JP7415911B2 - Positioning structure of micro-vibrator, manufacturing method of inertial sensor - Google Patents

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本発明は、微小振動体を備える慣性センサの製造に用いられる位置決め構造および慣性センサの製造方法に関する。 The present invention relates to a positioning structure used for manufacturing an inertial sensor including a micro-vibrator, and a method for manufacturing an inertial sensor.

近年、車両の自動運転のシステム開発が進められており、この種のシステムでは、高精度の自己位置の推定技術が必要である。例えば、いわゆるレベル3の自動運転向けに、GNSS(Global Navigation Satellite Systemの略)とIMU(Inertial Measurement Unitの略)とを備える自己位置推定システムの開発が進められている。IMUは、例えば、3軸のジャイロセンサと3軸の加速度センサから構成される6軸の慣性力センサである。将来的に、いわゆるレベル4以上の自動運転を実現するためには、現状よりもさらに高感度のIMUが求められる。 In recent years, the development of autonomous vehicle driving systems has been progressing, and this type of system requires highly accurate self-position estimation technology. For example, development of a self-position estimation system including GNSS (abbreviation for Global Navigation Satellite System) and IMU (abbreviation for Inertial Measurement Unit) for so-called Level 3 autonomous driving is underway. The IMU is, for example, a 6-axis inertial force sensor composed of a 3-axis gyro sensor and a 3-axis acceleration sensor. In order to achieve so-called Level 4 or higher automated driving in the future, an IMU with even higher sensitivity than the current one will be required.

このような高感度のIMUを実現するためのジャイロセンサとしては、BRG(Bird-bath Resonator Gyroscopeの略)が有力視されている。BRGは、ワイングラスモードで振動する三次元曲面を有する微小振動体が実装基板に搭載されてなる(例えば特許文献1)。この微小振動体は、振動の状態を表すQ値が10以上に達するため、従来よりも高感度が見込まれる。 BRG (abbreviation for Bird-bath Resonator Gyroscope) is considered to be a promising gyro sensor for realizing such a highly sensitive IMU. The BRG includes a micro-vibrator having a three-dimensional curved surface that vibrates in a wine glass mode and is mounted on a mounting board (for example, Patent Document 1). This micro-vibrator has a Q value of 10 6 or more, which indicates the state of vibration, so it is expected to have higher sensitivity than conventional ones.

米国特許出願公開第2019/0094024A1号明細書US Patent Application Publication No. 2019/0094024A1

この微小振動体は、例えば、数十μmの厚みの石英等で構成されるため、実装基板への搭載において傷を付けない取り扱いが求められる。微小振動体のベースとなる基材(例えば石英等)やその表面に形成される電極膜に傷が付いたり、電極膜が剥がれたりすると、Q値が低下し、ジャイロセンサの感度が低下してしまう。また、この微小振動体を実装基板に搭載する際には、実装基板に対する微小振動体の位置決め精度が要求される。そのため、BRGを製造するにあたっては、微小振動体に傷を付けない取り扱いと実装基板への位置決め精度との両立が必要である。 Since this micro vibrator is made of quartz or the like with a thickness of several tens of micrometers, it is required to handle it without damaging it when mounting it on a mounting board. If the base material (such as quartz) that forms the base of the microvibrator or the electrode film formed on its surface is scratched or peeled off, the Q value will decrease and the sensitivity of the gyro sensor will decrease. Put it away. Furthermore, when mounting this micro-vibrator on a mounting board, positioning accuracy of the micro-vibrator with respect to the mounting board is required. Therefore, when manufacturing a BRG, it is necessary to handle the microvibrator without damaging it and position it accurately on the mounting board.

特許文献1に記載のBRGは、実装基板の一部として微小振動体の位置決め用の可動治具が形成されており、微小振動体を実装基板に載置し、可動治具により微小振動体の位置調整を行った後に、微小振動体が実装基板に接合される。その後、実装基板のうち可動治具の部分は、エッチング等の処理により実装基板から解放され、除去される。 In the BRG described in Patent Document 1, a movable jig for positioning the micro-vibrator is formed as a part of the mounting board, and the micro-vibrator is placed on the mounting board, and the movable jig is used to position the micro-vibrator. After performing the position adjustment, the micro vibrator is bonded to the mounting board. Thereafter, the movable jig portion of the mounting board is released from the mounting board by a process such as etching and removed.

しかし、この手法は、実装基板における微小振動体の位置決め精度を確保できるものの、プロセスが多く、製造コストが増大するおそれがある。そのため、微小振動体を傷付けず、かつ実装基板における位置決めを簡便にすることが求められる。 However, although this method can ensure positioning accuracy of the microvibrator on the mounting board, it involves many processes and may increase manufacturing costs. Therefore, it is required to simplify positioning on the mounting board without damaging the micro-vibrator.

本発明は、上記の点に鑑み、この種の微小振動体を備える慣性センサにおいて、微小振動体を実装基板に搭載する際における微小振動体の傷付き防止と所定以上の精度が得られる簡便な位置決めとを両立することを目的とする。 In view of the above-mentioned points, the present invention provides an inertial sensor equipped with this type of micro-vibrator, which prevents damage to the micro-vibrator when mounting the micro-vibrator on a mounting board, and provides a simple and convenient method that achieves accuracy exceeding a predetermined level. The purpose is to achieve both positioning and positioning.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の微小振動体の位置決め構造は、環状曲面を備える曲面部(21)および曲面部から凹んだ凹部(22)を有する微小振動体(2)と、実装基板(3)とを有してなり、微小振動体の凹部が実装基板のうち枠体状の実装部(51)の内側領域に搭載され、曲面部が中空状態である慣性センサ(1)の製造に用いられる位置決め構造(100)であって、実装基板と、実装基板との着脱が可能であって、微小振動体と実装基板との位置決めに用いられるガイド板材(6)と、を備える。このような構成において、実装基板は、互いに距離を隔てつつ、実装部を囲む配置とされる複数の電極部(53)と、互いに距離を隔てつつ、複数の電極部を囲む配置とされる複数の外枠部(54)と、複数の電極部よりも複数の外枠部の側に位置する部位に設けられ、ガイド板材の一部が嵌め込まれる嵌め込み溝(543、56)と、を有している。ガイド板材は、微小振動体を実装部に搭載する際に、微小振動体に当接する接触部(61)と、接触部に接続され、接触部を囲む枠体状の枠体部(62)と、枠体部の外周側に配置される複数の把持部(64)と、複数の把持部と枠体部とをそれぞれ接続する複数の支持部(63)と、を有しており、微小振動体が実装基板に搭載された際の実装基板の厚み方向に沿った方向を高さ方向として、ガイド板材は、微小振動体よりも高さ方向の寸法が小さい。 In order to achieve the above object, the micro-vibrating body positioning structure according to claim 1 includes: a micro-vibrating body (2) having a curved surface portion (21) having an annular curved surface and a recessed portion (22) recessed from the curved surface portion; an inertial sensor (1) comprising a mounting board (3), a concave portion of a micro vibrator being mounted on an inner region of a frame-shaped mounting portion (51) of the mounting board, and a curved surface portion being hollow; A positioning structure (100) used in the manufacture of a device, comprising a mounting board and a guide plate material (6) that is removable from the mounting board and used for positioning the micro-vibrator and the mounting board. . In such a configuration, the mounting board includes a plurality of electrode parts (53) arranged to surround the mounting part while being spaced apart from each other, and a plurality of electrode parts (53) arranged to surround the plurality of electrode parts while being spaced apart from each other. an outer frame portion (54), and a fitting groove (543, 56) provided in a portion located closer to the plurality of outer frame portions than the plurality of electrode portions and into which a part of the guide plate material is fitted. ing. The guide plate material includes a contact part (61) that comes into contact with the micro-vibrator when the micro-vibrator is mounted on the mounting part, and a frame-shaped frame part (62) that is connected to the contact part and surrounds the contact part. , has a plurality of gripping parts (64) disposed on the outer circumferential side of the frame body part, and a plurality of support parts (63) connecting the plurality of gripping parts and the frame body part, respectively, and The guide plate material has a smaller dimension in the height direction than the micro vibrator, with the height direction being the direction along the thickness direction of the mounting board when the body is mounted on the mounting board.

これによれば、微小振動体と接触し、実装基板に対する微小振動体の位置決めに用いられる接触部を有するガイド板材が、着脱が可能な状態で実装基板に取り付けられてなる位置決め構造となる。また、この位置決め構造は、ガイド板材の高さが微小振動体に比べて小さく、ガイド板材を介して微小振動体を実装基板に搭載した際に、微小振動体が傾くことを抑制できると共に、実装基板からの取り外しが容易である。そのため、微小振動体が実装基板に搭載されてなる慣性センサの製造において、微小振動体の傷付きを抑制しつつも、簡便に、所定以上の精度で実装基板に対する位置決めを行うことが可能となる。 According to this, a positioning structure is obtained in which the guide plate material having a contact portion that contacts the micro-vibrator and is used for positioning the micro-vibrator with respect to the mounting board is detachably attached to the mounting board. In addition, in this positioning structure, the height of the guide plate material is smaller than that of the micro-vibrator, and when the micro-vibrator is mounted on the mounting board via the guide plate material, it is possible to suppress the micro-vibrator from tilting, and Easy to remove from the board. Therefore, in manufacturing an inertial sensor in which a micro-vibrating body is mounted on a mounting board, it is possible to easily position the micro-vibrating body with respect to the mounting board with higher accuracy while suppressing damage to the micro-vibrator. .

請求項14に記載の慣性センサの製造方法は、環状曲面を備える曲面部(21)および曲面部から凹んだ凹部(22)を有する微小振動体(2)と、枠体状の実装部(51)と、互いに距離を隔てつつ、実装部を囲む配置とされる複数の電極部(53)と、互いに距離を隔てつつ、複数の電極部を囲む配置とされる複数の外枠部(54)と、を有してなり、接合部材(52)を介して実装部の内側領域に微小振動体の凹部が接続される実装基板(3)と、を備え、微小振動体が実装部に搭載されたとき、曲面部が中空状態となる慣性センサ(1)の製造方法であって、微小振動体を実装基板に搭載するときの位置決めに用いられ、微小振動体を実装部に搭載する際に、微小振動体に当接する接触部(61)と、接触部に接続され、接触部を囲む枠体状の枠体部(62)と、枠体部の外周側に配置される複数の把持部(64)と、複数の把持部と枠体部とをそれぞれ接続する複数の支持部(63)と、を有するガイド板材を用意することと、微小振動体を用意することと、複数の電極部よりも複数の外枠部の側に位置する部位に設けられ、ガイド板材の一部が嵌め込まれる嵌め込み溝(543、56)を有する実装基板を用意することと、実装部の内側領域に接合材料を塗布することと、嵌め込み溝にガイド板材の一部を装着し、微小振動体の位置決め構造(100)を形成することと、位置決め構造を形成した後、微小振動体をガイド板材の接触部に接触させ、実装基板に対する位置合わせをしつつ、接触部よりも内側の位置に微小振動体を挿入することと、微小振動体を挿入した後、微小振動体の凹部のうち実装基板とは反対側の吸着面(22a)を押圧した状態で、接合部材を介して微小振動体を実装部の内側領域に接合することと、微小振動体と実装基板との接合後に、実装基板からガイド板材を取り外すことと、を含む。 The method for manufacturing an inertial sensor according to claim 14 provides a micro vibrating body (2) having a curved surface portion (21) having an annular curved surface and a recessed portion (22) recessed from the curved surface portion, and a frame-shaped mounting portion (51). ), a plurality of electrode parts (53) arranged to surround the mounting part while being separated from each other, and a plurality of outer frame parts (54) arranged to surround the plurality of electrode parts while being separated from each other. and a mounting board (3) to which the recess of the micro-vibrator is connected to the inner region of the mounting section via a bonding member (52), and the micro-vibrator is mounted on the mounting section. A method for manufacturing an inertial sensor (1) in which the curved surface part becomes hollow when the micro-vibrating body is mounted on the mounting board, and is used for positioning when mounting the micro-vibrating body on the mounting board. A contact part (61) that comes into contact with the micro-vibrator, a frame-like frame part (62) that is connected to the contact part and surrounds the contact part, and a plurality of grip parts ( 64), a plurality of support parts (63) that respectively connect the plurality of grip parts and the frame part, a micro vibrator, and a plurality of electrode parts. Also, a mounting board having fitting grooves (543, 56) provided on the side of the plurality of outer frame parts and into which a part of the guide plate material is fitted is prepared, and a bonding material is applied to the inner area of the mounting part. coating, mounting a part of the guide plate material in the fitting groove to form a positioning structure (100) for the micro-vibrator, and after forming the positioning structure, contacting the micro-vibrator to the contact portion of the guide plate material. Insert the micro-vibrator at a position inside the contact area while aligning it with the mounting board, and after inserting the micro-vibrator, insert the Bonding the micro-vibrator to the inner area of the mounting section via the bonding member while pressing the suction surface (22a); and removing the guide plate material from the mounting board after bonding the micro-vibrator and the mounting board. and, including.

これによれば、着脱可能なガイド板材を実装基板に取り付けて位置決め構造を構成した後、微小振動体をガイド板材のうち位置決め用の接触部に接触させつつ、実装基板に搭載することとなる。位置決め構造を構成するガイド板材に微小振動体を接触させることで、実装基板に対する微小振動体の位置決め精度が所定以上となり、かつ微小振動体を実装基板に搭載した後に、ガイド板材が実装基板からの取り外しができるため、従来よりも簡便な工程となる。そのため、微小振動体の傷付きを抑制しつつも、簡便に、所定以上の精度で位置決めされた微小振動体が実装基板に搭載されてなる慣性センサを製造することができる。 According to this, after configuring the positioning structure by attaching the detachable guide plate to the mounting board, the micro-vibrator is mounted on the mounting board while contacting the positioning contact portion of the guide plate. By bringing the micro-vibrator into contact with the guide plate material constituting the positioning structure, the positioning accuracy of the micro-vibrator with respect to the mounting board becomes higher than a predetermined level, and after the micro-vibrator is mounted on the mounting board, the guide plate material is able to move away from the mounting board. Since it can be removed, the process is simpler than before. Therefore, it is possible to easily manufacture an inertial sensor in which a micro-vibrator is mounted on a mounting board, and the micro-vibrator is positioned with a predetermined precision or higher, while suppressing damage to the micro-vibrator.

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。 Note that the reference numerals in parentheses attached to each component etc. indicate an example of the correspondence between the component etc. and specific components etc. described in the embodiments to be described later.

微小振動体を備える慣性センサを示す上面レイアウト図である。FIG. 3 is a top layout diagram showing an inertial sensor including a micro vibrator. 微小振動体の一例を示す斜視図である。It is a perspective view showing an example of a micro vibrator. 図2中のIII-III間の断面構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration taken along line III-III in FIG. 2; 微小振動体の形成工程のうち部材の用意工程を示す図である。It is a figure which shows the preparation process of a member in the formation process of a microvibrator. 図4Aに続く工程を示す図である。4A is a diagram showing a step subsequent to FIG. 4A. FIG. 図4Bに続く工程を示す図である。It is a figure which shows the process following FIG. 4B. 微小振動体が搭載される前の実装基板を示す上面レイアウト図である。FIG. 3 is a top layout diagram showing a mounting board before a micro vibrator is mounted thereon. 図1中のVI-VI間の断面構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration taken along VI-VI in FIG. 1. FIG. 図1中のVII-VII間の断面構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the cross-sectional configuration between VII and VII in FIG. 1. FIG. 第1実施形態に係る微小振動体の位置決め構造を示す上面レイアウト図である。FIG. 2 is a top layout diagram showing a positioning structure for a micro-vibrator according to a first embodiment. 図8中のIX-IX間の断面構成を示す断面図である。9 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration taken along line IX-IX in FIG. 8. FIG. 図8中のX-X間の断面構成を示す断面図である。9 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration taken along line XX in FIG. 8. FIG. 図8中のXI-XI間の断面構成を示す断面図である。9 is a cross-sectional view showing the cross-sectional configuration taken along line XI-XI in FIG. 8. FIG. 慣性センサの製造における微小振動体の搭載工程を示す図であって、部材の用意工程を示す図である。It is a figure which shows the mounting process of the micro vibrator in manufacture of an inertial sensor, Comprising: It is a figure which shows the preparation process of a member. 図12Aに続く工程を示す図である。FIG. 12A is a diagram showing a step subsequent to FIG. 12A. 図12Bに続く工程を示す図である。FIG. 12B is a diagram showing a step following FIG. 12B. 図12Cに続く工程を示す図である。FIG. 12C is a diagram showing a step following FIG. 12C. 図12Dに続く工程を示す図である。FIG. 12D is a diagram showing a step following FIG. 12D. 図12Eの工程後の様子を示す上面レイアウト図である。FIG. 12E is a top layout diagram showing the state after the step of FIG. 12E. 第2実施形態に係る微小振動体の位置決め構造を示す上面レイアウト図である。FIG. 7 is a top layout diagram showing a positioning structure for a micro-vibrator according to a second embodiment. 第3実施形態に係る微小振動体の位置決め構造を示す上面レイアウト図である。FIG. 7 is a top layout diagram showing a positioning structure for a micro vibrator according to a third embodiment. 第4実施形態に係る微小振動体の位置決め構造を示す上面レイアウト図である。FIG. 7 is a top layout diagram showing a positioning structure for a micro vibrator according to a fourth embodiment. 第5実施形態に係る微小振動体の位置決め構造を示す上面レイアウト図である。FIG. 7 is a top layout diagram showing a positioning structure for a micro-vibrator according to a fifth embodiment. 第6実施形態に係る微小振動体の位置決め構造を示す上面レイアウト図である。FIG. 7 is a top layout diagram showing a positioning structure for a micro-vibrator according to a sixth embodiment. 第6実施形態に係る慣性センサの製造における微小振動体の搭載工程を示す図であって、微小振動体の挿入工程を示す図である。It is a figure which shows the mounting process of the micro-vibrator in manufacturing the inertial sensor based on 6th Embodiment, Comprising: It is a figure which shows the insertion process of a micro-vibrator. 図18Aに続く工程を示す図である。FIG. 18A is a diagram showing a step following FIG. 18A. 図18Bに続く工程を示す図である。It is a figure which shows the process following FIG. 18B. 図18Cに続く工程を示す図である。FIG. 18C is a diagram showing a step following FIG. 18C. 第7実施形態に係る微小振動体の位置決め構造を示す上面レイアウト図である。FIG. 7 is a top layout diagram showing a positioning structure for a micro-vibrator according to a seventh embodiment. 第8実施形態に係る微小振動体の位置決め構造を示す上面レイアウト図である。FIG. 7 is a top layout diagram showing a positioning structure for a micro-vibrator according to an eighth embodiment. 第9実施形態に係る微小振動体の位置決め構造を示す上面レイアウト図である。FIG. 7 is a top layout diagram showing a positioning structure for a micro-vibrator according to a ninth embodiment. 第10実施形態に係る微小振動体の位置決め構造を示す上面レイアウト図である。FIG. 7 is a top layout diagram showing a positioning structure for a micro-vibrator according to a tenth embodiment. 図22の位置決め構造の一部を拡大した図であって、当該構造における実装基板とガイド板材との着脱を説明するための説明図である。23 is an enlarged view of a part of the positioning structure of FIG. 22, and is an explanatory diagram for explaining attachment and detachment of the mounting board and the guide plate material in the structure. FIG. 第11実施形態に係る微小振動体の位置決め構造を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a positioning structure for a micro-vibrator according to an eleventh embodiment. 第11実施形態に係る慣性センサの製造における微小振動体の搭載工程を示す図であって、微小振動体の挿入工程を示す図である。It is a figure which shows the mounting process of the microvibrator in manufacturing the inertial sensor based on 11th Embodiment, Comprising: It is a figure which shows the insertion process of a microvibrator. 図25Aに続く工程を示す図である。It is a figure which shows the process subsequent to FIG. 25A. 図25Bに続く工程を示す図である。It is a figure which shows the process following FIG. 25B. 図25Cに続く工程を示す図である。FIG. 25C is a diagram showing a step following FIG. 25C. 第12実施形態に係る微小振動体の位置決め構造を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a positioning structure for a micro-vibrator according to a twelfth embodiment. 第12実施形態に係る慣性センサの製造における微小振動体の搭載工程を示す図であって、微小振動体の挿入工程を示す図である。It is a figure which shows the mounting process of the micro-vibrator in manufacturing the inertial sensor based on 12th Embodiment, Comprising: It is a figure which shows the insertion process of a micro-vibrator. 図27Aに続く工程を示す図である。FIG. 27A is a diagram showing a step following FIG. 27A. 図27Bに続く工程を示す図である。FIG. 27B is a diagram showing a step following FIG. 27B. 図27Cに続く工程を示す図である。FIG. 27C is a diagram showing a step following FIG. 27C.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. Note that in each of the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.

(第1実施形態)
第1実施形態の慣性センサ1およびこれに用いられる位置決め構造100について、図面を参照して説明する。
(First embodiment)
An inertial sensor 1 according to a first embodiment and a positioning structure 100 used therein will be described with reference to the drawings.

以下、説明の便宜上、図1に示すように、紙面における左右方向に沿った方向を「x方向」と、同紙面上においてx方向に直交する方向を「y方向」と、xy平面に対する法線方向を「z方向」と、それぞれ称する。図3以降の図中のx、y、z方向は、図1のx、y、z方向にそれぞれ対応するものである。また、本明細書における「上」とは、図中のz方向に沿った方向であって、矢印側を意味し、「下」とは上の反対側を意味する。さらに、本明細書では、例えば図1等に示すように、z方向上側から慣性センサ1あるいはその一部、または位置決め構造100を見た状態を「上面視」と称することがある。 For convenience of explanation, as shown in FIG. 1, hereinafter, the direction along the left-right direction on the page is referred to as the "x direction", the direction perpendicular to the x direction on the page is referred to as the "y direction", and the normal to the xy plane Each direction is referred to as a "z direction". The x, y, and z directions in the figures after FIG. 3 correspond to the x, y, and z directions in FIG. 1, respectively. Moreover, in this specification, "upper" means a direction along the z direction in the figure, and means the arrow side, and "lower" means the opposite side to the upper side. Furthermore, in this specification, a state in which the inertial sensor 1 or a portion thereof or the positioning structure 100 is viewed from above in the z direction may be referred to as a "top view", as shown in FIG. 1, for example.

〔慣性センサ〕
本実施形態の慣性センサ1は、例えば、図1に示すように、微小振動体2と、実装基板3とを備え、微小振動体2の一部が実装基板3に接合されてなる。慣性センサ1は、ワイングラスモードで振動することが可能な微小振動体2と実装基板3のうち後述する複数の電極部53との間における静電容量の変化に基づき、慣性センサ1に印加された角速度を検出する構成となっている。慣性センサ1は、例えば、BRG構造のジャイロセンサであって、自動車等の車両に搭載される用途に適用されると好適であるが、勿論、他の用途にも適用されうる。
[Inertial sensor]
The inertial sensor 1 of this embodiment includes, for example, a micro-vibrating body 2 and a mounting board 3, as shown in FIG. 1, and a part of the micro-vibrating body 2 is bonded to the mounting board 3. The inertial sensor 1 receives a voltage applied to the inertial sensor 1 based on a change in capacitance between a micro vibrator 2 that can vibrate in a wine glass mode and a plurality of electrode parts 53 of the mounting board 3, which will be described later. It is configured to detect the angular velocity. The inertial sensor 1 is, for example, a gyro sensor having a BRG structure, and is suitable for use in being mounted on a vehicle such as an automobile, but may of course be applied to other uses as well.

微小振動体2は、例えば、図2に示すように、略半球形の三次元曲面の外形を有する曲面部21と、環状曲面形状の曲面部21の頂点側から球の中心側に向かうように凹んだ凹部22とを備える。微小振動体2は、例えば図3に示すように、凹部22のうち外側の面が実装基板3に接続される際の吸着搬送に用いられる吸着面22aであり、凹部22のうち吸着面22aとは反対側が実装基板3に接続される実装面22bである。微小振動体2は、実装面22bの径が実装基板3のうち後述する枠体状の実装部51の内側領域の径よりも小さくなっており、実装基板3に搭載したときに、実装部51に当接しない形状となっている。微小振動体2は、例えば、慣性センサ1が駆動していない状態においてリム211と複数の電極部53との間隔が等間隔となるように、リム211が略円筒形状とされる。微小振動体2は、凹部22の実装面22b側が実装基板3に搭載されたとき、リム211を含む三次元曲面形状の部分が中空の状態となり、ワイングラスモードで振動することが可能となっている。微小振動体2は、曲面部21が椀状の三次元曲面を有し、その振動のQ値が例えば10以上となっている。 For example, as shown in FIG. 2, the micro-vibrating body 2 includes a curved surface portion 21 having a substantially hemispherical three-dimensional curved outer shape, and a curved surface portion 21 having an annular curved surface shape extending from the apex side toward the center of the sphere. A recessed portion 22 is provided. For example, as shown in FIG. 3, the micro vibrator 2 is a suction surface 22a used for suction transportation when the outer surface of the recess 22 is connected to the mounting board 3; The opposite side is a mounting surface 22b connected to the mounting board 3. The diameter of the mounting surface 22b of the micro vibrator 2 is smaller than the diameter of the inner area of the frame-like mounting portion 51, which will be described later, of the mounting board 3, and when mounted on the mounting board 3, the mounting portion 51 The shape is such that it does not come into contact with the For example, the rim 211 of the micro-vibrating body 2 has a substantially cylindrical shape so that the intervals between the rim 211 and the plurality of electrode parts 53 are equal when the inertial sensor 1 is not driven. When the mounting surface 22b side of the recess 22 of the micro vibrator 2 is mounted on the mounting board 3, the three-dimensional curved portion including the rim 211 becomes hollow, making it possible to vibrate in a wine glass mode. There is. The micro vibrating body 2 has a curved surface portion 21 having a bowl-shaped three-dimensional curved surface, and the Q value of the vibration is, for example, 10 6 or more.

微小振動体2は、例えば、石英、ガラス、シリコンやセラミック等の材料で構成されるが、三次元曲面形状とされた曲面部21および凹部22を形成でき、ワイングラスモードで振動することが可能なものであればよく、これらの材料に限定されない。微小振動体2は、例えば、その厚みが20μm~80μmといった具合の数十μmの薄肉構成となっている。微小振動体2は、例えば、実装基板3の厚み方向に沿った方向を高さ方向として、高さ方向の寸法が2.5mm、その径が5mmといったミリサイズの形状ある。微小振動体2は、その表面が導電層23で覆われている。導電層23は、例えば、限定するものではないが、下地側からCr(クロム)あるいはTi(チタン)と、Au(金)やPt(白金)等の任意の導電性材料との積層膜で構成され、電極膜として機能する。 The micro vibrator 2 is made of a material such as quartz, glass, silicon, or ceramic, and can have a three-dimensional curved surface 21 and a recess 22, and can vibrate in a wine glass mode. Any material may be used, and the material is not limited to these materials. The micro vibrating body 2 has a thin structure with a thickness of several tens of μm, for example, 20 μm to 80 μm. The micro vibrator 2 has a millimeter-sized shape, for example, with a height dimension of 2.5 mm and a diameter of 5 mm, with the height direction being along the thickness direction of the mounting board 3. The surface of the micro vibrator 2 is covered with a conductive layer 23. The conductive layer 23 is composed of, for example, but not limited to, a laminated film of Cr (chromium) or Ti (titanium) from the base side and any conductive material such as Au (gold) or Pt (platinum). and functions as an electrode film.

微小振動体2は、例えば、次のような工程により形成される。 The micro vibrator 2 is formed, for example, by the following steps.

まず、例えば図4Aに示すように、石英板20、三次元曲面形状を形成するための型Mおよび型Mを冷却するための冷却体Cを用意する。型Mは、例えば、石英板20に三次元曲面形状を形成する際のスペースとなる凹部M1と、凹部M1の中心において、凹部M1の深さ方向に沿って延設され、加工時に石英板20の一部を支える支柱部M2とを備え、凹部M1の底面に貫通孔M11が形成されている。冷却体Cは、型Mが嵌め込まれる嵌め込み部C1と、嵌め込み部C1の底面に排気用の排気口C11とを備え、石英板20を加工する際に型Mを冷却する役割を果たす。石英板20は、型Mの凹部M1の全域を覆うように配置される。 First, as shown in FIG. 4A, for example, a quartz plate 20, a mold M for forming a three-dimensional curved surface shape, and a cooling body C for cooling the mold M are prepared. For example, the mold M extends along the depth direction of the recess M1 at the center of the recess M1, which becomes a space when forming a three-dimensional curved shape on the quartz plate 20, and the quartz plate 20 during processing. A through hole M11 is formed in the bottom surface of the recess M1. The cooling body C includes a fitting part C1 into which the mold M is fitted, and an exhaust port C11 for exhaust on the bottom surface of the fitting part C1, and serves to cool the mold M when processing the quartz plate 20. The quartz plate 20 is arranged so as to cover the entire area of the recess M1 of the mold M.

続けて、例えば図4Bに示すように、石英板20に向けてトーチTから火炎Fを吹きかけ、石英板20を溶融される。このとき、型Mの凹部M1は、図示しない真空機構により冷却体Cの排気口C11を通じて真空引きされている。これにより、石英板20のうち溶融した部分は、凹部M1の底面に向かって引き延ばされると共に、その中心周辺領域が支柱部M2により支えられた状態となる。その後、石英板20の加熱をやめて冷却することで、石英板20は、略半球形の三次元曲面形状とされた曲面部201と、曲面部201の中心近傍で凹んだ凹部202と、曲面部201の外周端に位置し、平坦形状とされた端部203とを有する形状となる。 Continuously, as shown in FIG. 4B, for example, flame F is sprayed from the torch T toward the quartz plate 20, and the quartz plate 20 is melted. At this time, the recess M1 of the mold M is evacuated through the exhaust port C11 of the cooling body C by a vacuum mechanism (not shown). As a result, the melted portion of the quartz plate 20 is stretched toward the bottom of the recess M1, and its central peripheral region is supported by the support column M2. After that, heating of the quartz plate 20 is stopped and the quartz plate 20 is cooled, so that the quartz plate 20 has a curved surface portion 201 having a substantially hemispherical three-dimensional curved surface shape, a recessed portion 202 concave near the center of the curved surface portion 201, and a curved surface portion. 201 and has a flat end 203.

次いで、型Mの凹部M1を常圧に戻し、加工後の石英板20を取り外し、例えば図4Cに示すように、任意の硬化性樹脂材料によりなる封止材Eで石英板20を封止する。その後、例えば、封止材Eを端部203側の面から研磨およびCMP(Chemical Mechanical Polishingの略)を行い、封止材Eごと端部203を除去し、凹部202を残す。そして、加熱や薬液を用いた溶解等の任意の方法により、封止材Eをすべて除去し、石英板20を取り出す。最後に、例えば、スパッタリング、蒸着、原子層堆積(ALD)や化学蒸着(CVD)等の任意の成膜プロセスにより、上記の加工後の石英板20の両面に導電層23を形成する。 Next, the recess M1 of the mold M is returned to normal pressure, the processed quartz plate 20 is removed, and the quartz plate 20 is sealed with a sealing material E made of any curable resin material, for example, as shown in FIG. 4C. . Thereafter, for example, the sealing material E is polished and CMP (abbreviation for chemical mechanical polishing) is performed from the surface on the end portion 203 side, and the end portion 203 is removed together with the sealing material E, leaving the recessed portion 202. Then, all of the sealing material E is removed by an arbitrary method such as heating or dissolving using a chemical solution, and the quartz plate 20 is taken out. Finally, conductive layers 23 are formed on both surfaces of the processed quartz plate 20 by any film forming process such as sputtering, vapor deposition, atomic layer deposition (ALD), or chemical vapor deposition (CVD).

なお、微小振動体2は、例えば、上記のような製造プロセスにより製造され、Z方向を回転軸として回転対称な略ハーフトロイダル形状とされるが、上記の方法に限定されるものではなく、他の公知の方法が採用されても構わない。 Note that the micro vibrator 2 is manufactured by, for example, the manufacturing process described above, and has a substantially half-toroidal shape that is rotationally symmetrical with the Z direction as the rotation axis; however, the method is not limited to the above method, and other methods may be used. Any known method may be used.

微小振動体2は、例えば図8等を参照して後述するガイド板材6を実装基板3に装着してなる位置決め構造100を利用することにより、所定以上の位置合わせ精度で実装基板3に搭載される。この詳細については後述する。 The micro-vibrating body 2 is mounted on the mounting board 3 with a positioning accuracy higher than a predetermined level by using a positioning structure 100 formed by attaching a guide plate 6 to the mounting board 3, which will be described later with reference to FIG. 8, for example. Ru. The details will be described later.

実装基板3は、例えば図5に示すように、下部基板4と、上部基板5とを備え、これらが接合された構成となっている。例えば、実装基板3は、絶縁材料のホウケイ酸ガラスにより構成された下部基板4に、半導体材料のSi(シリコン)により構成された上部基板5を陽極接合することで得られる。実装基板3は、微小振動体2が搭載される実装部51と、実装部51を囲むように互いに離隔して配置された複数の電極部53と、電極部53を囲むように互いに離隔して配置された複数の外枠部54とを備える。 For example, as shown in FIG. 5, the mounting board 3 includes a lower board 4 and an upper board 5, which are bonded together. For example, the mounting board 3 is obtained by anodically bonding an upper substrate 5 made of Si (silicon), a semiconductor material, to a lower substrate 4 made of borosilicate glass, an insulating material. The mounting board 3 includes a mounting section 51 on which the micro vibrator 2 is mounted, a plurality of electrode sections 53 arranged at a distance from each other so as to surround the mounting section 51, and a plurality of electrode sections 53 arranged at a distance from each other so as to surround the electrode section 53. A plurality of outer frame portions 54 are arranged.

実装基板3は、例えば図5や図6に示すように、環状の実装部51よりも外周側の位置に、実装部51を囲む環状のエッチング溝41が形成されている。これにより、微小振動体2が実装基板3に搭載されたとき、図6や図7に示すように、微小振動体2のリム211を含む曲面部21が中空状態となる。実装基板3は、下部基板4のエッチング溝41を跨ぐブリッジ配線42を備え、実装部51と4つの外枠部54とが電気的に接続され、同電位となっている。ブリッジ配線42は、例えばAl(アルミニウム)等の導電性材料により構成されると共に、複数の電極部53の間を通過する配置とされ、複数の電極部53と電気的に独立している。なお、図6、図7では、見易くするため、微小振動体2の導電層23を省略している。 In the mounting board 3, as shown in FIGS. 5 and 6, for example, an annular etching groove 41 surrounding the annular mounting portion 51 is formed at a position on the outer peripheral side of the annular mounting portion 51. As a result, when the micro-vibrator 2 is mounted on the mounting board 3, the curved surface portion 21 including the rim 211 of the micro-vibrator 2 becomes hollow, as shown in FIGS. 6 and 7. The mounting board 3 includes a bridge wiring 42 spanning the etching groove 41 of the lower board 4, and the mounting part 51 and the four outer frame parts 54 are electrically connected and have the same potential. The bridge wiring 42 is made of a conductive material such as Al (aluminum), and is arranged to pass between the plurality of electrode parts 53 and is electrically independent from the plurality of electrode parts 53. Note that in FIGS. 6 and 7, the conductive layer 23 of the micro vibrator 2 is omitted for clarity.

実装基板3は、例えば、環状の実装部51の内側領域にAuペースト等の接合部材52が塗布されており、接合部材52を介して微小振動体2が接合される。また、実装基板3は、ブリッジ配線42の一端が実装部51により、他端が外枠部54により、それぞれ覆われている。これにより、実装基板3は、微小振動体2が搭載されたとき、実装部51、ブリッジ配線42および外枠部54が微小振動体2と電気的に接続された状態となる。 In the mounting board 3, for example, a bonding member 52 such as Au paste is applied to the inner region of an annular mounting portion 51, and the micro vibrator 2 is bonded via the bonding member 52. Furthermore, in the mounting board 3, one end of the bridge wiring 42 is covered by a mounting portion 51, and the other end is covered by an outer frame portion 54. As a result, when the micro-vibrator 2 is mounted on the mounting board 3, the mounting portion 51, the bridge wiring 42, and the outer frame portion 54 are electrically connected to the micro-vibrator 2.

実装基板3は、例えば図5や図7に示すように、エッチング溝41の外周側の位置において、実装部51を囲むように互いに離れて配置された複数の電極部53を備える。複数の電極部53は、微小振動体2が搭載されたとき、微小振動体2のリム211と所定の距離を隔てた状態となり、それぞれが微小振動体2とキャパシタを形成する。複数の電極部53は、上面に電極膜531が形成されると共に、例えば、電極膜531に図示しないワイヤが接続され、図示しない外部の回路基板等と電気的に接続される。これにより、実装基板3は、複数の電極部53を介して、微小振動体2との間の静電容量を検出したり、微小振動体2との間に静電引力を生じさせ、微小振動体2をワイングラスモードで振動させたりすることが可能となっている。複数の電極部53は、例えば図1に示すように、上面視にて、内周側および外周側の辺がそれぞれ円弧状となっており、内周側および外周側の辺それぞれを繋げると、径の異なる断続的な円を描く状態となっている。言い換えると、複数の電極部53は、実装部51を囲む円環枠体を所定間隔で均等に分割した構成となっている。 As shown in FIGS. 5 and 7, for example, the mounting board 3 includes a plurality of electrode parts 53 arranged at a position on the outer peripheral side of the etching groove 41 and spaced apart from each other so as to surround the mounting part 51. When the micro-vibrating body 2 is mounted, the plurality of electrode parts 53 are separated from the rim 211 of the micro-vibrating body 2 by a predetermined distance, and each of them forms a capacitor with the micro-vibrating body 2. The plurality of electrode parts 53 have an electrode film 531 formed on their upper surface, and, for example, a wire (not shown) is connected to the electrode film 531 to be electrically connected to an external circuit board (not shown) or the like. As a result, the mounting board 3 detects capacitance with the micro-vibrating body 2 via the plurality of electrode parts 53, generates electrostatic attraction between the micro-vibrating body 2, and generates micro-vibration. It is possible to vibrate the body 2 in wine glass mode. For example, as shown in FIG. 1, the plurality of electrode parts 53 have inner and outer sides each having an arc shape when viewed from above, and when the inner and outer sides are connected, It is in a state where it draws intermittent circles with different diameters. In other words, the plurality of electrode sections 53 are configured by equally dividing an annular frame surrounding the mounting section 51 at predetermined intervals.

なお、実装基板3の「内周側」とは、図5に示すような上面視において、実装部51の内側領域の中心側を意味し、「外周側」とは、内周側とは反対に位置する側を意味する。また、図1等には、実装基板3に16個の電極部53が互いに離れて環を描くように均等配置された例を示しているが、これに限定されるものではなく、電極部53の数や配置については微小振動体2の形状やサイズ等に応じて適宜変更されうる。 Note that the "inner circumferential side" of the mounting board 3 means the center side of the inner region of the mounting section 51 when viewed from above as shown in FIG. means the side located at Further, although FIG. 1 and the like show an example in which the 16 electrode parts 53 are evenly arranged in a ring at a distance from each other on the mounting board 3, the electrode parts 53 are not limited to this. The number and arrangement of the micro-vibrators 2 can be changed as appropriate depending on the shape, size, etc. of the micro-vibrator 2.

実装基板3は、例えば図5に示すように、複数の電極部53の外周側において、4つの外枠部54が複数の電極部53を取り囲むように互いに離れて配置されている。外枠部54は、x方向およびy方向において、他の外枠部54と所定の距離を隔てて配置されており、これらの隙間が後述するガイド板材6の位置決め溝55として機能する配置となっている。また、複数の外枠部54は、上面視にて、内周側の辺が円弧状となっており、これらの辺を繋ぐと、複数の電極部53を囲む断続的な円を描く形状となっている。複数の外枠部54のうち内周側の円弧部分は、複数の電極部53の外周側の円弧部分と所定の距離を隔てた略円環状の溝を構成しており、この溝が後述するガイド板材6のうち枠体部62が嵌め込まれる嵌め込み溝56として機能する。位置決め溝55および嵌め込み溝56については、後述する微小振動体2の位置決め構造100の説明にて述べる。 In the mounting board 3, as shown in FIG. 5, for example, four outer frame parts 54 are arranged apart from each other so as to surround the plurality of electrode parts 53 on the outer peripheral side of the plurality of electrode parts 53. The outer frame portion 54 is arranged at a predetermined distance from other outer frame portions 54 in the x direction and the y direction, and these gaps function as positioning grooves 55 for the guide plate material 6, which will be described later. ing. In addition, the plurality of outer frame parts 54 have an arcuate inner side when viewed from above, and when these sides are connected, they form a shape that draws an intermittent circle surrounding the plurality of electrode parts 53. It has become. The inner circular arc portion of the plurality of outer frame portions 54 constitutes a substantially annular groove separated by a predetermined distance from the outer circumference side circular arc portion of the plurality of electrode portions 53, and this groove will be described later. It functions as a fitting groove 56 into which the frame portion 62 of the guide plate material 6 is fitted. The positioning groove 55 and the fitting groove 56 will be described in the description of the positioning structure 100 for the micro vibrator 2, which will be described later.

複数の外枠部54は、それぞれ、例えば図5や図6に示すように、上面にAl等によりなる電極膜541を備えると共に、電極膜541に図示しないワイヤが接続され、図示しない外部の回路基板等と電気的に接続される。これにより、実装基板3は、電極膜541に接続される図示しない外部の電源等により、複数の外枠部54を介して微小振動体2の電位を所望の値に制御することが可能となっている。 As shown in FIGS. 5 and 6, each of the plurality of outer frame parts 54 is provided with an electrode film 541 made of Al or the like on the upper surface, and a wire (not shown) is connected to the electrode film 541, and an external circuit (not shown) is connected to the electrode film 541. It is electrically connected to the board, etc. This allows the mounting board 3 to control the potential of the micro-vibrator 2 to a desired value via the plurality of outer frame parts 54 using an external power source (not shown) connected to the electrode film 541. ing.

実装基板3は、例えば、次のような工程により製造されうる。 The mounting board 3 can be manufactured, for example, by the following steps.

まず、例えば、ホウケイ酸ガラスによりなる下部基板4を用意し、バッファードフッ酸を用いたウエットエッチングにより円環状のエッチング溝41を形成する。その後、エッチング溝41を跨ぐブリッジ配線42をAlのスパッタによる成膜を用いたリフトオフ法により形成する。なお、ブリッジ配線42の厚みは、例えば、0.1μm程度とされる。 First, a lower substrate 4 made of, for example, borosilicate glass is prepared, and an annular etching groove 41 is formed by wet etching using buffered hydrofluoric acid. Thereafter, a bridge wiring 42 spanning the etching groove 41 is formed by a lift-off method using Al sputtering. Note that the thickness of the bridge wiring 42 is, for example, approximately 0.1 μm.

続けて、例えば、SiによりなるSi基板(後の上部基板5)を用意し、ホウケイ酸ガラスの下部基板4と陽極接合する。次にSi基板に後の実装部51、電極部53、外枠部54となる領域に区画する溝を公知のエッチング方法により形成する。 Subsequently, a Si substrate (later upper substrate 5) made of Si, for example, is prepared and anodically bonded to the lower substrate 4 of borosilicate glass. Next, grooves are formed in the Si substrate to define regions that will later become the mounting section 51, electrode section 53, and outer frame section 54 by a known etching method.

例えば、DRIE(Deep Reactive Ion Etchingの略)によりトレンチエッチングを行って、下部基板4を露出させ、実装部51、電極部53、外枠部54の各領域を分離させる。これにより、Si基板は、互いに離隔した実装部51、複数の電極部53、および複数の外枠部54を備える上部基板5となる。 For example, trench etching is performed using DRIE (abbreviation for Deep Reactive Ion Etching) to expose the lower substrate 4 and separate the mounting portion 51, electrode portion 53, and outer frame portion 54 from each other. Thereby, the Si substrate becomes the upper substrate 5 including the mounting portion 51, the plurality of electrode portions 53, and the plurality of outer frame portions 54 which are spaced apart from each other.

最後に、例えば、複数の電極部53および外枠部54の上面にスパッタ等により電極膜531、541を形成した後、実装部51の内側領域にディスペンサー等により接合部材52を塗布する。 Finally, for example, after forming the electrode films 531 and 541 on the upper surfaces of the plurality of electrode parts 53 and the outer frame part 54 by sputtering or the like, the bonding member 52 is applied to the inner region of the mounting part 51 using a dispenser or the like.

なお、図5等で示す1つの実装基板3は、例えば、ウエハに上記構造の複数の実装基板3となる領域を形成し、ダイシングカット等により個片化することにより得られる。言い換えると、実装基板3やこれを利用した位置決め構造100の製造については、ウエハレベルでの対応が可能である。 Note that one mounting board 3 shown in FIG. 5 and the like can be obtained, for example, by forming regions on a wafer that will become a plurality of mounting boards 3 having the above structure, and dividing the region into individual pieces by dicing or the like. In other words, the mounting substrate 3 and the positioning structure 100 using the same can be manufactured at the wafer level.

以上が、慣性センサ1の基本的な構成である。慣性センサ1は、駆動時には、複数の電極部53の一部と微小振動体2との間に静電引力を生じさせることで、微小振動体2をワイングラスモードで振動させる。慣性センサ1は、微小振動体2が振動状態のときに、外部からコリオリ力が印加されると、微小振動体2が変位してその振動モードの節の位置が変化する。慣性センサ1は、この振動モードの節の変化を微小振動体2と複数の電極部53との静電容量で検出することで、慣性センサ1に働く角速度の検出が可能となっている。 The above is the basic configuration of the inertial sensor 1. When driven, the inertial sensor 1 causes the micro-vibrator 2 to vibrate in a wine glass mode by generating electrostatic attraction between some of the plurality of electrode sections 53 and the micro-vibrator 2 . In the inertial sensor 1, when a Coriolis force is applied from the outside while the micro-vibrator 2 is in a vibrating state, the micro-vibrator 2 is displaced and the position of the node of its vibration mode changes. The inertial sensor 1 is capable of detecting the angular velocity acting on the inertial sensor 1 by detecting changes in nodes of this vibration mode using the capacitance between the micro vibrator 2 and the plurality of electrode parts 53.

慣性センサ1の製造においては、次に説明する位置決め構造100を用いることで、微小振動体2を実装基板3に対する位置決め精度を所定以上としつつも、簡便に搭載することが可能である。 In manufacturing the inertial sensor 1, by using the positioning structure 100 described below, it is possible to easily mount the micro vibrator 2 while maintaining the positioning accuracy with respect to the mounting board 3 at a predetermined level or higher.

〔微小振動体の位置決め構造〕
次に、微小振動体2を実装基板3に搭載する際に用いる位置決め構造100について、図8~図11を参照して説明する。
[Positioning structure of minute vibrator]
Next, the positioning structure 100 used when mounting the micro vibrator 2 on the mounting board 3 will be described with reference to FIGS. 8 to 11.

位置決め構造100は、例えば図8に示すように、実装基板3にガイド板材6が装着されてなる。ガイド板材6は、微小振動体2を位置決めしつつ搭載する際に、実装基板3に嵌合され、微小振動体2を実装基板3に接合した後に実装基板3から取り外される。つまり、ガイド板材6は、実装基板3への着脱が可能となっている。 For example, as shown in FIG. 8, the positioning structure 100 is made up of a mounting board 3 and a guide plate 6 attached thereto. The guide plate material 6 is fitted onto the mounting board 3 when positioning and mounting the micro-vibrating body 2, and is removed from the mounting board 3 after the micro-vibrating body 2 is bonded to the mounting board 3. That is, the guide plate material 6 can be attached to and detached from the mounting board 3.

なお、本明細書における「嵌合」および「嵌め込む」とは、ガイド板材6が後ほど実装基板3からの取り外しができるように所定以下のクリアランス(限定するものではないが、例えば5μmなど)を有した状態で実装基板3に一時的に装着されることを意味する。 Note that "fitting" and "fitting" in this specification mean that the guide plate material 6 is provided with a clearance of less than a predetermined value (for example, 5 μm, etc.) so that the guide plate material 6 can be removed from the mounting board 3 later. This means that it is temporarily attached to the mounting board 3 in a state where it is held.

ガイド板材6は、実装部51の外周側に配置され、微小振動体2を搭載する際に微小振動体2に接触する接触部61と、接触部61に接続され、接触部61を囲む枠体部62と、枠体部62の外周面に接続される複数の支持部63および把持部64を備える。ガイド板材6は、例えば、シリコンや金属材料等の任意の材料で構成されるが、微小振動体2と接触する際に、微小振動体2に傷を付けないように、微小振動体2の構成材料に応じて適宜変更されうる。ガイド板材6は、プレス打ち抜き加工やエッチング等の方法で形成されうる。 The guide plate material 6 includes a contact portion 61 that is arranged on the outer peripheral side of the mounting portion 51 and contacts the micro-vibrator 2 when the micro-vibrator 2 is mounted, and a frame body that is connected to the contact portion 61 and surrounds the contact portion 61. portion 62 , and a plurality of support portions 63 and grip portions 64 connected to the outer peripheral surface of the frame portion 62 . The guide plate material 6 is made of an arbitrary material such as silicon or a metal material, but the structure of the micro-vibrator 2 is adjusted so as not to damage the micro-vibrator 2 when it comes into contact with the micro-vibrator 2. It can be changed as appropriate depending on the material. The guide plate material 6 may be formed by a method such as press punching or etching.

ガイド板材6は、例えば図9~図11に示すように、実装基板3の厚み方向、すなわちz方向における寸法が実装基板3の厚み寸法よりも大きく、かつ微小振動体2のz方向における高さ寸法よりも小さくなっている。また、ガイド板材6のz方向における高さは、例えば、微小振動体2のリム211よりも高くされる。これは、微小振動体2を接触部61の内側領域に挿入する際に、微小振動体2が傾いた状態となることを抑制しつつ、微小振動体2を挿入する際に意図しない箇所で必要以上に接触することを抑制するためである。 As shown in FIGS. 9 to 11, for example, the guide plate material 6 has a dimension in the thickness direction of the mounting board 3, that is, a dimension in the z direction, which is larger than the thickness dimension of the mounting board 3, and a height equal to the height of the micro vibrator 2 in the z direction. It is smaller than the dimensions. Further, the height of the guide plate material 6 in the z direction is set higher than, for example, the rim 211 of the micro vibrator 2. This prevents the micro-vibrator 2 from being tilted when inserting the micro-vibrator 2 into the inner region of the contact portion 61, and prevents the micro-vibrator 2 from being placed in an unintended position. This is to prevent excessive contact.

接触部61は、例えば図9や図10に示すように、実装基板3との嵌合状態において、実装部51よりも外周側、かつ複数の電極部53よりも内周側に配置される部位である。接触部61は、微小振動体2を実装基板3に搭載する際に、微小振動体2のリム211に当接することで、実装基板3に対する微小振動体2の位置決めをする役割を果たす。接触部61は、本実施形態では、例えば図8に示すように、上面視にて、円環状の枠体形状となっており、その径については微小振動体2のうちリム211の外径に合わせて適宜変更されうる。 For example, as shown in FIGS. 9 and 10, the contact portion 61 is a portion disposed on the outer circumference side of the mounting portion 51 and on the inner circumference side of the plurality of electrode portions 53 in the fitted state with the mounting board 3. It is. The contact portion 61 plays the role of positioning the micro-vibrator 2 with respect to the mounting board 3 by coming into contact with the rim 211 of the micro-vibrator 2 when the micro-vibrator 2 is mounted on the mounting board 3 . In this embodiment, the contact portion 61 has an annular frame shape when viewed from above, as shown in FIG. It may be changed accordingly.

枠体部62は、上面視にて、接触部61の外周面側に接続されると共に、接触部61を囲む枠体形状の部位である。枠体部62は、例えば図9や図10に示すように、接触部61よりも厚みが大きくなっている。枠体部62は、本実施形態では、上面視にて、円環形状とされると共に、実装基板3のうち複数の電極部53と外枠部54との隙間によりなる嵌め込み溝56に嵌め込まれる。 The frame portion 62 is a frame-shaped portion that is connected to the outer peripheral surface side of the contact portion 61 and surrounds the contact portion 61 when viewed from above. The frame portion 62 is thicker than the contact portion 61, as shown in FIGS. 9 and 10, for example. In this embodiment, the frame portion 62 has an annular shape when viewed from above, and is fitted into the fitting groove 56 formed by gaps between the plurality of electrode portions 53 and the outer frame portion 54 of the mounting board 3. .

支持部63は、例えば図8に示すように、枠体部62の外周面に位置し、枠体部62と後述する把持部64とを接続する部材であり、第一の方向に沿って延設されたものと、第一の方向に交差する第二の方向に延設されたものによりなる。具体的には、支持部63は、例えば、x方向に沿って延設された2つの支持部63と、y方向に沿って延設された2つの支持部63とにより構成されている。つまり、ガイド板材6は、枠体部62を挟んだx方向の両端およびy方向の両端それぞれに1つの支持部63が配置されており、合計4つの支持部63を備えている。支持部63は、本実施形態では、例えば図8や図11に示すように、実装基板3のうち隣接する2つの外枠部54の隙間で構成された位置決め溝55に嵌め込まれ、実装基板3に対するガイド板材6の位置決めに用いられる。 As shown in FIG. 8, for example, the support part 63 is a member located on the outer peripheral surface of the frame part 62, connects the frame part 62 and a grip part 64, which will be described later, and extends along the first direction. It consists of one that is installed and one that extends in a second direction that intersects the first direction. Specifically, the support portion 63 includes, for example, two support portions 63 extending along the x direction and two support portions 63 extending along the y direction. That is, the guide plate material 6 has one support part 63 arranged at each of both ends in the x direction and both ends in the y direction with the frame part 62 sandwiched therebetween, and has a total of four support parts 63. In this embodiment, the support portion 63 is fitted into a positioning groove 55 formed by a gap between two adjacent outer frame portions 54 of the mounting board 3, as shown in FIGS. 8 and 11, for example. It is used for positioning the guide plate material 6 against.

把持部64は、例えば、ガイド板材6を搬送する際に図示しない搬送装置などにより把持される部位であり、支持部63のうち枠体部62の側を一端として、その反対の他端側に配置される。把持部64は、例えば、それぞれの支持部63の他端側に設けられると共に、支持部63よりも幅広形状とされる。把持部64は、実装基板3にガイド板材6を嵌合したとき、上面視にて、実装基板3の外郭外側に配置される。 The grip part 64 is, for example, a part that is gripped by a transport device (not shown) when transporting the guide plate material 6, and has one end on the frame part 62 side of the support part 63 and the other end on the opposite side. Placed. The grip portion 64 is, for example, provided on the other end side of each support portion 63 and has a wider shape than the support portion 63. The grip portion 64 is disposed outside the outer contour of the mounting board 3 when viewed from above when the guide plate member 6 is fitted to the mounting board 3 .

以上が、本実施形態の位置決め構造100の基本的な構成である。位置決め構造100は、実装基板3とガイド板材6とが嵌合状態となっており、微小振動体2を後述の方法でガイド板材6の接触部61の内側に挿入することで、簡便に、所定以上の精度で微小振動体2の位置合わせを可能とする。 The above is the basic configuration of the positioning structure 100 of this embodiment. In the positioning structure 100, the mounting board 3 and the guide plate 6 are in a fitted state, and by inserting the micro vibrator 2 inside the contact part 61 of the guide plate 6 by the method described later, it can be easily set to a predetermined position. It is possible to position the micro vibrator 2 with the above accuracy.

〔慣性センサの製造方法〕
次に、本実施形態の慣性センサ1の製造方法について図12A~図12Fを参照して説明するが、微小振動体2、実装基板3およびガイド板材6自体の製造については上記したため、ここでは、ガイド板材6を用いた微小振動体2の実装について主に説明する。
[Manufacturing method of inertial sensor]
Next, a method for manufacturing the inertial sensor 1 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 12A to 12F. However, since the manufacturing of the micro vibrator 2, the mounting board 3, and the guide plate material 6 themselves have been described above, here, The mounting of the micro vibrator 2 using the guide plate material 6 will be mainly explained.

なお、図12A~図12Eは、図9に示す断面図に相当するものである。また、図12C~図12Eでは、見易くするため、後述するピックアップ機構300の一部のみを簡易的に示すと共に、コレット302の内部を破線で示している。 Note that FIGS. 12A to 12E correspond to the cross-sectional view shown in FIG. 9. Further, in FIGS. 12C to 12E, in order to make it easier to see, only a part of the pickup mechanism 300, which will be described later, is simply shown, and the inside of the collet 302 is shown with broken lines.

まず、図12Aに示すように、例えば、上記の方法により製造した微小振動体2、実装基板3およびガイド板材6を用意する。その後、例えば、図12Bに示すように、実装部51の内側領域に、図示しないディスペンサー装置等を用いてAuペーストによりなる接合部材52を塗布する。そして、例えば、実装基板3を図示しないマウンタ装置の吸着面に載置し、真空吸着により実装基板3を固定する。なお、この図示しないマウンタ装置は、吸着面を加熱可能な加熱機構を備えた構成となっている。 First, as shown in FIG. 12A, for example, the micro vibrator 2, the mounting board 3, and the guide plate material 6 manufactured by the above method are prepared. Thereafter, for example, as shown in FIG. 12B, a bonding member 52 made of Au paste is applied to the inner region of the mounting portion 51 using a dispenser device (not shown) or the like. Then, for example, the mounting board 3 is placed on a suction surface of a mounter (not shown), and the mounting board 3 is fixed by vacuum suction. Note that this mounter device (not shown) is configured to include a heating mechanism that can heat the suction surface.

続いて、一時的に固定した実装基板3にガイド板材6を取り付ける。具体的には、ガイド板材6は、例えば図8に示すように、枠体部62が実装基板3の嵌め込み溝56に、支持部63が実装基板3の位置決め溝55に、それぞれ嵌め込まれ、実装基板3に対する位置合わせされた状態で装着され、動かない状態となっている。 Subsequently, the guide plate material 6 is attached to the temporarily fixed mounting board 3. Specifically, as shown in FIG. 8, for example, in the guide plate material 6, the frame part 62 is fitted into the fitting groove 56 of the mounting board 3, and the support part 63 is fitted into the positioning groove 55 of the mounting board 3, so that the mounting It is mounted in a state where it is aligned with the board 3 and is in a state where it does not move.

次いで、例えば図12Cに示すように、微小振動体2のうち凹部22の吸着面22aにピックアップ機構300の一部を挿入し、真空吸着により微小振動体2を把持する。ピックアップ機構300は、例えば、台座部301と、略円筒形状のコレット302とを備え、台座部301が図示しない搬送部および真空機構に接続されており、コレット302による真空吸着と、吸着した物体の搬送とが可能な構成となっている。ピックアップ機構300は、例えば図12Cに示すように、コレット302の最大径が凹部22の内径よりも小さくされ、コレット302の先端部の外径が他の部分よりも小さくなっている。また、ピックアップ機構300は、コレット302の長さが微小振動体2の凹部22の深さよりも大きくなっており、コレット302を微小振動体2の凹部22に挿入した際に、コレット302が微小振動体2の吸着面22a以外に当接しない構成となっている。 Next, as shown in FIG. 12C, for example, a part of the pickup mechanism 300 is inserted into the suction surface 22a of the recess 22 of the micro-vibrator 2, and the micro-vibrator 2 is gripped by vacuum suction. The pickup mechanism 300 includes, for example, a pedestal 301 and a collet 302 having a substantially cylindrical shape. The structure allows for transportation. In the pickup mechanism 300, for example, as shown in FIG. 12C, the maximum diameter of the collet 302 is smaller than the inner diameter of the recess 22, and the outer diameter of the tip of the collet 302 is smaller than other parts. In addition, in the pickup mechanism 300, the length of the collet 302 is larger than the depth of the recess 22 of the micro-vibrator 2, and when the collet 302 is inserted into the recess 22 of the micro-vibrator 2, the collet 302 generates a micro-vibration. It is configured so that it does not come into contact with anything other than the suction surface 22a of the body 2.

このようなピックアップ機構300を用いて、微小振動体2の吸着面22aを真空吸着により把持しつつ、微小振動体2をガイド板材6のうち環状の接触部61の内側領域に挿入する。このとき、微小振動体2のうち略円筒形状のリム211を表面に余計な傷が生じないように必要最小限で接触させながら円筒形状の接触部61に挿入することで、微小振動体2が傾くことを抑制しつつも、実装基板3との位置決めを簡便に行うことができる。 Using such a pickup mechanism 300, the micro-vibrating body 2 is inserted into the inner region of the annular contact portion 61 of the guide plate member 6 while holding the suction surface 22a of the micro-vibrating body 2 by vacuum suction. At this time, by inserting the approximately cylindrical rim 211 of the micro-vibrating body 2 into the cylindrical contact portion 61 while making contact with the minimum necessary amount so as not to cause unnecessary scratches on the surface, the micro-vibrating body 2 is Positioning with the mounting board 3 can be easily performed while suppressing tilting.

以下、説明の便宜上、微小振動体2をガイド板材6に挿入する際に、微小振動体2を接触部61に当接させることで、実装基板3に対する位置合わせ(位置決め)をすることを「パッシブアライメント」と称することがある。 Hereinafter, for convenience of explanation, when inserting the micro-vibrating body 2 into the guide plate material 6, positioning (positioning) with respect to the mounting board 3 by bringing the micro-vibrating body 2 into contact with the contact portion 61 will be referred to as "passive". This is sometimes called "alignment."

そして、例えば図12Dに示すように、ピックアップ機構300により微小振動体2をさらに挿入し、その実装面22bを接合部材52に接触させる。その後、図示しないマウンタ装置により実装基板3を吸着した状態で加熱し、接合部材52を溶融させた後に、吸着面の温度を下げ、溶融した接合部材52を固化させることで微小振動体2と実装基板3とを接合する。 Then, as shown in FIG. 12D, for example, the micro vibrator 2 is further inserted by the pickup mechanism 300, and its mounting surface 22b is brought into contact with the joining member 52. Thereafter, the mounting board 3 is heated while being attracted by a mounting device (not shown) to melt the bonding member 52, and then the temperature of the suction surface is lowered and the melted bonding member 52 is solidified, thereby mounting the micro vibrator 2 and the mounting board 3. The substrate 3 is bonded.

微小振動体2と実装基板3との接合後、例えば図12Eに示すように、コレット302の内部を常圧に戻して微小振動体2の真空吸着を解除し、ピックアップ機構300を退避させ、コレット302を微小振動体2の凹部22から抜き出す。その結果、微小振動体2は、例えば図12Fに示すように、上面視にて、ガイド板材6の接触部61の内側領域に配置され、接合部材52を介して実装基板3に接合された状態となる。その後、例えば図示しない搬送装置により、ガイド板材6の把持部64を持ち上げることで、実装基板3からガイド板材6を取り外す。 After the micro-vibrator 2 and the mounting board 3 are bonded, for example, as shown in FIG. 12E, the inside of the collet 302 is returned to normal pressure to release the vacuum suction of the micro-vibrator 2, the pickup mechanism 300 is retracted, and the collet 302 is pulled out from the recess 22 of the micro vibrator 2. As a result, as shown in FIG. 12F, for example, the micro vibrator 2 is placed in the inner region of the contact portion 61 of the guide plate 6 when viewed from above, and is bonded to the mounting board 3 via the bonding member 52. becomes. Thereafter, the guide plate 6 is removed from the mounting board 3 by lifting the grip portion 64 of the guide plate 6 using, for example, a transport device (not shown).

続いて、図示しないマウンタ装置による吸着を解除し、微小振動体2が接合された実装基板3を吸着面から取り外す。そして、実装基板3を図示しない回路基板等に搭載し、実装基板3の電極膜531、541にワイヤボンディングをし、回路基板等と実装基板3の電極部53および外枠部54とを電気的に接続し、真空機密封止を行うことで慣性センサ1を製造することができる。 Subsequently, suction by a mounter (not shown) is released, and the mounting board 3 to which the micro vibrator 2 is bonded is removed from the suction surface. Then, the mounting board 3 is mounted on a circuit board (not shown), wire bonding is performed to the electrode films 531 and 541 of the mounting board 3, and the circuit board, etc. and the electrode part 53 and outer frame part 54 of the mounting board 3 are electrically connected. The inertial sensor 1 can be manufactured by connecting it to the inertial sensor 1 and performing vacuum-tight sealing.

以上が、本実施形態の慣性センサ1の基本的な製造方法である。 The above is the basic manufacturing method of the inertial sensor 1 of this embodiment.

ここで、上記の製造方法による効果について説明する。 Here, the effects of the above manufacturing method will be explained.

BRG構造の慣性センサ1を製造する場合、微小振動体2のリム211と複数の電極部53とのそれぞれの間隔を同じとし、1つの電極部53と対向する微小振動体2とで構成されるキャパシタにおける初期の静電容量を一定にする必要がある。これは、電極部53ごとに微小振動体2とのギャップが異なると、外力が慣性センサ1に印加されたときの微小振動体2の変位に伴う上記キャパシタにおける静電容量の変化が電極部53ごとに異なることとなり、センサ精度が低下するためである。そのため、微小振動体2を実装基板3に搭載するとき、その位置決めについては所定以上の高い精度が求められる。 When manufacturing the inertial sensor 1 with the BRG structure, the distance between the rim 211 of the micro-vibrating body 2 and the plurality of electrode parts 53 is the same, and the micro-vibrating body 2 is composed of one electrode part 53 and the opposing micro-vibrating body 2. It is necessary to keep the initial capacitance in the capacitor constant. This is because if the gap between the electrode parts 53 and the micro-vibrator 2 is different, the change in capacitance of the capacitor due to the displacement of the micro-vibrator 2 when an external force is applied to the inertial sensor 1 is This is because the sensor accuracy will be different depending on the case, resulting in a decrease in sensor accuracy. Therefore, when the micro-vibrating body 2 is mounted on the mounting board 3, a high precision higher than a predetermined level is required for its positioning.

このような高精度が求められる位置決め実装としては、画像処理を利用してエッジ検出を行い、各部材の特徴点を抽出する方法が挙げられる。具体的には、微小振動体2および実装基板3を撮像した後、公知の画像処理により微小振動体2や実装基板3のエッジを検出して特徴点を抽出し、その位置関係を推定し、位置合わせをしつつ、微小振動体2を実装基板3に搭載することが想定される。 As a positioning implementation that requires such high accuracy, there is a method of performing edge detection using image processing and extracting feature points of each member. Specifically, after imaging the micro-vibrating body 2 and the mounting board 3, the edges of the micro-vibrating body 2 and the mounting board 3 are detected by known image processing, feature points are extracted, and their positional relationships are estimated. It is assumed that the micro vibrator 2 is mounted on the mounting board 3 while being aligned.

しかし、三次元曲面形状の微小振動体2の曲面部21やリム211を把持すると、把持機構により微小振動体2の一部が隠れてしまい、エッジ検出による微小振動体2の特徴点の抽出が難しくなる。そのため、画像処理だけを利用した微小振動体2の実装方法は、工程が煩雑となり、位置ズレによって微小振動体2やその電極膜に傷が付いたり、製造コストが増大したりするおそれがある。 However, when the curved surface part 21 or rim 211 of the three-dimensional curved micro-vibrator 2 is grasped, a part of the micro-vibrator 2 is hidden by the gripping mechanism, making it difficult to extract feature points of the micro-vibrator 2 by edge detection. It becomes difficult. Therefore, the method of mounting the micro-vibrating body 2 using only image processing requires a complicated process, and there is a risk that the micro-vibrating body 2 or its electrode film may be damaged due to positional deviation, and manufacturing costs may increase.

また、実装基板3の一部に微小振動体2の位置決め機構を設ける方法の場合には、微小振動体2の位置決め精度について確保できるものの、工程が複雑になり、製造コストが増大してしまう。 Further, in the case of a method in which a positioning mechanism for the micro-vibrating body 2 is provided in a part of the mounting board 3, the positioning accuracy of the micro-vibrating body 2 can be ensured, but the process becomes complicated and the manufacturing cost increases.

したがって、微小振動体2のエッジ検出を妨げない把持をしつつ、画像処理だけを利用した場合や実装基板3に位置決め機構を設ける場合に比べて、より簡便に微小振動体2を実装基板3に搭載する方法が求められる。 Therefore, while gripping the micro-vibrator 2 without interfering with edge detection, the micro-vibrator 2 can be more easily attached to the mounting board 3 than when only image processing is used or when a positioning mechanism is provided on the mounting board 3. A method of mounting is required.

上記の位置決め構造100を用いることにより、画像処理だけを利用した方法に比べて、微小振動体2と実装基板3との位置決めをより簡便に行うことが可能となる。また、微小振動体2を搭載する際に、凹部22の吸着面22aにコレット302を挿入して真空吸着により把持することで、微小振動体2のうち搬送機構により隠される部分が減少し、エッジ検出を妨げない。そのため、画像処理を利用したアライメントを行う場合でも、微小振動体2の実装基板3への実装工程が煩雑となることを防ぐことができる。 By using the positioning structure 100 described above, it becomes possible to position the micro vibrator 2 and the mounting board 3 more easily than a method using only image processing. Furthermore, when mounting the micro-vibrating body 2, by inserting the collet 302 into the suction surface 22a of the recess 22 and gripping it by vacuum suction, the portion of the micro-vibrating body 2 that is hidden by the transport mechanism is reduced, and the edge Does not interfere with detection. Therefore, even when performing alignment using image processing, it is possible to prevent the process of mounting the micro vibrator 2 onto the mounting board 3 from becoming complicated.

上記の方法によれば、実装基板3に着脱可能なガイド板材6を取り付けた位置決め構造100を構成し、ガイド板材6の接触部61に微小振動体2を当接させながら搭載することで、簡便に、所定以上の精度で微小振動体2の位置合わせを行うことができる。その結果、微小振動体2に意図しない傷や導電層23(電極膜)の剥がれが生じることを抑制でき、簡便に信頼性の高い慣性センサ1を製造することができる。 According to the above method, the positioning structure 100 is configured in which the removable guide plate 6 is attached to the mounting board 3, and the micro-vibrator 2 is mounted while being in contact with the contact portion 61 of the guide plate 6, making it easy to use. In addition, the micro-vibrating body 2 can be aligned with a precision higher than a predetermined level. As a result, it is possible to suppress unintended scratches on the micro vibrator 2 and peeling of the conductive layer 23 (electrode film), and it is possible to easily manufacture the highly reliable inertial sensor 1.

本実施形態によれば、微小振動体2やその電極膜に傷がつくことが抑制され、信頼性が高く、高感度な慣性センサ1となる。また、上記の位置決め構造100を構成することで、簡便に、微小振動体2の傷等を抑制しつつ、所定以上の精度での位置合わせが可能となり、製造コストの増大が抑制される。 According to this embodiment, damage to the micro-vibrating body 2 and its electrode film is suppressed, and the inertial sensor 1 becomes highly reliable and sensitive. Further, by configuring the above-described positioning structure 100, it is possible to easily perform positioning with a predetermined accuracy or higher while suppressing scratches and the like on the micro-vibrating body 2, thereby suppressing an increase in manufacturing costs.

(第2実施形態)
第2実施形態に係る位置決め構造100について、図13を参照して説明する。図13では、後述するガイド板材6の接触部61と微小振動体2との当接状態を分かり易くするため、実装基板3に搭載される微小振動体2の外郭を破線で示している。
(Second embodiment)
A positioning structure 100 according to a second embodiment will be described with reference to FIG. 13. In FIG. 13, the outline of the micro-vibrator 2 mounted on the mounting board 3 is shown by a broken line in order to make it easier to understand the contact state between the contact portion 61 of the guide plate material 6 and the micro-vibrator 2, which will be described later.

本実施形態の慣性センサ1を製造する際に用いる位置決め構造100は、例えば図13に示すように、ガイド板材6の接触部61が上面視にて略棒状となっている点で上記第1実施形態と相違する。本実施形態では、この相違点について主に説明する。 The positioning structure 100 used when manufacturing the inertial sensor 1 of this embodiment is different from the first embodiment in that the contact portion 61 of the guide plate 6 is approximately rod-shaped when viewed from above, as shown in FIG. 13, for example. It differs from the form. In this embodiment, this difference will be mainly explained.

複数の接触部61は、本実施形態では、上面視にて略棒状とされており、微小振動体2のパッシブアライメント時における微小振動体2との接触面積が上記第1実施形態よりも小さくなっている。具体的には、接触部61は、例えば図13に示すように、それぞれ近接する支持部63の延長線上に位置し、その先端が実装部51に向かうにつれて細くなっており、当該延長線上でのみ微小振動体2と接触する形状となっている。言い換えると、上記第1実施形態におけるガイド板材6の接触部61と微小振動体2との接触状態を「面接触」としたとき、接触部61は、本実施形態では、微小振動体2といわば「線接触」をするような形状となっている。 In this embodiment, the plurality of contact portions 61 are substantially rod-shaped when viewed from above, and the contact area with the micro-vibrator 2 during passive alignment of the micro-vibrator 2 is smaller than in the first embodiment. ing. Specifically, as shown in FIG. 13, for example, the contact portions 61 are located on extension lines of adjacent support portions 63, and their tips become thinner toward the mounting portion 51. It has a shape that makes contact with the micro vibrator 2. In other words, when the contact state between the contact part 61 of the guide plate material 6 and the micro-vibrator 2 in the first embodiment is defined as "surface contact", the contact part 61 is the so-called micro-vibrator 2 in this embodiment. The shape is such that it makes "line contact".

なお、本実施形態の位置決め構造100を用いて製造される慣性センサ1の構造は、上記第1実施形態と同じである。 Note that the structure of the inertial sensor 1 manufactured using the positioning structure 100 of this embodiment is the same as that of the first embodiment.

本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様に、信頼性が高く、高感度の慣性センサ1を簡便に製造することができる。また、接触部61が上面視にて略棒状とされることで、微小振動体2の位置決め時に微小振動体2との接触面積が上記第1実施形態よりも小さくなり、微小振動体2やその電極膜の傷付き抑制の効果がより高まる。 According to this embodiment, as in the first embodiment, a highly reliable and highly sensitive inertial sensor 1 can be easily manufactured. Furthermore, since the contact portion 61 is approximately rod-shaped when viewed from above, the contact area with the micro-vibrator 2 during positioning of the micro-vibrator 2 is smaller than that in the first embodiment, and the micro-vibrator 2 and its The effect of suppressing damage to the electrode film is further enhanced.

(第3実施形態)
第3実施形態に係る位置決め構造100について、図14を参照して説明する。図14では、図13と同様に、搭載される微小振動体2の外郭を破線で示している。
(Third embodiment)
A positioning structure 100 according to a third embodiment will be described with reference to FIG. 14. In FIG. 14, similarly to FIG. 13, the outline of the micro-vibrator 2 to be mounted is shown by a broken line.

本実施形態の位置決め構造100は、例えば図14に示すように、上記第1実施形態に対して、ガイド板材6の接触部61の形状が上面視にて略T字形状に変更されたものに相当する。本実施形態では、この相違点について主に説明する。 As shown in FIG. 14, for example, the positioning structure 100 of this embodiment is different from the first embodiment in that the shape of the contact portion 61 of the guide plate 6 is changed to a substantially T-shape when viewed from above. Equivalent to. In this embodiment, this difference will be mainly explained.

複数の接触部61は、上面視にて、実装部51側のそれぞれの先端部分が微小振動体2のリム211の外形に対応する円弧形状となっている。複数の接触部61は、微小振動体2のパッシブアライメント時に、円弧形状の先端部で微小振動体2に当接する。 When viewed from above, each of the plurality of contact portions 61 has a tip portion on the side of the mounting portion 51 having an arc shape corresponding to the outer shape of the rim 211 of the micro vibrator 2 . The plurality of contact parts 61 come into contact with the micro-vibrator 2 at their arc-shaped tips during passive alignment of the micro-vibrator 2 .

なお、本実施形態の位置決め構造100を用いて製造される慣性センサ1の構造は、上記第1実施形態と同じである。 Note that the structure of the inertial sensor 1 manufactured using the positioning structure 100 of this embodiment is the same as that of the first embodiment.

本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様の効果が得られる。また、上記第2実施形態と同様に、上記第1実施形態に比べて、パッシブアライメント時における微小振動体2との接触面積が小さくなりため、より微小振動体2に傷が付きにくい位置決め構造100となる。さらに、上記第2実施形態と比べて、パッシブアライメント時における微小振動体2との接触面積が大きいため、微小振動体2がz方向を軸として回転するような位置ズレが抑制され、微小振動体2の傷抑制と位置ズレ抑制とのバランスが取れたものとなる。 This embodiment also provides the same effects as the first embodiment. In addition, similar to the second embodiment, the contact area with the micro-vibrating body 2 during passive alignment is smaller compared to the first embodiment, so the positioning structure 100 is less likely to damage the micro-vibrating body 2. becomes. Furthermore, since the contact area with the micro-vibrator 2 during passive alignment is larger than in the second embodiment, positional deviation such as rotation of the micro-vibrator 2 around the z-direction is suppressed, and the micro-vibrator A good balance can be achieved between the prevention of scratches and the prevention of misalignment described in 2.

(第4実施形態)
第4実施形態に係る位置決め構造100について、図15を参照して説明する。図15では、図13と同様に、搭載される微小振動体2の外郭を破線で示している。
(Fourth embodiment)
A positioning structure 100 according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG. 15. In FIG. 15, similarly to FIG. 13, the outline of the micro-vibrator 2 to be mounted is shown by a broken line.

本実施形態の位置決め構造100は、例えば図15に示すように、上面視にて、ガイド板材6の枠体部62が四角形の枠体形状とされ、実装基板3の外枠部54の形状が枠体部62に対応する形状に変更されている。また、位置決め構造100は、上記第2実施形態と同様に、上面視にて、接触部61が略棒状となっている。 In the positioning structure 100 of this embodiment, for example, as shown in FIG. 15, the frame portion 62 of the guide plate material 6 has a rectangular frame shape, and the outer frame portion 54 of the mounting board 3 has a shape of a rectangular frame when viewed from above. The shape has been changed to correspond to the frame body part 62. Further, in the positioning structure 100, the contact portion 61 has a substantially rod shape when viewed from above, as in the second embodiment.

位置決め構造100は、これらの点で上記第1実施形態と相違する。後者の相違点については上記第2実施形態で既に述べたため、本実施形態では、前者の相違点について主に説明する。 The positioning structure 100 differs from the first embodiment described above in these points. Since the latter difference has already been described in the second embodiment, in this embodiment, the former difference will be mainly explained.

複数の外枠部54は、本実施形態では、上面視にて、内周側の外郭が曲面形状でなく、ガイド板材6のうち対向する枠体部62に沿った2つの平面形状の部分を備え、これらの平面形状の部分が交差する形状となっている。また、複数の外枠部54は、内周側の平面形状部分が交差する箇所が外周側に向かって凹んだ溝状の逃げ溝542となっている。これは、ガイド板材6を実装基板3に装着して位置決め構造100を構成する際に、枠体部62の四隅の角部が外枠部54に接触し、ガイド板材6が実装基板3に嵌合できなくなることを防止するためである。つまり、複数の外枠部54は、内郭の四隅に逃げ溝542が設けられた1つの略四角形枠体を4つに等分割した形状となっている。また、下部基板4のブリッジ配線42は、実装部51と外枠部54との距離が大きくなった分だけ、上記第1実施形態よりも長くなっているが、その機能については上記第1実施形態と同じである。 In the present embodiment, the plurality of outer frame parts 54 do not have curved outer contours on the inner peripheral side when viewed from above, but have two planar-shaped parts along the opposing frame parts 62 of the guide plate material 6. The planar shapes intersect with each other. In addition, the plurality of outer frame portions 54 have groove-like relief grooves 542 that are recessed toward the outer circumference at locations where the planar portions on the inner circumference side intersect. This is because when the guide plate material 6 is attached to the mounting board 3 to form the positioning structure 100, the four corners of the frame body part 62 come into contact with the outer frame part 54, and the guide plate material 6 is fitted onto the mounting board 3. This is to prevent it from becoming impossible to match. In other words, the plurality of outer frame parts 54 have a shape obtained by equally dividing one substantially rectangular frame body into four parts, each of which has relief grooves 542 at the four corners of the inner shell. Furthermore, the bridge wiring 42 on the lower board 4 is longer than that in the first embodiment because the distance between the mounting section 51 and the outer frame section 54 is increased, but its function is different from that in the first embodiment. It is the same as the form.

なお、図15では、位置決め溝55に近接する位置に電極膜541が形成され、それぞれ2つの電極膜541を備えた外枠部54を代表例として示しているが、これに限定されるものではなく、電極膜541の位置や数については適宜変更されうる。 In addition, although FIG. 15 shows the outer frame portion 54 in which the electrode film 541 is formed in a position close to the positioning groove 55 and each has two electrode films 541 as a representative example, the present invention is not limited to this. However, the position and number of the electrode films 541 may be changed as appropriate.

ガイド板材6の枠体部62は、本実施形態では、上面視にて、一方向に沿って延設された第一の梁部621と、一方向とは異なる他の方向に沿って延設された第二の梁部622とを備える四角形枠体状となっている。具体的には、枠体部62は、例えば、x方向に延設され、平行配置された2つの第一の梁部621と、y方向に沿って延設され、平行配置された2つの第二の梁部622とが連結された構成となっている。枠体部62は、4つの外枠部54の内周面で構成される仮想四角形の寸法よりも所定の分(例えば限定するものではないが、10μm以下)だけ小さいサイズとされている。これにより、実装基板3は、4つの外枠部54の内周面が枠体部62の嵌め込み溝56として機能する構成となっている。 In this embodiment, the frame portion 62 of the guide plate material 6 includes a first beam portion 621 extending along one direction and a first beam portion 621 extending along another direction different from the one direction when viewed from above. It has a rectangular frame shape including a second beam portion 622 which is shaped like a cylindrical frame. Specifically, the frame portion 62 includes, for example, two first beam portions 621 extending in the x direction and arranged in parallel, and two first beam portions 621 extending in the y direction and arranged in parallel. The second beam portion 622 is connected to the second beam portion 622. The frame portion 62 is smaller in size by a predetermined amount (for example, but not limited to, 10 μm or less) than the dimension of a virtual rectangle formed by the inner peripheral surfaces of the four outer frame portions 54. As a result, the mounting board 3 is configured such that the inner circumferential surfaces of the four outer frame sections 54 function as the fitting grooves 56 of the frame section 62.

なお、本実施形態の位置決め構造100を利用して製造される慣性センサ1は、上記第1実施形態に対して、実装基板3の外枠部54およびブリッジ配線42の形状等が変更された構造に相当するが、角速度の検出部分の構成については同じである。 Note that the inertial sensor 1 manufactured using the positioning structure 100 of this embodiment has a structure in which the shapes of the outer frame portion 54 of the mounting board 3 and the bridge wiring 42, etc. are changed from the first embodiment. However, the configuration of the angular velocity detection part is the same.

本実施形態によれば、上記第1実施形態および上記第2実施形態と同様の効果が得られる。 According to this embodiment, the same effects as the first embodiment and the second embodiment can be obtained.

(第5実施形態)
第5実施形態に係る位置決め構造100について、図16を参照して説明する。図16では、図13と同様に、搭載される微小振動体2の外郭を破線で示している。
(Fifth embodiment)
A positioning structure 100 according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG. 16. In FIG. 16, similarly to FIG. 13, the outline of the micro-vibrator 2 to be mounted is shown by a broken line.

本実施形態の位置決め構造100は、例えば図16に示すように、上記第4実施形態に対して、上面視にて、接触部61の形状を略T字形状に変更したものに相当する。また、この位置決め構造100を利用して製造できる慣性センサ1の構造は、上記第4実施形態と同じである。 As shown in FIG. 16, for example, the positioning structure 100 of this embodiment corresponds to the fourth embodiment described above, in which the shape of the contact portion 61 is changed to a substantially T-shape when viewed from above. Further, the structure of the inertial sensor 1 that can be manufactured using this positioning structure 100 is the same as that of the fourth embodiment.

本実施形態によれば、上記第4実施形態と同様の効果に加えて、微小振動体2のパッシブアライメント時にz方向を軸に回転する位置ズレを抑制でき、微小振動体2の傷付き抑制と位置ズレ抑制とのバランスが両立する効果も得られる。 According to this embodiment, in addition to the same effects as the fourth embodiment, it is possible to suppress the positional deviation caused by rotating around the z direction during passive alignment of the micro-vibrator 2, and to suppress damage to the micro-vibrator 2. The effect of achieving a balance with positional shift suppression can also be obtained.

(第6実施形態)
第6実施形態に係る位置決め構造100について、図17~図18Dを参照して説明する。
(Sixth embodiment)
A positioning structure 100 according to a sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 17 to 18D.

図17では、図13と同様に、搭載される微小振動体2の外郭を破線で示している。図18A~図18Dでは、図17中のXVIIIA-XVIIIA間の断面に対応する断面を示すと共に、接触部61、枠体部62、支持部63および把持部64の境界を便宜的に二点鎖線で示している。また、図17、図18Cでは、後述するアクティブアライメントにおける把持部64およびこれに伴う支持部63等の可動方向を白抜き矢印で示している。 In FIG. 17, similarly to FIG. 13, the outline of the micro-vibrator 2 to be mounted is shown by a broken line. 18A to 18D show a cross section corresponding to the cross section between XVIIIA and XVIIIA in FIG. It is shown in In addition, in FIGS. 17 and 18C, the movable direction of the gripping part 64 and the accompanying support part 63 and the like in active alignment, which will be described later, is indicated by an outline arrow.

本実施形態の位置決め構造100は、例えば図17に示すように、上面視にて、ガイド板材6の枠体部62が略四角形枠体状とされると共に、その四隅に円形状の位置決め嵌合部65を備える。位置決め構造100は、上記第4実施形態に対して、実装基板3の外枠部54の逃げ溝542を位置決め嵌合部65に対応する嵌合溝543に変更しつつ、隣接する外枠部54の隙間を大きくしたものに相当する。また、位置決め構造100は、上記第2実施形態と同様に、上面視にて、接触部61が略棒状となっている。 In the positioning structure 100 of the present embodiment, as shown in FIG. 17, for example, the frame portion 62 of the guide plate material 6 has a substantially rectangular frame shape when viewed from above, and circular positioning fittings are provided at the four corners of the frame portion 62. 65. The positioning structure 100 differs from the fourth embodiment in that the relief groove 542 of the outer frame portion 54 of the mounting board 3 is changed to a fitting groove 543 corresponding to the positioning fitting portion 65, and the adjacent outer frame portion 54 It corresponds to a larger gap. Further, in the positioning structure 100, the contact portion 61 has a substantially rod shape when viewed from above, as in the second embodiment.

位置決め構造100は、これらの点で上記第1実施形態と相違する。接触部61の形状およびその効果については上記第2実施形態で既に述べたため、本実施形態では、その他の相違点について主に説明する。 The positioning structure 100 differs from the first embodiment described above in these points. Since the shape of the contact portion 61 and its effects have already been described in the second embodiment, other differences will be mainly described in this embodiment.

〔位置決め構造〕
複数の外枠部54は、上記第4実施形態の外枠部54における逃げ溝542を枠体部62の位置決め嵌合部65が嵌め込まれる嵌合溝543に変更したものに相当する。つまり、複数の外枠部54の嵌合溝543は、ガイド板材6を実装基板3に装着する際の位置決め溝55として機能する。また、複数の外枠部54の対向する内周面同士の間隔は、枠体部62の梁部621、622によりなる略四角形枠体の外径に対して所定のクリアランスを有するように調整される。これにより、複数の外枠部54の内周面は、嵌め込み溝56として機能する。
[Positioning structure]
The plurality of outer frame portions 54 correspond to the outer frame portion 54 of the fourth embodiment in which the escape groove 542 is replaced with a fitting groove 543 into which the positioning fitting portion 65 of the frame body portion 62 is fitted. That is, the fitting grooves 543 of the plurality of outer frame parts 54 function as positioning grooves 55 when mounting the guide plate material 6 on the mounting board 3. Further, the distance between the opposing inner peripheral surfaces of the plurality of outer frame parts 54 is adjusted to have a predetermined clearance with respect to the outer diameter of the substantially rectangular frame formed by the beam parts 621 and 622 of the frame part 62. Ru. Thereby, the inner circumferential surfaces of the plurality of outer frame portions 54 function as fitting grooves 56.

複数の外枠部54は、ガイド板材6の支持部63を拘束しないようにするため、x方向およびy方向の寸法が小さくされ、隣接する外枠部54の間隔が上記第1~第4実施形態よりも広くなっている。これにより、ガイド板材6を実装基板3に嵌合した状態であっても、複数の把持部64は、それぞれ図17において白抜き矢印で示す方向に変位させることが可能となっている。 In order to prevent the plurality of outer frame parts 54 from restraining the support part 63 of the guide plate material 6, the dimensions in the x direction and the y direction are made small, and the intervals between adjacent outer frame parts 54 are made smaller than those in the first to fourth embodiments. It is wider than its shape. Thereby, even when the guide plate material 6 is fitted to the mounting board 3, the plurality of gripping parts 64 can be displaced in the directions shown by the outline arrows in FIG. 17, respectively.

複数の把持部64は、枠体部62のx方向両端に配置されたものについてはx方向に沿って、枠体部62のy方向両端に配置されたものについてはy方向に沿って、それぞれ変位可能となっている。具体的には、ガイド板材6は、本実施形態では、把持部64に外力が印加されると、支持部63を介して当該把持部64に接続された枠体部62の梁部621が当該支持部63の接続方向に沿って弾性変形し、外力を加えた把持部64が変位する。その結果、ガイド板材6は、把持部64が変位すると、当該把持部64の変位方向に沿って、接触部61が連動して変位する構成となっている。言い換えると、ガイド板材6は、微小振動体2を実装基板3に載置した後においても、接触部61により微小振動体2を押圧することで、微小振動体2をx方向およびy方向に動かすことができる構成となっている。 The plurality of gripping parts 64 are arranged along the x direction for those disposed at both ends of the frame body part 62 in the x direction, and along the y direction for those disposed at both ends of the frame body part 62 for the y direction. It is movable. Specifically, in the present embodiment, when an external force is applied to the grip portion 64 of the guide plate 6, the beam portion 621 of the frame portion 62 connected to the grip portion 64 via the support portion 63 moves. The grip part 64 is elastically deformed along the connection direction of the support part 63 and is displaced by applying an external force. As a result, the guide plate material 6 is configured such that when the grip portion 64 is displaced, the contact portion 61 is displaced in conjunction with the displacement direction of the grip portion 64. In other words, even after the micro-vibrator 2 is placed on the mounting board 3, the guide plate material 6 moves the micro-vibrator 2 in the x and y directions by pressing the micro-vibrator 2 with the contact portion 61. It is configured so that it can be used.

以下、説明の便宜上、ガイド板材6の接触部61を変位させ、接触部61を介して微小振動体2を押圧することで、実装基板3に対する微小振動体2の位置の微調整を行うことを「アクティブアライメント」と称することがある。 Hereinafter, for convenience of explanation, it will be explained that the position of the micro-vibrator 2 with respect to the mounting board 3 is finely adjusted by displacing the contact part 61 of the guide plate material 6 and pressing the micro-vibrator 2 through the contact part 61. This is sometimes called "active alignment."

枠体部62は、本実施形態では、例えば図17に示すように、上面視にて、四角形枠体状とされ、x方向に沿って延設された第一の梁部621と、y方向に沿って延設された第二の梁部622と、これらの交差部分に設けられた位置決め嵌合部65とを備える。枠体部62は、上面視にて、位置決め嵌合部65が外枠部54の嵌合溝543により固定される一方で、梁部621、622が撓むことができる構成となっている。そのため、枠体部62は、把持部64をガイド板材6の中心側に変位させたとき、当該把持部64に接続された梁部621あるいは梁部622が弾性変形をし、接触部61がこれに連動して変位する。つまり、接触部61は、接続された支持部63のうち枠体部62側の一端と把持部64側の他端とを繋ぐ方向を接続方向として、把持部64と共に接続方向に沿って移動可能となっている。 In this embodiment, as shown in FIG. 17, for example, the frame portion 62 has a rectangular frame shape when viewed from above, and has a first beam portion 621 extending in the x direction and a first beam portion 621 extending in the y direction. It includes a second beam part 622 extending along the second beam part 622 and a positioning fitting part 65 provided at the intersection of these parts. The frame portion 62 has a configuration in which the positioning fitting portion 65 is fixed by the fitting groove 543 of the outer frame portion 54 while the beam portions 621 and 622 are flexible when viewed from above. Therefore, in the frame portion 62, when the grip portion 64 is displaced toward the center of the guide plate 6, the beam portion 621 or 622 connected to the grip portion 64 is elastically deformed, and the contact portion 61 is Displaces in conjunction with. In other words, the contact part 61 is movable along the connection direction along with the grip part 64, with the connection direction being the direction in which one end of the connected support part 63 on the frame body part 62 side and the other end on the grip part 64 side are connected. It becomes.

以上が、本実施形態の位置決め構造100の基本的な構成である。この位置決め構造100は、上記第1~第5実施形態では実装基板3との嵌合状態においてガイド板材6が不動であったのに対し、嵌合状態であっても、把持部64を介して接触部61が可動である特徴を備える。 The above is the basic configuration of the positioning structure 100 of this embodiment. In this positioning structure 100, whereas in the first to fifth embodiments the guide plate member 6 was immovable in the fitted state with the mounting board 3, even in the fitted state, the guide plate member 6 is It has a feature that the contact portion 61 is movable.

〔慣性センサ1の製造方法〕
次に、本実施形態の位置決め構造100を用いた慣性センサ1の製造方法について説明するが、部分的に上記第1実施形態と同じ工程を含むため、ここでは、図18A~図18Dを参照しつつ、上記第1実施形態と相違する工程について主に説明する。
[Manufacturing method of inertial sensor 1]
Next, a method for manufacturing the inertial sensor 1 using the positioning structure 100 of this embodiment will be described, but since it includes some of the same steps as in the first embodiment, here, FIGS. 18A to 18D will be referred to. At the same time, the steps that are different from the first embodiment will be mainly explained.

まず、上記第1実施形態と同様に、微小振動体2、実装基板3およびガイド板材6を用意した後、実装基板3を図示しないマウンタ装置に吸着固定し、接合部材52を塗布する。そして、実装基板3にガイド板材6を装着し、図17に示す位置決め構造100を構成する。 First, as in the first embodiment, after preparing the micro vibrator 2, the mounting board 3, and the guide plate material 6, the mounting board 3 is suctioned and fixed to a mounter device (not shown), and the bonding member 52 is applied. Then, the guide plate material 6 is attached to the mounting board 3, and a positioning structure 100 shown in FIG. 17 is constructed.

続いて、例えば図18Aに示すように、ピックアップ機構300のコレット302を微小振動体2の凹部22に挿入し、吸着面22aでの真空吸着により微小振動体2を把持する。その後、把持した微小振動体2をガイド板材6の接触部61の内側領域に挿入し、実装面22bを接合部材52に接触させる。この挿入工程において、微小振動体2は、接触部61に当接することで、パッシブアライメントがなされる。このとき、微小振動体2と実装基板3との位置合わせ精度をさらに向上させたい場合には、必要に応じて、アクティブアライメントの工程を行う。 Subsequently, as shown in FIG. 18A, for example, the collet 302 of the pickup mechanism 300 is inserted into the recess 22 of the micro-vibrating body 2, and the micro-vibrating body 2 is gripped by vacuum suction on the suction surface 22a. Thereafter, the gripped micro vibrator 2 is inserted into the inner region of the contact portion 61 of the guide plate material 6, and the mounting surface 22b is brought into contact with the joining member 52. In this insertion process, the micro vibrator 2 comes into contact with the contact portion 61, thereby performing passive alignment. At this time, if it is desired to further improve the alignment accuracy between the micro vibrator 2 and the mounting board 3, an active alignment process is performed as necessary.

アクティブアライメントの工程を行う場合には、例えば図18Bに示すように、微小振動体2を実装基板3に載置した後、コレット302による微小振動体2の吸着把持を解除し、ピックアップ機構300を一時的に退避させる。これにより、微小振動体2は、外力が加われば移動する状態となる。 When performing the active alignment process, for example, as shown in FIG. 18B, after placing the micro-vibrating body 2 on the mounting board 3, the collet 302 releases the suction grip of the micro-vibrating body 2, and the pickup mechanism 300 is moved. Evacuate temporarily. Thereby, the micro vibrator 2 is in a state where it moves when an external force is applied.

そして、例えば図18Cに白抜き矢印で示すように、図示しない搬送装置等により把持部64を実装部51に向かうように変位させることで、接触部61を介して微小振動体2を押圧する。これにより、微小振動体2を意図する所定の方向に移動させるアクティブアライメントによって、微小振動体2の位置合わせ精度をさらに向上させることができる。 Then, as shown by the white arrow in FIG. 18C, for example, the micro vibrator 2 is pressed via the contact portion 61 by displacing the grip portion 64 toward the mounting portion 51 using a transport device (not shown) or the like. Thereby, the positioning accuracy of the micro-vibrator 2 can be further improved by active alignment in which the micro-vibrator 2 is moved in an intended predetermined direction.

なお、図18Cでは、把持部64を変位させる前の状態を便宜的に破線で示している。また、微小振動体2を移動させる方向については、例えば、画像処理によりエッジ検出を利用した微小振動体2の推定位置に基づいて決定されうる。 In addition, in FIG. 18C, the state before the grip part 64 is displaced is shown by a broken line for convenience. Further, the direction in which the micro-vibrating body 2 is to be moved can be determined based on the estimated position of the micro-vibrating body 2 using edge detection through image processing, for example.

アクティブアライメントが終了した後、例えば図18Dに示すように、再度、ピックアップ機構300を作動させ、コレット302を凹部22に挿入して微小振動体2を実装基板3側に押圧し、微小振動体2が外力により動かない状態とする。 After the active alignment is completed, for example, as shown in FIG. 18D, the pickup mechanism 300 is operated again, the collet 302 is inserted into the recess 22, and the micro-vibrator 2 is pressed against the mounting board 3 side. is not moved by external force.

その後、上記第1実施形態と同様の工程により、接合部材52を介して微小振動体2を実装基板3に接合し、ガイド板材6を実装基板3から取り外す。最後に、回路基板等への搭載、ワイヤボンディング、および真空気密封止を行うことで、慣性センサ1を製造することができる。 Thereafter, the micro vibrator 2 is bonded to the mounting board 3 via the bonding member 52, and the guide plate material 6 is removed from the mounting board 3 through the same steps as in the first embodiment. Finally, the inertial sensor 1 can be manufactured by mounting it on a circuit board or the like, wire bonding, and vacuum sealing.

なお、本実施形態の位置決め構造100を利用して製造できる慣性センサ1は、外枠部54のうち嵌合溝543、および隣接する外枠部54の間隔以外の部分については、上記第5実施形態の慣性センサ1と同じ構造である。 In the inertial sensor 1 that can be manufactured using the positioning structure 100 of this embodiment, the portions of the outer frame portion 54 other than the fitting groove 543 and the spacing between adjacent outer frame portions 54 are as described in the fifth embodiment. The structure is the same as that of the inertial sensor 1 of the present invention.

本実施形態によっても、微小振動体2やその電極膜の傷付きを抑制しつつ、簡便に、所定以上の精度で微小振動体2の位置決めが可能な位置決め構造100となり、信頼性が高く、高感度の慣性センサ1を製造することができる。また、パッシブアライメントに加えて、必要に応じて、アクティブアライメントによる微小振動体2の位置を再調整することができるため、上記第1~第5実施形態よりも位置決め精度が向上する効果も得られる。 The present embodiment also provides a positioning structure 100 that can easily position the micro-vibrating body 2 with a predetermined accuracy or higher while suppressing damage to the micro-vibrating body 2 and its electrode film, resulting in a highly reliable and high-performance positioning structure 100. A sensitive inertial sensor 1 can be manufactured. Furthermore, in addition to passive alignment, the position of the micro-vibrator 2 can be readjusted by active alignment if necessary, so that the positioning accuracy can be improved more than in the first to fifth embodiments. .

(第7実施形態)
第7実施形態に係る位置決め構造100について、図19を参照して説明する。
(Seventh embodiment)
A positioning structure 100 according to a seventh embodiment will be described with reference to FIG. 19.

図19では、図13と同様に、搭載される微小振動体2の外郭を破線で示している。また、図19では、図17と同様に、アクティブアライメントにおける把持部64およびこれに伴う支持部63等の可動方向を白抜き矢印で示している。 In FIG. 19, similarly to FIG. 13, the outline of the micro-vibrator 2 to be mounted is shown by a broken line. Further, in FIG. 19, as in FIG. 17, the movable direction of the grip portion 64 and the associated supporting portion 63, etc. in active alignment is indicated by a white arrow.

本実施形態の位置決め構造100は、例えば図19に示すように、上記第6実施形態に対して、上面視にて、接触部61の形状を略T字形状に変更したものに相当する。また、この位置決め構造100を利用して製造できる慣性センサ1の構造は、上記第6実施形態と同じである。 As shown in FIG. 19, for example, the positioning structure 100 of this embodiment corresponds to the sixth embodiment described above, in which the shape of the contact portion 61 is changed to a substantially T-shape when viewed from above. Furthermore, the structure of the inertial sensor 1 that can be manufactured using this positioning structure 100 is the same as that of the sixth embodiment.

本実施形態によれば、上記第6実施形態と同様の効果に加えて、微小振動体2のパッシブアライメント時にz方向を軸に回転する位置ズレを抑制でき、微小振動体2の傷付き抑制と位置ズレ抑制とのバランスが両立する効果も得られる。 According to this embodiment, in addition to the same effects as in the sixth embodiment, it is possible to suppress the positional deviation caused by rotating around the z direction during passive alignment of the micro-vibrator 2, and to suppress damage to the micro-vibrator 2. The effect of achieving a balance with positional shift suppression can also be achieved.

(第8実施形態)
第8実施形態に係る位置決め構造100について、図20を参照して説明する。
(Eighth embodiment)
A positioning structure 100 according to the eighth embodiment will be described with reference to FIG. 20.

図20では、図13と同様に、搭載される微小振動体2の外郭を破線で示している。また、図20では、図17と同様に、アクティブアライメントにおける把持部64およびこれに伴う支持部63等の可動方向を白抜き矢印で示している。 In FIG. 20, similarly to FIG. 13, the outline of the micro-vibrator 2 to be mounted is shown by a broken line. Further, in FIG. 20, as in FIG. 17, the movable direction of the gripping portion 64 and the accompanying supporting portion 63, etc. in active alignment is indicated by a white arrow.

本実施形態の位置決め構造100は、例えば図20に示すように、上記第7実施形態に対して枠体部62のうち梁部621、622の交差部分にバネ部66がさらに形成されたものに相当する。本実施形態では、この相違点について主に説明する。 For example, as shown in FIG. 20, the positioning structure 100 of this embodiment is different from the seventh embodiment in that a spring portion 66 is further formed at the intersection of the beam portions 621 and 622 in the frame portion 62. Equivalent to. In this embodiment, this difference will be mainly explained.

枠体部62は、本実施形態では、アクティブアライメントにおける梁部621、622の変形をより容易にするため、第一の梁部621と第二の梁部622との交差部分にバネ部66が形成されている。言い換えると、枠体部62は、梁部621、622それぞれの両端がバネ部66となっている。これにより、梁部621、622は、バネ部66を備えることにより剛性が低下し、把持部64を変位させたときの変形が容易となる。具体的には、第一の梁部621は、x方向における両端がバネ部66とされることで、y方向に沿った変形が容易となる。第二の梁部622は、y方向における両端がバネ部66とされることで、x方向に沿った変形が容易となる。 In this embodiment, the frame portion 62 includes a spring portion 66 at the intersection of the first beam portion 621 and the second beam portion 622 in order to more easily deform the beam portions 621 and 622 during active alignment. It is formed. In other words, in the frame portion 62, each of the beam portions 621 and 622 has spring portions 66 at both ends. As a result, the beam parts 621 and 622 have reduced rigidity due to the provision of the spring part 66, and are easily deformed when the grip part 64 is displaced. Specifically, the first beam portion 621 has spring portions 66 at both ends in the x direction, making it easy to deform along the y direction. The second beam portion 622 has spring portions 66 at both ends in the y direction, so that it can be easily deformed along the x direction.

なお、バネ部66は、梁部621、622の剛性を低下させ、これらが弾性変形しやすくなればよく、図20に示すように略S字状の形状に限られるものではなく、形状やサイズ等については適宜変更されうる。 The spring portion 66 only needs to reduce the rigidity of the beam portions 621 and 622 so that they can be easily elastically deformed, and is not limited to a substantially S-shaped shape as shown in FIG. 20, but may have any shape or size. etc. may be changed as appropriate.

本実施形態によれば、上記第7実施形態の効果に加えて、アクティブアライメントをより行いやすくなる効果も得られる。 According to this embodiment, in addition to the effects of the seventh embodiment, it is also possible to obtain the effect of making active alignment easier to perform.

(第9実施形態)
第9実施形態に係る位置決め構造100について、図21を参照して説明する。
(Ninth embodiment)
A positioning structure 100 according to a ninth embodiment will be described with reference to FIG. 21.

図21では、図13と同様に、搭載される微小振動体2の外郭を破線で示している。また、図21では、図17と同様に、アクティブアライメントにおける把持部64およびこれに伴う支持部63等の可動方向を白抜き矢印で示している。 In FIG. 21, similarly to FIG. 13, the outline of the micro-vibrator 2 to be mounted is shown by a broken line. In addition, in FIG. 21, as in FIG. 17, the movable direction of the grip portion 64 and the accompanying support portion 63, etc. in active alignment is indicated by a white arrow.

本実施形態の位置決め構造100は、例えば図21に示すように、上記第8実施形態に対して支持部63に弾性変形部67がさらに形成されたものに相当する。本実施形態では、この相違点について主に説明する。 As shown in FIG. 21, for example, the positioning structure 100 of this embodiment corresponds to the structure of the eighth embodiment in which an elastic deformation section 67 is further formed in the support section 63. In this embodiment, this difference will be mainly explained.

ガイド板材6の支持部63は、本実施形態では、把持部64を変位させたときに、これに接続された接触部61が把持部64よりも小さく変位するようにするため、弾性変形部67を有した構成となっている。なお、弾性変形部67は、ガイド板材6のうち外枠部54の内側に配置されるバネ部66を「内バネ」としたとき、外枠部54の外側に配置されるため、「外バネ」とも称されうる。 In this embodiment, the support part 63 of the guide plate material 6 has an elastic deformation part 67 so that when the grip part 64 is displaced, the contact part 61 connected thereto is displaced smaller than the grip part 64. It has a configuration with. In addition, when the spring part 66 of the guide plate material 6 arranged inside the outer frame part 54 is defined as an "inner spring", the elastic deformation part 67 is arranged outside the outer frame part 54, so it is called an "outer spring". ” can also be called.

弾性変形部67は、例えば、上面視にて、支持部63に対して直交するように延設され、その延設方向に沿った貫通溝が設けられた形状、すなわち矩形枠体状となっている。これにより、弾性変形部67は、把持部64を変位させたときに追従して変形することで、接触部61に伝搬する変位量を小さくする減衰機構としての役割を果たす。そのため、ガイド板材6は、把持部64を変位させたときの接触部61の最小変位量が小さくなることで、より高精度にアクティブアライメントを行うことが可能な構成となる。 The elastically deformable portion 67 has, for example, a rectangular frame shape that extends perpendicularly to the support portion 63 when viewed from above and is provided with a through groove along the extending direction. There is. Thereby, the elastic deformation part 67 deforms following the displacement of the grip part 64, thereby serving as a damping mechanism that reduces the amount of displacement propagated to the contact part 61. Therefore, the guide plate material 6 has a configuration in which the minimum amount of displacement of the contact portion 61 when the grip portion 64 is displaced becomes smaller, thereby allowing active alignment to be performed with higher accuracy.

本実施形態によれば、上記第7実施形態の効果に加えて、アクティブアライメントにおける微小振動体2の最小変位量を小さくすることでより高精度の位置決め精度となる効果も得られる。 According to this embodiment, in addition to the effects of the seventh embodiment, it is also possible to achieve higher positioning accuracy by reducing the minimum displacement amount of the micro vibrator 2 in active alignment.

(第10実施形態)
第10実施形態に係る位置決め構造100について、図22を参照して説明する。
(10th embodiment)
A positioning structure 100 according to a tenth embodiment will be described with reference to FIG. 22.

図22では、図13と同様に、搭載される微小振動体2の外郭を破線で示している。また、図22では、図17と同様に、アクティブアライメントにおける把持部64およびこれに伴う支持部63等の可動方向を白抜き矢印で示している。 In FIG. 22, similarly to FIG. 13, the outline of the micro-vibrator 2 to be mounted is shown by a broken line. Further, in FIG. 22, as in FIG. 17, the movable direction of the grip portion 64 and the associated support portion 63, etc. in active alignment is indicated by a white arrow.

本実施形態の位置決め構造100は、例えば図22に示すように、上記第9実施形態に対して位置決め嵌合部65が上面視にて略台形状とされ、これに対応して嵌合溝543の形状が変更されたものに相当する。本実施形態では、この相違点について主に説明する。 As shown in FIG. 22, for example, in the positioning structure 100 of this embodiment, the positioning fitting portion 65 is substantially trapezoidal in top view compared to the ninth embodiment, and the fitting groove 543 corresponds to this. This corresponds to the one whose shape has been changed. In this embodiment, this difference will be mainly explained.

ガイド板材6の位置決め嵌合部65は、本実施形態では、例えば図22に示すように、上面視にて、ガイド板材6の中心位置を軸とする径方向(以下、単に「径方向」という)に向かうにつれて幅が広くなる略台形状となっている。具体的には、位置決め嵌合部65は、例えば図23に示すように、径方向の外側から内側に向かう方向を「内側方向DR1」とし、その反対方向を「外側方向DR2」として、内側方向DR1の幅よりも外側方向DR2の幅のほうが大きくなっている。 In this embodiment, as shown in FIG. 22, for example, the positioning fitting portion 65 of the guide plate material 6 is arranged in a radial direction (hereinafter simply referred to as "radial direction") with the center position of the guide plate material 6 as an axis when viewed from above. ) It has a roughly trapezoidal shape that becomes wider as it approaches. Specifically, as shown in FIG. 23, for example, the positioning fitting portion 65 is arranged in the inner direction, with the direction from the outer side to the inner side in the radial direction being the "inner direction DR1", and the opposite direction being the "outer direction DR2". The width in the outer direction DR2 is larger than the width in DR1.

そして、本実施形態では、ガイド板材6は、実装基板3に嵌合させる際、位置決め嵌合部65を外側方向DR2に引っ張って枠体部62を弾性変形させた状態で取り付けることとなる。その結果、ガイド板材6の位置決め嵌合部65を実装基板3に嵌合させたとき、位置決め嵌合部65には内側方向DR1に向かう復元力が働き、ガイド板材6は、外枠部54の嵌合溝543により強固に嵌め込まれる。そのため、ガイド板材6の実装基板3に対する位置決め精度が向上する。 In this embodiment, when the guide plate material 6 is fitted to the mounting board 3, the positioning fitting part 65 is pulled in the outward direction DR2 and the frame part 62 is elastically deformed. As a result, when the positioning fitting part 65 of the guide plate material 6 is fitted to the mounting board 3, a restoring force acts on the positioning fitting part 65 in the inward direction DR1, and the guide plate material 6 It is firmly fitted into the fitting groove 543. Therefore, the positioning accuracy of the guide plate material 6 with respect to the mounting board 3 is improved.

一方、ガイド板材6を実装基板3から脱着させる場合には、位置決め嵌合部65を外側方向DR2に向かって再度引っ張ることで、ガイド板材6は、実装基板3と離隔した状態、すなわち実装基板3から取り外すことが容易な状態となる。 On the other hand, when the guide plate material 6 is to be attached or detached from the mounting board 3, by pulling the positioning fitting part 65 again toward the outer direction DR2, the guide plate material 6 is placed in a state separated from the mounting board 3, that is, the mounting board 3 This makes it easy to remove from.

つまり、ガイド板材6は、位置決め嵌合部65が上面視にて略台形状とされることで、実装基板3の着脱が容易な構造となっている。 In other words, the guide plate material 6 has a structure in which the mounting board 3 can be easily attached and detached because the positioning fitting portion 65 has a substantially trapezoidal shape when viewed from above.

本実施形態によれば、上記第8実施形態の効果に加えて、実装基板3に対するガイド板材6の着脱が容易となる効果も得られる。 According to this embodiment, in addition to the effects of the eighth embodiment, the guide plate material 6 can be easily attached and detached from the mounting board 3.

(第11実施形態)
第11実施形態に係る位置決め構造100について、図24~図25Dを参照して説明する。
(Eleventh embodiment)
A positioning structure 100 according to the eleventh embodiment will be described with reference to FIGS. 24 to 25D.

図24~図25Dでは、図18Aに示す断面に相当する断面を示すと共に、接触部61、枠体部62、支持部63および把持部64の境界を便宜的に二点鎖線で示している。また、図24では、位置決め構造100に搭載される微小振動体2を破線で示している。さらに、図25A~図25Cでは、ガイド板材6に作用する力の方向を白抜き矢印で示している。加えて、図25A、図25Dでは、コレット302の内部を破線で示している。 24 to 25D show a cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 18A, and the boundaries between the contact portion 61, the frame portion 62, the support portion 63, and the grip portion 64 are shown with two-dot chain lines for convenience. Furthermore, in FIG. 24, the micro vibrator 2 mounted on the positioning structure 100 is shown by a broken line. Furthermore, in FIGS. 25A to 25C, the direction of the force acting on the guide plate member 6 is indicated by an outline arrow. Additionally, in FIGS. 25A and 25D, the inside of the collet 302 is shown with broken lines.

本実施形態の位置決め構造100は、上記第6~第10実施形態に対して、例えば図24に示すように、接触部61の内周面のうち実装基板3とは反対の上端側に突出する凸部611が形成されたものである。本実施形態では、この凸部611について主に説明する。 In contrast to the sixth to tenth embodiments described above, the positioning structure 100 of this embodiment protrudes toward the upper end side of the inner peripheral surface of the contact portion 61 opposite to the mounting board 3, as shown in FIG. 24, for example. A convex portion 611 is formed. In this embodiment, this convex portion 611 will be mainly explained.

〔位置決め構造〕
本実施形態の位置決め構造100は、ガイド板材6の接触部61が凸部611を有する構成とされると共に、ガイド板材6の初期状態において、接触部61のうち凸部611の内側領域の外径が微小振動体2のリム211の外径よりも小さくなっている。また、この位置決め構造100は、ガイド板材6が実装基板3に嵌合している状態において、把持部64を介して接触部61を移動させることが可能な構成である。
[Positioning structure]
In the positioning structure 100 of this embodiment, the contact portion 61 of the guide plate 6 has a convex portion 611, and in the initial state of the guide plate 6, the outer diameter of the inner region of the convex portion 611 of the contact portion 61 is is smaller than the outer diameter of the rim 211 of the micro vibrator 2. Further, this positioning structure 100 is configured such that the contact portion 61 can be moved via the grip portion 64 in a state where the guide plate member 6 is fitted to the mounting board 3.

なお、ここでいう「初期状態」とは、ガイド板材6に図示しない搬送装置等による外力が何ら加えられておらず、外力に起因する復元力がガイド板材6に生じていない状態を意味する。 Note that the "initial state" herein refers to a state in which no external force is applied to the guide plate 6 by a transport device (not shown) or the like, and no restoring force is generated in the guide plate 6 due to the external force.

接触部61は、本実施形態では、内周面のうち少なくとも微小振動体2が実装基板3に搭載されたときのリム211よりもz方向上側の位置に凸部611が形成されている。凸部611は、接触部61により微小振動体2のリム211を押圧する際に、微小振動体2の曲面部21のうちリム211よりも上の部分で当接し、微小振動体2が実装基板に対して傾く状態となることを抑制する役割を果たす。 In the present embodiment, the contact portion 61 has a convex portion 611 formed on the inner circumferential surface at least at a position above the rim 211 in the z direction when the micro vibrator 2 is mounted on the mounting board 3. When the contact portion 61 presses the rim 211 of the micro-vibrator 2, the convex portion 611 comes into contact with a portion of the curved surface portion 21 of the micro-vibrator 2 above the rim 211, and the micro-vibrator 2 contacts the mounting board. It plays a role in suppressing the state of being tilted towards the ground.

なお、凸部611は、微小振動体2に当接して傾きを抑制できればよく、接触部61の内周面の周方向に沿って連続的あるいは断続的に設けられてもよいし、微小振動体2の形状等に合わせてその数や配置等については適宜変更されうる。また、凸部611は、複数の接触部61のすべてに設けられてもよいし、一部の接触部61にのみ設けられてもよい。 Note that the convex portion 611 may be provided continuously or intermittently along the circumferential direction of the inner circumferential surface of the contact portion 61, as long as it can contact the micro-vibrator 2 and suppress the inclination. The number, arrangement, etc. thereof can be changed as appropriate depending on the shape of the second part. Further, the convex portion 611 may be provided on all of the plurality of contact portions 61 or may be provided on only some of the contact portions 61.

〔慣性センサの製造方法〕
次に、本実施形態の位置決め構造100を用いた慣性センサ1の製造方法について説明するが、上記第1実施形態と同じ工程を含むため、ここでは、図25A~図25Dを参照しつつ、上記第1実施形態と相違する工程について主に説明する。
[Manufacturing method of inertial sensor]
Next, a method for manufacturing the inertial sensor 1 using the positioning structure 100 of this embodiment will be described, but since it includes the same steps as in the first embodiment, here, while referring to FIGS. 25A to 25D, The steps different from those in the first embodiment will be mainly explained.

まず、微小振動体2、実装基板3およびガイド板材6を用意し、接合部材52を塗布した実装基板3にガイド板材6を取り付け、本実施形態の位置決め構造100を構成する。そして、例えば図25Aに示すように、ガイド板材6の把持部64を図示しない搬送装置等によりx方向の外側に引っ張り、接触部61同士の間隔を広げ、少なくとも凸部611の内側領域の外径がリム211の外径よりも大きい状態にする。この把持部64の引っ張りを維持した状態で、ピックアップ機構300により吸着把持した微小振動体2を、接触部61の内側に挿入し、実装面22bを接合部材52に接触させる。 First, the micro vibrator 2, the mounting board 3, and the guide plate material 6 are prepared, and the guide plate material 6 is attached to the mounting board 3 coated with the bonding member 52, thereby configuring the positioning structure 100 of this embodiment. Then, as shown in FIG. 25A, for example, the gripping part 64 of the guide plate material 6 is pulled outward in the x direction by a conveyance device (not shown), and the interval between the contact parts 61 is widened, and at least the outer diameter of the inner region of the convex part 611 is is larger than the outer diameter of the rim 211. While maintaining the tension of the gripping part 64, the micro-vibrating body 2 held by the pickup mechanism 300 is inserted into the inside of the contact part 61, and the mounting surface 22b is brought into contact with the joining member 52.

微小振動体2を接合部材52に接触させた後、ガイド板材6の引っ張り状態を維持したまま、コレット302による真空吸着を解除し、例えば図25Bに示すように、ピックアップ機構300を一時的に退避させる。これにより、微小振動体2は、接合部材52上に凹部22が載置され、外力が加えられると移動する状態となる。 After bringing the micro vibrator 2 into contact with the joining member 52, the vacuum suction by the collet 302 is released while maintaining the tensioned state of the guide plate 6, and the pickup mechanism 300 is temporarily evacuated, as shown in FIG. 25B, for example. let Thereby, the micro vibrator 2 is in a state where the recess 22 is placed on the joining member 52 and moves when external force is applied.

続けて、例えば図25Cに示すように、把持部64を解放してガイド板材6の引っ張り状態を解除し、復元力を利用して接触部61を微小振動体2に接触させる。これにより、微小振動体2は、接触部61の内周面のうち実装基板3側の下端付近でリム211が押圧されると共に、曲面部21のうちリム211よりも上の部位が凸部611に押圧された状態となる。その結果、微小振動体2は、凸部611により実装基板3に対して傾くことを抑制されたまま、接触部61の他の部分により押圧され、実装基板3に対するパッシブアライメントがなされる。 Continuously, as shown in FIG. 25C, for example, the grip part 64 is released to release the tensioned state of the guide plate material 6, and the contact part 61 is brought into contact with the micro-vibrator 2 using the restoring force. As a result, in the micro vibrator 2, the rim 211 is pressed near the lower end on the mounting board 3 side of the inner peripheral surface of the contact portion 61, and the portion of the curved surface portion 21 above the rim 211 is pressed against the convex portion 611. It will be in a state where it is pressed. As a result, the micro vibrator 2 is pressed by other parts of the contact portion 61 while being suppressed from tilting with respect to the mounting board 3 by the convex portion 611, and passive alignment with respect to the mounting board 3 is achieved.

次いで、例えば図25Dに示すように、ピックアップ機構300のコレット302を微小振動体2の凹部22に挿入してピックアップ機構300により微小振動体2を実装基板3側に押圧した状態とする。 Next, as shown in FIG. 25D, for example, the collet 302 of the pickup mechanism 300 is inserted into the recess 22 of the micro-vibrator 2, and the pickup mechanism 300 presses the micro-vibrator 2 toward the mounting board 3.

その後、上記第1実施形態と同様の工程により、接合部材52を介して微小振動体2を実装基板3に接合し、ガイド板材6を実装基板3から取り外す。最後に、回路基板等への搭載、ワイヤボンディング、および真空気密封止を行うことで、慣性センサ1を製造することができる。 Thereafter, the micro vibrator 2 is bonded to the mounting board 3 via the bonding member 52, and the guide plate material 6 is removed from the mounting board 3 through the same steps as in the first embodiment. Finally, the inertial sensor 1 can be manufactured by mounting it on a circuit board or the like, wire bonding, and vacuum sealing.

なお、本実施形態の位置決め構造100を利用して製造できる慣性センサ1は、外枠部54のうち嵌合溝543、および隣接する外枠部54の間隔以外の部分の基本的な構造については、上記第5実施形態の慣性センサ1と同じである。 The inertial sensor 1 that can be manufactured using the positioning structure 100 of this embodiment has a basic structure other than the fitting groove 543 of the outer frame portion 54 and the spacing between adjacent outer frame portions 54. , is the same as the inertial sensor 1 of the fifth embodiment.

本実施形態によっても、微小振動体2やその電極膜の傷付きを抑制しつつ、簡便に、所定以上の精度で微小振動体2の位置決めが可能な位置決め構造100となり、信頼性が高く、高感度の慣性センサ1を製造することができる。また、ガイド板材6が凸部611を有することにより、微小振動体2が搭載時に傾くことが抑制され、より位置決め精度が向上する効果も得られる。 The present embodiment also provides a positioning structure 100 that can easily position the micro-vibrating body 2 with a predetermined accuracy or higher while suppressing damage to the micro-vibrating body 2 and its electrode film, resulting in a highly reliable and high-performance positioning structure 100. A sensitive inertial sensor 1 can be manufactured. Further, since the guide plate member 6 has the convex portion 611, the micro-vibrating body 2 is prevented from tilting when mounted, and the positioning accuracy is further improved.

(第12実施形態)
第12実施形態に係る位置決め構造100について、図26~図27Dを参照して説明する。
(12th embodiment)
A positioning structure 100 according to the twelfth embodiment will be described with reference to FIGS. 26 to 27D.

図26~図27Dでは、図18Aに示す断面に相当する断面を示すと共に、接触部61、枠体部62、支持部63および把持部64の境界を便宜的に二点鎖線で示している。また、図26では、位置決め構造100に搭載される微小振動体2を破線で示している。さらに、図27C、図27Dでは、ガイド板材6に作用する力の方向を白抜き矢印で示している。加えて、図27A~図27Dでは、コレット302の内部を破線で示している。 26 to 27D show a cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 18A, and the boundaries between the contact portion 61, the frame portion 62, the support portion 63, and the grip portion 64 are shown with two-dot chain lines for convenience. Furthermore, in FIG. 26, the micro vibrator 2 mounted on the positioning structure 100 is shown by a broken line. Furthermore, in FIGS. 27C and 27D, the direction of the force acting on the guide plate material 6 is shown by an outline arrow. Additionally, in FIGS. 27A to 27D, the interior of collet 302 is shown with broken lines.

本実施形態の位置決め構造100は、上記第6~第10実施形態に対して、例えば図26に示すように、接触部61の内周面のうち下端側に突出する爪部612が形成されたものである。本実施形態では、この爪部612について主に説明する。 In contrast to the sixth to tenth embodiments described above, the positioning structure 100 of this embodiment is different from the above-described sixth to tenth embodiments in that, as shown in FIG. It is something. In this embodiment, this claw portion 612 will be mainly explained.

〔位置決め構造〕
本実施形態の位置決め構造100は、ガイド板材6の接触部61が爪部612を有する構成とされると共に、ガイド板材6の初期状態において、接触部61のうち爪部612の内側領域の外径が微小振動体2のリム211の外径よりも小さくなっている。また、この位置決め構造100は、上記第11実施形態と同様に、把持部64を介して接触部61が移動可能な構成である。
[Positioning structure]
In the positioning structure 100 of this embodiment, the contact portion 61 of the guide plate 6 has a claw portion 612, and in the initial state of the guide plate 6, the outer diameter of the inner region of the claw portion 612 of the contact portion 61 is is smaller than the outer diameter of the rim 211 of the micro vibrator 2. Further, this positioning structure 100 has a configuration in which the contact portion 61 is movable via the grip portion 64, similarly to the eleventh embodiment.

爪部612は、例えば、接触部61の内周面のうち下端に設けられ、一時的に微小振動体2を支持する役割を果たす。爪部612は、例えば、リム211の厚み以上の幅となるように突出している。 The claw portion 612 is provided, for example, at the lower end of the inner circumferential surface of the contact portion 61, and serves to temporarily support the micro-vibrator 2. The claw portion 612 protrudes so as to have a width greater than the thickness of the rim 211, for example.

なお、爪部612は、ガイド板材6の初期状態にて微小振動体2のリム211を支えて支持できればよく、接触部61の内周面の周方向に沿って連続的または断続的に形成されてもよいし、幅や配置等については微小振動体2の形状等に合わせて適宜変更されうる。また、爪部612は、複数の接触部61のすべてに設けられてもよいし、一部の接触部61にのみ設けられてもよい。 Note that the claw portion 612 only needs to support the rim 211 of the micro vibrator 2 in the initial state of the guide plate member 6, and may be formed continuously or intermittently along the circumferential direction of the inner peripheral surface of the contact portion 61. Alternatively, the width, arrangement, etc. can be changed as appropriate according to the shape of the micro vibrator 2, etc. Furthermore, the claw portions 612 may be provided on all of the plurality of contact portions 61 or may be provided on only some of the contact portions 61.

〔慣性センサの製造方法〕
次に、本実施形態の位置決め構造100を用いた慣性センサ1の製造方法について説明するが、上記第1実施形態と同じ工程を含むため、ここでは、図27A~図27Dを参照しつつ、上記第1実施形態と相違する工程について主に説明する。
[Manufacturing method of inertial sensor]
Next, a method for manufacturing the inertial sensor 1 using the positioning structure 100 of this embodiment will be described, but since it includes the same steps as in the first embodiment, here, the method for manufacturing the inertial sensor 1 using the positioning structure 100 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 27A to 27D. The steps different from those in the first embodiment will be mainly explained.

まず、微小振動体2、実装基板3およびガイド板材6を用意し、接合部材52を塗布した実装基板3にガイド板材6を取り付け、本実施形態の位置決め構造100を構成する。
そして、例えば図27Aに示すように、ピックアップ機構300により吸着把持した微小振動体2を接触部61の内側領域に挿入し、微小振動体2のリム211を爪部612に当接させる。
First, the micro vibrator 2, the mounting board 3, and the guide plate material 6 are prepared, and the guide plate material 6 is attached to the mounting board 3 coated with the bonding member 52, thereby configuring the positioning structure 100 of this embodiment.
Then, as shown in FIG. 27A, for example, the micro-vibrating body 2 held by the pick-up mechanism 300 is inserted into the inner region of the contact portion 61, and the rim 211 of the micro-vibrating body 2 is brought into contact with the claw portion 612.

続けて、例えば図27Bに示すように、コレット302による真空吸着を解除し、ピックアップ機構300を一時的に退避させる。これにより、微小振動体2は、接触部61のうち爪部612よりもz方向上側の部分に接触することでパッシブアライメントをされた後、爪部612上に載置された状態となる。なお、微小振動体2は、上記第1実施形態で説明したように、リム211下端面がCMPで加工されることで所定以上の平坦性が確保されるため、爪部612上に載置されたとき、実装基板3に対して傾くことなく支持された状態となる。 Subsequently, as shown in FIG. 27B, for example, the vacuum suction by the collet 302 is released, and the pickup mechanism 300 is temporarily retracted. Thereby, the micro vibrator 2 is passively aligned by contacting a portion of the contact portion 61 above the claw portion 612 in the z direction, and then placed on the claw portion 612 . Note that, as explained in the first embodiment, the micro-vibrating body 2 is placed on the claw portion 612 because the lower end surface of the rim 211 is processed by CMP to ensure a predetermined level of flatness. At this time, it is in a state where it is supported without tilting with respect to the mounting board 3.

そして、例えば図27Cに示すように、図示しない搬送装置等により把持部64を外側に引っ張り、接触部61のうち少なくとも爪部612の内側領域の外径がリム211の外径よりも大きい状態とする。これにより、前工程でパッシブアライメントがなされた微小振動体2は、実装基板3上に落下し、実装面22bが接合部材52に接触した状態となる。 Then, as shown in FIG. 27C, for example, the gripping part 64 is pulled outward by a transport device (not shown), and the outer diameter of at least the inner area of the claw part 612 of the contact part 61 is larger than the outer diameter of the rim 211. do. As a result, the micro vibrator 2, which has been passively aligned in the previous step, falls onto the mounting board 3, and the mounting surface 22b comes into contact with the bonding member 52.

その後、ガイド板材6の引っ張り状態を維持したまま、例えば図27Dに示すように、ピックアップ機構300のコレット302を微小振動体2の凹部22に挿入し、微小振動体2を吸着把持する。そして、この状態のまま、ピックアップ機構300により微小振動体2を実装基板3側に押圧した状態とする。 Thereafter, while maintaining the tensioned state of the guide plate member 6, the collet 302 of the pickup mechanism 300 is inserted into the recess 22 of the micro-vibrator 2, and the micro-vibrator 2 is gripped by suction, as shown in FIG. 27D, for example. Then, in this state, the micro vibrator 2 is pressed toward the mounting board 3 by the pickup mechanism 300.

その後、上記第1実施形態と同様の工程により、接合部材52を介して微小振動体2を実装基板3に接合し、ガイド板材6を実装基板3から取り外す。最後に、回路基板等への搭載、ワイヤボンディング、および真空気密封止を行うことで、慣性センサ1を製造することができる。 Thereafter, the micro vibrator 2 is bonded to the mounting board 3 via the bonding member 52, and the guide plate material 6 is removed from the mounting board 3 through the same steps as in the first embodiment. Finally, the inertial sensor 1 can be manufactured by mounting it on a circuit board or the like, wire bonding, and vacuum sealing.

本実施形態によっても、微小振動体2やその電極膜の傷付きを抑制しつつ、簡便に、所定以上の精度で微小振動体2の位置決めが可能な位置決め構造100となり、信頼性が高く、高感度の慣性センサ1を製造することができる。 The present embodiment also provides a positioning structure 100 that can easily position the micro-vibrating body 2 with a predetermined accuracy or higher while suppressing damage to the micro-vibrating body 2 and its electrode film, resulting in a highly reliable and high-performance positioning structure 100. A sensitive inertial sensor 1 can be manufactured.

(他の実施形態)
本発明は、実施例に準拠して記述されたが、本発明は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらの一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本発明の範疇や思想範囲に入るものである。
(Other embodiments)
Although the present invention has been described based on examples, it is understood that the present invention is not limited to the examples or structures. The present invention also includes various modifications and equivalent modifications. In addition, various combinations and configurations, as well as other combinations and configurations that include only one, more, or less of these elements, fall within the scope and spirit of the present invention.

(1)例えば、上記第11実施形態では、接触部61の内周面に凸部611が形成された例について説明したが、これに限定されるものではなく、断面視にて、内周面が微小振動体2の曲面部21の外形に沿った湾曲形状であってもよいし、テーパ形状であってもよい。つまり、上記第11実施形態では、ガイド板材6の把持部64の引っ張りを解除し、復元力が生じた状態において、接触部61は、微小振動体2が実装基板3に対して傾かないように押圧できる形状であればよい。そのため、接触部61は、凸部611を備える形状、湾曲形状やテーパ形状などの任意の形状とされても構わない。なお、接触部61の内周面がテーパ形状や微小振動体2の外形に沿った湾曲形状とされた場合、平坦面とされた場合に比べて、微小振動体2との接触面積が増加し、パッシブアライメント時により確実に復元力の力が伝わり、位置決め精度が向上する。 (1) For example, in the eleventh embodiment, an example has been described in which the convex portion 611 is formed on the inner circumferential surface of the contact portion 61, but the present invention is not limited to this. may be a curved shape that follows the outer shape of the curved surface portion 21 of the micro vibrator 2, or may be a tapered shape. In other words, in the eleventh embodiment, when the tension of the gripping part 64 of the guide plate 6 is released and a restoring force is generated, the contact part 61 prevents the micro vibrator 2 from tilting with respect to the mounting board 3. Any shape that can be pressed is sufficient. Therefore, the contact portion 61 may have any shape including a convex portion 611, a curved shape, a tapered shape, or the like. Note that when the inner circumferential surface of the contact portion 61 is tapered or curved along the outer shape of the micro-vibrator 2, the contact area with the micro-vibrator 2 increases compared to when it is a flat surface. , the restoring force is transmitted more reliably during passive alignment, improving positioning accuracy.

(2)例えば、上記第1実施形態では、接触部61が連続した1つの環をなす枠体形状とされた例について説明したが、これに限定されるものではなく、仮に一部が途切れた略環状の枠体形状であっても、特に支障はない。これは、枠体部62についても同様である。つまり、接触部61あるいは枠体部62の枠体形状とは、途切れることなく連続した形状だけでなく、一部が途切れた断続的な形状も含み得る。 (2) For example, in the first embodiment described above, an example was described in which the contact portion 61 has a frame shape that forms one continuous ring. Even if the frame has a substantially annular shape, there is no particular problem. This also applies to the frame portion 62. That is, the frame shape of the contact portion 61 or the frame body portion 62 may include not only a continuous shape without interruption but also an intermittent shape in which a part is interrupted.

1・・・慣性センサ、2・・・微小振動体、21・・・曲面部、22・・・凹部、
22a・・・吸着面、3・・・実装基板、51・・・実装部、52・・・接合材料、
53・・・電極部、54・・・外枠部、543、56・・・嵌め込み溝、
55・・・位置決め溝、6・・・ガイド板材、61・・・接触部、611・・・凸部、
612・・・爪部、62・・・枠体部、621、622・・・梁部、63・・・支持部、
64・・・把持部、65・・・位置決め嵌合部、66・・・バネ部、
67・・・弾性変形部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Inertial sensor, 2... Minute vibrator, 21... Curved surface part, 22... Concave part,
22a... Adsorption surface, 3... Mounting board, 51... Mounting part, 52... Bonding material,
53... Electrode part, 54... Outer frame part, 543, 56... Fitting groove,
55... Positioning groove, 6... Guide plate material, 61... Contact portion, 611... Convex portion,
612...Claw part, 62...Frame body part, 621, 622...Beam part, 63...Support part,
64... Gripping part, 65... Positioning fitting part, 66... Spring part,
67...Elastic deformation part

Claims (18)

環状曲面を備える曲面部(21)および前記曲面部から凹んだ凹部(22)を有する微小振動体(2)と、実装基板(3)とを有してなり、前記微小振動体の前記凹部が前記実装基板のうち枠体状の実装部(51)の内側領域に搭載され、前記曲面部が中空状態である慣性センサ(1)の製造に用いられる位置決め構造(100)であって、
前記実装基板と、
前記実装基板との着脱が可能であって、前記微小振動体と前記実装基板との位置決めに用いられるガイド板材(6)と、を備え、
前記実装基板は、互いに距離を隔てつつ、前記実装部を囲む配置とされる複数の電極部(53)と、互いに距離を隔てつつ、複数の前記電極部を囲む配置とされる複数の外枠部(54)と、複数の前記電極部よりも複数の前記外枠部の側に位置する部位に設けられ、前記ガイド板材の一部が嵌め込まれる嵌め込み溝(543、56)と、を有しており、
前記ガイド板材は、前記微小振動体を前記実装部に搭載する際に、前記微小振動体に当接する接触部(61)と、前記接触部に接続され、前記接触部を囲む枠体状の枠体部(62)と、前記枠体部の外周側に配置される複数の把持部(64)と、複数の前記把持部と前記枠体部とをそれぞれ接続する複数の支持部(63)と、を有しており、
前記微小振動体が前記実装基板に搭載された際の前記実装基板の厚み方向に沿った方向を高さ方向として、前記ガイド板材は、前記微小振動体よりも高さ方向の寸法が小さい、位置決め構造。
It has a micro-vibrating body (2) having a curved surface portion (21) having an annular curved surface and a recessed portion (22) recessed from the curved surface portion, and a mounting board (3), wherein the recessed portion of the micro-vibrating body is A positioning structure (100) used for manufacturing an inertial sensor (1), which is mounted on an inner region of a frame-shaped mounting part (51) of the mounting board, and in which the curved surface part is in a hollow state,
the mounting board;
A guide plate member (6) that can be attached to and detached from the mounting board and is used for positioning the micro vibrator and the mounting board,
The mounting board includes a plurality of electrode parts (53) arranged to surround the mounting part while being separated from each other, and a plurality of outer frames arranged to surround the plurality of electrode parts while being separated from each other. (54), and a fitting groove (543, 56) provided at a portion located closer to the plurality of outer frame portions than the plurality of electrode portions, into which a part of the guide plate material is fitted. and
The guide plate material includes a contact portion (61) that comes into contact with the micro-vibrator when the micro-vibrator is mounted on the mounting portion, and a frame-like frame that is connected to the contact portion and surrounds the contact portion. A body portion (62), a plurality of gripping portions (64) arranged on the outer peripheral side of the frame portion, and a plurality of support portions (63) connecting the plurality of gripping portions and the frame portion, respectively. , has
The guide plate material has a dimension smaller in the height direction than the micro-vibrator, with the height direction being a direction along the thickness direction of the mounting board when the micro-vibrator is mounted on the mounting board. structure.
前記接触部は、環状の枠体形状であり、
前記嵌め込み溝は、複数の前記電極部と複数の前記外枠部との隙間であり、
前記枠体部は、前記嵌め込み溝に嵌め込まれる、請求項1に記載の位置決め構造。
The contact portion has an annular frame shape,
The fitting groove is a gap between the plurality of electrode parts and the plurality of outer frame parts,
The positioning structure according to claim 1, wherein the frame portion is fitted into the fitting groove.
複数の前記外枠部のうち隣接する前記外枠部の隙間は、前記ガイド板材と前記実装基板との位置決め溝(55)となっており、
前記支持部が前記位置決め溝に嵌め込まれる、請求項1または2に記載の位置決め構造。
A gap between adjacent outer frame parts among the plurality of outer frame parts serves as a positioning groove (55) between the guide plate material and the mounting board,
The positioning structure according to claim 1 or 2, wherein the support portion is fitted into the positioning groove.
前記枠体部は、前記把持部を変位させたときに連動して変位する複数の梁部(621、622)と、前記梁部に接続され、前記実装基板との位置決めに用いられる位置決め嵌合部(65)とを有すると共に、
前記嵌め込み溝は、複数の前記外枠部に形成されており、
前記位置決め嵌合部は、前記嵌め込み溝に嵌め込まれる、請求項1または2に記載の位置決め構造。
The frame portion includes a plurality of beam portions (621, 622) that are displaced in conjunction with the grip portion when the grip portion is displaced, and a positioning fitting that is connected to the beam portion and used for positioning with the mounting board. part (65), and
The fitting groove is formed in a plurality of the outer frame parts,
The positioning structure according to claim 1 or 2, wherein the positioning fitting part is fitted into the fitting groove.
複数の前記支持部は、第一の方向に沿って延設された第一の前記支持部と、前記第一の方向に交差する第二の方向に沿って延設された第二の前記支持部とにより構成されている、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の位置決め構造。 The plurality of support portions include a first support portion extending along a first direction and a second support portion extending along a second direction intersecting the first direction. The positioning structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the positioning structure comprises a portion. 前記支持部のうち前記把持部の側の一端と前記枠体部の側の他端とを繋げる方向を接続方向として、前記支持部は、前記把持部を前記接続方向に沿って変位させたときに、前記把持部の変位よりも前記接触部の変位を小さくするための弾性変形部(67)を備える、請求項4に記載の位置決め構造。 The direction in which one end of the support part on the side of the grip part and the other end of the support part on the side of the frame part are connected is defined as a connection direction, and when the support part is displaced along the connection direction, The positioning structure according to claim 4, further comprising an elastic deformation part (67) for making the displacement of the contact part smaller than the displacement of the grip part. 前記枠体部は、前記接触部を囲む環状の枠体形状である、請求項1または2に記載の位置決め構造。 The positioning structure according to claim 1 or 2, wherein the frame portion has an annular frame shape surrounding the contact portion. 前記枠体部は、一方向に延びた第一の梁部(621)と、前記一方向とは異なる方向に延びた第二の梁部(622)とを有してなる、請求項4または6に記載の位置決め構造。 Claim 4 or 4, wherein the frame portion includes a first beam portion (621) extending in one direction and a second beam portion (622) extending in a direction different from the one direction. 6. The positioning structure described in 6. 前記支持部のうち前記把持部の側の一端と前記枠体部の側の他端とを繋ぐ方向を接続方向として、前記接触部は、前記接続方向の延長線上に配置され、前記把持部を前記接続方向に沿って変位させたときに、前記把持部の変位に連動して前記接続方向に沿って変位する、請求項4、6、8のいずれか1つに記載の位置決め構造。 The connection direction is a direction in which one end of the support part on the side of the grip part and the other end of the support part on the side of the frame body part are connected, and the contact part is arranged on an extension line of the connection direction, and The positioning structure according to any one of claims 4, 6, and 8, wherein when the positioning structure is displaced along the connection direction, the positioning structure is displaced along the connection direction in conjunction with the displacement of the grip portion. 複数の前記梁部は、それぞれ異なる1つの前記支持部を介して異なる1つの前記把持部に接続されると共に、接続された前記支持部のうち前記把持部の側の一端と前記梁部の側の他端とを繋ぐ方向を接続方向として、前記把持部を前記接続方向に沿って変位させたときに、前記接続方向に沿って弾性変形する、請求項4、6、8、9のいずれか1つに記載の位置決め構造。 The plurality of beam portions are each connected to a different one of the gripping portions via a different one of the support portions, and one end of the connected support portions on the side of the gripping portion and the side of the beam portion. Any one of claims 4, 6, 8, and 9, wherein when the grip portion is displaced along the connection direction, the grip portion is elastically deformed along the connection direction, with the direction in which the grip portion is connected to the other end as the connection direction. The positioning structure described in one. 前記枠体部は、前記把持部を変位させたときに、前記梁部が前記把持部の変位に連動して変位しやすくするためのバネ部(66)をさらに有する、請求項4、6、8、9、10のいずれか1つに記載の位置決め構造。 Claims 4 and 6, wherein the frame portion further includes a spring portion (66) for facilitating the displacement of the beam portion in conjunction with the displacement of the grip portion when the grip portion is displaced. 11. The positioning structure according to any one of 8, 9, and 10. 前記接触部のうち前記枠体部とは反対側の面を内周面とし、前記内周面のうち前記実装基板の側とは反対側を上端とし、前記上端の側に前記実装部に向かって突出する凸部(611)を備える、請求項4、6、9、10のいずれか1つに記載の位置決め構造。 The surface of the contact portion opposite to the frame portion is an inner peripheral surface, the inner peripheral surface opposite to the mounting board side is an upper end, and the upper end is directed toward the mounting portion. The positioning structure according to any one of claims 4, 6, 9, and 10, comprising a convex portion (611) that projects. 前記接触部のうち前記枠体部とは反対側の面を内周面とし、前記内周面のうち前記実装基板の側の下端として、前記下端の側に前記実装部に向かって突出する爪部(612)を備える、請求項4、6、9、10のいずれか1つに記載の位置決め構造。 A surface of the contact portion opposite to the frame body portion is an inner peripheral surface, and a lower end of the inner peripheral surface on the mounting board side is a claw protruding toward the mounting portion on the lower end side. Positioning structure according to any one of claims 4, 6, 9, 10, comprising a section (612). 環状曲面を備える曲面部(21)および前記曲面部から凹んだ凹部(22)を有する微小振動体(2)と、
枠体状の実装部(51)と、互いに距離を隔てつつ、前記実装部を囲む配置とされる複数の電極部(53)と、互いに距離を隔てつつ、複数の前記電極部を囲む配置とされる複数の外枠部(54)と、を有してなり、接合部材(52)を介して前記実装部の内側領域に前記微小振動体の前記凹部が接続される実装基板(3)と、を備え、
前記微小振動体が前記実装部に搭載されたとき、前記曲面部が中空状態となる慣性センサ(1)の製造方法であって、
前記微小振動体を前記実装基板に搭載するときの位置決めに用いられ、前記微小振動体を前記実装部に搭載する際に、前記微小振動体に当接する接触部(61)と、前記接触部に接続され、前記接触部を囲む枠体状の枠体部(62)と、前記枠体部の外周側に配置される複数の把持部(64)と、複数の前記把持部と前記枠体部とをそれぞれ接続する複数の支持部(63)と、を有するガイド板材を用意することと、
前記微小振動体を用意することと、
複数の前記電極部よりも複数の前記外枠部の側に位置する部位に設けられ、前記ガイド板材の一部が嵌め込まれる嵌め込み溝(543、56)を有する前記実装基板を用意することと、
前記実装部の前記内側領域に前記接合部材を塗布することと、
前記嵌め込み溝に前記ガイド板材の一部を装着し、前記微小振動体の位置決め構造(100)を形成することと、
前記位置決め構造を形成した後、前記微小振動体を前記ガイド板材の前記接触部に接触させ、前記実装基板に対する位置合わせをしつつ、前記接触部よりも内側の位置に前記微小振動体を挿入することと、
前記微小振動体を挿入した後、前記微小振動体の前記凹部のうち前記実装基板とは反対側の吸着面(22a)を押圧した状態で、前記接合部材を介して前記微小振動体を前記実装部の前記内側領域に接合することと、
前記微小振動体と前記実装基板との接合後に、前記実装基板から前記ガイド板材を取り外すことと、を含む、慣性センサの製造方法。
a microvibrator (2) having a curved surface portion (21) having an annular curved surface and a recessed portion (22) recessed from the curved surface portion;
A frame-like mounting part (51), a plurality of electrode parts (53) arranged to surround the mounting part while being spaced apart from each other, and a plurality of electrode parts (53) arranged to surround the plurality of electrode parts while being spaced apart from each other. a mounting board (3) having a plurality of outer frame parts (54), the recessed part of the micro vibrator being connected to the inner region of the mounting part via a joining member (52); , comprising;
A method for manufacturing an inertial sensor (1) in which the curved surface section becomes hollow when the micro vibrator is mounted on the mounting section,
A contact part (61) that is used for positioning when mounting the micro-vibrator on the mounting board and comes into contact with the micro-vibrator when mounting the micro-vibrator on the mounting part; A frame-shaped frame part (62) that is connected and surrounds the contact part, a plurality of grip parts (64) arranged on the outer peripheral side of the frame part, and a plurality of grip parts and the frame part. Preparing a guide plate material having a plurality of support parts (63) respectively connecting the
preparing the minute vibrating body;
preparing the mounting board having a fitting groove (543, 56) provided in a portion located closer to the plurality of outer frame parts than the plurality of electrode parts, into which a part of the guide plate material is fitted;
applying the bonding member to the inner region of the mounting section;
mounting a part of the guide plate material in the fitting groove to form a positioning structure (100) for the micro-vibrator;
After forming the positioning structure, the micro-vibrating body is brought into contact with the contact portion of the guide plate material, and while being aligned with the mounting board, the micro-vibrating body is inserted at a position inside the contact portion. And,
After inserting the micro-vibrator, the micro-vibrator is mounted on the mounting board via the bonding member while pressing the suction surface (22a) of the recess of the micro-vibrator on the side opposite to the mounting board. joining the inner region of the portion;
A method of manufacturing an inertial sensor, the method comprising: removing the guide plate material from the mounting board after bonding the micro vibrator and the mounting board.
前記実装基板を用意することにおいては、複数の前記外枠部のうち隣接する前記外枠部の隙間が前記ガイド板材の前記支持部が嵌め込まれる位置決め溝(55)になっているものを用意し、
前記位置決め構造を形成することにおいては、前記実装基板に前記ガイド板材を装着したとき、前記位置決め溝に前記ガイド板材の前記支持部が嵌め込まれることで、前記ガイド板材が前記実装基板に一時的に固定され、不動の状態となる、請求項14に記載の慣性センサの製造方法。
In preparing the mounting board, one is prepared in which a gap between adjacent outer frame parts among the plurality of outer frame parts is a positioning groove (55) into which the support part of the guide plate material is fitted. ,
In forming the positioning structure, when the guide plate material is attached to the mounting board, the supporting part of the guide plate material is fitted into the positioning groove, so that the guide plate material is temporarily attached to the mounting board. The method for manufacturing an inertial sensor according to claim 14, wherein the inertial sensor is fixed and immobile.
前記ガイド板材を用意することにおいては、前記把持部を変位させたときに連動して変位する複数の梁部(621、622)と、前記梁部に接続され、前記実装基板との位置決めに用いられる位置決め嵌合部(65)と、を有してなる前記枠体部を備える前記ガイド板材を用意し、
前記位置決め構造を形成することにおいては、前記ガイド板材の前記位置決め嵌合部を前記実装基板の前記嵌め込み溝に嵌め込み、
前記微小振動体を前記接触部よりも内側に挿入した後、前記微小振動体が前記実装基板に対して位置ズレが生じているとき、前記支持部のうち前記把持部の側の一端と前記枠体部の側の他端とを繋ぐ方向を接続方向として、前記把持部を前記接続方向に沿って変位させることで前記接触部を前記把持部の変位に連動して変位させつつ、前記接触部を介して前記微小振動体を押し、前記微小振動体の位置を調整すること、をさらに含む、請求項14に記載の慣性センサの製造方法。
In preparing the guide plate material, a plurality of beam parts (621, 622) that are displaced in conjunction with the displacement of the grip part, and a plurality of beam parts (621, 622) that are connected to the beam parts and used for positioning with the mounting board are provided. preparing the guide plate material including the frame portion having a positioning fitting portion (65);
In forming the positioning structure, fitting the positioning fitting portion of the guide plate into the fitting groove of the mounting board;
After inserting the micro-vibrating body inside the contact portion, when the micro-vibrating body is misaligned with respect to the mounting board, one end of the supporting portion on the gripping portion side and the frame By displacing the grip part along the connection direction, with the direction in which the other end of the body part is connected as the connection direction, the contact part is displaced in conjunction with the displacement of the grip part, and the contact part 15. The method of manufacturing an inertial sensor according to claim 14, further comprising: pushing the micro-vibrating body through the micro-vibrator to adjust the position of the micro-vibrating body.
前記ガイド板材を用意することにおいては、前記把持部を変位させたときに連動して変位する複数の梁部(621、622)と、前記梁部に接続され、前記実装基板との位置決めに用いられる位置決め嵌合部(65)と、を有してなる前記枠体部を備える前記ガイド板材を用意し、
前記位置決め構造を形成することにおいては、前記ガイド板材の前記位置決め嵌合部を前記実装基板の前記嵌め込み溝に嵌め込み、
前記微小振動体を挿入することにおいては、前記把持部を前記接触部とは反対側に引っ張って前記接触部を変位させ、対向する前記接触部の隙間を広くした状態で、前記微小振動体を挿入した後、前記把持部を解放し、前記接触部の復元力を利用して前記微小振動体の位置合わせを行う、請求項14に記載の慣性センサの製造方法。
In preparing the guide plate material, a plurality of beam parts (621, 622) that are displaced in conjunction with the displacement of the grip part, and a plurality of beam parts (621, 622) that are connected to the beam parts and used for positioning with the mounting board are provided. preparing the guide plate material including the frame portion having a positioning fitting portion (65);
In forming the positioning structure, fitting the positioning fitting portion of the guide plate into the fitting groove of the mounting board;
In inserting the micro-vibrating body, the micro-vibrating body is inserted while the gripping part is pulled to the opposite side of the contact part to displace the contact part, and the gap between the opposing contact parts is widened. 15. The method for manufacturing an inertial sensor according to claim 14, wherein after the insertion, the gripping section is released and the micro-vibrating body is aligned using the restoring force of the contacting section.
前記ガイド板材を用意することにおいては、前記把持部を変位させたときに連動して変位する複数の梁部(621、622)と、前記梁部に接続され、前記実装基板との位置決めに用いられる位置決め嵌合部(65)と、を有してなる前記枠体部、およびを前記接触部のうち前記枠体部とは反対側の内周面であって、当該内周面のうち前記実装基板の側の下端側から突出する爪部(612)を備える前記ガイド板材を用意し、
前記位置決め構造を形成することにおいては、前記ガイド板材の前記位置決め嵌合部を前記実装基板の前記嵌め込み溝に嵌め込み、
前記微小振動体を挿入することにおいては、前記爪部で前記微小振動体を支えた状態にし、前記微小振動体を前記実装基板に接触しない状態で前記実装基板に対する位置合わせをし、
前記微小振動体を前記実装部の前記内側領域に接合することにおいては、前記微小振動体の前記吸着面を押圧する前に、前記把持部を前記接触部とは反対側に引っ張って前記接触部を変位させ、対向する前記接触部の隙間を前記微小振動体の幅よりも広くすることで、前記微小振動体を前記実装基板に落下させ、前記微小振動体の前記凹部と前記接合部材とを接触させる、請求項14に記載の慣性センサの製造方法。
In preparing the guide plate material, a plurality of beam parts (621, 622) that are displaced in conjunction with the displacement of the grip part, and a plurality of beam parts (621, 622) that are connected to the beam parts and used for positioning with the mounting board are provided. a positioning fitting part (65), the frame part having a positioning fitting part (65), and an inner circumferential surface of the contact part on the opposite side from the frame part; preparing the guide plate material including a claw portion (612) protruding from the lower end side on the mounting board side;
In forming the positioning structure, fitting the positioning fitting portion of the guide plate into the fitting groove of the mounting board;
In inserting the micro-vibrating body, the micro-vibrating body is supported by the claw portion, and the micro-vibrating body is positioned with respect to the mounting board without contacting the mounting board;
In bonding the micro-vibrator to the inner region of the mounting section, before pressing the suction surface of the micro-vibrator, the gripping section is pulled to the opposite side of the contact section. By displacing the micro-vibrating body and making the gap between the opposing contact parts wider than the width of the micro-vibrating body, the micro-vibrating body is dropped onto the mounting board, and the recess of the micro-vibrating body and the bonding member are connected to each other. The method for manufacturing an inertial sensor according to claim 14, wherein the inertial sensor is brought into contact.
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