JPH08201065A - Angular velocity sensor - Google Patents

Angular velocity sensor

Info

Publication number
JPH08201065A
JPH08201065A JP7014806A JP1480695A JPH08201065A JP H08201065 A JPH08201065 A JP H08201065A JP 7014806 A JP7014806 A JP 7014806A JP 1480695 A JP1480695 A JP 1480695A JP H08201065 A JPH08201065 A JP H08201065A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibrating body
intermediate holding
substrate
piezoelectric vibrating
vibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7014806A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mutsuaki Hirota
睦明 廣田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP7014806A priority Critical patent/JPH08201065A/en
Publication of JPH08201065A publication Critical patent/JPH08201065A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で、且つ組立・接続工程が非常に簡単な
角速度センサを提供する。 【構成】 駆動側振動部1A、検出側振動部1Bの振動
枝3、4、6、7との延出方向に、その駆動入力電極5
1、52、検出出力電極81、82を被着した中間保持
枝5、8を設け、この中間保持枝5、8をスペーサ部材
30、40を介して、所定配線導体12〜15が形成さ
れた基板11上に載置固定する。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide an angular velocity sensor that is small and has a very simple assembly / connection process. [Structure] The drive input electrode 5 is arranged in the extending direction of the vibrating branches 3, 4, 6, 7 of the drive side vibrating section 1A and the detection side vibrating section 1B.
1, 52 and the detection output electrodes 81 and 82 are attached to the intermediate holding branches 5 and 8, and the intermediate holding branches 5 and 8 are provided with the predetermined wiring conductors 12 to 15 via the spacer members 30 and 40. It is placed and fixed on the substrate 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、2本の振動枝、該振動
枝間に配置された中間保持枝を有する駆動側振動部、検
出側振動部から成る圧電振動体を有する角速度センサに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an angular velocity sensor having a piezoelectric vibrating body composed of two vibrating branches, a driving side vibrating section having an intermediate holding branch arranged between the vibrating branches, and a detecting side vibrating section. Is.

【0002】[0002]

【従来の技術】カメラのブレ補正、自動車のナビゲーシ
ョン、移動体の姿勢制御に用いられる角速度センサが種
々提案されている。このような角速度センサに用いられ
る圧電振動体の構造として、例えば、米国特許明細書第
4524619号や特開平3−291517号などは、
駆動側振動部と検出側振動部とを結合基部で結合した圧
電振動体が提案されている。
2. Description of the Related Art Various angular velocity sensors used for camera shake correction, automobile navigation, and attitude control of a moving body have been proposed. As a structure of a piezoelectric vibrating body used for such an angular velocity sensor, for example, US Pat. No. 4,524,619 and Japanese Patent Laid-Open No. 3-291517,
There has been proposed a piezoelectric vibrating body in which a driving-side vibrating portion and a detecting-side vibrating portion are coupled by a coupling base portion.

【0003】この圧電振動体91は、図13に示すよう
に、基本的には、H状の圧電基板、即ち結合基部92を
挟んで両端面方向に駆動側振動部91A及び検出側振動
部91Bが配置されており、駆動側振動部91Aの2本
の駆動振動枝93、94の四つの側面には、それぞれ振
動駆動電極93a〜93d、94a〜94d(尚、93
b、93c、94b、94cは図に現れない)が夫々形
成されている。また、検出側振動部91Bの2本の検出
振動枝95、96の夫々の側面に第1及び第2の振動検
出電極95a〜95d、96a〜96d(尚、95a、
95b、96a、96bは図に現れない)が形成されて
いる。
As shown in FIG. 13, this piezoelectric vibrating body 91 is basically an H-shaped piezoelectric substrate, that is, a driving side vibrating portion 91A and a detecting side vibrating portion 91B in the direction of both ends with a coupling base portion 92 interposed therebetween. Are arranged on the four side surfaces of the two drive vibrating branches 93, 94 of the drive-side vibrating section 91A, and the vibration drive electrodes 93a to 93d, 94a to 94d (here, 93).
b, 93c, 94b, 94c are not shown in the figure), respectively. In addition, the first and second vibration detection electrodes 95a to 95d and 96a to 96d (95a, 95a, 95a, and 95d, respectively) are provided on the respective side surfaces of the two detection vibration branches 95 and 96 of the detection side vibration unit 91B.
95b, 96a, 96b are not shown in the figure) are formed.

【0004】この駆動側振動部91Aの振動枝93、9
4の四側面に形成した振動駆動電極93a〜93d、9
4a〜94dに駆動用交番電圧信号を与えると、駆動側
振動部91Aで一平面内で音叉振動が発生する。尚、こ
の状態では、両振動部91A、91Bで固有共振周波数
が異なるため検出側振動部91Bは共振することはな
い。
The vibrating branches 93, 9 of the drive side vibrating portion 91A
Vibration drive electrodes 93a to 93d, 9 formed on the four side surfaces of No. 4
When a driving alternating voltage signal is applied to 4a to 94d, tuning fork vibration is generated in one plane in the driving side vibrating portion 91A. In this state, since the natural resonance frequencies of the vibrating sections 91A and 91B are different, the detecting-side vibrating section 91B does not resonate.

【0005】ところが、この圧電振動体91に回転運動
(角速度)が加わると、駆動側振動部91Aの2つの振
動枝93、94はコリオリの力が作用して、回転運動の
角速度に比例した振動が、圧電基板の平面に対して垂直
な方向に発生する。この振動を以下バタ足振動という。
このバタ足振動は圧電基板全体に伝わることになり、検
出側振動部91Bの第1及び第2振動検出電極95a〜
95d、96a〜96d間に、バタ足振動方向、圧電基
板の分極方向(水晶基板においては分極電気軸方向)に
よって決定された電界が発生することになり、所定角速
度に対応した検出信号を抽出することができる。
However, when a rotational movement (angular velocity) is applied to the piezoelectric vibrating body 91, Coriolis force acts on the two vibrating branches 93 and 94 of the driving side vibrating portion 91A to cause vibration proportional to the angular velocity of the rotational movement. Occurs in a direction perpendicular to the plane of the piezoelectric substrate. This vibration is hereinafter referred to as flap vibration.
This fluttering foot vibration will be transmitted to the entire piezoelectric substrate, and the first and second vibration detection electrodes 95a to 91c of the detection side vibration section 91B will be transmitted.
Between 95d and 96a to 96d, an electric field determined by the vibration direction of the flap and the polarization direction of the piezoelectric substrate (the polarization electric axis direction in the quartz substrate) is generated, and a detection signal corresponding to a predetermined angular velocity is extracted. be able to.

【0006】尚、上述の圧電基板は、例えば、結晶軸方
向を考慮して所定結晶面でカットされた水晶基板が用い
られ、全体がH状となるようにエッチング処理された
後、圧電基板の両主面、該両主面と直交する両側面に夫
々蒸着法によって各振動駆動電極93a〜93d、94
a〜94d、95a〜95d、96a〜96dが被着形
成されて構成される。
As the above-mentioned piezoelectric substrate, for example, a quartz substrate cut in a predetermined crystal plane in consideration of the crystal axis direction is used, and the piezoelectric substrate is subjected to etching treatment so that the whole becomes H-shaped, The vibration driving electrodes 93a to 93d, 94 are formed on the both main surfaces and both side surfaces orthogonal to the both main surfaces by vapor deposition, respectively.
a-94d, 95a-95d, 96a-96d are adhered and formed.

【0007】このような圧電振動体91を角速度センサ
として用いる場合は、この振動部を容器の一部であるス
テム基板(図示せず)などに、駆動側及び検出側の各振
動部を構成する振動枝93、94、95、96が自由に
振動できるように固定することが重要である。このた
め、上述の従来の圧電振動体91においては、2つの振
動部91A、91Bを結合する結合基部92に、各振動
枝93、94、95、96が延出する方向と直交する方
向に保持部97、98を設けていた。
When such a piezoelectric vibrating body 91 is used as an angular velocity sensor, the vibrating section is used as a vibrating section on the driving side and the detecting side on a stem substrate (not shown) which is a part of the container. It is important to fix the vibrating branches 93, 94, 95, 96 so that they can freely vibrate. Therefore, in the above-described conventional piezoelectric vibrating body 91, the vibrating branches 93, 94, 95, 96 are held in the direction orthogonal to the extending direction of the vibrating branches 93, 94, 95, 96 on the coupling base 92 that couples the two vibrating portions 91A, 91B. The parts 97 and 98 were provided.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の圧電振
動体91において、安定した特性を得るためには、検出
側振動部91Bに形成する第1及び第2の振動検出電極
95a〜95d、96a〜96dを高い精度でもって形
成することが非常に重要であり、しかも、容器などに収
容して角速度センサとして用いた場合、角速度センサが
大型化しないように配慮する必要がある。
However, in order to obtain stable characteristics in the above-mentioned piezoelectric vibrating body 91, the first and second vibration detecting electrodes 95a to 95d, 96a formed on the detecting side vibrating portion 91B are required. It is very important to form ~ 96d with high accuracy, and it is necessary to take care not to increase the size of the angular velocity sensor when it is housed in a container or the like and used as the angular velocity sensor.

【0009】これに対して、上述の圧電振動体91にお
いては、特に振動検出電極95a〜95d、96a〜9
6dの内、特に振動検出電極95c、95d、96a、
96bは、振動枝95、95の音叉部の内側側面に形成
しなくてはならず、斜め蒸着により蒸着マクスを工夫
し、複数回の蒸着をすることから製造行程が煩雑とな
り、安定した形状の電極が形成しにくく、さらに、保持
部97、98が圧電振動体91の幅方向に突出している
ことから、容器などに収容して角速度センサとして用い
る場合、非常に大型化してしまう。
On the other hand, in the piezoelectric vibrating body 91 described above, the vibration detecting electrodes 95a to 95d and 96a to 9 are used.
Of 6d, especially vibration detection electrodes 95c, 95d, 96a,
96b must be formed on the inner side surface of the tuning fork portion of the vibrating branches 95, 95, the vapor deposition max is devised by oblique vapor deposition, and the vapor deposition is performed a plurality of times, which complicates the manufacturing process and stabilizes the shape. It is difficult to form electrodes, and the holding portions 97 and 98 project in the width direction of the piezoelectric vibrating body 91. Therefore, when the electrodes are housed in a container or the like and used as an angular velocity sensor, the size becomes extremely large.

【0010】本発明は上述の問題点に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、小型で、且つ組立・接続工程
が非常に簡単な角速度センサを提供することになる。
The present invention has been devised in view of the above problems, and an object thereof is to provide an angular velocity sensor that is small in size and has a very simple assembly / connection process.

【0011】また、別の目的は、電気的な接続が単一の
接続方法で行え、且つ振動動作が安定する角速度センサ
を提供することになる。
Another object of the present invention is to provide an angular velocity sensor which can be electrically connected by a single connection method and whose vibration operation is stable.

【0012】また、別の目的は、接合による特性のバラ
ツキの発生を抑えることができる角速度センサを提供す
ることになる。
Another object of the present invention is to provide an angular velocity sensor capable of suppressing variations in characteristics due to joining.

【0013】[0013]

【問題点を解決するための手段】本発明は、結合基部の
対向しあう一方端面に、振動駆動電極が形成された2本
の振動枝と両主面に駆動入力電極が形成された1本の中
間保持枝とから成る駆動側振動部を、他方端面に振動検
出電極が形成された2本の振動枝と両主面に検出出力電
極が形成された1本の中間保持枝とから成る検出側振動
部を一体的に形成した圧電振動体と、所定配線導体を有
する基板とから成り、前記圧電振動体の2つの中間保持
枝を2つのスペーサ部材を介して基板上に、支持させた
角速度センサである。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, two vibrating branches having vibration driving electrodes are formed on one end face of a coupling base portion facing each other, and one vibrating branch is formed on both main faces. Of the drive side vibrating section, which is composed of two intermediate vibrating branches having the vibration detecting electrodes formed on the other end surface and one intermediate retaining branch having the detection output electrodes formed on both main surfaces. An angular velocity including a piezoelectric vibrating body integrally formed with a side vibrating portion and a substrate having a predetermined wiring conductor, and two intermediate holding branches of the piezoelectric vibrating body supported on the substrate via two spacer members. It is a sensor.

【0014】また、請求項2の発明は、特に、前記スペ
ーサ部材が金属部材からなり、前記スペーサ部材が圧電
振動体の中間保持枝の下面側主面に形成された駆動入力
電極及び/又は検出出力電極に、導電性接着材を介して
接合されている角速度センサである。
Further, the invention according to claim 2 is, in particular, that the spacer member is made of a metal member, and the spacer member is formed on the lower surface side main surface of the intermediate holding branch of the piezoelectric vibrating body and / or the detection. It is an angular velocity sensor joined to an output electrode via a conductive adhesive.

【0015】さらに、請求項3の発明は、前記圧電振動
体の中間保持枝の一方側主面に形成された駆動入力電極
及び/又は検出出力電極が、中間保持枝の他方側主面に
引き回されており、且つ前記他方側主面の各駆動入力電
極及び/又は検出出力電極と基板の所定配線導体とが電
気的に接続されている角速度センサである。
Further, according to a third aspect of the present invention, the drive input electrode and / or the detection output electrode formed on one main surface of the intermediate holding branch of the piezoelectric vibrating body is drawn to the other main surface of the intermediate holding branch. It is an angular velocity sensor which is rotated and in which each drive input electrode and / or detection output electrode of the other main surface is electrically connected to a predetermined wiring conductor of the substrate.

【0016】さらに、請求項4の発明は、前記スペーサ
部材は、圧電振動体の外形寸法と実質的に同一または若
干小さい平板状を成し、且つ上面に圧電振動体の中間保
持枝を支持する突起部が形成されている角速度センサで
ある。
Further, in the invention of claim 4, the spacer member is formed into a flat plate shape which is substantially the same as or slightly smaller than the outer dimension of the piezoelectric vibrating body, and supports the intermediate holding branch of the piezoelectric vibrating body on the upper surface. It is an angular velocity sensor in which a protrusion is formed.

【0017】[0017]

【作用】本発明によれば、圧電振動体の構造は、結合基
部の両端部に配置される駆動側振動部及び検出側振動部
には、夫々各振動枝の延出方向と同一方向に延びる中間
保持枝が形成され、この中間保持枝の両主面には各振動
枝に形成された振動駆動電極や振動検出電極に接続され
た駆動入力電極や検出出力電極が形成されている。そし
て、外部回路と接続するための所定配線導体が形成され
た基板には、中間保持枝を介して機械的接合及び電気的
な接続が行われることになる。即ち、圧電振動体の機械
的接合手段及び電気的な接続手段が中間保持枝に集中し
ていることになり、しかも、基板上に、この中間保持枝
を支持するスペーサ部材を介して載置するだけなので、
組立・接続工程が非常に簡単となる。
According to the present invention, in the structure of the piezoelectric vibrating body, the driving side vibrating portion and the detecting side vibrating portion arranged at both ends of the coupling base portion extend in the same direction as the extending direction of each vibrating branch. An intermediate holding branch is formed, and drive input electrodes and detection output electrodes connected to the vibration drive electrodes and the vibration detection electrodes formed on each vibration branch are formed on both main surfaces of the intermediate holding branch. Then, the substrate on which the predetermined wiring conductor for connecting to the external circuit is formed is mechanically joined and electrically connected through the intermediate holding branch. That is, the mechanical joining means and the electrical connecting means of the piezoelectric vibrating body are concentrated on the intermediate holding branch, and furthermore, the piezoelectric vibrating body is mounted on the substrate via the spacer member supporting the intermediate holding branch. So only
The assembly and connection process becomes very simple.

【0018】また、圧電振動体の保持手段である中間保
持枝が、他の振動枝と同一方向に延びて配置されている
ため、従来のように圧電振動体の幅方向が極端に大きく
ならないことから小型な角速度センサとなる。
Further, since the intermediate holding branch, which is a means for holding the piezoelectric vibrating body, is arranged so as to extend in the same direction as the other vibrating branches, the width direction of the piezoelectric vibrating body does not become extremely large unlike the conventional case. It becomes a small angular velocity sensor.

【0019】また、請求項2の発明では、スペーサ部材
に金属部材を用いることにより、スペーサ部材上の中間
保持枝を載置することによって、圧電振動体を固定する
と同時に、中間保持枝の下面側主面に配置された接続電
極との配線導体との電気的な接続を兼ねることができ、
さらに組立・接続工程が簡単となる。
Further, in the invention of claim 2, by using the metal member for the spacer member, the intermediate vibrating branch is placed on the spacer member to fix the piezoelectric vibrating body, and at the same time, the lower surface side of the intermediate holding branch. It can also serve as an electrical connection with the wiring conductor with the connection electrode arranged on the main surface,
Furthermore, the assembly / connection process is simplified.

【0020】また、請求項3の発明では、中間保持枝の
一方主面に形成された駆動入力電極及び/又は検出出力
電極を他方主面側に引き回して、同一主面側に集中させ
る。
According to the third aspect of the invention, the drive input electrode and / or the detection output electrode formed on one main surface of the intermediate holding branch are drawn to the other main surface side and concentrated on the same main surface side.

【0021】例えば、中間保持枝の上面側主面のみに集
中させると、スペーサ部材を介して、中間保持部の下面
側主面でもって圧電振動体を保持・固定し、また、中間
保持部の上面側の駆動入力電極及び/又は検出出力電極
に対して例えばワイヤボンディング細線などの単一の接
続手段で電気的な接続が達成される。尚、この時、スペ
ーサ部材と中間保持部材との接合材料として、振動に影
響を与えない材料が広く用いることができるため、同時
に振動動作が安定する。
For example, by concentrating only on the upper surface side main surface of the intermediate holding branch, the piezoelectric vibrating body is held and fixed by the lower surface side main surface of the intermediate holding portion through the spacer member, and the intermediate holding portion Electrical connection to the drive input electrode and / or the detection output electrode on the upper surface side is achieved by a single connecting means such as a wire bonding thin wire. At this time, since a material that does not affect vibration can be widely used as a bonding material for the spacer member and the intermediate holding member, the vibration operation is stabilized at the same time.

【0022】例えば、中間保持枝の下面側主面のみに駆
動入力電極及び/又は検出出力電極を引き回せれば、ス
ペーサ部材の接合によって、電気的な接続も全て完了さ
せることができる。
For example, if the drive input electrode and / or the detection output electrode can be routed only to the lower surface side main surface of the intermediate holding branch, all the electrical connections can be completed by joining the spacer members.

【0023】さらに、請求項4の発明では、スペーサ部
材を突起部を有する平板状部材とした場合、圧電振動体
の後加工、例えば周波数の調整などを平板状スペーサ部
材である補助基板に圧電振動体を接合した状態で行うこ
とができ、最終的に基板との接続を行うことによって、
圧電振動体の機械的な接合による特性のバラツキを有効
に防止することができる。
Further, in the invention of claim 4, when the spacer member is a flat plate member having a protrusion, the piezoelectric vibrator is post-processed, for example, for frequency adjustment, on the auxiliary substrate which is the flat plate spacer member. It can be done with the body joined, and by finally making the connection with the substrate,
It is possible to effectively prevent characteristic variations due to mechanical joining of the piezoelectric vibrating body.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の角速度センサを図面を用いて
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The angular velocity sensor of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】図1は本発明の角速度センサの外観斜視図
であり、図2はその断面構造図であり、図3はこの角速
度センサに用いる圧電振動体の外観斜視図であり、図4
(a)〜(d)は圧電振動体の両主面、両側面の平面図
であり、図5は駆動側振動部及び検出側振動部の電極の
接続状況と振動状態を説明するための概略図であり、図
6は角速度センサを含む外部検出回路の等価回路図であ
り、図7はこの角速度センサに用いる容器を成す基板の
外観斜視図であり、図8は圧電振動体と基板との接合部
分の拡大概略図である。
FIG. 1 is an external perspective view of an angular velocity sensor of the present invention, FIG. 2 is a sectional structural view thereof, FIG. 3 is an external perspective view of a piezoelectric vibrating body used in this angular velocity sensor, and FIG.
FIGS. 5A to 5D are plan views of both main surfaces and both side surfaces of the piezoelectric vibrating body, and FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of an external detection circuit including an angular velocity sensor, FIG. 7 is an external perspective view of a substrate forming a container used for this angular velocity sensor, and FIG. 8 is a diagram showing a piezoelectric vibrating body and a substrate. It is an expansion schematic diagram of a joining part.

【0026】本発明の角速度センサは、圧電振動体1と
この圧電振動体1を気密的に収容するための容器体10
とから構成されている。例えば、容器体10は、所定配
線導体12〜15、入出力端子16〜19が形成された
基板11と蓋体20とから構成されている。
The angular velocity sensor of the present invention comprises a piezoelectric vibrating body 1 and a container body 10 for hermetically containing the piezoelectric vibrating body 1.
It consists of and. For example, the container body 10 is composed of a substrate 11 on which predetermined wiring conductors 12 to 15 and input / output terminals 16 to 19 are formed, and a lid body 20.

【0027】図1に示すように、容器体10は、内部に
中空部を形成するように、基板11と蓋体20とを気密
的封止材29を介して気密封止されている。基板11及
び蓋体20はアルミナなどセラミック材料から構成さ
れ、気密的封止材29はエポキシ樹脂や低融点ガラス部
材などから構成される。
As shown in FIG. 1, the container body 10 is hermetically sealed by a hermetically sealing material 29 between the substrate 11 and the lid body 20 so as to form a hollow portion inside. The substrate 11 and the lid 20 are made of a ceramic material such as alumina, and the hermetic sealing material 29 is made of an epoxy resin, a low melting point glass member, or the like.

【0028】このような容器体の内部には、図2に示す
ように、圧電振動体1の振動を妨げられないように、図
3に示す中間保持枝5、8部分を支持するように、基板
11上の所定位置に配置されたスペーサ部材30、40
上に圧電振動体1の中間保持枝5、8部分が載置されて
いる。
Inside the container body, as shown in FIG. 2, the intermediate holding branches 5 and 8 shown in FIG. 3 are supported so as not to hinder the vibration of the piezoelectric vibrating body 1. Spacer members 30, 40 arranged at predetermined positions on the substrate 11
The intermediate holding branches 5 and 8 of the piezoelectric vibrating body 1 are placed thereon.

【0029】このようなスペーサ部材30、40上に載
置される圧電振動体1は、具体的には、図3、図4に示
す構造となっている。
The piezoelectric vibrating body 1 mounted on the spacer members 30 and 40 has the structure shown in FIGS. 3 and 4.

【0030】圧電振動体1は、駆動側振動部1Aと検出
側振動部1Bと結合基部2とから構成され、例えば水晶
の結晶分に応じて所定カット、Zカットされた水晶基板
などからなっている。その他に所定方向に分極処理され
た圧電性セラミック基板なども例示できる。
The piezoelectric vibrating body 1 is composed of a driving side vibrating portion 1A, a detecting side vibrating portion 1B, and a coupling base portion 2, and is made of, for example, a quartz substrate or the like that is cut or Z-cut in accordance with the crystal content of quartz. There is. Other examples include a piezoelectric ceramic substrate that is polarized in a predetermined direction.

【0031】圧電振動体1は、上述のように中央部に2
つの振動部1A、1Bを結合する結合基部2を有してお
り、この結合基部2の対向する両端面には、各振動部1
A、1Bを構成するための複数、例えば2つの振動枝が
延びている。また、結合基部2の一方側に配置された駆
動側振動部1Aは、2つの振動枝3、4の他にその振動
枝3、4の又部分に中間保持枝5が延出されている。ま
た、結合基部2の他方側に配置された検出側振動部1B
は、2つの振動枝6、7の他にその振動枝6、7の又部
分に中間保持枝8が延出されている。これにより、圧電
振動体1は全体として、「王」字状となっている。
As described above, the piezoelectric vibrating body 1 has a central portion 2
It has a bonding base 2 for connecting the two vibrating parts 1A and 1B, and each vibrating part 1 is provided on both end surfaces of the bonding base 2 facing each other.
A plurality of, for example, two vibrating branches for forming A and 1B extend. In addition, in the drive-side vibrating portion 1A arranged on one side of the coupling base portion 2, in addition to the two vibrating branches 3 and 4, an intermediate holding branch 5 is extended to a crossing portion of the vibrating branches 3 and 4. Further, the detection-side vibrating portion 1B arranged on the other side of the coupling base portion 2
In addition to the two vibrating branches 6 and 7, the intermediate holding branch 8 is extended to the other part of the vibrating branches 6 and 7. As a result, the piezoelectric vibrating body 1 has a "king" shape as a whole.

【0032】従って、圧電振動体1は、特に所定振動に
関係しない駆動側振動部1Aの中間保持枝5及び検出側
振動部1Bの中間保持枝8となる。
Therefore, the piezoelectric vibrating body 1 becomes the intermediate holding branch 5 of the driving side vibrating portion 1A and the intermediate holding branch 8 of the detecting side vibrating portion 1B which are not particularly related to the predetermined vibration.

【0033】圧電振動体1の電極構造を説明すると、各
振動部1A、1B及び結合基部2には、所定電極及び接
続導体などが、金属導体、例えばクロム、Auなどの蒸
着などによって形成されている。
Explaining the electrode structure of the piezoelectric vibrating body 1, predetermined electrodes and connecting conductors are formed on each of the vibrating portions 1A and 1B and the coupling base portion 2 by vapor deposition of a metal conductor such as chromium or Au. There is.

【0034】駆動側振動部1Aを構成する2つの振動枝
3、4の各4面には、所定駆動信号を振動に変換させる
ための駆動電極31〜34、41〜44が形成されてお
り、中間保持枝5の両主面には駆動信号が入力される第
1の駆動入力電極51、第2の駆動入力電極52が形成
されている。
Drive electrodes 31 to 34, 41 to 44 for converting a predetermined drive signal into vibration are formed on each of the four faces of the two vibrating branches 3 and 4 constituting the drive side vibrating section 1A. A first drive input electrode 51 and a second drive input electrode 52 to which a drive signal is input are formed on both main surfaces of the intermediate holding branch 5.

【0035】また、検出側振動部1Bを構成する2つの
振動枝6、7及び中間保持枝8には、角速度に対応する
コリオリ振動を検出信号に変換するための振動検出電極
61〜64、71〜74が、中間保持枝8の両主面には
変換された検出信号を外部回路に出力するための検出出
力電極81、82が夫々形成されている。詳しくは、振
動枝6の一方主面には、第1の振動検出電極61と第2
の振動検出電極62とが振動枝6の長さ方向に所定間隔
を隔てて平行に並んで形成されており、振動枝7の一方
主面には第1の振動検出電極71と第2の振動検出電極
72とが振動枝7の長さ方向に所定間隔を隔てて平行に
並んで形成されており、同様に、振動枝6、7の他方主
面には第1の振動検出電極63、73と第2の振動検出
電極64、74とが平行に並んで形成されている。
Further, in the two vibrating branches 6 and 7 and the intermediate holding branch 8 which constitute the detecting side vibrating portion 1B, vibration detecting electrodes 61 to 64 and 71 for converting the Coriolis vibration corresponding to the angular velocity into a detecting signal. Up to 74, detection output electrodes 81 and 82 for outputting the converted detection signals to an external circuit are formed on both main surfaces of the intermediate holding branch 8. Specifically, the first vibration detection electrode 61 and the second vibration detection electrode 61 are provided on one main surface of the vibration branch 6.
Vibration detection electrodes 62 are formed in parallel in the longitudinal direction of the vibration branch 6 at a predetermined interval, and the first vibration detection electrode 71 and the second vibration are formed on one main surface of the vibration branch 7. The detection electrodes 72 are formed in parallel with each other in the length direction of the vibrating branch 7 at a predetermined interval, and similarly, the first vibration detecting electrodes 63, 73 are formed on the other main surfaces of the vibrating branches 6, 7. And the second vibration detection electrodes 64 and 74 are formed in parallel.

【0036】即ち、振動枝6、7の振動検出電極61、
62、71、72は、中間保持枝8の第1の検出出力電
極81と同一主面(一方主面側)に配置され、振動枝
6、7の振動検出電極63、64、73、74は、中間
保持枝8の第2の検出出力電極82と同一主面(他方主
面側)に配置されている。
That is, the vibration detecting electrodes 61 of the vibrating branches 6 and 7,
62, 71, 72 are arranged on the same main surface (one main surface side) as the first detection output electrode 81 of the intermediate holding branch 8, and the vibration detection electrodes 63, 64, 73, 74 of the vibration branches 6, 7 are , The second detection output electrode 82 of the intermediate holding branch 8 is arranged on the same main surface (the other main surface side).

【0037】さらに、駆動側振動部1Aと検出側振動部
1Bとを結合する結合基部2には、夫々の電極61〜6
4、71〜74と各入出力電極51、52、81、82
とを接続するための接続導体21、22、23、24、
25、26が形成され、また、振動枝3、4、6、7の
先端部には3側面に引き回された接続導体35、45、
65、75が夫々形成され、さらに、駆動側振動部1A
の振動枝3、4の基部部分に引き出し接続導体36、4
6が形成されている。
Further, the coupling base 2 for coupling the driving side vibrating section 1A and the detecting side vibrating section 1B has electrodes 61 to 6 respectively.
4, 71-74 and the input / output electrodes 51, 52, 81, 82
Connection conductors 21, 22, 23, 24 for connecting to
25, 26 are formed, and the connecting conductors 35, 45, which are routed to the three side surfaces, are formed at the tip ends of the vibrating branches 3, 4, 6, 7.
65 and 75 are formed respectively, and further, the drive side vibrating portion 1A
The connecting conductors 36, 4 are connected to the bases of the vibrating branches 3, 4 of
6 is formed.

【0038】これらの各電極の接続状態を、図4を用い
て詳細に説明する。駆動側振動部1Aにおいて、一方側
主面の図4(a)に示すように、中間保持枝5の駆動入
力電極51はその先端に接続パッド部51aを有し、そ
の基部が接続導体21に接続されている。この接続導体
21は振動枝4の振動駆動電極41に接続され、さら
に、振動枝4の先端の引き回し接続導体45によって、
図4(c)に示す振動駆動電極43に接続されている。
また、接続導体21は振動枝3の基部部分に形成された
引き出し接続導体36を介して振動駆動電極34に接続
され、さらに、図4(d)に示す側面にまで延出され、
振動枝3の振動駆動電極32に接続されている。
The connection state of these electrodes will be described in detail with reference to FIG. In the drive-side vibrating portion 1A, as shown in FIG. 4A on the one main surface, the drive input electrode 51 of the intermediate holding branch 5 has a connection pad portion 51a at its tip, and its base portion is connected to the connection conductor 21. It is connected. This connecting conductor 21 is connected to the vibration drive electrode 41 of the vibrating branch 4, and further, by the lead-out connecting conductor 45 at the tip of the vibrating branch 4,
It is connected to the vibration drive electrode 43 shown in FIG.
Further, the connection conductor 21 is connected to the vibration drive electrode 34 via a lead-out connection conductor 36 formed in the base portion of the vibrating branch 3, and further extends to the side surface shown in FIG.
It is connected to the vibration drive electrode 32 of the vibrating branch 3.

【0039】同様に、他方側主面の図4(c)に示すよ
うに、中間保持枝5の駆動入力電極52はその先端に接
続パッド部52aを有し、その基部が接続導体22に接
続されている。この接続導体22は振動枝3の振動駆動
電極33に接続され、さらに、振動枝3の先端の引き回
し接続導体35によって、図4(a)に示す振動駆動電
極31に接続されている。また、接続導体22は振動枝
4の基部部分に形成された引き出し接続導体46を介し
て振動駆動電極42に接続され、さらに、図4(b)に
示す側面にまで延出され、振動枝4の振動駆動電極44
に接続されている。
Similarly, as shown in FIG. 4C on the other main surface, the drive input electrode 52 of the intermediate holding branch 5 has a connection pad portion 52a at its tip, and its base portion is connected to the connection conductor 22. Has been done. The connection conductor 22 is connected to the vibration drive electrode 33 of the vibrating branch 3, and is further connected to the vibration drive electrode 31 shown in FIG. The connecting conductor 22 is connected to the vibration drive electrode 42 via a lead-out connecting conductor 46 formed at the base portion of the vibrating branch 4, and further extends to the side surface shown in FIG. Vibration drive electrode 44
It is connected to the.

【0040】検出側振動部1Bにおいて、一方側主面の
図4(a)において、中間保持枝8の検出出力電極81
はその先端に接続パッド部81aを有し、その基部が接
続導体23に接続されている。この接続導体23の両端
は振動枝6、7の中間保持枝8側に配置された第1の振
動検出電極61、71に接続されている。
In the detection side vibrating portion 1B, the detection output electrode 81 of the intermediate holding branch 8 in FIG.
Has a connection pad portion 81a at its tip, and its base portion is connected to the connection conductor 23. Both ends of the connection conductor 23 are connected to the first vibration detection electrodes 61 and 71 arranged on the intermediate holding branch 8 side of the vibration branches 6 and 7.

【0041】また、振動枝6、7に第1の振動検出電極
61、71に平行して配置された第2の振動検出電極6
2、72は、結合基部2に形成された接続導体24によ
って夫々接続されている。
Further, the second vibration detecting electrodes 6 arranged in parallel with the first vibration detecting electrodes 61, 71 on the vibrating branches 6, 7.
The reference numerals 2 and 72 are connected to each other by the connecting conductor 24 formed on the coupling base 2.

【0042】同様に、他方側主面の図4(c)におい
て、中間保持枝8の検出出力電極82はその先端に接続
パッド部82aを有し、その基部が接続導体25に接続
されている。この接続導体25の両端は振動枝6、7の
中間保持枝8側に配置された第1の振動検出電極63、
73に接続されている。
Similarly, in FIG. 4C on the other main surface, the detection output electrode 82 of the intermediate holding branch 8 has a connection pad portion 82a at its tip, and its base portion is connected to the connection conductor 25. . Both ends of the connecting conductor 25 are the first vibration detecting electrodes 63 arranged on the intermediate holding branch 8 side of the vibrating branches 6 and 7,
It is connected to 73.

【0043】また、振動枝6、7に第1の振動検出電極
63、73に平行して配置された第2の振動検出電極6
4、74は、結合基部2に形成された接続導体26によ
って夫々接続されている。
Further, the second vibration detecting electrodes 6 arranged on the vibrating branches 6 and 7 in parallel with the first vibration detecting electrodes 63 and 73.
The reference numerals 4 and 74 are connected to each other by the connecting conductors 26 formed on the coupling base 2.

【0044】さらに、振動枝6の一方主面側に形成した
第1の振動検出電極61は、振動枝6の先端部分の引き
回し導体65を介して、振動枝6の他方主面側に形成し
た第2の振動検出電極64に接続されている。また、振
動枝7の一方主面側に形成した第2の振動検出電極72
は、振動枝7の先端部分の引き回し導体75を介して、
振動枝7の他方主面側に形成した第1の振動検出電極7
3に接続されている。
Further, the first vibration detecting electrode 61 formed on the one main surface side of the vibrating branch 6 is formed on the other main surface side of the vibrating branch 6 via the leading conductor 65 at the tip portion of the vibrating branch 6. It is connected to the second vibration detection electrode 64. In addition, the second vibration detection electrode 72 formed on the one main surface side of the vibrating branch 7
Through the routing conductor 75 at the tip of the vibrating branch 7,
The first vibration detecting electrode 7 formed on the other main surface side of the vibrating branch 7.
Connected to 3.

【0045】従って、各電極の接続状態においては、駆
動側振動部1Aが図5(a)のように、検出側振動部1
Bが図5(b)のようになる。
Therefore, when the electrodes are connected, the drive-side vibrating section 1A moves to the detection-side vibrating section 1A as shown in FIG. 5 (a).
B becomes like FIG.5 (b).

【0046】上述の構造の圧電振動体1において、駆動
入力電極51、52の接続パッド部51a、52a間に
駆動交流電圧を与えることにより、駆動側振動部1A
に、実線矢印のように、次の瞬間、点線矢印のように音
叉振動モードが発生する。この音叉振動は固有共振周波
数が異なる検出側振動部1Bに伝わらない。
In the piezoelectric vibrating body 1 having the above-mentioned structure, by applying a driving AC voltage between the connecting pad portions 51a and 52a of the driving input electrodes 51 and 52, the driving side vibrating portion 1A.
Then, as indicated by the solid arrow, the tuning fork vibration mode occurs at the next moment as indicated by the dotted arrow. This tuning fork vibration is not transmitted to the detection side vibrating section 1B having a different natural resonance frequency.

【0047】この状態で、圧電振動体1全体に、回転運
動(角速度)が加わると、コリオリ力が作用して、バタ
足振動が発生する。このバタ足振動は圧電基板全体に伝
わり、検出側振動部1Bにおいては、図5(b)に示す
ように、圧電基板の平面に対して、実線矢印に示すよう
に振動枝6が下面方向に、振動枝7が上面方向に振動
し、次の瞬間、点線矢印に示すように振動枝6は上面方
向に、振動枝7は下面方向に振動する。尚、このモード
の固有共振周波数は、前記駆動側振動部1Aの共振周波
数の近くに設定されている。
In this state, when a rotary motion (angular velocity) is applied to the entire piezoelectric vibrating body 1, Coriolis force acts and a fluttering leg vibration is generated. This fluttering vibration is transmitted to the entire piezoelectric substrate, and in the detection-side vibrating portion 1B, as shown in FIG. 5 (b), the vibrating branch 6 is directed downward with respect to the plane of the piezoelectric substrate as indicated by the solid arrow. The vibrating branch 7 vibrates in the upper surface direction, and at the next moment, the vibrating branch 6 vibrates in the upper surface direction and the vibrating branch 7 in the lower surface direction as shown by the dotted arrow. The natural resonance frequency of this mode is set near the resonance frequency of the drive-side vibrating section 1A.

【0048】また、上述したように、検出側振動部1B
の振動枝6、7の各主面には、第1の振動検出電極6
1、63、71、73と第2の振動検出電極62、6
4、72、74とが平行に並設されているため、このバ
タ足振動によって、振動枝6の一方主面の第1の振動検
出電極61と第2の振動検出電極62及び他方主面の第
1の振動検出電極63との間に、振動枝7の一方主面の
第1の振動検出電極71と第2の振動検出電極72及び
他方主面の第1の振動検出電極73との間に、また、同
様に、振動枝6の他方主面の第1の振動検出電極63と
第2の振動検出電極64及び一方主面の第1の振動検出
電極61との間に、振動枝7の他方主面の第1の振動検
出電極73と第2の振動検出電極74及び一方主面の第
1の振動検出電極71との間に、夫々電位差が発生す
る。
Further, as described above, the detection side vibrating section 1B
The first vibration detection electrode 6 is formed on each of the main surfaces of the vibration branches 6 and 7.
1, 63, 71, 73 and the second vibration detection electrodes 62, 6
Since 4, 72, and 74 are arranged in parallel in parallel, the first vibration detection electrode 61 and the second vibration detection electrode 62 on the one main surface of the vibrating branch 6 and the other main surface of the vibration branch 6 are caused by this vibration of the foot. Between the first vibration detecting electrode 63 and the first vibration detecting electrode 71 on the one main surface of the vibrating branch 7 and between the second vibration detecting electrode 72 and the first vibration detecting electrode 73 on the other main surface. Similarly, between the first vibration detection electrode 63 and the second vibration detection electrode 64 on the other main surface of the vibration branch 6 and the first vibration detection electrode 61 on the one main surface, the vibration branch 7 A potential difference is generated between the first vibration detection electrode 73 and the second vibration detection electrode 74 on the other main surface, and the first vibration detection electrode 71 on the one main surface.

【0049】この一方の電位は、中間保持枝8の一方主
面側、即ち上面に形成され、且つ上面側の第1の振動検
出電極71、61に接続する検出出力電極81の接続パ
ッド部81aから、もう一方の電位は、中間保持枝8の
他方主面側、即ち下面側に形成され、且つ下面側の第1
の振動検出電極73、63に接続する検出出力電極82
の接続パッド部82aから出力される。
One of the potentials is formed on the one main surface side of the intermediate holding branch 8, that is, the upper surface, and is connected to the first vibration detection electrodes 71, 61 on the upper surface side. The connection pad portion 81a of the detection output electrode 81. Therefore, the other potential is formed on the other main surface side of the intermediate holding branch 8, that is, on the lower surface side, and the first potential on the lower surface side.
Detection output electrode 82 connected to the vibration detection electrodes 73, 63 of
Is output from the connection pad portion 82a.

【0050】このような信号は、図6に示す外部回路で
処理され、実際の角速度を測定・検出される。尚、図
中、点線は図1、図2に示す角速度センサ1である。
Such a signal is processed by the external circuit shown in FIG. 6, and the actual angular velocity is measured and detected. In the figure, the dotted line indicates the angular velocity sensor 1 shown in FIGS.

【0051】圧電振動体1を構成する駆動側振動部1A
の駆動入力電極51、52には、駆動側振動部1Aに所
定振動させるための発振回路60Aが接続されている。
Driving side vibrating portion 1A constituting the piezoelectric vibrating body 1.
An oscillating circuit 60A for causing the drive-side oscillating portion 1A to vibrate in a predetermined manner is connected to the drive input electrodes 51 and 52.

【0052】また、点線で示す圧電振動体1を構成する
検出側振動部1Bの両検出出力電極81、82は、増幅
器60Bに接続されている。さらに、増幅器60Bは、
位相検波回路60Cに接続されている。この位相検波回
路60Cは同時に駆動側振動部1Aに所定振動を与える
発振回路60Aに接続されており、増幅器60Bから供
給される検出信号と、発振回路60Aの駆動信号との位
相を比較して、これを直流増幅回路60Dを介して出力
されることになる。
Further, both detection output electrodes 81 and 82 of the detection side vibrating portion 1B constituting the piezoelectric vibrating body 1 shown by the dotted line are connected to the amplifier 60B. Further, the amplifier 60B is
It is connected to the phase detection circuit 60C. This phase detection circuit 60C is also connected to the oscillation circuit 60A that gives a predetermined vibration to the drive side vibration unit 1A at the same time, and compares the phase of the detection signal supplied from the amplifier 60B with the phase of the drive signal of the oscillation circuit 60A. This is output via the DC amplifier circuit 60D.

【0053】ここで、図6の点線で示す部分は角速度セ
ンサであるが、これを構成する基板11上に発振回路6
0A、増幅器60B、位相検波回路60C、直流増幅回
路60Dを形成しても構わない。
Here, the portion shown by the dotted line in FIG. 6 is the angular velocity sensor, but the oscillator circuit 6 is formed on the substrate 11 constituting the angular velocity sensor.
0A, the amplifier 60B, the phase detection circuit 60C, and the DC amplification circuit 60D may be formed.

【0054】次に、本発明の角速度センサに用いる容器
体10の構造、特に基板11の図7の外観斜視図を用い
て説明する。また、図8は検出側振動部1Bの中間保持
枝8の接合状態を示す概略図である。尚、図8の接合構
造は、駆動側振動部1Aの中間保持枝5についても同様
の構造である。
Next, the structure of the container body 10 used in the angular velocity sensor of the present invention, particularly the external perspective view of the substrate 11 in FIG. 7, will be described. Further, FIG. 8 is a schematic diagram showing a joined state of the intermediate holding branch 8 of the detection-side vibrating section 1B. The joint structure of FIG. 8 is the same structure for the intermediate holding branch 5 of the drive-side vibrating portion 1A.

【0055】基板11は平板状のアルミナ基板であり、
その端面には入出力端子16〜19となる半円形状凹部
が形成されている。入出力端子16〜19は、この凹部
の内壁面に、例えばAgなどを主成分とする厚膜導体膜
上にNiや半田などのメッキ処理を施した導体膜が形成
されて構成されている。また、基板11上に、例えばA
gなど主成分とする厚膜導体膜上にNi、Auなどのメ
ッキ処理を施した導体膜が形成されて構成される配線導
体12〜15が所定形状に形成されている。
The substrate 11 is a flat alumina substrate,
A semi-circular concave portion which becomes the input / output terminals 16 to 19 is formed on the end surface. The input / output terminals 16 to 19 are formed by forming, on the inner wall surface of this recess, a conductor film obtained by plating a thick conductor film containing Ag as a main component with Ni or solder. On the substrate 11, for example, A
Wiring conductors 12 to 15 each having a predetermined shape are formed by forming a conductor film plated with Ni, Au, or the like on a thick conductor film containing g as a main component.

【0056】また、基板11の表面の、実質的に圧電振
動体1の両中間保持枝5、8の下面に形成した接続パッ
ド部52a、82aに対応する位置に、スペーサ部材3
0、40が形成されている。このスペーサ部材30、4
0は、導電性部材、例えばAgやリン青銅などからなる
概略直方体部材や概略直方体部材のセラミック部材の表
面に導体膜を形成した部材から成る。
Further, the spacer member 3 is provided on the surface of the substrate 11 at positions substantially corresponding to the connection pad portions 52a and 82a formed on the lower surfaces of the intermediate holding branches 5 and 8 of the piezoelectric vibrating body 1.
0 and 40 are formed. These spacer members 30, 4
0 is a conductive member, for example, a substantially rectangular parallelepiped member made of Ag or phosphor bronze, or a member having a conductor film formed on the surface of a ceramic member of the substantially rectangular parallelepiped member.

【0057】この少なくとも表面が導通性を有するスペ
ーサ部材30、40は、配線導体14、15の一部上に
導電性接着材37、47を介して接続されている。ま
た、配線導体13、15の先端部はワイヤボンディング
細線との接続のための幅広くなるパッド部を有してい
る。
The spacer members 30 and 40 having conductivity at least on their surfaces are connected to a part of the wiring conductors 14 and 15 via conductive adhesives 37 and 47. Further, the tip end portions of the wiring conductors 13 and 15 have widened pad portions for connection with the wire bonding thin wires.

【0058】このような構造の基板11上に、図2、図
8に示すように、圧電振動体1が、その中間保持枝5、
8部分にスペーサ部材30、40を介して載置されてい
る。
On the substrate 11 having such a structure, as shown in FIGS. 2 and 8, the piezoelectric vibrating body 1 has intermediate holding branches 5 and
It is mounted on the eight portions via spacer members 30 and 40.

【0059】具体的には、圧電振動体1の中間保持枝
5、8の下面側に位置する接続パッド部52a、82a
とスペーサ部材30、40とが導電性接着材38、48
を介して接合され、基板11に圧電振動体1が、スペー
サ部材30、40に跨がるようにして機械的に保持され
る。
Specifically, the connection pad portions 52a and 82a located on the lower surface side of the intermediate holding branches 5 and 8 of the piezoelectric vibrating body 1.
And the spacer members 30 and 40 are electrically conductive adhesives 38 and 48.
The piezoelectric vibrating body 1 is mechanically held on the substrate 11 so as to straddle the spacer members 30 and 40.

【0060】これにより、中間保持枝5の下面に形成し
た駆動入力電極52の接続パッド部52aは、導電性接
着材38、スペーサ部材30、導電性接着材37、配線
導体12を介して一方の入力端子16と電気的に接続さ
れ、中間保持枝8の下面に形成した検出出力電極82の
接続パッド部82aは、導電性接着材48、スペーサ部
材40、導電性接着材47、配線導体14を介して一方
の出力端子18と電気的に接続されることになる。
As a result, the connection pad portion 52a of the drive input electrode 52 formed on the lower surface of the intermediate holding branch 5 is connected to one side of the conductive adhesive 38, the spacer member 30, the conductive adhesive 37, and the wiring conductor 12. The connection pad portion 82a of the detection output electrode 82 electrically connected to the input terminal 16 and formed on the lower surface of the intermediate holding branch 8 includes the conductive adhesive 48, the spacer member 40, the conductive adhesive 47, and the wiring conductor 14. It will be electrically connected to one of the output terminals 18 through.

【0061】また、中間保持枝5、8の上面に形成した
駆動入力電極51の接続パッド部51a、検出出力電極
81の接続パッド部81aは、接続パッド部51a、8
1aと基板11の配線導体13、15の先端部との間で
ワイヤボンディング細線39、49を介して電気的に接
続される。これにより、中間保持枝5の上面側に形成し
た駆動入力電極51の接続パッド部51aは、ワイヤボ
ンディング細線39、配線導体13を介して他方の入力
端子17と電気的に接続され、中間保持枝8の上面側に
形成した検出出力電極81の接続パッド部81aは、ワ
イヤボンディング細線49、配線導体15を介して他方
の出力端子19と電気的に接続されることになる。
The connection pad portion 51a of the drive input electrode 51 and the connection pad portion 81a of the detection output electrode 81 formed on the upper surfaces of the intermediate holding branches 5 and 8 are connected to the connection pad portions 51a and 8a.
1a and the tip portions of the wiring conductors 13 and 15 of the substrate 11 are electrically connected to each other via wire bonding thin wires 39 and 49. As a result, the connection pad portion 51a of the drive input electrode 51 formed on the upper surface side of the intermediate holding branch 5 is electrically connected to the other input terminal 17 via the thin wire bonding wire 39 and the wiring conductor 13, and the intermediate holding branch is formed. The connection pad portion 81a of the detection output electrode 81 formed on the upper surface side of 8 is electrically connected to the other output terminal 19 via the wire bonding thin wire 49 and the wiring conductor 15.

【0062】このようにして、基板11に圧電振動体1
を配置した後、圧電振動体1を被覆するように蓋体20
を基板11に気密封止部材29を介して気密封止され、
図1、図2に示す角速度センサとなる。
In this way, the piezoelectric vibrating body 1 is mounted on the substrate 11.
After arranging, the lid 20 is covered so as to cover the piezoelectric vibrating body 1.
Is hermetically sealed to the substrate 11 via the hermetic sealing member 29,
The angular velocity sensor shown in FIGS. 1 and 2 is obtained.

【0063】ここで、スペーサ部材30、40の上面形
状は、振動枝3、4、6、7が振動を起こしても接触し
ない程度の大きさであり、高さは振動枝3、4、6、7
が振動を起こしても基板11に接触しない程度の高さに
設定され、蓋体20の中空部の形状も振動枝3、4、
6、7が振動を起こしても蓋体20の内面に接触しない
形状に設定されている。
Here, the shape of the upper surfaces of the spacer members 30 and 40 is such that the vibrating branches 3, 4, 6 and 7 do not come into contact with each other even if they vibrate, and the height thereof is 3 to 4. , 7
Is set to such a height that it does not come into contact with the substrate 11 even if it vibrates, and the shape of the hollow portion of the lid 20 also vibrates.
The shape is set so that even if 6 and 7 vibrate, they do not come into contact with the inner surface of the lid 20.

【0064】従って、スペーサ部材30、40は導電性
を有し、且つ基板11と振動枝3、4、6、7とが接触
しない程度の空間を得られればよく、固体的なスペーサ
ー部材に代えて、導電性接着材に充分な空間を確保でき
る粗い粒子などを混入して、基板11と圧電振動体1と
の接着・固定作用と導通作用とを同時に行うこともでき
る。また、基板11自体に突起を設け、これをスペーサ
部材30、40としても構わない。
Therefore, the spacer members 30 and 40 are electrically conductive, and it is sufficient that a space is provided to the extent that the substrate 11 and the vibrating branches 3, 4, 6, 7 are not in contact with each other. Then, coarse particles or the like that can secure a sufficient space can be mixed in the conductive adhesive material to simultaneously perform the bonding / fixing action and the conducting action between the substrate 11 and the piezoelectric vibrating body 1. Further, the substrate 11 itself may be provided with protrusions and used as the spacer members 30 and 40.

【0065】以上の構成の角速度センサでは、圧電振動
体1の構造が、結合基部2の両端部に配置される駆動側
振動部1A及び検出側振動部1Bに中間保持枝5、8が
形成され、この中間保持枝5、8を介して機械的接合及
び電気的な接続が行われている。即ち、圧電振動体1の
機械的な接合手段及び電気的な接続手段が中間保持枝
5、8のみで行うことができ、しかも、実際には、基板
11に配置したスペーサ部材30、40上に載置するだ
けなので、組立・接続工程が非常に簡単となる。
In the angular velocity sensor having the above structure, the piezoelectric vibrating body 1 is structured such that the intermediate holding branches 5 and 8 are formed in the driving side vibrating portion 1A and the detecting side vibrating portion 1B arranged at both ends of the coupling base portion 2. A mechanical connection and an electrical connection are made via the intermediate holding branches 5 and 8. That is, the mechanical joining means and the electrical connecting means of the piezoelectric vibrating body 1 can be performed only by the intermediate holding branches 5 and 8, and actually, on the spacer members 30 and 40 arranged on the substrate 11. Since it is only placed, the assembly and connection process is extremely simple.

【0066】また、圧電振動体1の中間保持枝5、8
が、他の振動枝3、4、6、7と同一方向に延びて配置
されているため、従来のように圧電振動体91の幅方向
が極端に大きくならないことから小型な角速度センサと
なる。
The intermediate holding branches 5, 8 of the piezoelectric vibrating body 1 are also provided.
However, since it is arranged so as to extend in the same direction as the other vibrating branches 3, 4, 6, and 7, the width direction of the piezoelectric vibrating body 91 does not become extremely large as in the conventional case, so that a small angular velocity sensor is obtained.

【0067】特に、スペーサ部材30、40に少なくと
も表面に導通性を有する導電性スペーサ部材を用いてい
るため、このスペーサ部材30、40上の中間保持枝
5、8を載置するだけで、圧電振動体1の保持と同時
に、中間保持枝5、8の下面側主面に形成された駆動入
力電極51の接続パッド部52a、検出出力電極82の
接続パッド部82aと配線導体12、14との電気的な
接続を兼ねることができ、さらに組立・接続工程が簡単
となる。
In particular, since the spacer members 30 and 40 are made of conductive spacer members having conductivity at least on their surfaces, it is possible to simply mount the intermediate holding branches 5 and 8 on the spacer members 30 and 40 and thereby to make the piezoelectric material. Simultaneously with the holding of the vibrating body 1, the connection pad portion 52a of the drive input electrode 51, the connection pad portion 82a of the detection output electrode 82, and the wiring conductors 12 and 14 formed on the lower surface side main surface of the intermediate holding branches 5 and 8 are formed. It can also serve as an electrical connection, further simplifying the assembly and connection process.

【0068】上述の実施例においては、電気的な接続手
段が、導電性接着材38、48による接続及びワイヤボ
ンディング細線39、49による接続の2種類の手段で
行われている。従って、電気的な接続作業が煩雑化して
しまう可能性がある。
In the above-described embodiment, the electrical connection is made by two kinds of means, that is, the connection by the conductive adhesive 38, 48 and the connection by the wire bonding fine wires 39, 49. Therefore, the electrical connection work may be complicated.

【0069】図9(a)、図9(b)には、この電気的
な接続を簡略化を行うための角速度センサである。尚、
図9(a)、図9(b)では、検出側振動部1B側のみ
について図示しており、必要に応じて駆動側振動部1A
については同様の構造としても構わない。
FIGS. 9A and 9B show an angular velocity sensor for simplifying this electrical connection. still,
9A and 9B, only the detection-side vibrating portion 1B side is illustrated, and the drive-side vibrating portion 1A is shown as necessary.
May have the same structure.

【0070】本実施例の角速度センサでは、基板11と
圧電振動体1との機械的な保持は、絶縁性のスペーサ部
材401を介して、基板11の配線導体141、151
と圧電振動体1との電気的な接続がワイヤボンディング
細線491、492によって行われている。
In the angular velocity sensor of this embodiment, the mechanical holding between the substrate 11 and the piezoelectric vibrating body 1 is performed by the wiring conductors 141 and 151 of the substrate 11 via the insulating spacer member 401.
And the piezoelectric vibrating body 1 are electrically connected by the wire bonding thin wires 491 and 492.

【0071】このような接合・接続構造を達成するため
の圧電振動体1の構造は、図9(a)、図9(b)に示
すように、検出側振動部1Bの中間保持枝8の両主面に
形成された検出出力電極81、82の各接続パッド部の
うち、特に、検出出力電極82の接続パッドを、中間保
持枝8の上面側に形成する。即ち、中間保持枝8の上面
側の先端部には、検出出力電極81、82の各接続パッ
ド部81a、82bが並設される。
As shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the structure of the piezoelectric vibrating body 1 for achieving such a joining / connecting structure is as shown in FIG. 9 (a) and FIG. 9 (b). Among the connection pad portions of the detection output electrodes 81 and 82 formed on both main surfaces, particularly the connection pad of the detection output electrode 82 is formed on the upper surface side of the intermediate holding branch 8. That is, the connection pad portions 81a and 82b of the detection output electrodes 81 and 82 are arranged in parallel at the tip portion on the upper surface side of the intermediate holding branch 8.

【0072】そして、この上面側に位置する接続パッド
部81a、82bと配線導体141、151を夫々上述
したように、ワイヤボンディング細線491、492に
よって電気的に接続を行う。
Then, the connection pad portions 81a and 82b located on the upper surface side and the wiring conductors 141 and 151 are electrically connected by the wire bonding thin wires 491 and 492 as described above, respectively.

【0073】尚、中間保持枝8の下面側の検出出力電極
82と接続する接続パッド部を、上面側の接続パッド部
82bとするためには、中間保持枝8の先端端面に引き
回し接続導体83を形成することによって簡単に達成で
きる。
In order to make the connection pad portion connected to the detection output electrode 82 on the lower surface side of the intermediate holding branch 8 to be the connection pad portion 82b on the upper surface side, the connection conductor 83 is routed to the tip end surface of the intermediate holding branch 8. Can be easily achieved by forming

【0074】また、スペーサ部材401は、セラミック
の概略直方体形状の絶縁部材で構成され、また、中間保
持枝8とスペーサ部材401との間や基板11とスペー
サ部材401との間にも絶縁性接着材471、481を
用いることができる。
The spacer member 401 is made of a ceramic substantially rectangular parallelepiped-shaped insulating member, and also has an insulating adhesive between the intermediate holding branch 8 and the spacer member 401 and between the substrate 11 and the spacer member 401. Materials 471 and 481 can be used.

【0075】従って、図9(a)(b)に示す構造の角
速度センサによれば、圧電振動体1の機械的な保持手段
に絶縁性や導電性などの材料的な規制がなくなり、圧電
振動体1とスペーサ部材401との接続強度や振動に及
ぼす影響の少ない材料を用いることができ、接着材47
1、481の選択自由度が向上する。
Therefore, according to the angular velocity sensor having the structure shown in FIGS. 9A and 9B, the mechanical holding means of the piezoelectric vibrating body 1 does not have material restrictions such as insulation and conductivity, and the piezoelectric vibration is eliminated. It is possible to use a material that has little influence on the connection strength between the body 1 and the spacer member 401 and vibration, and the adhesive 47
The degree of freedom in selecting 1,481 is improved.

【0076】尚、好ましい圧電振動体1とスペーサ部材
401との間の接着材481として、弾性特性を有する
ゴム状のシリコン系樹脂などの接着材が例示できる。こ
れによって圧電振動体1と機械的に接合するこの部分
で、圧電振動体1の振動の外部への漏れを少なく、特性
を安定化させることができる。
As a preferable adhesive 481 between the piezoelectric vibrating body 1 and the spacer member 401, an adhesive such as a rubber-like silicone resin having elastic characteristics can be exemplified. As a result, at this portion that is mechanically joined to the piezoelectric vibrating body 1, it is possible to reduce the leakage of vibration of the piezoelectric vibrating body 1 to the outside and stabilize the characteristics.

【0077】また、電気的な接続手段が、ワイヤボンデ
ィング細線490、491という単一な手段で行うこと
ができるため、電気的な接続作業が効率よく行えること
になる。
Further, since the electrical connecting means can be performed by a single means such as the wire bonding thin wires 490 and 491, the electrical connecting work can be efficiently performed.

【0078】また、電気的な接続手段を単一化するため
の別の構造として、図10(a)、(b)に示す構造と
しても構わない。尚、図10(a)、図10(b)も検
出側振動部1B側のみについて図示しており、必要に応
じて駆動側振動部1Aについては同様の構造としても構
わない。
As another structure for unifying the electrical connection means, the structure shown in FIGS. 10A and 10B may be used. 10A and 10B, only the detection-side vibrating portion 1B side is illustrated, and the drive-side vibrating portion 1A may have the same structure as necessary.

【0079】図10に示す実施例は、導電性接着材47
a、47b、48a、48bによって行うものであり、
図10(a)に示すように、中間保持枝8の上面側に形
成された検出出力電極81の接続パッド部を中間保持枝
8の下面側に形成して、接続パッド部81b、82aを
並設させている。尚、中間保持枝8の上面側の検出出力
電極81は、引き回し接続導体84によって、中間保持
枝8の下面側に2つの接続パッド部81b、82aを並
設することができる。
In the embodiment shown in FIG. 10, the conductive adhesive 47 is used.
a, 47b, 48a, 48b,
As shown in FIG. 10A, the connection pad portion of the detection output electrode 81 formed on the upper surface side of the intermediate holding branch 8 is formed on the lower surface side of the intermediate holding branch 8, and the connection pad portions 81b and 82a are arranged side by side. I am setting it up. In the detection output electrode 81 on the upper surface side of the intermediate holding branch 8, two connection pad portions 81b and 82a can be arranged in parallel on the lower surface side of the intermediate holding branch 8 by the lead-out connection conductor 84.

【0080】このような構造の中間保持枝8と基板11
との機械的な接合及び電気的な接続は、2つの導通部4
03、404を有するスペーサ部材402を介して導電
性接着材47a、47b、48a、48bによって達成
される。
The intermediate holding branch 8 and the substrate 11 having such a structure
Mechanical connection and electrical connection with the two conducting parts 4
Achieved by conductive adhesive 47a, 47b, 48a, 48b through a spacer member 402 having 03, 404.

【0081】スペーサ部材の本体405には、その表面
の上面、下面及びいずれか側面に導通する2つの導通路
403、404が形成されている。尚、この2つの導通
路403、404の短絡を防止するために、その間に溝
を形成しても構わない。
The main body 405 of the spacer member is provided with two conductive paths 403, 404 which are electrically connected to the upper surface, the lower surface and either side surface of the main body. A groove may be formed between the two conductive paths 403 and 404 in order to prevent a short circuit.

【0082】そして、一方の導通部403の上面部分と
圧電振動体1の接続パッド部82aとが導電性接着材4
8aを介して、また、他方の導通部404の上面部分と
圧電振動体1の接続パッド部81bとが導電性接着材4
8bを介して、さらに、一方の導通部403の下面部分
と基板11の配線導体142とが導電性接着材47aを
介して、他方の導通部404の下面部分と基板11の配
線導体152とが導電性接着材47bを介して接続され
ている。
The conductive adhesive 4 is formed between the upper surface portion of the one conductive portion 403 and the connection pad portion 82a of the piezoelectric vibrating body 1.
8a, the upper surface portion of the other conductive portion 404 and the connection pad portion 81b of the piezoelectric vibrating body 1 are electrically conductive adhesive 4
8b, the lower surface portion of one conductive portion 403 and the wiring conductor 142 of the substrate 11 are further connected via the conductive adhesive 47a to the lower surface portion of the other conductive portion 404 and the wiring conductor 152 of the substrate 11. It is connected via a conductive adhesive material 47b.

【0083】従って、図10に示す構造によれば、電気
的な接続手段を導電性接着材48a、48b、47a、
47bによる接着という単一手段で行うことができ、さ
らに、圧電振動体1の機械的な保持手段とを兼ねること
ができる。
Therefore, according to the structure shown in FIG. 10, the electrically connecting means are electrically conductive adhesives 48a, 48b, 47a,
This can be performed by a single means such as adhesion by 47b, and can also serve as a mechanical holding means for the piezoelectric vibrating body 1.

【0084】ところで、上述したように、圧電振動体1
をスペーサ部材部30、40、401、402に、接着
材38、48、481、48a、48bで接合すると、
圧電振動体1の基本特性が変動してしまうことがある。
これは、図9(b)に示すように絶縁性接着材481と
してゴム状接着材を用いて接合すると、有効に抑えられ
るものの、完全に特性の変動を抑えるには到らない。
By the way, as described above, the piezoelectric vibrating body 1
To the spacer members 30, 40, 401, 402 with the adhesives 38, 48, 481, 48a, 48b,
The basic characteristics of the piezoelectric vibrating body 1 may change.
Although this can be effectively suppressed by joining with a rubber-like adhesive as the insulating adhesive 481 as shown in FIG. 9B, it cannot completely suppress the fluctuation of the characteristics.

【0085】このような場合、基板11上に圧電振動体
1を載置固定した後に、圧電振動体1の特性を測定し
て、基板11上に載置することによる特性の変動を調整
することが要求される。
In such a case, after the piezoelectric vibrating body 1 is mounted and fixed on the substrate 11, the characteristic of the piezoelectric vibrating body 1 is measured and the fluctuation of the characteristic due to the mounting on the substrate 11 is adjusted. Is required.

【0086】圧電振動体1の特性調整の方法としては、
圧電振動体1の振動枝3、4、6、7の一部、特に外側
面の稜線部分を研磨除去することによって行われる。こ
の時、圧電振動体1の形状よりもはるかに大きな形状の
基板11上に載置した後に、研磨除去作業することは非
常に困難である。即ち、圧電振動体1の振動枝3、4、
6、7の上面に現れる側面の稜線部分の研磨ができて
も、振動枝3、4、6、7の下面側に位置する側面の稜
線部分の研磨は、基板11が邪魔となり、実質的にはで
きないためである。
As a method for adjusting the characteristics of the piezoelectric vibrating body 1,
This is carried out by polishing and removing a part of the vibrating branches 3, 4, 6, 7 of the piezoelectric vibrating body 1, especially the ridge line portion of the outer surface. At this time, it is very difficult to polish and remove the piezoelectric vibrator 1 after mounting it on the substrate 11 having a shape much larger than that of the piezoelectric vibrator 1. That is, the vibrating branches 3, 4, of the piezoelectric vibrating body 1,
Even if the ridge portion of the side surface appearing on the upper surface of 6, 7 can be polished, the ridge portion of the side surface located on the lower surface side of the vibrating branches 3, 4, 6, 7 is obstructed by the substrate 11, and This is because you cannot.

【0087】図11(a)(b)は、最終的に容器体1
0に圧電振動体1の収容した際に、全く特性の変動がな
い角速度センサである。
11 (a) and 11 (b) finally show the container 1
When the piezoelectric vibrating body 1 is housed in 0, the angular velocity sensor has no characteristic fluctuation.

【0088】具体的には、スペーサ部材30、40を一
体的に形成した補助基板50を用いる。この補助基板5
0は圧電振動体1の外形寸法(概略「王」字状の最外周
の矩形状を特に外形という)と同一または若干小さい平
板状をなし、この平板部材補助基板50の表面には、圧
電振動体1の中間保持枝5、8を支持する突起部50
1、502が形成されている。
Specifically, the auxiliary substrate 50 in which the spacer members 30 and 40 are integrally formed is used. This auxiliary substrate 5
Reference numeral 0 indicates a flat plate shape that is the same as or slightly smaller than the outer dimensions of the piezoelectric vibrating body 1 (the outermost rectangular shape of the general “king” shape is particularly referred to as outer shape). A protrusion 50 for supporting the intermediate holding branches 5, 8 of the body 1.
1, 502 are formed.

【0089】容器体10に圧電振動体1を収容するにあ
たり、まず、圧電振動体1と平板状補助基板50とを接
着材503、504で一体化した状態で、平板状補助基
板50を基板11上に接着材505を介して載置・固定
する。
In accommodating the piezoelectric vibrating body 1 in the container body 10, first, the piezoelectric vibrating body 1 and the flat plate-shaped auxiliary substrate 50 are integrated with the adhesive materials 503 and 504, and the flat plate-shaped auxiliary substrate 50 is placed on the substrate 11. It is placed and fixed on top of this with an adhesive 505.

【0090】このような構造において、圧電振動体1の
構造は、図9(a)に示す中間保持枝5、8の上面側に
接続パッド部51a、52b、81a、82bを並設し
たものを用いることが望ましい。
In such a structure, the piezoelectric vibrating body 1 has a structure in which connecting pad portions 51a, 52b, 81a and 82b are arranged in parallel on the upper surface side of the intermediate holding branches 5 and 8 shown in FIG. 9A. It is desirable to use.

【0091】まず、圧電振動体1を平板状補助基板50
の突起部501、502を利用して、接着材503、5
04を介して、載置・固定を行う。
First, the piezoelectric vibrating body 1 is attached to the flat auxiliary substrate 50.
Using the protrusions 501 and 502 of the
Place and fix via 04.

【0092】次に、圧電振動体1の駆動入力電極51、
52、検出出力電極81、82の接続パッド部51a、
52b、81a、82bを利用して基本特性を測定す
る。
Next, the drive input electrode 51 of the piezoelectric vibrating body 1,
52, the connection pad portion 51a of the detection output electrodes 81, 82,
Basic characteristics are measured using 52b, 81a, and 82b.

【0093】次に、特性のずれを考慮して、圧電振動体
1の振動枝3、4、6、7の一部を研磨することによっ
て調整を行う。
Next, the adjustment is performed by polishing a part of the vibrating branches 3, 4, 6, 7 of the piezoelectric vibrating body 1 in consideration of the characteristic deviation.

【0094】次に、調整された圧電振動体1と一体化し
た平板状補助基板50を介して、基板11上に、接着材
505を介して配置する。
Next, the flat piezoelectric auxiliary substrate 50 integrated with the adjusted piezoelectric vibrating body 1 is placed on the substrate 11 with an adhesive 505.

【0095】次に、圧電振動体1の接続パッド部51
a、52b、81a、82bと、基板11の所定配線導
体12〜15間をワイヤボンディング細線506〜50
9で電気的な接続を行う。
Next, the connection pad portion 51 of the piezoelectric vibrating body 1
a, 52b, 81a, 82b and the predetermined wiring conductors 12 to 15 of the substrate 11 between the wire bonding thin wires 506 to 50.
Make electrical connection at 9.

【0096】最後に、蓋体20で圧電振動体1及び平板
状補助基板50を被覆するように、蓋体20を基板11
上に気密的に封止を行う。
Finally, the lid 20 is covered with the substrate 11 so that the piezoelectric vibrating body 1 and the flat auxiliary substrate 50 are covered with the lid 20.
Airtightly seal on top.

【0097】以上、図11に示す構造によれば、圧電振
動体1と他の部材、即ち平板状補助基板50との機械的
な接合によって若干の特性の変動があっても、平板状補
助基板50との一体化した状態で、圧電振動体1の研磨
処理を行うことができる。
As described above, according to the structure shown in FIG. 11, even if there is a slight change in characteristics due to mechanical joining of the piezoelectric vibrating body 1 and another member, that is, the flat plate-shaped auxiliary substrate 50, the flat plate-shaped auxiliary substrate. The piezoelectric vibrating body 1 can be subjected to a polishing treatment in a state of being integrated with 50.

【0098】この時、研磨処理を精度よく行うには、ク
ランプなどによって被研磨加工体を安定的に固定しなく
てはならないが、図11の構造によれば、研磨処理のた
めの機械的な固定を、破損しやすい水晶基板ではなし
に、平板状補助基板50で行うことができるため、結果
として、研磨処理が精度よく、且つ簡単に行うことがで
きる。尚、平板状補助基板50の形状が圧電振動体1の
外形形状に比較して同一又は小さく設定されているた
め、平板状補助基板50が圧電振動体1の研磨処理にお
いて邪魔になることが一切ない。
At this time, in order to perform the polishing process with high accuracy, the workpiece to be polished must be stably fixed by a clamp or the like. According to the structure of FIG. Since the fixing can be performed using the flat plate-shaped auxiliary substrate 50 instead of the crystal substrate that is easily damaged, as a result, the polishing process can be performed accurately and easily. Since the shape of the flat plate-shaped auxiliary substrate 50 is set to be the same as or smaller than the outer shape of the piezoelectric vibrating body 1, the flat plate-shaped auxiliary substrate 50 does not interfere with the polishing process of the piezoelectric vibrating body 1. Absent.

【0099】また、圧電振動体1の基板11への配置
は、平板状補助基板50と基板11とを接着材505を
介して接合されるため、既に調整した圧電振動体1の特
性が変動することはない。
Further, in the arrangement of the piezoelectric vibrating body 1 on the substrate 11, since the flat plate-shaped auxiliary substrate 50 and the substrate 11 are bonded via the adhesive 505, the characteristics of the already adjusted piezoelectric vibrating body 1 vary. There is no such thing.

【0100】従って、特性が非常に安定した圧電振動体
1を、その後の特性の変化を起こさせることなく、安定
して基板11上に配置することができ、結果として、特
性が安定した角速度センサを簡単に得ることができる。
Therefore, the piezoelectric vibrating body 1 having very stable characteristics can be stably arranged on the substrate 11 without causing subsequent change in characteristics, and as a result, the angular velocity sensor having stable characteristics. Can be easily obtained.

【0101】上述の何れの実施例でも、基板11が平板
形状であり、この基板11上に圧電振動体1を載置して
いるが、例えば、圧電振動体1が載置・収納される収納
凹部を有する基板を用いてもかまなわい。
In any of the above-described embodiments, the substrate 11 has a flat plate shape and the piezoelectric vibrating body 1 is mounted on the substrate 11. For example, the housing in which the piezoelectric vibrating body 1 is mounted / stored. It does not matter if a substrate having a recess is used.

【0102】図12(a)は、基板の一部を示す外観斜
視図であり、図12(b)はその基板上に、圧電振動体
1を接合及び接続した状態の断面構造である。
FIG. 12A is an external perspective view showing a part of the substrate, and FIG. 12B is a sectional structure in which the piezoelectric vibrating body 1 is bonded and connected on the substrate.

【0103】例えば、基板60は3層以上の絶縁層、例
えば絶縁層11a、11b、1cからなる多層基板であ
り、その中央部には圧電振動体1を振動可能に収納する
収納凹部66が形成されている。
For example, the substrate 60 is a multi-layer substrate composed of three or more insulating layers, for example, insulating layers 11a, 11b, 1c, and a storage recess 66 for storing the piezoelectric vibrating body 1 in a vibrating manner is formed in the center thereof. Has been done.

【0104】基板60を構成する第1の絶縁層1cは収
納凹部66の底面部材となる絶縁層であり、第2、第3
の絶縁層1a、1bは、中央部分に圧電振動体1の外形
形状よりも若干大きい窓部が形成されており、これによ
って収納凹部66が構成される。特に、第2の絶縁層1
bの一部は収納凹部66の側面に突出して、圧電振動体
1の中間保持枝5、8のみを載置するためのスペーサ部
材に相当する段差部67(尚、中間保持枝5を載置する
段差部は図には現れない)を構成する。
The first insulating layer 1c which constitutes the substrate 60 is an insulating layer which serves as a bottom member of the accommodating recess 66, and is the second and third insulating layers.
In the insulating layers 1a and 1b, a window portion slightly larger than the outer shape of the piezoelectric vibrating body 1 is formed in the central portion, and the accommodating recess portion 66 is constituted by this. In particular, the second insulating layer 1
A part of b protrudes to the side surface of the storage recess 66 and corresponds to a spacer member for mounting only the intermediate holding branches 5 and 8 of the piezoelectric vibrating body 1 (where the intermediate holding branch 5 is mounted). The stepped portion is not shown in the figure).

【0105】このような基板60において、配線導体1
43、153は、基板60の表面または絶縁層11aと
11bとの間に形成される。例えば、中間保持枝8の上
面側の検出出力電極81の接続パッド部81aに接続す
る配線導体153は絶縁層1a上に形成されている。ま
た、中間保持枝8の下面側の検出出力電極82の接続パ
ッド部82aに接続する配線導体143は絶縁層1aと
絶縁層1bとの層間に形成され、段差部67の載置面に
露出するように形成されている。尚、この段差部67の
載置面に露出した配線導体143の部分を載置接続パッ
ド部143aという。
In such a substrate 60, the wiring conductor 1
43 and 153 are formed on the surface of the substrate 60 or between the insulating layers 11a and 11b. For example, the wiring conductor 153 connected to the connection pad portion 81a of the detection output electrode 81 on the upper surface side of the intermediate holding branch 8 is formed on the insulating layer 1a. Further, the wiring conductor 143 connected to the connection pad portion 82a of the detection output electrode 82 on the lower surface side of the intermediate holding branch 8 is formed between the insulating layers 1a and 1b and is exposed on the mounting surface of the step portion 67. Is formed. The portion of the wiring conductor 143 exposed on the mounting surface of the step 67 is referred to as a mounting connection pad 143a.

【0106】そして、圧電振動体1を収納凹部66内に
収容するにあたり、中間保持枝8を段差部67に導電性
接着材482を介して、載置・固定にする。これによ
り、中間保持枝8に形成された検出出力電極82の接続
パッド部82aは、導電性接着材482、載置接続パッ
ド部143a、配線導体143を介して出力端子181
に接続することになる。
Then, when the piezoelectric vibrating body 1 is housed in the housing recess 66, the intermediate holding branch 8 is placed and fixed to the stepped portion 67 via the conductive adhesive 482. As a result, the connection pad portion 82a of the detection output electrode 82 formed on the intermediate holding branch 8 outputs the output terminal 181 via the conductive adhesive 482, the placement connection pad portion 143a, and the wiring conductor 143.
Will be connected to.

【0107】また、収納凹部66内に収容した圧電振動
体1の中間保持枝8上面の接続パッド部81aと配線導
体153とを導電性接着材483を介在させて電気的に
接続を行う。これにより、中間保持枝8の上面に形成さ
れた検出出力電極81の接続パッド部81aは、導電性
接着材483、接続配線153を介して出力端子191
に接続することになる。尚、上述の構造の収納凹部66
を有する基板は、セラミックのプレス成型で形成し、収
納凹部66の内面に配線導体12、14を収納凹部周囲
に配線導体14、153を形成しても構わない。
Further, the connection pad portion 81a on the upper surface of the intermediate holding branch 8 of the piezoelectric vibrating body 1 housed in the housing recess 66 and the wiring conductor 153 are electrically connected via the conductive adhesive 483. As a result, the connection pad portion 81 a of the detection output electrode 81 formed on the upper surface of the intermediate holding branch 8 has the output terminal 191 via the conductive adhesive 483 and the connection wiring 153.
Will be connected to. The storage recess 66 having the above-described structure
It is also possible to form the substrate having the above by press molding of ceramics, and form the wiring conductors 12 and 14 on the inner surface of the accommodating recess 66 and the wiring conductors 14 and 153 around the accommodating recess.

【0108】このような構造であれば、基板11に単板
基板を用いる必要がなく、スペーサ部材30、40に相
当する段差部67を基板60一体的に形成することがで
きる。
With such a structure, it is not necessary to use a single plate substrate for the substrate 11, and the step portion 67 corresponding to the spacer members 30 and 40 can be integrally formed on the substrate 60.

【0109】また、電気的な接続を、図9に示すよう
に、中間保持枝8の上面の接続パッド部51a、81b
を配置して、基板60の表面の配線導体14、153と
をワイヤボンディング細線を行ってもかまなわい。
Further, as shown in FIG. 9, the electrical connection is made by connecting pad portions 51a and 81b on the upper surface of the intermediate holding branch 8.
May be arranged, and the wire conductors 14 and 153 on the surface of the substrate 60 may be wire-bonded finely.

【0110】さらに、絶縁層1a上にさらにリング上の
絶縁層を配置すれば、蓋体20形状を平板状とすること
ができる。
Further, by disposing an insulating layer on the ring on the insulating layer 1a, the shape of the lid 20 can be made flat.

【0111】尚、上述の実施例では、圧電振動体1とし
て、図3〜図5に示すように、振動検出電極81、82
間で極性が反転する検出信号を得るように振動検出電極
61〜64、71〜74をそれぞれ接続しているが、例
えば、第2の振動検出電極62、64、72、74を基
準電位に接続して、第1の振動検出電極61と71とを
上面側の検出出力電極に接続し、第1の動検出電極63
と73とを下面側の第2の検出出力電極とに接続し、両
検出出力電極間で極性を反転した状態の検出信号が得ら
れるようにしても構わない。
In the above-mentioned embodiment, as the piezoelectric vibrating body 1, as shown in FIGS.
The vibration detection electrodes 61 to 64 and 71 to 74 are connected to each other so as to obtain a detection signal whose polarity is reversed between them. For example, the second vibration detection electrodes 62, 64, 72 and 74 are connected to a reference potential. Then, the first vibration detection electrodes 61 and 71 are connected to the detection output electrode on the upper surface side, and the first motion detection electrode 63
And 73 may be connected to the second detection output electrode on the lower surface side so that the detection signal in the state where the polarities are inverted is obtained between both detection output electrodes.

【0112】[0112]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば結合基部
から各振動枝の延出方向と同一方向に延びる中間保持枝
が形成され、この中間保持枝には各振動枝に形成された
振動駆動電極や振動検出電極に接続された駆動入力電極
や検出出力電極が形成されており、この中間保持枝を利
用して、容器体の基板に載置することによって、機械的
な保持及び電気的な接続を行っている。
As described above, according to the present invention, the intermediate holding branch extending from the coupling base portion in the same direction as the extending direction of each vibrating branch is formed, and the intermediate holding branch is formed on each vibrating branch. A drive input electrode and a detection output electrode connected to the vibration drive electrode and the vibration detection electrode are formed, and by using this intermediate holding branch, the mechanical holding and electrical Connection is made.

【0113】基板上に、この中間保持枝を支持するスペ
ーサ部材を介して載置するだけなので、組立・接続工程
が非常に簡単となる。
Since only the spacer member for supporting the intermediate holding branch is placed on the substrate, the assembling / connecting process becomes very simple.

【0114】また、圧電振動体の保持手段である中間保
持枝が、他の振動枝と同一方向に延びて配置されている
ため、従来のように圧電振動体の幅方向が極端に大きく
ならないことから小型な角速度センサとなる。
Further, since the intermediate holding branch, which is a means for holding the piezoelectric vibrating body, is arranged so as to extend in the same direction as the other vibrating branches, the width direction of the piezoelectric vibrating body does not become extremely large unlike the conventional case. It becomes a small angular velocity sensor.

【0115】具体的には、スペーサ部材に導電性部材を
用いることにより、機械的な接合及び電気的な接続を兼
ねることができ、さらに組立・接続工程が簡単となる。
Specifically, by using a conductive member for the spacer member, it is possible to combine mechanical joining and electrical connection, and further the assembly / connection process is simplified.

【0116】また、中間保持枝の上下主面上の駆動入力
電極、検出出力電極と接続する接続パッド部の形成位置
を一方主面側に配置すれば、圧電振動体と外部回路との
電気的な接続が単一の接続方法で行えることになり、組
立・接続工程が一層簡単となる。
Further, if the formation positions of the connection pad portions for connecting the drive input electrodes and the detection output electrodes on the upper and lower main surfaces of the intermediate holding branch are arranged on the one main surface side, the electrical connection between the piezoelectric vibrating body and the external circuit can be achieved. Since various connections can be performed by a single connection method, the assembling / connecting process is further simplified.

【0117】さらに、スペーサ部材と圧電振動体とを機
械的な接合作用のみに行う場合、ゴム状接着材を用いる
こともでき、振動動作が安定する角速度センサとなる。
Further, when the spacer member and the piezoelectric vibrating body are used only for the mechanical joining action, a rubber-like adhesive can be used, and the angular velocity sensor has a stable vibrating action.

【0118】また、圧電振動体と基板との間に、圧電振
動体の外形と同一、または若干小さな補助基板を用い、
圧電振動体を補助基板に接合による特性のバラツキの修
正した状態で、基板に載置できるため、特性が非常に安
定した角速度センサを提供することになる。
Further, between the piezoelectric vibrating body and the substrate, an auxiliary substrate having the same or slightly smaller outer shape as that of the piezoelectric vibrating body is used.
Since the piezoelectric vibrating body can be mounted on the substrate in a state in which the variation in the characteristic due to the joining to the auxiliary substrate is corrected, the angular velocity sensor having the extremely stable characteristic is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の角速度センサの外斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view of an angular velocity sensor of the present invention.

【図2】本発明の角速度センサの縦断面の構造を示す断
面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a structure of a longitudinal section of an angular velocity sensor of the present invention.

【図3】本発明の角速度センサに用いる圧電振動体の外
斜視図である。
FIG. 3 is an external perspective view of a piezoelectric vibrating body used in the angular velocity sensor of the present invention.

【図4】(a)〜(d)は圧電振動体の4面、即ち上面
側主面、一方側面、下面側主面、他方側面のそれぞれを
示す平面図である。
4A to 4D are plan views showing four surfaces of the piezoelectric vibrating body, that is, an upper surface main surface, one side surface, a lower surface main surface, and the other side surface, respectively.

【図5】(a)は圧電振動体を構成する駆動側振動部の
電気的接続状態を説明する概略図であり、(b)は検出
側振動部の電気的接続状態を説明する概略図である。
FIG. 5A is a schematic diagram illustrating an electrical connection state of a drive-side vibrating portion that constitutes a piezoelectric vibrating body, and FIG. 5B is a schematic diagram illustrating an electrical connection state of a detection-side vibrating portion. is there.

【図6】本発明の角速度センサと接続される外部回路を
説明する概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an external circuit connected to the angular velocity sensor of the present invention.

【図7】本発明の角速度センサに用いる基板の外観斜視
図である。
FIG. 7 is an external perspective view of a substrate used in the angular velocity sensor of the present invention.

【図8】図7に示す基板と図3に示す圧電振動体との接
合状態を説明する一部斜視図である。
8 is a partial perspective view for explaining a bonding state between the substrate shown in FIG. 7 and the piezoelectric vibrating body shown in FIG.

【図9】他の接合構造を示すものであり、(a)は圧電
振動体の一部断面図、(b)はその接合状態を説明する
一部斜視図である。
9A and 9B show another joining structure, wherein FIG. 9A is a partial cross-sectional view of the piezoelectric vibrating body, and FIG. 9B is a partial perspective view illustrating the joined state.

【図10】さらに他の接合構造を示すものであり、
(a)はその一部断面図、(b)はその接合構造に用い
る基板の一部斜視図である。
FIG. 10 shows still another joining structure,
(A) is a partial cross-sectional view thereof, and (b) is a partial perspective view of a substrate used for the bonding structure.

【図11】さらに別の接合構造を示すものであり、
(a)はその一部断面図、(b)は圧電振動体と補助基
板とを接合した状態の外観斜視図である。
FIG. 11 shows still another joining structure,
(A) is a partial cross-sectional view thereof, and (b) is an external perspective view of a state in which the piezoelectric vibrating body and the auxiliary substrate are joined.

【図12】さらに別の接合構造を示すものであり、
(a)は基板の一部斜視図、(b)は圧電振動体と補助
基板とを接合した状態の一部断面図である。
FIG. 12 shows still another joining structure,
(A) is a partial perspective view of the substrate, and (b) is a partial cross-sectional view of a state where the piezoelectric vibrating body and the auxiliary substrate are joined.

【図13】従来の圧電振動体の外観斜視図である。FIG. 13 is an external perspective view of a conventional piezoelectric vibrating body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・・圧電振動体 1A・・・・駆動側振動部 1B・・・・検出側振動部 5・・・・・駆動側振動部の中間保持枝 8・・・・・検出側振動部の中間保持枝 51、52 ・・・駆動入力電極 81、82 ・・・検出出力電極 51a、52a、81a、81b、82a、82b・・
接続パッド部 11、60・・・・基板 20・・・・・・・蓋体 12〜15、141、142、143、151、15
2、153・・配線導体 30、40、401、402・・・スペーサ部材 50・・・・・補助基板(スペーサ部材) 67・・・・・段差部(スペーサ部材)
1 ... Piezoelectric vibrating body 1A ... Driving side vibrating section 1B ... Detection side vibrating section 5 ... Intermediate holding branch of driving side vibrating section 8 ... Detection side vibration Holding electrodes 51, 52 ... Drive input electrodes 81, 82 ... Detection output electrodes 51a, 52a, 81a, 81b, 82a, 82b ...
Connection pad section 11, 60 ... Substrate 20 ... Lid 12-15, 141, 142, 143, 151, 15
Wire conductors 30, 40, 401, 402 ... Spacer member 50 ... Auxiliary substrate (spacer member) 67 ... Stepped portion (spacer member)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 結合基部の対向しあう一方端面に、振動
駆動電極が形成された2本の振動枝と両主面に駆動入力
電極が形成された1本の中間保持枝とから成る駆動側振
動部を、他方端面に、振動検出電極が形成された2本の
振動枝と両主面に検出出力電極が形成された1本の中間
保持枝とから成る検出側振動部を一体的に形成した圧電
振動体と、所定配線導体を有する基板とから成り、 前記圧電振動体の2つの中間保持枝を2つのスペーサ部
材を介して基板上に、支持させたことを特徴とする角速
度センサ。
1. A drive side comprising two vibrating branches having vibration drive electrodes formed on opposite end faces of a coupling base, and one intermediate holding branch having drive input electrodes formed on both main surfaces thereof. The vibrating section is integrally formed with a vibrating section on the other end, which is composed of two vibrating branches having vibration detecting electrodes formed thereon and one intermediate holding branch having detection output electrodes formed on both principal surfaces thereof. 2. An angular velocity sensor, comprising: the piezoelectric vibrating body described above; and a substrate having a predetermined wiring conductor, wherein two intermediate holding branches of the piezoelectric vibrating body are supported on the substrate via two spacer members.
【請求項2】 前記スペーサ部材が金属部材からなり、
前記スペーサ部材が圧電振動体の中間保持枝の下面側主
面に形成された駆動入力電極及び/又は検出出力電極
に、導電性接着材を介して接合されていることを特徴と
する請求項1記載の角速度センサ。
2. The spacer member is made of a metal member,
2. The spacer member is joined to a drive input electrode and / or a detection output electrode formed on the lower surface side main surface of the intermediate holding branch of the piezoelectric vibrating body via a conductive adhesive material. The described angular velocity sensor.
【請求項3】 前記圧電振動体の中間保持枝の一方側主
面に形成された駆動入力電極及び/又は検出出力電極
が、中間保持枝の他方側主面に引き回されており、且つ
前記他方側主面の各駆動入力電極及び/又は検出出力電
極と基板の所定配線導体とが電気的に接続されているこ
とを特徴とする請求項1記載の角速度センサ。
3. The drive input electrode and / or the detection output electrode formed on one main surface of the intermediate holding branch of the piezoelectric vibrating body is routed to the other main surface of the intermediate holding branch, and 2. The angular velocity sensor according to claim 1, wherein each drive input electrode and / or detection output electrode on the other main surface is electrically connected to a predetermined wiring conductor on the substrate.
【請求項4】 前記スペーサ部材は、圧電振動体の外形
寸法と実質的に同一または若干小さい平板状を成し、且
つ上面に圧電振動体の中間保持枝を支持する突起部が形
成されていることを特徴とする請求項1記載の角速度セ
ンサ。
4. The spacer member has a flat plate shape that is substantially the same as or slightly smaller than the external dimensions of the piezoelectric vibrating body, and has a protrusion formed on its upper surface for supporting an intermediate holding branch of the piezoelectric vibrating body. The angular velocity sensor according to claim 1, wherein:
JP7014806A 1995-01-31 1995-01-31 Angular velocity sensor Pending JPH08201065A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7014806A JPH08201065A (en) 1995-01-31 1995-01-31 Angular velocity sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7014806A JPH08201065A (en) 1995-01-31 1995-01-31 Angular velocity sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08201065A true JPH08201065A (en) 1996-08-09

Family

ID=11871294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7014806A Pending JPH08201065A (en) 1995-01-31 1995-01-31 Angular velocity sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08201065A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10325728A (en) * 1997-03-24 1998-12-08 Denso Corp Adjustment method of angular velocity sensor
WO2002066930A1 (en) * 2001-02-19 2002-08-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Angular velocity sensor and method of adjusting characteristics of the sensor
JP2012167941A (en) * 2011-02-10 2012-09-06 Seiko Epson Corp Sensor device, motion sensor, electronic equipment
JP2014222233A (en) * 2014-06-24 2014-11-27 セイコーエプソン株式会社 Sensor device and motion sensor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10325728A (en) * 1997-03-24 1998-12-08 Denso Corp Adjustment method of angular velocity sensor
WO2002066930A1 (en) * 2001-02-19 2002-08-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Angular velocity sensor and method of adjusting characteristics of the sensor
US6874348B2 (en) 2001-02-19 2005-04-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Angular velocity sensor and method of adjusting characteristics of the sensor
JP2012167941A (en) * 2011-02-10 2012-09-06 Seiko Epson Corp Sensor device, motion sensor, electronic equipment
JP2014222233A (en) * 2014-06-24 2014-11-27 セイコーエプソン株式会社 Sensor device and motion sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3969824B2 (en) Angular velocity sensor
JP2518600B2 (en) Rotational speed sensor with centrally mounted tuning fork
TWI447353B (en) Vibration plate, sensor unit, electronic device, manufacturing method of vibrating piece, and manufacturing method of sensor unit
CN103245339B (en) Vibrator element, sensor unit, and electronic device
EP1353146B1 (en) Angular velocity sensor
JP5377351B2 (en) Piezoelectric vibrator and oscillator using the same
CN102967730A (en) Physical-quantity detector and electronic device
JP5452264B2 (en) Piezoelectric vibrator and oscillator using the same
US6880399B1 (en) Angular velocity sensor
US6018997A (en) Tuning fork type oscillator and vibration gyroscope using same
JP5377350B2 (en) Piezoelectric vibrator and oscillator using the same
US11662204B2 (en) Vibrator device
JPH07235854A (en) Package for piezoelectric vibrator
JPH08201065A (en) Angular velocity sensor
JPS6144408B2 (en)
JP4529286B2 (en) Angular velocity sensor
JP2010239329A (en) Piezoelectric vibrator and piezoelectric oscillator
US11757409B2 (en) Oscillator
JPH08201064A (en) Angular velocity sensor
JP2005043306A (en) Vibration gyro sensor
US11764729B2 (en) Oscillator
JP2003133894A (en) Quartz vibrator structure
JP2023080594A (en) oscillator
US20210226606A1 (en) Vibrator device
CN120528379A (en) Vibration device and manufacturing method thereof