JP2016012848A - 振動素子、振動素子の製造方法、振動子、ジャイロセンサー、電子機器および移動体 - Google Patents
振動素子、振動素子の製造方法、振動子、ジャイロセンサー、電子機器および移動体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016012848A JP2016012848A JP2014134024A JP2014134024A JP2016012848A JP 2016012848 A JP2016012848 A JP 2016012848A JP 2014134024 A JP2014134024 A JP 2014134024A JP 2014134024 A JP2014134024 A JP 2014134024A JP 2016012848 A JP2016012848 A JP 2016012848A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- vibration element
- detection
- arm
- drive
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 96
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 165
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 25
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 241000251131 Sphyrna Species 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 7
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 239000003353 gold alloy Substances 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- -1 silver halide Chemical class 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/21—Crystal tuning forks
- H03H9/215—Crystal tuning forks consisting of quartz
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5607—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating tuning forks
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5607—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating tuning forks
- G01C19/5628—Manufacturing; Trimming; Mounting; Housings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
- G01C19/5733—Structural details or topology
- G01C19/574—Structural details or topology the devices having two sensing masses in anti-phase motion
- G01C19/5747—Structural details or topology the devices having two sensing masses in anti-phase motion each sensing mass being connected to a driving mass, e.g. driving frames
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
- G01C19/5769—Manufacturing; Mounting; Housings
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
- H03H2003/026—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks the resonators or networks being of the tuning fork type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
【解決手段】振動素子は、平面視で、凹部を有する。また、前記振動素子は、互いに表裏の関係にある第1の主面および第2の主面と、前記第1の主面と前記第2の主面との間に配置された側面と、を有し、前記側面は、交互に配置された平面と曲面とで構成されている。また、前記振動素子は、基部と、前記基部から延びる少なくとも1つの振動腕と、を有することが好ましい。
【選択図】図1
Description
本発明の振動素子は、互いに表裏の関係にある第1の主面および第2の主面と、前記第1の主面と前記第2の主面との間に配置された側面と、を有し、
前記側面は、交互に配置された平面と曲面とで構成されていることを特徴とする。
本発明の振動素子では、基部と、前記基部から延びる少なくとも1つの振動腕と、を有することが好ましい。
本発明の振動素子では、1対の前記振動腕を有し、前記1対の振動腕の間の又部の側面は、前記曲面を有していることが好ましい。
本発明の振動素子では、前記曲面は、前記第1の主面の平面視で、曲率半径が3μm以上50μm以下の範囲内にある部分を有することが好ましい。
これにより、衝撃に対する耐久性をさらに向上させることができる。
本発明の振動素子では、前記曲面には、凹状の曲面と、凸状の曲面とが含まれており、
前記凹状の曲面は、前記第1の主面の平面視で、曲率半径が5μm以上50μm以下の範囲内にある部分を有し、
前記凸状の曲面は、前記第1の主面の平面視で、曲率半径が3μm以上30μm以下の範囲内にある部分を有することが好ましい。
これにより、衝撃に対する耐久性をさらに向上させることができる。
本発明の振動素子では、前記各曲面には、凹状の曲面と、凸状の曲面とが含まれており、
前記第1の主面の平面視で、平均曲率半径が、前記凸状の曲面より前記凹状の曲面の方が大きいことが好ましい。
本発明の振動素子では、本発明の振動子は、本発明の振動素子と、
前記振動素子を収納しているパッケージと、を備えることを特徴とする。
本発明のジャイロセンサーは、本発明の振動素子を備えることを特徴とする。
本発明の電子機器は、本発明の振動素子を備えることを特徴とする。
本発明の移動体は、本発明の振動素子を備えることを特徴とする。
本発明の振動素子の製造方法は、基板を用意する工程と、
前記基板にマスクを形成する工程と、
前記基板に対し、前記マスクを用いてドライエッチングを行い、互いに表裏の関係にある第1の主面および第2の主面と、前記第1の主面と前記第2の主面との間に配置され、かつ、交互に配置された平面と曲面とで構成される側面を形成する工程と、
を含むことを特徴とする。
これにより、衝撃に対する耐久性に優れた振動素子を容易に製造することができる。
本発明の振動素子の製造方法では、前記側面を形成する工程では、前記振動素子の振動方向と交差する方向に対してドライエッチングを行うことが好ましい。
まず、本発明の振動子について説明する。
図1は、本発明の振動子の第1実施形態を示す平面図である。図2は、図1中のA−A線断面図である。図3は、図1中のB−B線断面図である。図4は、図1に示す振動子の振動素子の断面図(図1中のC−C線断面図)である。図5は、図1に示す振動子の振動素子の振動基板の斜視図である。図6〜図8は、それぞれ、図1に示す振動子の振動素子の製造方法を説明するための図である。なお、図6(a)は、図6(b)中のD−D線断面図、図6(b)は、平面図、図6(c)は、図6(d)中のE−E線断面図、図6(d)は、平面図である。また、図7(a)は、図7(b)中のF−F線断面図、図7(b)は、平面図、図7(c)および図7(d)は、断面図である。また、図8(a)、図8(b)、図8(c)および図8(d)は、断面図である。
図1〜図5に示すように、本実施形態の振動素子2は、振動基板(構造体)3と、振動基板3上に形成された第1、第2駆動用電極84、85とを有している。なお、図1および図2では、説明の便宜上、第1、第2駆動用電極84、85の図示を省略している。
振動腕5、6は、X軸方向(第2方向)に沿って並び、かつ、互いに平行となるように基部4の−Y’軸側の端から−Y’軸方向(第1方向)に延出(突出る)している。また、振動腕5、6は、基部4のX軸方向の一方の端部と他方の端部から延出している。これら振動腕5、6は、それぞれ、長手形状をなし、その基端(+Y’軸側の端)が固定端となり、先端(−Y’軸側の端)が自由端となる。なお、このような振動腕5、6は、互いに同様の構成(形状、大きさ)をなしている。
まず、振動腕5、6の先端部(凸部)の側面に曲面371、374を設けることにより鋭利な角部をなくすことで、その振動腕5、6を精度良く製造することができ、これにより、所望の振動特性が得られる。
図1および図3に示すように、パッケージ9は、上面に開放する凹部911を有する箱状のベース91と、凹部911の開口を塞ぐようにベース91に接合されている板状のリッド92とを有している。このようなパッケージ9は、凹部911がリッド92にて塞がれることにより形成された収納空間を有しており、この収納空間に振動素子2が気密的に収納されている。振動素子2は、基部4のX軸方向の両端部にて、例えば、エポキシ系、アクリル系の樹脂に導電性フィラーを混合した導電性接着剤11、13を介して凹部911の底面に固定されている。
次に、振動素子2(振動基板3)の製造方法について、図6〜図8に基づいて説明する。
次に、図7(c)に示すように、フォトリソグラフィ法などを用いて、水晶基板30の上面にマスクM2を形成する。マスクM2は、振動腕5の溝55および振動腕6の溝65の外形形状に対応して形成するマスクである。なお、ここでは、溝55、65を形成しない部位にマスクM2を形成する。
次に、図8(b)に示すように、水晶基板30の上下を逆にし、フォトリソグラフィ法などを用いて、水晶基板30の上面にマスクM3を形成する。マスクM3は、振動腕5の溝56および振動腕6の溝66の外形形状に対応して形成するマスクである。なお、ここでは、溝56、66を形成しない部位にマスクM3を形成する。
図9は、本発明の振動子の第2実施形態を示す平面図である。図10は、図9に示す振動子の横断面図である。図11は、図9に示す振動子の駆動用振動腕を示す図であり、(a)は拡大平面図、(b)は拡大横断面図である。図12は、図9に示す振動子の検出用振動腕を示す図であり、(a)は拡大平面図、(b)は拡大横断面図である。図13は、図9に示す振動子の振動素子の主要部の斜視図である。図14は、図9に示す振動子の振動素子の検出モードを説明するための図である。
このような振動子1Aは、例えば、撮像機器の手ぶれ補正や、GPS(Global Positioning System)衛星信号を用いた移動体ナビケーションシステムにおける車両などの姿勢検出、姿勢制御等に用いることができる。
振動素子2Aは、1つの軸まわりの角速度を検出するジャイロセンサー素子である。
そして、この振動子1Aでは、Q値の向上により、低い電圧で駆動用振動腕221A、222Aを大きく振動させることができるとともに、駆動用振動腕221A、222A、検出用振動腕231A、232Aの振幅を大きくしてもその破壊を抑制することができるので、駆動用振動腕221A、222A、検出用振動腕231A、232Aの振幅を大きくすることができ、これにより、感度を向上させることができる。
図15は、本発明の振動子の第3実施形態における振動素子を示す平面図である。図16は、図15に示す振動素子が有する電極を示す平面図である。図17は、図15に示す振動素子が有する電極を示す平面図(透過図)である。図18は、図15に示す振動素子の動作を説明するための図である。
振動子は、図15に示す振動素子1Bと、振動素子1Bを収納したパッケージ(図示せず)とを有する。
振動基板2Bの構成材料としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料が挙げられる。これらの中でも、振動基板2Bの構成材料としては、水晶を用いることが好ましい。水晶を用いることで、他の材料と比較して優れた周波数温度特性を有する振動素子1Bが得られる。なお、以下では、振動基板2Bを水晶で構成した場合について説明する。
振動基板2Bの表面には、電極が形成されている。
次に、振動素子1Bの駆動について説明する。
この振動子1Bによれば、前記第1、第2実施形態と同様の効果が得られる。
次に、本発明の振動素子を適用した電子機器(本発明の電子機器)について説明する。
次に、本発明の振動素子を適用した移動体(本発明の移動体)について説明する。
Claims (12)
- 互いに表裏の関係にある第1の主面および第2の主面と、前記第1の主面と前記第2の主面との間に配置された側面と、を有し、
前記側面は、交互に配置された平面と曲面とで構成されていることを特徴とする振動素子。 - 基部と、前記基部から延びる少なくとも1つの振動腕と、を有する請求項1に記載の振動素子。
- 1対の前記振動腕を有し、前記1対の振動腕の間の又部の側面は、前記曲面を有している請求項1または2に記載の振動素子。
- 前記曲面は、前記第1の主面の平面視で、曲率半径が3μm以上50μm以下の範囲内にある部分を有する請求項1ないし3のいずれか1項に記載の振動素子。
- 前記曲面には、凹状の曲面と、凸状の曲面とが含まれており、
前記凹状の曲面は、前記第1の主面の平面視で、曲率半径が5μm以上50μm以下の範囲内にある部分を有し、
前記凸状の曲面は、前記第1の主面の平面視で、曲率半径が3μm以上30μm以下の範囲内にある部分を有する請求項1ないし4のいずれか1項に記載の振動素子。 - 前記各曲面には、凹状の曲面と、凸状の曲面とが含まれており、
前記第1の主面の平面視で、平均曲率半径が、前記凸状の曲面より前記凹状の曲面の方が大きい請求項1ないし5のいずれか1項に記載の振動素子。 - 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の振動素子と、
前記振動素子を収納しているパッケージと、を備えることを特徴とする振動子。 - 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の振動素子を備えることを特徴とするジャイロセンサー。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の振動素子を備えることを特徴とする電子機器。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の振動素子を備えることを特徴とする移動体。
- 基板を用意する工程と、
前記基板にマスクを形成する工程と、
前記基板に対し、前記マスクを用いてドライエッチングを行い、互いに表裏の関係にある第1の主面および第2の主面と、前記第1の主面と前記第2の主面との間に配置され、かつ、交互に配置された平面と曲面とで構成される側面を形成する工程と、
を含むことを特徴とする振動素子の製造方法。 - 前記側面を形成する工程では、前記振動素子の振動方向と交差する方向に対してドライエッチングを行う請求項11に記載の振動素子の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014134024A JP6519995B2 (ja) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | 振動素子、振動素子の製造方法、振動子、ジャイロセンサー、電子機器および移動体 |
US14/746,128 US9793876B2 (en) | 2014-06-30 | 2015-06-22 | Resonator element, method for manufacturing resonator element, resonator, gyro sensor, electronic apparatus, and moving object |
CN201510354273.0A CN105207642B (zh) | 2014-06-30 | 2015-06-24 | 振动元件及其制造方法、振子、陀螺仪传感器、电子设备和移动体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014134024A JP6519995B2 (ja) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | 振動素子、振動素子の製造方法、振動子、ジャイロセンサー、電子機器および移動体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016012848A true JP2016012848A (ja) | 2016-01-21 |
JP6519995B2 JP6519995B2 (ja) | 2019-05-29 |
Family
ID=54931615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014134024A Active JP6519995B2 (ja) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | 振動素子、振動素子の製造方法、振動子、ジャイロセンサー、電子機器および移動体 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9793876B2 (ja) |
JP (1) | JP6519995B2 (ja) |
CN (1) | CN105207642B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023021842A (ja) * | 2021-08-02 | 2023-02-14 | エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 | 圧電振動片、圧電振動子および発振器 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6819216B2 (ja) * | 2016-10-26 | 2021-01-27 | セイコーエプソン株式会社 | ジャイロセンサー、ジャイロセンサーの製造方法、電子機器および移動体 |
JP6906618B2 (ja) * | 2017-08-29 | 2021-07-21 | 京セラ株式会社 | センサ素子および角速度センサ |
EP4068833A4 (en) * | 2019-11-27 | 2023-08-02 | Furukawa Electric Co., Ltd. | RESIN TANK AND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM |
JP7694218B2 (ja) * | 2021-07-16 | 2025-06-18 | セイコーエプソン株式会社 | 振動素子の製造方法 |
JP2024032561A (ja) * | 2022-08-29 | 2024-03-12 | セイコーエプソン株式会社 | 角速度検出素子および角速度センサー |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54142085A (en) * | 1978-04-27 | 1979-11-05 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Piezoelectric oscillator |
JP2005184767A (ja) * | 2003-11-27 | 2005-07-07 | Seiko Epson Corp | 音叉型圧電振動片および音叉型圧電振動子の製造方法 |
JP2007024861A (ja) * | 2005-02-28 | 2007-02-01 | Sony Corp | 振動型ジャイロセンサ及び振動素子の製造方法 |
JP2007096756A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Seiko Epson Corp | 基板の製造方法、水晶振動片及びジャイロ振動片 |
WO2007072668A1 (ja) * | 2005-12-21 | 2007-06-28 | Daishinku Corporation | 圧電振動片、及び圧電振動デバイス |
JP2014107817A (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-09 | Daishinku Corp | 音叉型圧電振動片、及び音叉型圧電振動デバイス |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54113297A (en) * | 1978-01-26 | 1979-09-04 | Seiko Epson Corp | Tuning fork-type crystal vibrator |
JPS5668019A (en) * | 1979-11-09 | 1981-06-08 | Citizen Watch Co Ltd | Quartz oscillator |
JPS58182311A (ja) * | 1982-04-20 | 1983-10-25 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 音叉型振動子 |
JP3894284B2 (ja) | 2001-08-14 | 2007-03-14 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電デバイス |
JP2007208670A (ja) | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Citizen Holdings Co Ltd | 水晶デバイスの製造方法 |
CN101878590B (zh) * | 2008-09-26 | 2014-07-02 | 株式会社大真空 | 音叉型压电振动片以及音叉型压电振动装置 |
JP5533213B2 (ja) | 2010-05-10 | 2014-06-25 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子及び発振器 |
JP2011239132A (ja) | 2010-05-10 | 2011-11-24 | Seiko Epson Corp | 振動片、振動子及び発振器 |
WO2012108335A1 (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-16 | 株式会社大真空 | 音叉型圧電振動片、および音叉型圧電振動子 |
TWI578585B (zh) * | 2012-03-27 | 2017-04-11 | 精工愛普生股份有限公司 | 振動元件、振動器、電子裝置、電子機器及移動體 |
JP6094083B2 (ja) * | 2012-07-26 | 2017-03-15 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、発振器および電子機器 |
JP6209886B2 (ja) * | 2013-07-18 | 2017-10-11 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、発振器、電子機器および移動体 |
US10224898B2 (en) * | 2013-11-13 | 2019-03-05 | Daishinku Corporation | Piezoelectric wafer, piezoelectric vibration piece, and piezoelectric vibrator |
JP2015097362A (ja) * | 2013-11-16 | 2015-05-21 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、発振器、電子機器および移動体 |
JP2015128268A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-09 | セイコーエプソン株式会社 | 振動素子、振動子、発振器、電子機器、物理量センサー、移動体および振動素子の周波数調整方法 |
JP6432190B2 (ja) * | 2014-07-25 | 2018-12-05 | セイコーエプソン株式会社 | 振動素子、振動素子の製造方法、振動子、電子機器および移動体 |
JP2016146595A (ja) * | 2015-02-09 | 2016-08-12 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片の製造方法、ウェハー、振動片、振動子、発振器、リアルタイムクロック、電子機器、および移動体 |
-
2014
- 2014-06-30 JP JP2014134024A patent/JP6519995B2/ja active Active
-
2015
- 2015-06-22 US US14/746,128 patent/US9793876B2/en active Active
- 2015-06-24 CN CN201510354273.0A patent/CN105207642B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54142085A (en) * | 1978-04-27 | 1979-11-05 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Piezoelectric oscillator |
JP2005184767A (ja) * | 2003-11-27 | 2005-07-07 | Seiko Epson Corp | 音叉型圧電振動片および音叉型圧電振動子の製造方法 |
JP2007024861A (ja) * | 2005-02-28 | 2007-02-01 | Sony Corp | 振動型ジャイロセンサ及び振動素子の製造方法 |
JP2007096756A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Seiko Epson Corp | 基板の製造方法、水晶振動片及びジャイロ振動片 |
WO2007072668A1 (ja) * | 2005-12-21 | 2007-06-28 | Daishinku Corporation | 圧電振動片、及び圧電振動デバイス |
JP2014107817A (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-09 | Daishinku Corp | 音叉型圧電振動片、及び音叉型圧電振動デバイス |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023021842A (ja) * | 2021-08-02 | 2023-02-14 | エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 | 圧電振動片、圧電振動子および発振器 |
JP7677849B2 (ja) | 2021-08-02 | 2025-05-15 | エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 | 圧電振動片、圧電振動子および発振器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9793876B2 (en) | 2017-10-17 |
US20150381143A1 (en) | 2015-12-31 |
CN105207642A (zh) | 2015-12-30 |
CN105207642B (zh) | 2019-09-03 |
JP6519995B2 (ja) | 2019-05-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6432190B2 (ja) | 振動素子、振動素子の製造方法、振動子、電子機器および移動体 | |
CN110071701B (zh) | 振动元件及其制造方法、物理量传感器、惯性计测装置 | |
JP6519995B2 (ja) | 振動素子、振動素子の製造方法、振動子、ジャイロセンサー、電子機器および移動体 | |
JP6435596B2 (ja) | 振動素子、振動デバイス、電子機器、および移動体 | |
JP2013072652A (ja) | センサー素子、センサー素子の製造方法、センサーデバイスおよび電子機器 | |
JP7571833B2 (ja) | 振動素子、物理量センサー、慣性計測装置、電子機器および移動体 | |
US10079590B2 (en) | Vibrator element, electronic device, electronic apparatus, moving object, and method of manufacturing vibrator element | |
JP2013072851A (ja) | センサー素子、センサー素子の製造方法、センサーデバイスおよび電子機器 | |
JP2015087262A (ja) | 振動素子、振動子、電子機器および移動体 | |
CN110323326A (zh) | 振动元件、振动元件的制造方法、物理量传感器、惯性测量装置、电子设备以及移动体 | |
JP6318550B2 (ja) | 振動片、角速度センサー、電子機器および移動体 | |
CN110323328B (zh) | 振动元件及其频率调整方法和制造方法、物理量传感器、惯性测量装置、电子设备和移动体 | |
JP5838696B2 (ja) | センサー素子、センサー素子の製造方法、センサーデバイスおよび電子機器 | |
JP6264839B2 (ja) | 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 | |
JP6492536B2 (ja) | センサー素子、物理量センサー、電子機器および移動体 | |
JP2016186479A (ja) | 物理量検出振動素子、物理量検出振動子、電子機器および移動体 | |
JP6492537B2 (ja) | センサー素子、物理量センサー、電子機器および移動体 | |
JP6264842B2 (ja) | 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体 | |
JP2015087334A (ja) | 振動素子の出力調整方法、振動素子、振動子、電子機器および移動体 | |
JP2015087187A (ja) | 振動片、角速度センサー、電子機器および移動体 | |
JP2016085191A (ja) | 振動素子、振動素子の製造方法、電子デバイス、電子機器、および移動体 | |
JP2016092466A (ja) | 振動素子、振動素子の製造方法、電子デバイス、電子機器、および移動体 | |
JP2015087207A (ja) | 振動特性検出方法、振動特性調整方法および振動素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170317 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180320 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180515 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181016 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190122 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190315 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190402 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190415 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6519995 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |