【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】角速度传感器及其制造方法
本专利技术涉及角速度传感器及其制造方法,尤其涉及具有重锤(重物)支承于压电隔膜(piezoelectricdiaphragm)的构造的振动陀螺仪式的角速度传感器及其制造技术。
技术介绍
使用了硅(Si)的微细加工技术的MEMS(MicroElectroMechanicalSystem:微机电系统)振动陀螺仪传感器,具有小型、低功耗等的特征,因此以移动领域等为中心被期待各种各样的用途。一般的MEMS振动陀螺仪传感器,采取成为重锤的部分支承于振动弹簧的构造,通过驱动力使重锤振动,检测在从外部施加了角速度时产生的哥氏力来进行角速度检测(参照专利文献1、2)。例如,专利文献1中提出的角速度传感器,具有重锤支承于压电隔膜的构造,成为在垂直(z共振驱动)方向及水平(x共振驱动)方向上共振振动驱动重锤并检测角速度的构造。并且,专利文献2中提出的角速度传感器,通过使重锤(重锤体)沿着规定的循环轨道循环运动,从而检测3轴(x轴、y轴、z轴)的角速度。该构造具有小型且能够检测3轴全部的绕轴的角速度的优点。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2010-160095号公报专利文献2:日本专利第4012232号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的课题在具有如专利文献1、2中提出的那样构造的角速度传感器的制作中,以往一般使用SOI(SiliconOnInsulator:绝缘体上硅)基板。SOI基板具有在比较厚的硅基板(处理层;handlelayer)上隔着SiO2层层压有较薄的硅层(器件层;devicelayer)的多层构造,器件层的部分最终成为隔膜的振动 ...
【技术保护点】
一种角速度传感器,具备:具有挠性的隔膜部,该隔膜部具有层压构造,该层压构造是层压了图案配置有驱动电极部和检测电极部的上部电极、压电体层、下部电极及1层以上的振动板层而成的;台座部,支承上述隔膜部的外周;以及重锤部,与上述隔膜部的中心部接合,通过经由上述驱动电极部对上述压电体层施加电场而利用压电体的逆压电效应使上述重锤部振动,通过压电效应由上述检测电极部检测基于哥氏力而在上述重锤部产生的移位,所述角速度传感器的特征在于,上述振动板层是通过薄膜形成技术而成膜的,在设根据上述角速度传感器的构造体的尺寸及构成上述构造体的材料的弹性参数计算的共振振动模式的共振频率为f千赫,设上述重锤部的质量为M毫克,设上述隔膜部的周长为r米,设上述压电体层上产生的应力为σp帕斯卡,设上述压电体层的膜厚为tp米,设由包括上述下部电极和上述1层以上的振动板层的多层构成的振动板部分的从上述重锤部一侧开始数第n层上产生的应力为σn帕斯卡,设上述第n层的膜厚为tn米时,若设n为自然数,则以[数式1]Teff=r(σptp+Σnσntn)M]]>表示的Teff满足[数式2]-0.36f2 ...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.04 JP 2013-0197361.一种角速度传感器,具备:具有挠性的隔膜部,该隔膜部具有层压构造,该层压构造是层压了图案配置有驱动电极部和检测电极部的上部电极、压电体层、下部电极及1层以上的振动板层而成的;台座部,支承上述隔膜部的外周;以及重锤部,与上述隔膜部的中心部接合,通过经由上述驱动电极部对上述压电体层施加电场而利用压电体的逆压电效应使上述重锤部振动,通过压电效应由上述检测电极部检测基于哥氏力而在上述重锤部产生的移位,所述角速度传感器的特征在于,上述振动板层是通过薄膜形成技术而成膜的,在设根据上述角速度传感器的构造体的尺寸及构成上述构造体的材料的弹性参数计算的共振振动模式的共振频率为f千赫,设上述重锤部的质量为M毫克,设上述隔膜部的周长为r米,设上述压电体层上产生的拉伸方向的残留应力为σp帕斯卡,设上述压电体层的膜厚为tp米,设由包括上述下部电极和上述1层以上的振动板层的多层构成的振动板部分的从上述重锤部一侧开始数第n层上产生的拉伸方向的残留应力为σn帕斯卡,设上述第n层的膜厚为tn米时,若设n为自然数,则以[数式1]表示的Teff满足[数式2]2.如权利要求1所述的角速度传感器,所述角速度传感器满足[数式3]3.如权利要求1所述的角速度传感器,所述角速度传感器满足[数式4]4.如权利要求1至3的任一项所述的角速度传感器,上述振动板层的膜厚是5微米以下。5.如权利要求1至3的任一项所述的角速度传感器,具有上述共振频率f的振动模式,是上述重锤部沿膜厚方向进行平移运动的振动方式。6.如权利要求1至3的任一项所述的角速度传感器,上述振动板层是通过气相成膜而形成的膜。7.如权利要求1至3的任一项所述的角速度传感器,上述压电体层是用溅射法成膜的薄膜。8.如权利要求1至3的任一项所述的角速度传感器,上述压电体层是由下述式(P)表示的1种或2种以上的钙钛矿型氧化物,通式ABO3(P)式中,A:是A位点的元素,是包含Pb的至少1种元素,B:是B位点的元素,是从由Ti、Zr、V、Nb、Ta、Sb...
【专利技术属性】
技术研发人员:直野崇幸,中野琢磨,
申请(专利权)人:富士胶片株式会社,
类型:发明
国别省市:日本;JP
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