角速度传感器制造技术

在壳体（３０）中容纳振子（２１），同时在容纳部（４３）中容纳壳体（３０）。进而，构成为利用其一端被埋置于容纳部（４３）中的端子（４４～４９）从周围支撑壳体（３０）。利用该结构，即使对端子（４４～４９）施加强的振动，也可利用壳体（３０）可靠地保持振子（２１）。在该结构中，提供了即使使振子（２１）实现小型化也能确保保持振子（２１）的强度、即使对于强的振动输出特性也不下降的角速度传感器。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞机、车辆等的移动体的姿态控制或导航系统等中使用的角速度传感器。
技术介绍
在现有的角速度传感器中，如在例如特开平10-332378号公报中公开的那样，用端子直接支撑了振子。以下，一边参照附图，一边说明现有的角速度传感器。图21是现有的角速度传感器的立体图，图22是该角速度传感器的电路图。在图21、图22中，通过经电极层3将第2压电体基板4贴合到第1压电体基板2上构成了长方体形状的振子1。此外，在振子1的上表面上具备起到驱动和检测这两者的作用的2个分开电极5，在下表面上具备共同电极6。4个大致为Z型的端子7在其一端的宽度宽的部分8处在振子1中的振动的节的位置上被焊接并保持在振子1的分开电极5上。此外，另一端朝向外方突出。这样的角速度传感器具有图22中示出的电路结构。即，经电阻10分别将作为驱动源的振荡电路9的一个输出端连接到分开电极5上。然后，将振荡电路9的另一个输出端连接到共同电极6上。此外，经电阻11分别将分开电极5连接到差动放大电路12的非倒相输入端(+)和倒相输入端(-)上。再者，在差动放大电路12的输出端与差动放大电路12的倒相输入端(-)之间连接了电阻13。其次，对于如以上那样构成的现有的角速度传感器说明其工作。振荡电路9输出正弦波信号等的驱动信号，经电阻10施加在振子1中的分开电极5上。于是，第1压电体基板2和第2压电体基板4在与各自的主面正交的方向上进行弯曲振动。然后，如果振子1以中心轴为中心旋转，则发生与该旋转角速度对应的哥氏(Coriolis)力。此时发生的哥氏力与第1压电体基板2、第2压电体基板4的主面平行，而且在与振子1的中心轴正交的方向上起作用。该哥氏力改变振子1的弯曲振动的方向，分开电极5发生与角速度对应的信号。然后，差动放大电路12经电阻11检测出在分开电极5上发生的信号，从而检测出对角速度传感器施加的角速度。在这样的结构中，通过在振子1中的振动的节的位置上将端子7焊接到振子1中的分开电极5上进行了保持。因此，如果为了振子1的小型化而减小振动的节的面积，则也必须减小对应的端子7或宽度宽的部分8的宽度。其结果，保持振子1的强度下降。因此，如果对角速度传感器施加强的振动，则振子1与端子7的连接变得不稳定，角速度传感器的输出特性下降。
技术实现思路
将本专利技术的角速度传感器构成为通过在壳体内容纳振子、同时将其一端被埋置于容纳该壳体的容纳部中的端子的另一端导电性地连接到振子上来支撑。附图说明图1是本专利技术的实施方案1中的角速度传感器的分解立体图。图2是本专利技术的实施方案1中的角速度传感器的侧剖面图。图3是从底面一侧看本专利技术的实施方案1中的角速度传感器的立体图。图4是本专利技术的实施方案1中的角速度传感器中的振子的立体图。图5是本专利技术的实施方案1中的角速度传感器的振子中的第1臂部的剖面图。图6是本专利技术的实施方案1中的角速度传感器中的壳体的立体图。图7是从底面一侧看本专利技术的实施方案1的角速度传感器中的壳体的立体图。图8是本专利技术的实施方案1中的角速度传感器中的容纳部的立体图。图9是从下侧看本专利技术的实施方案1中的角速度传感器中的容纳部的立体图。图10A～图10F是本专利技术的实施方案1中的角速度传感器的振子的组装工序图。图11A、图11B是示出利用加热成形形成本专利技术的实施方案1的角速度传感器中的容纳部的状态的组装工序图。图12是示出在本专利技术的实施方案1中的角速度传感器中的容纳部的外底面上折弯端子的前端部的状态的立体图。图13、图14是示出本专利技术的实施方案1中的角速度传感器中的振子的工作状态的侧面图。图15是示出在本专利技术的实施方案1的角速度传感器中的壳体与振子的振动的传递特性的特性图。图16是本专利技术的实施方案2中的角速度传感器的分解立体图。图17是本专利技术的实施方案2中的角速度传感器中的容纳部的立体图。图18是从底面一侧看本专利技术的实施方案2的角速度传感器中的容纳部的立体图。图19是本专利技术的实施方案2的角速度传感器中的壳体的立体图。图20是本专利技术的实施方案2的角速度传感器中的容纳部的侧剖面图。图21是现有的角速度传感器的立体图。图22是现有的角速度传感器的电路图。具体实施例方式(实施方案1)图1是本专利技术的实施方案1中的角速度传感器的分解立体图，图2是该角速度传感器的侧剖面图，图3是从底面一侧看该角速度传感器的立体图。图4是该角速度传感器中的振子的立体图，图5是该振子中的第1臂部的剖面图。图6是该角速度传感器中的壳体的立体图，图7是从底面一侧看该壳体的立体图。图8是该角速度传感器中的容纳部的立体图，图9是从下侧看该容纳部的立体图。在图1～图9中，音叉形状的振子21如图4中所示，由下述部分构成第1臂部21A；第2臂部21B；连接第1臂部21A与第2臂部21B的一端的连接部21C；以及与连接部21C分离地设置的粘接部21D。此外，如图5中所示，在振子21中，在由硅(Si)构成的基体材料22的上表面的整个面上设置了由铂(Pt)和钛(Ti)合金薄膜构成的共同GND电极23。进而，在共同GND电极23的上表面上设置了由钛酸锆酸铅(PZT)薄膜构成的压电层24。然后，如图4中所示，在上表面的大致中央的内侧，振子21在压电层24的上表面上具备一对第1驱动电极25。此外，振子21在大致中央的外侧的压电层24的上表面上具备一对第2驱动电极26。此外，振子21在上表面的前端一侧的压电层24的上表面上具备一对检测电极27，同时在与第1驱动电极25相比处于根部一侧的压电层24的上表面上具备监测电极28。此外，在振子21的粘接部21D中，在压电层24的表面上具备GND电极29。由陶瓷构成的壳体30从内底面到外底面具备由陶瓷和布线用导体的层结构构成的多层电路基板31。在多层电路基板31的上表面上，如图6中所示，设置了第1布线用电极32和第2布线用电极33。此外，在多层电路基板31的上表面上，利用第1布线用电极32和由金(Au)或铝构成的引线34导电性地连接了IC35。电容器36与第2布线用电极33导电性地连接。IC35构成处理从振子21的检测电极27输出的输出信号的电路。此外，IC被容纳在壳体30的内侧。此外，如图7中所示，构成壳体30的底部的多层电路基板31的外底面具备由银构成的6个壳体电极37。此外，如图6中所示，壳体30在多层电路基板31的上表面的整个外周上具备由陶瓷构成的侧壁38，在侧壁38的上表面上具备由科瓦铁镍钴合金构成的金属框39。再者，如图6中所示，在壳体30的内底面上具备台阶部40，台阶部40与图4中示出的振子21的粘接部21D粘接。在台阶部40的粘接连接部21D的两侧，设置了第3布线用电极41。第3布线用电极41经引线34与振子21的第1驱动电极25、第2驱动电极26、检测电极27、监测电极28和GND电极29导电性地连接。在这样的结构中，振子21具有对振动没有影响的粘接部21D，将粘接部21D粘接在壳体30的台阶部40上。因此，即使振子21实现了小型化，粘接部21D也不象现有的角速度传感器那样被小型化。于是，振子21被牢固地粘接在壳体30上。在用氮充满了壳体30的内侧的情况下，金属制的盖42密封壳体30的开口部。将用树脂构成的容纳部43构成为以与作为角速度的被测定物的对象侧基板(未图示)垂直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种角速度传感器，具备： 振子； 壳体，容纳上述振子； 端子，其一端被导电性地连接到上述振子上；以及 容纳部，容纳上述壳体，同时埋置上述端子的另一端， 构成为在上述容纳部中利用上述端子来支撑上述壳体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大越伟生，野添利幸，大回智正，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]