弯曲振动片、及其制造方法以及电子设备技术

本发明专利技术提供一种弯曲振动片、及其制造方法以及电子设备，所述弯曲振动片即使小型化也能够有效地去除由振动臂的面外振动而产生的振动泄漏。具备基部(2)、一对驱动用振动臂(3a、3b)、一对检测用振动臂(4a、4b)、驱动电极及检测电极的双侧音叉型弯曲振动片(1)具有，被形成在振动臂与基部之间的结合区域上的金属材料等的调节膜(6a、6b)。调节膜被形成为，包括：被形成在驱动用振动臂与基部之间的结合部上的锥形部(5a、5b)的区域(S1)；靠近锥形部的、基部的区域(S2)以及驱动用振动臂的区域(S3)。在对当在驱动模式下激励了驱动用振动臂时由检测电极输出的检测电流进行监控的同时，所述调节膜通过激光照射等而被部分削除，从使该检测电流成为零。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种具有进行弯曲振动的振动臂的弯曲振动片及其制造方法。本专利技术还涉及利用了该弯曲振动片的各种电子设备。
技术介绍
一直以来，在钟表、家电制品、各种信息及通信设备、办公自动化设备等的电子设备中，作为电路的时钟源而广泛使用压电振子、搭载了压电振动片和IC芯片的振荡器、实时时钟组件等的压电器件。此外，在数码照相机、摄像机、导航装置、车身姿态检测装置、指示设备、游戏控制器、便携式电话机、头载式显示器等各种电子设备上，为了检测角速度、角加速度、加速度、力等的物理量而广泛使用利用了弯曲振动片的压电振动陀螺仪等的传感器。 作为压电振动陀螺仪用的弯曲振动片，已知ー种具备从基部平行地延伸出的ー对振动臂的音叉型弯曲振动片(例如，參照专利文献1、2)。此外，已知ー种双侧音叉型的弯曲振动片，其具备从基部向ー侧平行地延伸的一对驱动用振动臂、和向该驱动用振动臂的相反侧平行地延伸的一对检测用振动臂(例如，參照专利文献2、3)。多数的弯曲振动片例如通过对水晶等的压电单晶体材料的晶片进行光刻以加工出所需的外形，并在其表面上对电极膜进行图案形成，从而被形成。由于水晶等的压电单晶体材料具有蚀刻各向异性，因此振动臂的截面并不呈理想的矩形，而是呈左右不对称的形状。此外，当在弯曲振动片的外形加工中，在光掩膜的对位上存在偏移时，振动臂的截面有可能在厚度方向上成为上下不对称。由于在这种不对称截面的振动臂中，通过由被施加于驱动电极的交流电流而在内部产生的电场所引起的拉伸カ和压缩力，不平衡地作用于截面的上侧和下侧，因此所述振动臂并不会在平行于其主面的面内方向上进行弯曲振动，而是在面外方向即厚度方向上发生位移的同时，在宽度方向上进行弯曲振动。在音叉型振动片中，振动臂的面外方向上的振动在基部侧产生振动泄漏，从而导致Cl值的上升或Cl值在振动片之间的偏差。此外，虽然在压电振动陀螺仪用的弯曲振动片中，当驱动用振动臂在驱动模式下于面外方向上进行振动时，振动片并不旋转，但是由于检测用振动臂不必要地进行振动而输出检测信号，因此检测灵敏度及精度降低。为了消除这种振动泄漏，而开发了施以各种手段的弯曲振动片。例如，已知ー种角速度传感器，其在由通过ー对臂部和将该ー对臂部连结在一起的连结部而被形成为音叉形形状的压电体构成的振子中，通过机械加工而对臂部的根部附近的棱线进行切削，从而使两臂部的重量平衡均衡(例如，參照专利文献4)。而且，已知一种如下的方法，即，在该角速度传感器中，通过将臂部的棱线的研磨部分的表面粗糙度设定在2 y m以下，从而使两臂部的重量平衡严格地均衡，进而实现输出特性的提高(例如，參照专利文献5)。当如上文所述这样对弯曲振动片的振动臂机械性地进行切削加工时，此时所产生的加工粉尘有可能再此附着在振动臂上而使振动特性恶化，从而使检测精度降低。因此，已知ー种具有如下エ序的振动体的制造方法，所述エ序为，在加工了外形的振动体上形成电极，并在所述振动体的表面上形成了保护膜之后，对该振动体的一部分进行加工而将其去除，之后通过去除保护膜，从而去除再次附着的粉尘(例如，參照专利文献6)。此外，机械性的切削加工有可能损坏振动片，并且难以准确地控制加工量而去除振动泄漏。因此，已知ー种如下的方法，即，通过在驱动模式下振动片在面外方向上进行振动时，在位于其振动方向发生了倾斜的ー侧的振动臂的根部的角部处蒸镀ニ氧化硅或金属材料等，从而提高其刚性以使其不易发生变形，进而对振动方向进行修正以去除振动泄漏(例如，參照专利文献7)。但是，在上述现有的振动泄漏去除方法中，根据泄漏振动的大小而对添付到振动臂的根部的角部处的物质的量进行调节，而控制其刚性从而去除泄漏振动的作业，实际上是非常困难的。尤其在振动片小型化吋，对物质的添加进行控制变得更为困难。专利文献I日本特开平9-14973号公报 专利文献2日本特开2002-340559号公报专利文献3日本特开2007-93400号公报专利文献4日本特开平11-351874号公报专利文献5日本特开2002-243451号公报专利文献6日本特开2006-214779号公报专利文献7日本特开平10-170274号公报
技术实现思路
因此，本专利技术是鉴于上述的现有的问题点而完成的，其目的在于，提供一种即使小型化也能够比较简单且有效地对由振动臂的面外振动而产生的振动泄漏进行去除的弯曲振动片及其制造方法。为了达成上述目的，本专利技术的弯曲振动片的制造方法的特征在于，包括从晶片加エ出具有弯曲振动片的外形的振动元件片的过程，所述弯曲振动片具有从基部延伸出的至少ー个振动臂；在所得到的振动元件片的表面上，对用于激励振动臂的激励电极、用于使该激励电极与外部相连接的电极衬垫及配线进行图案形成的过程；向振动臂与基部之间的结合区域附加质量、或从该结合区域中减少质量的过程。由于振动臂与基部之间的结合区域能够保证宽于振动臂的面积，因此能够比较容易地实施质量的附加及減少。由于能够通过该质量的增附加或減少，而改变振动臂与基部之间的结合区域的刚性，因此能够缓和产生于该区域中的内部应カ的集中，从而有效地去除振动泄漏。在某个实施例中，振动臂与基部之间的结合区域为，由于激励振动臂时的振动而产生内部应カ的区域。由此,能够更加有效地缓和由于振动臂的面外振动而产生的内部应力的集中，从而更加有效地去除振动泄漏。在另ー个实施例中，由于弯曲振动片在振动臂与基部之间的结合部上，具有宽度朝向振动臂的顶端而趋于变窄的锥形部，并且振动臂与基部之间的结合区域至少包括锥形部的区域，从而能够有效地缓和由于振动臂的面外振动而产生的内部应カ的集中。另外，根据另ー个实施例，由于振动臂与基部之间的结合区域包括，锥形部的区域以及基部的该锥形部的附近的区域，从而即使小型化也能够在不影响振动臂的电极的条件下，对内部应カ的分布进行调节。在某个实施例中，通过在振动臂与基部之间的结合区域上粘附调节膜，从而向该结合区域附加质量，由此能够比较容易地提高其刚性，而且通过这种方式能够缓和内部应力的分布，从而有效地去除振动泄漏。在另ー个实施例中，由于弯曲振动片的制造方法还包括对调节膜进行部分削除的过程，从而能够更理想地对内部应カ的分布进行微调，进而更加有效地去除振动泄漏。另外，根据另ー个实施例，由于以将调节膜至少部分地重叠在电极衬垫和配线中的至少一方上的方式而形成该调节膜，从而即使小型化也能够有效地利用基部的面积。此外，在另ー个实施例中，通过对振动臂与基部之间的结合区域的表面进行削除，而从该结合区域中减少质量，从而能够缓和内部应カ的分布，进而有效地去除振动泄漏。根据本专利技术的另一方面，提供ー种弯曲振动片，所述弯曲振动片具备基部；至少 ー个振动臂，其从所述基部延伸出；激励电极，其用于激励该振动臂；调节膜，其被形成在振动臂与基部之间的结合区域上，并用于对由于激励振动臂时的振动而产生的内部应カ的分布进行调节。通过这种方式，能够提高振动臂与基布之间的结合区域的刚性，进而缓和产生于该区域中的内部应カ的集中，从而能够有效地去除振动泄漏。在某个实施例中，由于在振动臂与基部之间的结合部上，还具有宽度朝向振动臂的顶端而趋于变窄的锥形部，并且调节膜被形成在至少包括锥形部在内的区域上，从而能够对应于产生内部应カ的区域而有效地缓和该内部应カ的分布，进而有效地去除振动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弯曲振动片的制造方法，其特征在于，包括：从晶片加工出具有弯曲振动片的外形的振动元件片的过程，所述弯曲振动片具有从基部延伸出的至少一个振动臂；在所述振动元件片的表面上，对用于激励所述振动臂的激励电极、用于使所述激励电极和外部相连接的电极衬垫及配线进行图案形成的过程；向所述振动臂与所述基部之间的结合区域附加质量、或从该结合区域中减少质量的过程。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：志村匡史，菊池尊行，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：