彎曲振動片、及其制造方法以及電子設備技術

本發明專利技術提供一種彎曲振動片、及其制造方法以及電子設備，所述彎曲振動片即使小型化也能夠有效地去除由振動臂的面外振動而產生的振動泄漏。具備基部(2)、一對驅動用振動臂(3a、3b)、一對檢測用振動臂(4a、4b)、驅動電極及檢測電極的雙側音叉型彎曲振動片(1)具有，被形成在振動臂與基部之間的結合區域上的金屬材料等的調節膜(6a、6b)。調節膜被形成為，包括：被形成在驅動用振動臂與基部之間的結合部上的錐形部(5a、5b)的區域(S1)；靠近錐形部的、基部的區域(S2)以及驅動用振動臂的區域(S3)。在對當在驅動模式下激勵了驅動用振動臂時由檢測電極輸出的檢測電流進行監控的同時，所述調節膜通過激光照射等而被部分削除，從使該檢測電流成為零。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及ー種具有進行彎曲振動的振動臂的彎曲振動片及其制造方法。本專利技術還涉及利用了該彎曲振動片的各種電子設備。
技術介紹
一直以來，在鐘表、家電制品、各種信息及通信設備、辦公自動化設備等的電子設備中，作為電路的時鐘源而廣泛使用壓電振子、搭載了壓電振動片和IC芯片的振蕩器、實時時鐘組件等的壓電器件。此外，在數碼照相機、攝像機、導航裝置、車身姿態檢測裝置、指示設備、游戲控制器、便攜式電話機、頭載式顯示器等各種電子設備上，為了檢測角速度、角加速度、加速度、力等的物理量而廣泛使用利用了彎曲振動片的壓電振動陀螺儀等的傳感器。 作為壓電振動陀螺儀用的彎曲振動片，已知ー種具備從基部平行地延伸出的ー對振動臂的音叉型彎曲振動片(例如，參照專利文獻1、2)。此外，已知ー種雙側音叉型的彎曲振動片，其具備從基部向ー側平行地延伸的一對驅動用振動臂、和向該驅動用振動臂的相反側平行地延伸的一對檢測用振動臂(例如，參照專利文獻2、3)。多數的彎曲振動片例如通過對水晶等的壓電單晶體材料的晶片進行光刻以加工出所需的外形，并在其表面上對電極膜進行圖案形成，從而被形成。由于水晶等的壓電單晶體材料具有蝕刻各向異性，因此振動臂的截面并不呈理想的矩形，而是呈左右不對稱的形狀。此外，當在彎曲振動片的外形加工中，在光掩膜的對位上存在偏移時，振動臂的截面有可能在厚度方向上成為上下不對稱。由于在這種不對稱截面的振動臂中，通過由被施加于驅動電極的交流電流而在內部產生的電場所引起的拉伸カ和壓縮力，不平衡地作用于截面的上側和下側，因此所述振動臂并不會在平行于其主面的面內方向上進行彎曲振動，而是在面外方向即厚度方向上發生位移的同時，在寬度方向上進行彎曲振動。在音叉型振動片中，振動臂的面外方向上的振動在基部側產生振動泄漏，從而導致Cl值的上升或Cl值在振動片之間的偏差。此外，雖然在壓電振動陀螺儀用的彎曲振動片中，當驅動用振動臂在驅動模式下于面外方向上進行振動時，振動片并不旋轉，但是由于檢測用振動臂不必要地進行振動而輸出檢測信號，因此檢測靈敏度及精度降低。為了消除這種振動泄漏，而開發了施以各種手段的彎曲振動片。例如，已知ー種角速度傳感器，其在由通過ー對臂部和將該ー對臂部連結在一起的連結部而被形成為音叉形形狀的壓電體構成的振子中，通過機械加工而對臂部的根部附近的棱線進行切削，從而使兩臂部的重量平衡均衡(例如，參照專利文獻4)。而且，已知一種如下的方法，即，在該角速度傳感器中，通過將臂部的棱線的研磨部分的表面粗糙度設定在2 y m以下，從而使兩臂部的重量平衡嚴格地均衡，進而實現輸出特性的提高(例如，參照專利文獻5)。當如上文所述這樣對彎曲振動片的振動臂機械性地進行切削加工時，此時所產生的加工粉塵有可能再此附著在振動臂上而使振動特性惡化，從而使檢測精度降低。因此，已知ー種具有如下エ序的振動體的制造方法，所述エ序為，在加工了外形的振動體上形成電極，并在所述振動體的表面上形成了保護膜之后，對該振動體的一部分進行加工而將其去除，之后通過去除保護膜，從而去除再次附著的粉塵(例如，參照專利文獻6)。此外，機械性的切削加工有可能損壞振動片，并且難以準確地控制加工量而去除振動泄漏。因此，已知ー種如下的方法，即，通過在驅動模式下振動片在面外方向上進行振動時，在位于其振動方向發生了傾斜的ー側的振動臂的根部的角部處蒸鍍ニ氧化硅或金屬材料等，從而提高其剛性以使其不易發生變形，進而對振動方向進行修正以去除振動泄漏(例如，參照專利文獻7)。但是，在上述現有的振動泄漏去除方法中，根據泄漏振動的大小而對添付到振動臂的根部的角部處的物質的量進行調節，而控制其剛性從而去除泄漏振動的作業，實際上是非常困難的。尤其在振動片小型化吋，對物質的添加進行控制變得更為困難。專利文獻I日本特開平9-14973號公報 專利文獻2日本特開2002-340559號公報專利文獻3日本特開2007-93400號公報專利文獻4日本特開平11-351874號公報專利文獻5日本特開2002-243451號公報專利文獻6日本特開2006-214779號公報專利文獻7日本特開平10-170274號公報
技術實現思路
因此，本專利技術是鑒于上述的現有的問題點而完成的，其目的在于，提供一種即使小型化也能夠比較簡單且有效地對由振動臂的面外振動而產生的振動泄漏進行去除的彎曲振動片及其制造方法。為了達成上述目的，本專利技術的彎曲振動片的制造方法的特征在于，包括從晶片加エ出具有彎曲振動片的外形的振動元件片的過程，所述彎曲振動片具有從基部延伸出的至少ー個振動臂；在所得到的振動元件片的表面上，對用于激勵振動臂的激勵電極、用于使該激勵電極與外部相連接的電極襯墊及配線進行圖案形成的過程；向振動臂與基部之間的結合區域附加質量、或從該結合區域中減少質量的過程。由于振動臂與基部之間的結合區域能夠保證寬于振動臂的面積，因此能夠比較容易地實施質量的附加及減少。由于能夠通過該質量的增附加或減少，而改變振動臂與基部之間的結合區域的剛性，因此能夠緩和產生于該區域中的內部應カ的集中，從而有效地去除振動泄漏。在某個實施例中，振動臂與基部之間的結合區域為，由于激勵振動臂時的振動而產生內部應カ的區域。由此,能夠更加有效地緩和由于振動臂的面外振動而產生的內部應力的集中，從而更加有效地去除振動泄漏。在另ー個實施例中，由于彎曲振動片在振動臂與基部之間的結合部上，具有寬度朝向振動臂的頂端而趨于變窄的錐形部，并且振動臂與基部之間的結合區域至少包括錐形部的區域，從而能夠有效地緩和由于振動臂的面外振動而產生的內部應カ的集中。另外，根據另ー個實施例，由于振動臂與基部之間的結合區域包括，錐形部的區域以及基部的該錐形部的附近的區域，從而即使小型化也能夠在不影響振動臂的電極的條件下，對內部應カ的分布進行調節。在某個實施例中，通過在振動臂與基部之間的結合區域上粘附調節膜，從而向該結合區域附加質量，由此能夠比較容易地提高其剛性，而且通過這種方式能夠緩和內部應力的分布，從而有效地去除振動泄漏。在另ー個實施例中，由于彎曲振動片的制造方法還包括對調節膜進行部分削除的過程，從而能夠更理想地對內部應カ的分布進行微調，進而更加有效地去除振動泄漏。另外，根據另ー個實施例，由于以將調節膜至少部分地重疊在電極襯墊和配線中的至少一方上的方式而形成該調節膜，從而即使小型化也能夠有效地利用基部的面積。此外，在另ー個實施例中，通過對振動臂與基部之間的結合區域的表面進行削除，而從該結合區域中減少質量，從而能夠緩和內部應カ的分布，進而有效地去除振動泄漏。根據本專利技術的另一方面，提供ー種彎曲振動片，所述彎曲振動片具備基部；至少 ー個振動臂，其從所述基部延伸出；激勵電極，其用于激勵該振動臂；調節膜，其被形成在振動臂與基部之間的結合區域上，并用于對由于激勵振動臂時的振動而產生的內部應カ的分布進行調節。通過這種方式，能夠提高振動臂與基布之間的結合區域的剛性，進而緩和產生于該區域中的內部應カ的集中，從而能夠有效地去除振動泄漏。在某個實施例中，由于在振動臂與基部之間的結合部上，還具有寬度朝向振動臂的頂端而趨于變窄的錐形部，并且調節膜被形成在至少包括錐形部在內的區域上，從而能夠對應于產生內部應カ的區域而有效地緩和該內部應カ的分布，進而有效地去除振動本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種彎曲振動片的制造方法，其特征在于，包括：從晶片加工出具有彎曲振動片的外形的振動元件片的過程，所述彎曲振動片具有從基部延伸出的至少一個振動臂；在所述振動元件片的表面上，對用于激勵所述振動臂的激勵電極、用于使所述激勵電極和外部相連接的電極襯墊及配線進行圖案形成的過程；向所述振動臂與所述基部之間的結合區域附加質量、或從該結合區域中減少質量的過程。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：志村匡史，菊池尊行，
申請(專利權)人：精工愛普生株式會社，
類型：發明
國別省市：