专利名称：压电振动片及其支撑结构、压电振子及振动型压电陀螺仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压电振动片、压电振动片的支撑结构、压电振子及振动型压电陀螺仪。
背景技术：
以往，作为用于检测旋转系统的旋转角速度的角速度传感器，采用压电振动片或使用了在容器中收容了压电振动片的压电振子的振动型压电陀螺仪。振动型压电陀螺仪用于汽车导航系统、VTR或静物摄像机等的手晃动的检测等。
振动型压电陀螺仪中使用的压电振动片，使用由在同一平面内延伸的多个振动臂和接合该振动臂的基部构成的压电振动片。振动型压电陀螺仪利用驱动电路驱动压电振动片振动，利用检测电路检测根据旋转角速度而产生的检测振动，输出电信号。驱动振动产生于多个振动臂的全部或一部分中。当向压电振动片施加旋转角速度时，与驱动振动方向正交的方向的哥氏力作用于驱动振动中的振动臂，多个振动臂的全部或一部分中产生与旋转角速度相应的检测振动。
作为由多个振动臂和接合该振动臂的基部所构成的压电振动片，例如，一种公知的压电振动片具有从基部的周缘部在相对的方向延伸的两个驱动振动系统、和在与所述驱动振动系统的延伸方向正交的两个方向延伸的两个检测用振动臂。所述驱动振动系统具有连接基部的周缘部的连接部；和从该连接部在与连接部交叉的方向延伸的驱动用振动臂。
作为以往的压电振动片的支撑结构，采用使压电振动片与支撑台相对，把压电振动片的基部中振动振幅最小的部位固定在支撑台上的支撑部件的结构。而且，压电振动片的电极是通过金属导线与设在支撑台上的驱动电路和检测电路连接(例如，参照专利文献1)。
专利文献1 特开2001-12955号公报但是，在该专利文献1的支撑结构中，由于支撑点仅为一处，所以在从外部施加振动或冲击时，压电振动片容易倾斜。结果，压电振动片接触支撑台，因此，存在着不能保持稳定的驱动振动和检测振动的问题。
另外，由于压电振动片被支撑，所以还存在着驱动振动和检测振动容易受到抑制的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种即使从外部施加振动或冲击时也能保持稳定的驱动振动和检测振动的压电振动片、压电振动片的支撑结构、压电振子及振动型压电陀螺仪。
另外，本发明的其他目的是提供一种即使压电振动片被支撑，上述驱动振动和检测振动也不易受到抑制的压电振动片、压电振动片的支撑结构、压电振子及振动型压电陀螺仪。
本发明的压电振动片的特征在于，形成有以下部分基部；从该基部在同一平面内呈放射状延伸的多个振动臂；在所述振动臂之间从所述基部延伸的具有弹性的多个梁；至少形成在所述梁的前端部的第1支撑部。
此处，振动臂包括驱动用振动臂和检测用振动臂。
本发明的压电振动片，例如使具有弹性的梁从压电振动片的基部的周缘部在四个方向呈放射状延伸，在各个梁的前端形成支撑压电振动片的第1支撑部，所以压电振动片通过位于四个方向的4个第1支撑部保持良好平衡且稳定的姿势，同时由于在基部和支撑部之间设有具有弹性的梁，所以即使从外部施加振动或冲击时，利用该梁吸收来自外部的振动或冲击，能够稳定保持驱动振动和检测振动。
并且，具有即使支撑压电振动片，驱动振动和检测振动也不易受其影响的效果。
在所述结构中，优选形成有所述第1支撑部和设在所述基部的中心位置的第2支撑部。
在这种结构的压电振动片中，在基部的中心部设置第2支撑部。因此，利用所述第1支撑部支撑压电振动片的外周附近，利用第2支撑部支撑中心部，所以能够更加稳定地支撑压电振动片，并且在从外部施加较强的冲击时，通过所述的第2支撑部，梁在弹性区域以上弯曲，可以防止压电振子损坏。
并且，在所述结构中，优选形成有以下部分形成在所述梁的前端部的第1支撑部；隔着所述基部的中心位置对称设置的一对开口部；形成在所述开口部之间的具有弹性的第2梁；设在该梁的中心位置的第2支撑部；以及所述第1梁。
根据这种结构，在所述第1支撑部的基础上，设置有设在基部的第2支撑部，第2支撑部也设有具有弹性的梁，利用该梁吸收基部周边的振动，所以能够减少振动传递到第2支撑部的情况，减少由于设置第2支撑部给驱动振动和检测振动带来的影响。
并且，在所述压电振动片的结构中，优选具有用于驱动形成在所述振动臂表面的所述压电振动片振动的驱动电极，和形成在所述第1支撑部的表面和所述第2支撑部的表面的导通电极，所述驱动电极连接所述导通电极。
此处，所述导通电极表示进行驱动电极和后述的半导体装置或外部电路的连接的电极。
这样，可以从形成在所述第1支撑部的表面和所述第2支撑部的表面上的导通电极发送用于驱动压电振动片振动的驱动信号。
并且，在所述结构中，优选具有形成在所述振动臂表面上的所述驱动电极以及检测电极，检测电极形成在和所述驱动电极不同的部位，在从外部向所述压电振动片施加旋转角速度时，根据所述驱动振动和所述旋转角速度，检测产生于所述压电振动片的检测振动，所述检测电极和所述驱动电极分别连接在不同的所述导通电极。
根据这种结构，从设在第1支撑部或第2支撑部的导通电极除了可以取出所述驱动信号外，还可以取出检测振动信号。
并且，所述第1支撑部的特征在于，是与形成在所述振动臂周围的框部连续形成的。
所述压电振动片例如采用晶片通过光刻法制造。此时，压电振动片形成为用框部包围周围的状态。此处，压电振动片由于所述第1支撑部和该框部是连续形成的，所以支撑部的结构强度增强，能够保持更稳定的姿势。并且，如后面所述，压电振动片被收容在容器中，进行该收容作业时由于框部和支撑部是连续的，所以具有能够提高作业效率的效果。
另外，所述框部优选形成为所述基部和所述振动臂和所述梁之间具有大致相同的间隙。
这样，在进行所述的光刻工序时，具有通过蚀刻来形成压电振动片的形状的抗蚀剂涂覆工序，通过使压电振动片和沿着周围框部的大致全周的间隙隔开大致相同的间隔，可以形成一定的抗蚀剂厚度。由此，可以稳定形成压电振动片的各部分的形状，结果能够稳定地进行驱动振动和检测振动。
另外，所述梁的一部分优选形成为刚性小于所述梁的其他部分的形状。
此处，作为刚性小于其他部分的形状，可以采用到基部和支撑部之间的梁的一部分的厚度薄于其他部分的结构等。
这样，由于外部环境造成的冲击或振动不易从支撑部通过梁传递到基部，由此可以使冲击或振动的影响不易波及振动臂，具有即使支撑压电振动片，驱动振动和检测振动也不易被抑制的效果。另外，刚性小的部分如果位于接近基部的部位，可以进一步提高该效果。
另外，所述压电振动片优选形成在所述振动臂的驱动电极和检测电极与形成在所述框部的导通电极连接。
并且，以后，有时将驱动电极称为驱动信号电极，将检测电极称为检测信号电极。
如上所述，支撑部和框部是连续形成的。由于设在振动臂的驱动电极和检测电极与设在框部的导通电极连接，所以能够简化电极形成工序，同时可以提高把压电振动片收容在后述的容器中的作业效率。
另外，本发明的压电振动片的支撑结构的特征在于，具有所述压电振动片；面对面地支撑所述压电振动片的支撑台；把所述压电振动片固定在所述第1支撑部和所述支撑台之间以及所述第2支撑部和所述支撑台之间的固定部件。
此处，作为支撑台可以采用在表面形成规定的电极图形的电路基板等。
根据本发明，压电振动片例如利用固定部件把第1支撑部和第2支撑部的5个部位固定在支撑台上，所以即使从外部施加振动或冲击时，也能够相对支撑台保持稳定的姿势。并且，在与支撑台之间确保稳定的间隙，即使从外部施加振动或冲击时，如果把固定部件的高度(厚度)设定合适，就可以防止压电振动片接触支撑台，所以能够稳定保持驱动振动和检测振动。
另外，所述固定部件优选是导电性材料。
此处，作为固定部件可以采用导电性粘接剂等。
由此，通过使用导电性材料，把压电振动片固定在支撑台的固定部件和形成在压电振动片的驱动电极或检测电极通过形成在支撑部的导通电极，例如容易进行与形成在支撑台上的电极图形的电连接。
另外，所述固定部件优选是具有弹性的材料。
根据该结构，固定部件具有弹性，所以能够更加缓和来自外部的振动或冲击，能够稳定保持驱动振动和检测振动。并且，固定部件还具有作为泄漏到各支撑部的微小振动的缓冲部件的功能，所以能够进一步减少通过固定各支撑部给驱动振动和检测振动带来的影响。
并且，在所述结构中，所述第2支撑部和所述支撑台之间的所述固定部件的厚度优选厚于所述第1支撑部和所述支撑台之间的所述固定部件的厚度。
在本发明的结构中，作为一例，使支撑压电振动片的支撑台的第1支撑部的支撑部位形成为高于其他部位。根据该结构，压电振动片通过厚度较薄的固定部件由第1支撑部支撑在支撑台上，在第2支撑部和支撑台之间设置厚度较厚的固定部件。第2支撑部如上所述设在压电振动片的基部。因此，第2支撑部的固定部件设定成比第1支撑部的固定部件厚，从而容易弯曲，可以减少由于第2支撑部的固定给驱动振动和检测振动带来的影响。
另外，本发明的压电振动片的支撑结构的特征在于，所述第1支撑部具有与形成在所述振动臂周围的框部连续形成的压电振动片，和固定粘接所述压电振动片的基部部件，把形成在所述压电振动片的框部固定粘接在所述基部部件上。
此处，基部部件具有作为所述支撑台的功能，表示收容后述的压电振动片的容器的一部分。
根据这种结构，压电振动片例如使用所述固定部件将包括支撑部的框部固定支撑在基部部件上，所以能够更加稳定地支撑。并且，不使用前面所述的支撑台，可以把压电振动片直接固定在基部部件上，所以能够使结构简单化、小型化。
另外，这种压电振动片的支撑结构优选把所述压电振动片的框部的周缘部固定粘接在所述基部部件的周缘部上。
这样，固定部件的材质不限于导电性粘接剂，压电振动片被直接固定在基部部件上，所以进一步提高固定力，能够减少压电振子的振动泄漏。
根据本发明的压电振子，其特征在于，具有所述压电振动片；固定所述压电振动片的基部部件；收容所述压电振动片，并和所述基部部件一起进行密封固定的盖部件。
这样，由于压电振动片被基部部件和盖部件密封，所以能够提供即使从外部施加振动或冲击时，也能保持稳定的驱动振动和检测振动的压电振子。并且，本发明的压电振子的内部例如是真空状态，所以不受湿度、冲击等的外部环境的影响，因此能够长期维持规定的性能。
本发明的振动型压电陀螺仪的特征在于，具有所述压电振动片；用于驱动所述压电振动片振动的驱动电路；以及在从外部向所述压电振动片施加旋转角速度时，检测出所述压电振动片所产生的检测振动的检测电路。
根据本发明，压电振动片设有具有弹性的梁，所以能够提供即使从外部施加振动或冲击时，也能保持稳定的驱动振动和检测振动，并且即使支撑压电振动片也不易影响驱动振动和检测振动的振动型压电振动片。
图1是表示本发明实施例1的压电振动片的俯视图。
图2是表示本发明实施例1的压电振动片的一方的主面的电极图形的俯视图。
图3是表示本发明实施例1的压电振动片的另一方的主面的电极图形的俯视图。
图4是表示本发明实施例1的压电振动片的支撑结构的剖面图。
图5是表示本发明实施例1的压电振动片的支撑结构的剖面图。
图6是表示本发明实施例1的基板的电极图形的俯视图。
图7是表示本发明实施例1的基板的电极图形的俯视图。
图8是表示本发明实施例1的压电振动片的驱动振动的说明图。
图9是表示本发明实施例1的压电振动片的检测振动的说明图。
图10是表示本发明实施例1的压电振动片的振动姿态的说明图。
图11是表示本发明实施例1的压电振动片的振动姿态的说明图。
图12是表示本发明实施例1的振动型压电陀螺仪的剖面图。
图13是表示本发明实施例2的压电振动片的一方的主面的俯视图。
图14是表示本发明实施例2的压电振动片的另一方的主面的俯视图。
图15是表示本发明实施例2的压电振动片的支撑结构的剖面图。
图16是表示本发明实施例2的压电振动片的振动姿态的说明图。
图17是表示本发明实施例2的压电振动片的振动姿态的说明图。
图18是表示本发明实施例3的压电振子的结构的俯视图。
图19是表示本发明实施例3的压电振子的结构的剖面图。
图20是表示本发明实施例4的压电振动片的俯视图。
图21是表示本发明实施例4的压电振动片的变形例的俯视图。
图22是表示本发明实施例4的压电振动片的其他变形例的俯视图。
图23是表示本发明实施例5的压电振动片的俯视图。
图24是表示本发明实施例5的压电振动片的变形例的俯视图。
图25是表示本发明实施例5的压电振动片的其他变形例的俯视图。
图26是表示本发明实施例5的压电振动片的其他变形例的俯视图、局部剖面图。
图27是表示本发明实施例5的压电振动片的表面的电极图形的剖面图。
图28是表示本发明实施例5的压电振动片的背面的电极图形的剖面图。
图29是表示本发明实施例5的振动型压电陀螺仪的剖面图。
图30是表示本发明实施例6的振动型压电陀螺仪的主要部分剖面图。
图31是表示本发明实施例7的压电振子的主要部分剖面图。
图中10…压电振动片；12…基部；16-1、16-2、16-3、16-4…驱动用振动臂；18-1、18-2…连接臂；20-1、20-2…检测用振动臂；30-1、30-2、30-3、30-4…第1支撑部；32-1、32-2、32-3、32-4…梁；33、34…凹部；40、140…第2支撑部；60、160…基板；70、74、170…导电性粘接剂；82、182…基部部件；84、184…盖部件；90…振动型压电陀螺仪；102-1、102-2…第2梁；190、200…压电振子。
具体实施例方式
以下，参照
本发明的实施方式。
图1～图3表示本发明实施例1的压电振动片，图4～图7表示压电振动片的支撑结构，图8～图11表示压电振动片的动作，图12表示实施例1的振动型压电陀螺仪，图13～图15表示本发明实施例2的压电振动片及压电振动片的支撑结构，图16、图17表示压电振动片的动作，图18、图19表示实施例3的压电振子，图20～图22表示实施例4的压电振动片。另外，图23～图29表示本发明的实施例5的压电振动片及振动型压电陀螺仪，图30表示实施例6的振动型压电陀螺仪，图31表示实施例7的压电振子。
(实施例1)图1～图3表示本发明实施例1的压电振动片的形式。图1是表示实施例1的压电振动片的形状的俯视图。图2、图3是表示形成在压电振动片表面的电极图形的俯视图。在图1中，压电振动片10形成在XY平面内。在实施例1中，压电振动片是由石英形成的，在平面方向被切割成称为电轴的X轴、称为机械轴的Y轴以及称为光学轴的Z轴的Z切割石英基板。
压电振动片10由规定的厚度的石英基板形成。压电振动片10的平面形状形成为对准石英的结晶轴在XY平面扩展，相对中心点G呈180°点对称的形状。中心点G是压电振动片10的重心位置。另外，虽然在图1中未被示出，但在压电振动片10的表面上形成有后述的规定的电极(参照图2、图3)。
在压电振动片10上，形成有具有分别与X轴方向和Y轴方向平行的端面的矩形状基部12，并且形成有从基部12的与Y轴平行的两个端面的中央向与X轴平行的方向延伸的两个驱动振动系统14-1、14-2，和从基部12的与X轴平行的两个端面的中央向与Y轴平行的方向延伸的两个检测用振动臂20-1、20-2。驱动振动系统14-1由与基部12的端面连接的连接臂18-1、从该连接臂18-1在与连接臂18-1交叉的方向延伸的两个驱动用振动臂16-1、16-2构成。同样，位于中心点G的相反侧的驱动振动系统14-2由连接臂18-2和两个驱动用振动臂16-3、16-4构成。
在驱动用振动臂16-1、16-2、16-3、16-4的前端分别形成宽度比其他部分宽的大致呈四方形的平衡锤部22-1、22-2、22-3、22-4。并且，在检测用振动臂20-1和20-2的臂前端也形成宽度比其他部分宽的大致呈四方形的平衡锤部22-5、22-6。
在驱动用振动臂16-1、16-2、16-3、16-4的宽度方向中央形成在厚度方向为凹形状的槽24-1、24-2、24-3、24-4，同样在检测用振动臂20-1和20-2也形成槽24-5、24-6。
所述梁32-1、32-2、32-3、32-4的各部分的宽度和长度被设定为能够在X轴方向和Y轴方向获得合适的弹性的尺寸。
所述平衡锤部22-1～22-6以及槽24-1～24-6是为了形成小型的压电振动片10，但本发明不限于此。
设定驱动用振动臂16-1～16-4的宽度和长度、平衡锤部22-1～22-4的尺寸、槽24-1～24-4的尺寸，使驱动用振动臂16-1、16-2、16-3、16-4产生规定的频率的驱动振动。并且，设定所述检测用振动臂20-1、20-2的宽度和长度、平衡锤部22-5、22-6的尺寸、槽24-5、24-6的尺寸，使检测用振动臂20-1、20-2和连接臂18-1、18-2产生规定的检测振动。
另外，在压电振动片10的基部12的一方的表面的中央形成第2支撑部40，第2支撑部40包括中心点G。第2支撑部40是在将压电振动片10进行与后述的基板60(参照图12)相面对地配置时的基部12的面向支撑台的表面的中央部小区域。第2支撑部40大致为圆形状，其面积是所述基部12的面积的1/4～1/1000，优选设定为1/16～1/100。
在所述梁32-1、32-2、32-3、32-4的前端分别形成大致呈四方形的第1支撑部30-1、30-2、30-3、30-4。本实施例1的压电振动片10形成为以所述4个第1支撑部30-1～30-4和第2支撑部40的5处为支撑部，支撑在后述的基板60上。
并且，所述梁32-1～32-4形成为相对基部12的周缘部的振动具有弹性的形状，所以能够吸收在把压电振动片10支撑于基板60上时来自外部的振动或冲击。
另外，本实施例1的压电振动片10是利用使用光刻技术的蚀刻加工一体形成的，能够同时形成多个压电振动片。
下面，根据图2和图3说明实施例1的压电振动片10的电极图形。图2是表示本实施例1的压电振动片10的一方的主面的电极图形的俯视图。图3是表示其另一方的主面的电极图形的俯视图。此处，所说主面是指与形成在压电振动片10的XY平面平行的面，图3所示的面是与作为后述的压电振动片10的支撑结构的支撑台的基板60相对的面(参照图12)。用相同符号表示图1所示的构成部分，并省略说明。在图2和图3中，格纹部分表示导通电极，为了容易判别多个电极，用斜纹、纵纹、横纹表示。另外，虽然未图示，但在与Z轴平行的面(以下称为侧面)也形成电极。但是，在图2、图3中用箭头S表示的侧面没有形成电极，而进行了与相邻电极的电绝缘。
在驱动用振动臂16-1、16-2的两主面，在臂的宽度中央部形成在臂的长度方向较长的第1驱动电极52-1。并且，在侧面两侧形成第2驱动电极52-2。在一方的驱动用振动臂16-3、16-4的两主面，在臂的宽度中央部形成在臂的长度方向较长的第2驱动电极52-2。并且，在侧面两侧形成第1驱动电极52-1。
驱动电极52-1用形成在所述连接臂18-1、18-2、所述基部12的连接电极58-1连接，并且电连接形成在第1支撑部30-2表面的导通电极50-2。另外，第2驱动电极52-2同样用连接电极58-2电连接形成在第1支撑部30-3表面的导通电极50-3。
在检测用振动臂20-1的两主面上，在臂的宽度中央部形成在臂的长度方向较长的第1检测电极54-1。并且，在检测用振动臂20-2的两主面同样形成第2检测电极54-2。在检测用振动臂20-1和20-2的侧面两侧形成第3检测电极54-3。
第1检测电极54-1用形成在基部12和梁32-1的连接电极58-3电连接形成在第1支撑部30-1两面的导通电极50-1。并且，第2检测电极54-2用连接电极58-4电连接形成在第1支撑部30-4表面的导通电极50-4。第3检测电极54-3用形成在基部12的连接电极58-5连接形成在第2支撑部40的导通电极56。
如上所述，在本实施例1的压电振动片10中，通过向形成在第1支撑部30-2的导通电极50-2和形成在第1支撑部30-3的导通电极50-3之间施加驱动信号，在第1驱动电极52-1和第2驱动电极52-2之间产生电场，能够驱动驱动用振动臂16-1、16-2、16-3、16-4振动。
并且，产生于检测用振动臂20-1的检测振动表现为第1检测电极54-1和第3检测电极54-3之间的电荷，可以作为信号从形成在第1支撑部30-1的导通电极50-1和形成在第2支撑部40的导通电极56取出。同样，产生于检测用振动臂20-2的检测振动可以作为信号从形成在第1支撑部30-4的导通电极50-4和形成在第2支撑部40的导通电极56取出。
另外，所述本实施例1的压电振动片10的电极图形可以通过在成形的压电振动片10的表面上形成金属膜，并进行使用光刻技术的蚀刻加工来形成。
然后，根据图4和图5说明本实施例1的压电振动片10的支撑结构。图4表示在图1所示的压电振动片10的A-A线的对应位置的支撑结构的剖面图。图5表示在图1的B-B线的对应位置的支撑结构的剖面图。用相同符号表示和图1相同的构成部分，并省略说明。在本实施例中，作为固定部件使用导电性粘接剂70，作为支撑压电振动片10的支撑台，使用利用陶瓷材料等形成的基板60。
在图4和图5中，压电振动片10被支撑成与基板60相面对的状态。并且，利用导电性粘接剂70粘接固定第1支撑部30-1、30-2、30-3、30-4及第2支撑部40和基板60之间。导电性粘接剂70具有厚度，压电振动片10被支撑为与基板60之间具有间隙，驱动振动系统14-1、14-2和检测用振动臂20-1、20-2不接触基板60。
在基板60形成后述的图6、图7所示的电极图形，通过导电性粘接剂70获得导通电极50-1、50-2、50-3、50-4和56的各自的电连接。
此处，导电性粘接剂70优选具有弹性的材料。作为具有弹性的导电性粘接剂，已经公知有以硅酮树脂为基体材料的导电性粘接剂等。
图6和图7表示基板60的电极图形。图6是支撑压电振动片10的一面的电极图形的图，图7是相反面的电极图形的图。在图6、图7中，用斜线表示的部分表示电极图形，格纹表示用于和其他部件电导通的电极焊盘。
在图6中，在基板60的大致中央部形成振动片支撑用电极焊盘61-1、61-2、61-3、61-4，这些焊盘是分别粘接固定压电振动片10的第1支撑部30-1、30-2、30-3、30-4的部分。另外，61-5是用多个电极切槽64包围的振动片支撑用电极焊盘，是粘接固定压电振动片10的第2支撑部40的部分。电极切槽64是为了防止导电性粘接剂70从振动片支撑用电极焊盘流出到周边而设计的。
在图7中，在大致呈四方形的基板60的长边端部两侧形成外部导通用电极焊盘62-1、62-2、62-3、62-4和62-5A、62-5B。外部导通用电极焊盘62-1、62-2、62-3、62-4、62-5A、62-5B分别通过图6所示电极图形63D、63E、63C、63B、63A连接振动片支撑用电极焊盘61-1、61-2、61-3、61-4、61-5。
如上所述，在本实施例1的压电振动片10的支撑结构中，作为固定部件使用导电性粘接剂70，对在压电振动片10上所构成的4个第1支撑部30-1、30-2、30-3、30-4和第2支撑部40这5处进行支撑固定。另外，同时进行与形成在基板60的振动片支撑用电极焊盘61-1、61-2、61-3、61-4、61-5的电连接。
下面，说明采用本实施例1的支撑结构的压电振动片10的动作。压电振动片10通过梁32-1、32-2、32-3、32-4的弯曲吸收产生于所述基部12的周缘部的振动。由此，即使支撑固定未产生较大振动的所述基部12的中央部以外的部位(具体讲是所述第1支撑部30-1、30-2、30-3、30-4)，也不易抑制驱动振动和检测振动。
图8和图9是示意说明本实施例1的压电振动片10的动作的俯视图。在图8、图9中，为了容易理解振动形式，利用线简单表示各振动臂。并且，省略所述梁32-1、32-2、32-3、32-4和第1支撑部30-1、30-2、30-3、30-4。用相同符号表示和图1相同的构成部分，并省略说明。
图8是说明驱动振动的图。在图8中，驱动振动是用箭头A表示的驱动用振动臂16-1、16-2、16-3、16-4的弯曲振动，以规定的频率反复进行用实线表示的振动形式和用虚线表示的振动形式。此时，驱动用振动臂16-1、16-2和驱动用振动臂16-3、16-4在通过中心点G的Y轴进行线对称的振动，所以基部12、连接臂18-1、18-2和检测用振动臂20-1、20-2几乎不振动。
图9是说明检测振动的图。在图9中，检测振动以所述驱动振动的频率反复进行用实线表示的振动形式和用虚线表示的振动形式。检测振动是在压电振动片10进行图8所示驱动振动的状态下，在向压电振动片10施加了Z轴方向的旋转角速度时，箭头B所示方向的哥氏力作用于驱动振动系统14-1、14-2而产生的。
由此，驱动振动系统14-1、14-2进行用箭头B表示的振动。用箭头B表示的振动是相对中心点G的圆周方向的振动。同时，检测用振动臂20-1、20-2如箭头C所示，与箭头B的振动相呼应，进行方向与箭头B相反的圆周方向的振动。
此时，基部12的周缘部如箭头D所示，相对中心点G在圆周方向振动。这是因为检测振动不是仅与驱动振动系统14-1、14-2和检测用振动臂20-1、20-2的平衡振动，而是还包括基部12的平衡振动。
所述用箭头D表示的基部12的周缘部的振动振幅小于用箭头B表示的驱动振动系统14-1、14-2的振动振幅和用箭头C表示的检测用振动臂20-1、20-2的振动振幅，但例如在利用导电性粘接剂等把基部12的周缘部粘接固定在基板60上的情况下，通过固定抑制基部12的周缘部的振动振幅，抑制整个检测振动。
图10和图11是更详细说明本实施例1的检测振动的振动形式的示意俯视图。在图10和图11中，相对图9追加了梁32-1、32-2、32-3、32-4和第1支撑部30-1、30-2、30-3、30-4。用线表示各振动臂和梁，用黑点表示各支撑部。图10对应图9中用实线表示的振动形式，图11对应图9中用虚线表示的振动形式。用相同符号表示和图1相同的构成部分，并省略说明。
在图10和图11中，第1支撑部30-1、30-2、30-3、30-4和第2支撑部40被粘接固定在基板60上，所以在各振动形式之间的相互位置关系不变。在检测振动中，如图9说明的那样，基部12的周缘部相对中心点G进行圆周方向的振动。此时，梁32-1、32-2、32-3、32-4可以对应基部12的周缘部的振动而弯曲。
梁32-1、32-2、32-3、32-4由于与Y轴平行的梁32-1B、32-2B、32-3B、32-4B容易在X轴方向弯曲，与X轴平行的梁32-1A、32-2A、32-3A、32-4A容易在Y轴方向弯曲，所以能够对应基部12在周缘部的圆周方向上的振动。
下面，结合图12说明使用压电振动片10的振动型压电陀螺仪90的结构。图12是表示本实施例1的振动型压电陀螺仪90的结构的剖面图。用相同符号表示和图4、图5相同的构成部分，并省略说明。在图12中，振动型压电陀螺仪90和压电振动片10、半导体装置80被收容在由基部部件82和盖部件83构成的容器中。由基部部件82和盖部件83构成的容器被气密密封，内部保持真空状态。
基部部件82由叠层陶瓷形成，并形成有必要的电极布线。在基部部件82的周缘部上面形成金属膜，盖部件84由金属形成，被焊接在基部部件82上面。
半导体装置80构成为包括用于驱动压电振动片10振动的驱动电路以及检测电路，检测电路在从外部向压电振动片10施加旋转角速度时，检测产生于压电振动片10的检测振动，输出对应旋转角速度的电信号。
半导体装置80被固定粘接在基部部件82的最下段表面，通过金线76连接形成在基部部件82的电极布线(未图示)。压电振动片10用导电性粘接剂70固定粘接在基板60上，基板60用导电性粘接剂74固定粘接在基部部件82的中段。
根据以上的结构，形成在压电振动片10上的驱动电极和检测电极通过形成在基板60上的电极图形和基部部件82的电极布线及金线76，与半导体装置80形成电连接。由此，压电振动片10通过半导体装置80的驱动电路的驱动进行振动，向半导体装置80的检测电路输出对应旋转角速度的检测振动的信号。并且，半导体装置80输出对应旋转角速度的电信号。
因此，在上述实施例1中，压电振动片10通过设在从基部12呈放射状延伸的梁32-1～32-4的前端的第1支撑部30-1、30-2、30-3、30-4、设在基部12的中央部的第2支撑部40这5处支撑部固定粘接在基板60上，所以在基板60上能够以稳定的姿势支撑着。
另外，梁32-1～32-4形成为相对基部12的周缘部的振动具有弹性的形状，所以除能够减少由于在基板60上固定粘接压电振动片10造成的对驱动振动和检测振动的影响外，梁32-1～32-4吸收来自外部的振动或冲击等，能够减少给压电振动片10的驱动信号和检测振动带来的影响。
另外，形成在压电振动片10的各振动臂表面的驱动电极52-1、52-2和检测电极54-1～54-3连接形成在各支撑部表面的导通电极50-1～50-4、56，所以通过导通电极50-1～50-4、56进行规定的电连接，可以简化电极图形的构成。
并且，根据本实施例1的压电振动片10的支撑结构，利用合计5处支撑部进行支撑，所以即使从外部施加振动或冲击时，相对基板60也能保持稳定的姿势。并且，能够稳定确保压电振动片10和基板60之间的间隙，即使从外部施加振动或冲击时，驱动用振动臂16-1～16-4、检测用振动臂20-1、20-2也不接触基板，所以能够稳定保持驱动振动和检测振动。
另外，作为固定部件使用导电性粘接剂70，所以即使不使用金属线等其他电连接部件，也能利用较小的空间进行规定的电连接。
并且，导电性粘接剂70具有弹性，所以能够缓和来自外部的振动或冲击，可以稳定保持驱动振动和检测振动。另外，固定部件作为泄漏到各支撑部的振动的缓冲部件发挥作用，所以能够进一步减少由于各支撑部的固定造成的对驱动振动和检测振动的影响。
本实施例1的振动型压电陀螺仪90是由能保持稳定姿势的压电振动片10或使用压电振动片的支撑结构构成的，所以即使从外部施加振动或冲击时，也能不受振动妨碍地稳定动作。并且，压电振子的容器内是真空状态，不受湿度、冲击等的外部环境的影响，所以能够长期维持规定的性能。
(实施例2)下面，结合图13～图17说明本发明实施例2的形式。
实施例2相对实施例1的形式，其特征点是设在压电振动片110的基部112的第2支撑部140的结构。
首先，说明本实施例2的压电振动片110的形状。
图13、图14是表示实施例2的压电振动片110的基部112的形状和电极图形的俯视图。图13表示其一方的主面，图14表示另一方的主面。本实施例2的各臂部的形状和电极图形与实施例1的形式相同，所以在图13、图14中省略。
在图13、图14中，压电振动片110的基部112在基部112的中央部隔着中心点G形成一对开口部100。并且，在一对开口部100之间形成具有弹性的第2梁102-1、102-2，在第2梁102-1、102-2的中央部形成第2支撑部140。第2支撑部140的中心和压电振动片110的中心点G大致一致。
另外，第2梁102-1、102-2的延伸方向的中心线和通过压电振动片的中心点G的Y轴线一致。第2梁102-1、102-2的各部分的宽度和长度被设定为在Y轴方向可以获得合适的弹性的尺寸。
在图13、图14中，用斜线部表示电极图形。在第2支撑部140的表面形成导通电极156。通过连接电极形成的各部分的电连接和第1实施方式相同，所以省略说明。
下面，说明本实施例2的压电振动片110的支撑结构。
图15表示在图13所示的C-C线的对应位置的本实施例2的压电振动片110的支撑结构的剖面图。在图15中，第2支撑部140位于从基部112离开开口部100之间的位置，利用导电性粘接剂170粘接固定在基板160上。并且，导通电极156电连接基板160上的振动片支撑用电极焊盘161-5。
下面，说明本实施例2的压电振动片110的动作。
图16、图17是示意表示本实施例2的压电振动片110的检测振动的振动形式的俯视图。和图10、图11相同，用线表示各振动臂和梁，用黑点表示各支撑部。图16表示与图9的实线对应的振动形式，图17表示与图9的虚线对应的振动形式。用相同符号表示和图13、图14相同的构成部分，并省略说明。
在图16和图17中，基部112的周缘部和上述实施例1相同，相对中心点G进行圆周方向的振动。并且，第2梁102-1、102-2接合的开口部100的内周缘相对中心点G也进行圆周方向的振动。此时，第2梁102-1、102-2以第2支撑部140为支点，可以在圆周方向具有弹性地弯曲。
因此，根据所述实施例2的结构，除所述第1支撑部30-1～30-4外，设有设在基部112的第2支撑部140，第2支撑部140也具有有弹性的梁102-1、102-2，所以利用该梁吸收基部112周边的振动，能够减少振动传递到第2支撑部140的情况。由此，可以减少由于设置第2支撑部140造成的对驱动振动和检测振动的影响。
(实施例3)下面，结合图18和图19说明本发明的压电振动片的支撑结构的实施例3的形式。图18、图19表示振动型压电陀螺仪中使用的压电振子的结构。
图18是本实施例3的压电振子200的俯视图，通过切出盖部件284的一部分来透视内部。图19是沿图18中的D-D线的剖面图。本实施例3中支撑的压电振动片10的形状和上述实施例1中说明的压电振动片10相同。
在图18和图19中，压电振子200将压电振动片10收容在由基部部件282和盖部件284构成的容器内。在基部部件282的凹部底面形成凸状的支撑电极260，压电振动片10的第1支撑部30-1、30-2、30-3、30-4利用导电性粘接剂270粘接固定在支撑电极260上。并且，第2支撑部40利用导电性粘接剂271粘接固定在形成在基部部件282的凹部底面的电极焊盘262上。
基部部件282由叠层陶瓷材料形成。支撑电极260和电极焊盘262连接形成在基部部件282外面的外部连接电极264。支撑电极260例如在通过丝网印刷把电极焊盘262的材料叠层在陶瓷材料上时，通过仅将支撑电极260的部分印刷多次，形成为高出电极焊盘262的状态。
另外，盖部件284由金属形成，被焊接在在基部部件282上面形成的金属层上。由基部部件282和盖部件284构成的容器内部被保持成真空状态。
本实施例3的压电振子200被支撑在形成振动型压电陀螺仪的电路基板上(未图示)。通过把外部连接电极264连接驱动电路和检测电路，可以构成振动型压电陀螺仪。
因此，根据所述实施例3的压电振动片10的支撑结构，第2支撑部40的导电性粘接剂271形成为比第1支撑部30-1～30-4的导电性粘接剂270厚，随着第2支撑部40的振动而容易弯曲，特别是相对基部12的平面旋转方向的振动，导电性粘接剂271容易扭曲，能够减少由于第2支撑部40的固定造成的对驱动振动和检测振动的影响。
另外，在本实施例3中，作为压电振动片使用在上述实施例1所示的压电振动片10，但也可以使用在实施例2说明(参照图13、图14)的压电振动片110，可以进一步减少由于第2支撑部140的固定造成的对驱动振动和检测振动的影响。
(实施例4)下面，根据
压电振动片的其他实施例。
图20～图22表示本发明的实施例4的压电振动片的俯视图。实施例4的特征点是实施例1所示的压电振动片10(参照图1)的梁及形成在梁的前端的支撑部的形状。在图20～图22中，用相同符号表示和实施例1的压电振动片10相同的构成部分，并省略说明。
图20所示的压电振动片10A，从基部12的4个角部分别在垂直方向各设两个具有弹性的梁32A-1、32A-2、32A-3、32A-4、和32A-5、32A-6、32A-7、32A-8，在这些梁交叉的前端形成第1支撑部30-1、30-2、30-3、30-4。在基部12的中央设置第2支撑部40，利用和上述实施例1相同的支撑结构，用导电性粘接剂固定在作为支撑台的基板60上(参照图12)。
图21表示具有从基部12延伸的其他形状的梁的压电振动片10B。除梁和第1支撑部以外，其他和实施例1(参照图1)相同，所以省略相同部分的说明，并对相同部分赋予相同符号。在图21中，压电振动片10B设有连续形成为涡流状的梁32B-1、32B-2、32B-3、32B-4，以使4个梁从基部12的4个角部构成正方形的边的一边。在这些梁的内侧前端分别形成第1支撑部30-1、30-2、30-3、30-4。在基部12的中央设有第2支撑部40，利用和上述实施例1相同的支撑结构，用导电性粘接剂固定在作为支撑台的基板60上(参照图12)。
图22表示实施例4的其他压电振动片10C。除梁和第1支撑部以外，其他和实施例1(参照图1)相同，所以省略相同部分的说明，并对相同部分赋予相同符号。在图22中，压电振动片10C设有从基部12的4个角部大致呈S状的梁32C-1、32C-2、32C-3、32C-4。在这些梁的前端形成大致呈四方形的第1支撑部30-1、30-2、30-3、30-4。在基部12的中央设有第2支撑部40，利用和上述实施例1相同的支撑结构，用导电性粘接剂固定在作为支撑台的基板60上(参照图12)。
因此，根据所述实施例4，通过对压电振动片10A、10B、10C的梁的长度及其形状进行各种变化，调整弹性部的长度，从而容易弯曲，可以抑制把基部12的振动传递到支撑部，并且不必改变压电振动片的大小，能够获得稳定的驱动振动和检测振动。
另外，第2支撑部40虽和实施例1相同，但也可以和实施例2相同，在基部12形成具有弹性的第2梁，能够获得更加稳定的驱动振动和检测振动。
(实施例5)下面，根据
本发明的实施例5。图23～图25表示本实施例5的压电振动片的俯视图。实施例5的压电振动片的特征点是实施例1所示的梁及支撑部的形状，其他部分和实施例1(参照图1)相同，所以省略相同部分的说明，并对相同部分赋予相同符号。在图23中，压电振动片10在中央部形成大致呈四方形的基部12，连接臂18-1、18-2从基部12的相对的X方向端部边延伸，驱动用振动臂16-1、16-2、16-3、16-4从这些前端部附近在连接臂18-1、18-2的正交方向两侧延伸，在这些驱动用振动臂前端形成平衡锤22-1、22-2和22-3、22-4。
并且，检测用振动臂20-1、20-2从基部12的相对的Y方向端部边在两侧延伸，在它们的前端形成大致呈四方形的平衡锤22-5、22-6。这些所述的基部、驱动用振动臂、检测用振动臂的形状和实施例1的压电振动片10(图1所示)相同。具有弹性的剖面为矩形的梁32-1、32-2、32-3、32-4从基部12的4个角部在Y轴平行地延伸。这些梁32-1、32-2、32-3、32-4如图23所示，形成为通过使大致呈曲柄形状连续而构成的形状，其前端部的宽度形成为宽于梁部分。该宽度较宽的部分相当于实施例1所示的第1支撑部30-1、30-2、30-3、30-4(图中用双点划线表示)。
上述第1支撑部中位于Y轴的相同方向的支撑部30-1和支撑部30-3连接框部130，另一方的支撑部30-2和支撑部30-4连接框部131，并成为一体。
另外，压电振动片10是以基部12的中心点G为轴，在X方向和Y方向对称的形状。
然后，根据
实施例5的压电振动片10的变形例。
图24表示实施例5的变形例的压电振动片10的俯视图。该变形例仅从基部延伸的梁的形状和上述实施例5的压电振动片(参照图23)不同，所以仅说明不同部分。在图24中，具有弹性的梁32-1、32-2、32-3、32-4分别从基部12的4个角部在Y轴方向延伸。梁32-1、32-2、32-3、32-4形成为大致曲柄形状。位于Y轴的相同方向的梁32-1、32-3的前端部连接框部130，位于另一方向的梁32-2、32-4的前端部连接框部131。
另外，压电振动片10是以基部12的中心点G为轴，在X方向和Y方向对称的形状。
下面，根据
实施例5的压电振动片10的其他变形例。
图25表示实施例5的其他变形例的压电振动片10的俯视图。该变形例中的框部形状和上述实施例5的压电振动片(参照图23)不同，所以仅说明不同部分，对相同部分赋予相同符号。在图25中，框部132以包围驱动用振动臂16-1、16-2、16-3、16-4和检测用振动臂20-1、20-2全周的状态形成为一体，梁32-1、32-2、32-3、32-4从基部12的4个角部延伸。这些梁的形状和实施例5所示梁的形状(图23所示)相同。这些梁的前端部连接框部132。
该框部132和驱动用振动臂16-1～16-4和检测用振动臂20-1、20-2及梁32-1～32-4之间设定成具有大致相同的间隙。即，包括框部132在内的框部132内的压电振动片10的各部位的间隙被设定成大致相同大小。另外，上述实施例5(参照图23)的压电振动片10各部位的间隙也被设定成大致相同大小。图24所示的压电振动片10也可以展开成使框部130、131与其他部分的间隙大致相同。
另外，该压电振动片10是以基部12的中心点G为轴，在X方向和Y方向对称的形状。
然后，根据
实施例5的压电振动片的其他变形例。
图26表示实施例5的其他变形例的压电振动片10的俯视图。该变形例因为梁的剖面形状的一部分和上述实施例5(参照图23～图25)不同，所以仅说明不同部分。该变形例以在上述图24所示的压电振动片的平面形状为例进行说明。图26(a)是实施例5的其他变形例的压电振动片的俯视图，图26(b)和图26(c)是从E方向观看图26(a)时的主要部分剖面图。
在图26(a)、(b)中，梁32-1～32-4从压电振动片10的中央部大致呈四方形的基部12的4个角部延伸。在该梁32-1～32-4和基部12的连接部，在压电振动片10的两主面形成凹部33、34。该凹部33、34形成为从基部12的端面其宽度和梁32-1～32-4的宽度大致相同，并且剩余厚度被设定为大约1/3左右，并使其刚性小于构成梁的其他部分的刚性。
在图26(c)中，所述凹部33、34形成为从基部12的端部跨越到框部130或131与梁的连接部。即，梁32-1～梁32-2形成为薄于基部12或框部130、131的厚度，并被设定成小于它们的刚性。
另外，该凹部33、34也可以应用于上述实施例1～实施例4所示的压电振动片。
下面，根据
形成在所述实施例5的压电振动片10的电极图形。
图27、图28是表示实施例5的压电振动片10的电极图形的构成的俯视图。图27表示与后述(参照图29)基部部件82相对的主面(以后称为表面)，图28表示其他主面(以后称为背面)的电极图形的俯视图。另外，有时以本实施例5的特征部分为中心进行说明，省略其他部分。在图27、图28中，用斜线包围的部分表示形成在主面的电极，用粗实线表示的部分表示形成在侧面的电极。在图27、图28中，在该压电振动片10至少形成驱动信号电极、驱动信号GND电极、检测1信号电极、检测1信号GND电极、检测2信号电极、检测2信号GND电极。
驱动信号电极的结构为，在驱动用振动臂16-3、16-4的臂部表面连续的电极图形150-1和形成在驱动用振动臂16-1、16-2背面的电极图形150-2、与在背面侧与连接臂18-1和基部12连续形成的电极图形150-3和形成在梁32-1侧面的电极图形150-4，是与形成在框部130的驱动信号的导通电极部150连续形成的。
驱动信号GND电极的结构为，形成在驱动用振动臂16-1、16-2表面的电极图形151-1、形成在驱动用振动臂16-3、16-4背面的电极图形151-2、形成在连接臂18-1侧面的电极图形151-3、形成在基部12表面的电极图形151-4、和形成在梁32-3侧面的电极图形151-5，是与形成在框部130的驱动信号GND的导通电极部151连续形成的。
另外，检测1信号电极的结构为，形成在检测用振动臂20-1的臂部和形成在基部12表面的电极图形152-1和形成在梁32-1侧面的电极图形152-2，是与检测1信号电极的导通电极部152连续形成的。
另外，检测1信号GND电极的结构为，形成在基部12和梁32-1表面的电极图形153-1是与检测1信号GND电极的导通电极部153连续形成的。
另外，检测2信号电极的结构为，形成在检测用振动臂20-2的臂部表面的电极图形154-1、形成在梁32-2侧面的电极图形154-2、和形成在梁32-2表面的电极图形154-3，是与形成在框部131表面的检测2信号电极的导通电极部154连续形成的。
另外，检测2信号GND电极的结构为，形成在检测用振动臂20-2的臂部侧面的电极图形155-1、形成在基部12表面的电极图形155-2、和形成在梁32-4侧面的电极图形155-3，是与形成在框部131表面的检测2信号GND电极的导通电极部155连续形成的。
具有以上所述形状和电极图形的构成的压电振动片10被收容在容器内。
下面，根据
本实施例5的压电振动片10的支撑结构以及使用该压电振动片10的振动型压电陀螺仪90的结构。
图29是本实施例5的振动型压电陀螺仪90的概略剖面图。在图29中，振动型压电陀螺仪90和压电振动片10、半导体装置80被收容在由基部部件82和盖部件84构成的容器中。由基部部件82和盖部件84构成的容器被气密密封，内部保持真空状态。
基部部件82由叠层陶瓷形成，形成有必要的电极布线。在基部部件82的周缘部上面形成金属膜，盖部件84由金属形成，被焊接在基部部件82上面缘部。
半导体装置80的结构为包括用于驱动压电振动片10振动的驱动电路以及检测电路，检测电路在从外部向压电振动片10施加旋转角速度时，检测产生于压电振动片10的检测振动，输出对应旋转角速度的电信号。
半导体装置80被固定粘接在基部部件82的最下段表面，通过金线76连接形成在基部部件82的电极布线85。该电极布线与至少形成在压电振动片10上的导通电极部150～155对应设置。压电振动片10在所述导通电极部150～155用导电性粘接剂74固定粘接在基部部件82的中段。导电性粘接剂74具有使压电振动片10接触不到部件82的厚度，驱动用振动臂16-1～16-4、基部12、检测用振动臂20-1、20-2形成为从基部部件82浮起的状态。
根据以上结构，形成在压电振动片10的框部130的所述驱动振动电极的导通电极部150、驱动信号GND电极的导通电极部151、检测1信号电极的导通电极部152、检测1信号GND电极的导通电极部153、形成在框部131的检测2信号电极的导通电极部154、检测2信号GND电极的导通电极部155，通过基部部件82的电布线和金线76与半导体装置80电连接。由此，压电振动片10被半导体装置80的驱动电路驱动振动，向半导体装置80的检测电路输出与旋转角速度相对应的检测振动信号。并且，半导体装置80输出与旋转角速度相对应的电信号。
另外，在图25所示的压电振动片的其他变形例中，如上所述，也可以把框部132固定粘接在基部部件82的中段部。
并且，压电振动片10的动作和实施例1(图8～图11、图16、图17所示)相同，所以省略说明。
因此，根据所述实施例5，压电振动片10的所述支撑部30-1、30-3和框部130、以及支撑部30-2、30-4和框部131是连续形成的，所以支撑部的结构强度增强，能够保持更稳定的姿势。并且，如后面所述，压电振动片被收容在容器内，在进行该收容作业时，由于框部和支撑部是连续的，所以容易操作，具有提高作业效率的效果。
并且，框部130、131或框部132形成为基部12和驱动用振动臂16-1～16-4和检测用振动臂20-1、20-2和梁32-1～32-4之间的间隙大致相同，所以如上所述，在进行光刻时，具有通过蚀刻来形成压电振动片10的形状的抗蚀剂涂覆工序，通过使压电振动片10和周围框部130、131或框部132的大致全周的间隙形成大致相同的间隔，可以形成一定的抗蚀剂厚度。由此，可以稳定形成压电振动片的各部分的形状，结果能够稳定进行驱动振动和检测振动。
并且，在梁32-1～32-4的构成部设置凹部33、34，并使其形成为刚性小于其他部分的形状，所以由外部环境形成的冲击和振动不易从支撑部通过梁传递到基部12，反之，基部12的振动不易传递到框部，具有减少对驱动振动和检测振动的影响的效果。
另外，如上所述，相当于实施例1所示的支撑部30-1～30-4的部分和框部130、131或框部132是连续形成的。因此，驱动信号电极和检测信号电极与设在框部的导通电极部150～155连接，所以能够简化电极形成工序，同时提高后述的把压电振动片10收容在容器内的作业效率。
并且，压电振动片10由于包括支撑部的框部130、131、132被固定支撑在基部部件82上，所以能够更加稳定地支撑。另外，不使用实施例1所示的作为支撑台的基板60，能够把压电振动片10直接固定在基部部件82上，所以可以简化结构，降低成本，实现小型化。
(实施例6)下面，根据
本发明的实施例6的振动型压电陀螺仪。本实施例6与前面的实施例1、实施例5说明的振动型压电陀螺仪90(参照图12、图29)的不同之处是压电振动片10的结构，所以只说明不同部分。
图30表示本实施例6的振动型压电陀螺仪90的主要部分剖面图。在图30中，振动型压电陀螺仪90和压电振动片10、半导体装置80被收容在由基部部件82和盖部件84构成的容器中。由基部部件82和盖部件84构成的容器被气密密封，内部保持真空状态。
基部部件82由叠层陶瓷形成，形成有必要的电极布线。在基部部件82的周缘部上面形成金属膜，在框部132(参照图25)中未形成导通电极的部分放置两面形成有固定用金属层的压电振动片10，在其上面放置盖部件84，基部部件82和压电振动片10和盖部件84通过焊接、粘接等固定方式进行叠层固定。盖部件84由金属形成，周缘部的固定粘接部以外形成不接触压电振动片10的范围的凹部。
半导体装置80的结构为包括用于驱动压电振动片10振动的驱动电路以及检测电路，检测电路在从外部向压电振动片10施加旋转角速度时，检测产生于压电振动片10的检测振动，输出对应旋转角速度的电信号。
半导体装置80被固定粘接在基部部件82的最下段表面，通过金线76与形成在基部部件82的电极布线85连接。该电极布线85与至少形成在压电振动片10的导通电极部150～155对应设置。压电振动片10在所述导通电极部150～155用导电性粘接剂74固定粘接在基部部件82的中段。导电性粘接剂74具有使压电振动片10接触不到基部部件82的厚度，驱动用振动臂16-1～16-4、基部12、检测用振动臂20-1、20-2形成为从基部部件82浮起的状态。
因此，根据上述实施例6，压电振动片10由基部部件82的周缘部和盖部件84夹持固定，所以能够更牢靠地固定，因此能够减少驱动用振动臂16-1～16-4和检测用振动臂20-1、20-2的振动泄漏到基部部件82和盖部件84的所谓振动泄漏，获得更加稳定的驱动振动和检测振动。
并且，由于压电振动片10的剖面方向的高度位置被基部部件82的阶梯差所限制，所以能够适当设定压电振动片10和基部部件82的间隙，可以防止相互接触。
(实施例7)下面，根据
本发明的实施例7。实施例7是表示以上述实施例6的技术构思为基础的压电振子190的主要部分结构的部分剖面图。在图31中，压电振子190由基部部件182、压电振动片10和盖部件184构成。基部部件182形成为周缘部182A突出的容器状，由陶瓷材料等形成。盖部件184同样也形成为周缘部184A突出的容器状，形状和基部部件182大致相同的形状。压电振动片10采用实施例5所述的图25所示全周被框部132覆盖的压电振动片。在压电振动片10的框部132形成上述的导通电极部150～155(参照图27)，但在实施例7中，导通电极部150～155形成在从基部部件182的端部突出的端面132A上。
虽然未图示，但压电振动片10设有从框部132的外周切入到基部部件182和盖部件184的周缘部182A、184A内侧的切入部，导通电极部150～155从该切入部到形成在侧面的端面132A是连续的。因此，在与框部132的基部部件182和盖部件184的周缘部182A、184A接触的部分不存在电极，两面是平面。并且，在与框部132的基部部件182和盖部件184的周缘部182A、184A接触的部分形成厚度相同的金属层。
叠层这样形成的基部部件182和压电振动片10和盖部件184，并利用焊接或粘接等方法紧密粘接固定，使内部形成为真空状态。
这样构成的压电振子190被支撑于形成振动型压电陀螺仪的电路基板上(未图示)。使形成在压电振动片10的端面132A的导通电极部150～155连接外部的驱动电路和检测电路，由此可以构成振动型压电陀螺仪。
因此，实施例7所述的压电振子是通过将压电振动片10和基部部件182及盖部件184叠层而构成的，所以能够提供更薄型的压电振子。并且，在压电振动片10的端部形成导通电极部150～155，能够利用较小空间容易连接所述外部的驱动电路和检测电路。
另外，本发明不限于上述实施例，本发明还包括在可以实现本发明目的范围内的变形和改良等。
例如，在上述各实施例的压电振动片中，梁的数量是4个，第1支撑部的数量是4个，但也可以是其他数量。也可以根据压电振动片的基部的振动振幅的大小和振动方向等来设定所述第1梁的宽度、长度、厚度、数量、形状等，以获得合适的弹性。
另外，上述实施例记述的梁，可以根据压电振动片的基部的振动振幅的大小和振动方向等，适当选择设定宽度、厚度、长度、数量、延伸方向。
另外，在图2、图3所示的实施例1的压电振动片10中，在各支撑部的表面形成导通电极50、56，利用连接电极58-1～58-5连接导通电极50、56和形成在压电振动片的各振动臂表面的驱动电极52或检测电极54，但也可以不在各支撑部表面形成导通电极50-1～50-4、56。在该情况下，在基部12设置与驱动电极52-1～52-4或检测电极54-1～54-4连接的导通电极，利用不会给振动大来较大影响的柔软金线等进行电连接。
另外，在上述实施例1所述压电振动片的支撑结构中，是使用导电性粘接剂70把压电振动片10固定在基板60上，但本发明的压电振动片也可以采用其他的支撑结构。例如，也可以使用形成为合适形状的金属导线支撑所述第1支撑部30-1～30-4和所述第2支撑部40。关于可以与支撑台不进行电连接的支撑部，也可以是非导电性粘接剂。
另外，在上述实施例的压电振动片的支撑结构中，是使用了导电性粘接剂，但也可以是其他材料。例如，可以使用金球进行热压接。金球可以同时进行电连接和固定，并且具有弹性，所以具有和有弹性的导电性粘接剂相同的效果。并且，可以是利用金球固定第1支撑部30-1～30-4，利用弹性率低的导电性粘接剂固定第2支撑部40、140等的组合。
另外，在上述实施例中，作为压电振动片，用具有从基部的周缘部在相对的方向延伸的两个驱动振动系统、和在与所述驱动振动系统的延伸方向垂直的两个方向延伸的两个检测用振动臂的压电振动片进行了说明，但本发明不限于这种形状的压电振动片。
例如，可以使用音叉型压电振动片，或具有从基部向一个方向延伸的一对驱动用振动臂和从所述基部向其他方向延伸的一对检测用振动臂的H型压电振动片等。
另外，在上述实施例中，说明了振动型压电陀螺仪用的压电振动片和压电振子，但本发明也可以适用于不具有旋转角速度检测功能的压电振动片和压电振子。例如，可以适用于基准时钟振荡器用或加速度传感器等的压电振动片和压电振子。
因此，根据上述实施例1～实施例7，可以提供一种即使在从外部施加振动或冲击时，也能保持稳定的驱动振动和检测振动，并且即使支撑压电振动片时也不易对驱动振动和检测振动产生抑制的压电振动片、压电振动片的支撑结构、压电振子以及振动型压电陀螺仪。
权利要求
1.一种压电振动片，其特征在于，形成有以下部分基部；从该基部在同一平面内呈放射状延伸的多个振动臂；在所述振动臂之间从所述基部延伸的多个具有弹性的第1梁；至少形成在所述梁的前端部的第1支撑部。
2.根据权利要求1所述的压电振动片，其特征在于，形成有所述第1支撑部和进一步设在所述基部的中心位置的第2支撑部。
3.根据权利要求1或2所述的压电振动片，其特征在于，形成有以下部分形成在所述梁的前端部的第1支撑部；隔着所述基部的中心位置对称设置的一对开口部；形成在所述开口部之间的具有弹性的第2梁；设在该梁的中心位置的第2支撑部；以及所述第1梁。
4.根据权利要求1或2所述的压电振动片，其特征在于，具有用于驱动形成在所述振动臂表面上的所述压电振动片进行振动的驱动电极，和形成在所述第1支撑部的表面和所述第2支撑部的表面上的导通电极，所述驱动电极与所述导通电极连接。
5.根据权利要求4所述的压电振动片，其特征在于，具有形成在所述振动臂表面上的所述驱动电极；和形成在与所述驱动电极不同的部位上，在从外部向所述压电振动片施加旋转角速度时，根据所述驱动振动和所述旋转角速度，检测出在所述压电振动片上产生的检测振动的检测电极，所述检测电极和所述驱动电极分别与不同的所述导通电极连接。
6.根据权利要求1所述的压电振动片，其特征在于，所述第1支撑部是与形成在所述振动臂周围的框部连续形成的。
7.根据权利要求6所述的压电振动片，其特征在于，所述框部形成为在所述基部和所述振动臂和所述梁之间具有大致相同的间隙。
8.根据权利要求6所述的压电振动片，其特征在于，所述梁的一部分形成刚性小于所述梁的其他部分的形状。
9.根据权利要求6所述的压电振动片，其特征在于，形成在所述振动臂的驱动电极和检测电极与形成在所述框部上的导通电极连接。
10.一种压电振动片的支撑结构，其特征在于，具有权利要求1所述的压电振动片；面对面地配置所述压电振动片的支撑台；把所述压电振动片固定在所述第1支撑部和所述支撑台之间以及所述第2支撑部和所述支撑台之间的固定部件。
11.根据权利要求10所述的压电振动片的支撑结构，其特征在于，所述固定部件是导电性材料。
12.根据权利要求11所述的压电振动片的支撑结构，其特征在于，所述固定部件是具有弹性的材料。
13.根据权利要求10所述的压电振动片的支撑结构，其特征在于，所述第2支撑部和所述支撑台之间的所述固定部件的厚度厚于所述第1支撑部和所述支撑台之间的所述固定部件的厚度。
14.一种压电振动片的支撑结构，其特征在于，具有权利要求6所述的压电振动片和固定粘接所述压电振动片的基部部件，形成在所述压电振动片上的框部被固定粘接在所述基部部件上。
15.根据权利要求14所述的压电振动片的支撑结构，其特征在于，所述压电振动片的框部的周缘部被固定粘接在所述基部部件的周缘部上。
16.一种压电振子，其特征在于，具有权利要求1所述的压电振动片；固定所述压电振动片的基部部件；收容所述压电振动片，并和所述基部部件一起将所述压电振动片密封固定的盖部件。
17.一种振动型压电陀螺仪，其特征在于，具有权利要求1所述的压电振动片；用于驱动所述压电振动片进行振动的驱动电路；以及在从外部向所述压电振动片施加旋转角速度时，检测出所述压电振动片所产生的检测振动的检测电路。
全文摘要
一种压电振动片及其支撑结构、压电振子及振动型压电陀螺仪。压电振动片(10)具有基部(12)；从基部(12)在同一平面内呈放射状延伸的多个驱动用振动臂(16－1～16－4)和检测用振动臂(20－1～20－2)，在所述振动臂之间形成有从基部(12)延伸的具有弹性的多个第1梁(32－1～32－4)，至少形成在所述梁的前端部的第1支撑部(30－1～30－4)。在所述驱动用振动臂和检测用振动臂形成电极图形，连接半导体装置(80)并被驱动。该压电振动片(10)被收容在由基部部件(82)和盖部件(84)构成的容器内，构成压电振子(200)、振动型压电陀螺仪(90)。从而，可保持稳定的驱动振动和检测振动。
文档编号H01L41/09GK1576785SQ200410069009
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月12日 优先权日2003年7月25日
发明者唐木荣二, 川内修 申请人:精工爱普生株式会社