JP2013019775A - 物理量検出器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】検出感度、検出精度などの物理量検出特性を向上させることが可能な物理量検出器の製造方法の提供。
【解決手段】ベース部１０と、継ぎ手部１１と、可動部１２と、ベース部１０と可動部１２とに継ぎ手部１１を跨いで架け渡された加速度検出素子１３と、を備えた加速度検出器１の製造方法であって、ベース部１０と、継ぎ手部１１と、可動部１２と、を一体で形成する素子支持体（１０１）形成工程と、加速度検出素子１３をベース部１０及び可動部１２に対して位置決めする位置決め部１０２ａ，１０２ｂを、加速度検出素子１３と一体で形成する加速度検出素子体（１０２）形成工程と、加速度検出素子１３をベース部１０と可動部１２とに架け渡し、位置決め部１０２ａ，１０２ｂを用いて位置決めし、ベース部１０と可動部１２とに固定する加速度検出素子体固定工程と、位置決め部１０２ａ，１０２ｂを除去する位置決め部除去工程と、を有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、物理量検出器の製造方法に関する。

従来、物理量検出器としては、加速度の印加によって変位しない固定部材、及び固定部材に梁にて支持され、加速度の印加によって変位する可動部材を備えた素子支持部材と、応力感応部及び応力感応部の両端部にそれぞれ一体化された固定端を有した応力感応素子と、を備え、応力感応素子が素子支持部材の固定部材と可動部材とによって両固定端をそれぞれ支持された構成の加速度検知ユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記加速度検知ユニットは、検出軸方向の加速度が印加されると、応力感応素子としての、例えば、双音叉型圧電振動片に加速度の程度に応じた応力が発生し、双音叉型圧電振動片の共振周波数が変化する現象を利用して、この共振周波数の変化から加速度検知ユニットに印加される加速度を検出するように構成されている。

特開２０１０−４３９２６号公報

特許文献１によれば、上記加速度検知ユニットは、製造工程において、素子支持部材と応力感応素子との位置合わせを、両者の外形輪郭（外郭）を一致させることにより行っている。
しかしながら、この方法では、加速度検知ユニットの素子支持部材の外形サイズと応力感応素子の外形サイズとを同じにしなければならない制約がある。
これにより、加速度検知ユニットは、例えば、加速度の検出感度向上のための質量増加策として素子支持部材を大きくしようとすると、それに連動して応力感応素子も大きくしなければならず、具体的には、応力感応素子の両固定端を必要以上に大きくしなければならないことになる。
この結果、加速度検知ユニットは、応力感応素子の必要以上に大きくなった両固定端にスプリアス（不要振動）が生じる虞がある。
このスプリアスの発生によって、加速度検知ユニットは、応力感応素子の共振周波数が本来の値から変化し、検出感度、検出精度などの加速度検出特性が劣化する虞がある。

加えて、加速度検知ユニットは、応力感応素子の必要以上に大きくなった両固定端を素子支持部材に固定するための、例えば、接着剤などの塗布範囲が必然的に広くなる。
この結果、加速度検知ユニットは、応力感応素子及び素子支持部材に生じる熱応力（温度変化による膨張や収縮を外部的な拘束によって妨げられたときに、物体内部に生じる応力）が大きくなる。
この熱応力の増大によって、加速度検知ユニットは、周囲の温度変化に伴う応力感応素子の共振周波数の変化量が増加することから、検出感度、検出精度などの温度特性が劣化する虞がある。

また、加速度検知ユニットは、例えば、検出感度向上のための別の質量増加策として、錘部を設けようとしても、最も効果的な場所である可動部材の自由端側のスペースが、応力感応素子の固定端によって占領されている状態にある。
この結果、加速度検知ユニットは、錘部を自由端から離れた、応力感応部と固定端と梁とに囲まれたスペースに設けざるを得ないことになる。
これにより、加速度検知ユニットは、錘部による検出感度向上策を効果的に実施することができない虞がある。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかる物理量検出器の製造方法は、平板状のベース部と、継ぎ手部を介して前記ベース部に接続された平板状の可動部と、を含んで構成された片持ち梁部と、前記ベース部と前記可動部とに前記継ぎ手部を跨いで架け渡された物理量検出素子と、を備えた物理量検出器の製造方法であって、前記片持ち梁部を用意する工程と、前記物理量検出素子から平面視において一体化して突出した形状の位置決め部を備えた前記物理量検出素子を用意する工程と、前記物理量検出素子を前記ベース部と前記可動部とに架け渡した状態で、前記位置決め部を前記ベース部及び前記可動部に対して位置決めし、前記ベース部と前記可動部とに固定する工程と、前記物理量検出素子を前記ベース部と前記可動部とに固定後、前記位置決め部を除去する工程と、を有することを特徴とする。

これによれば、物理量検出器の製造方法は、ベース部（固定部材に相当）と、継ぎ手部（梁に相当）と、可動部（可動部材に相当）と、が一体で形成された片持ち梁部（素子支持部材に相当）を用意する工程と、物理量検出素子（応力感応素子に相当）をベース部及び可動部に対して位置決めする位置決め部を備えた物理量検出素子を用意する工程と、物理量検出素子をベース部と可動部とに架け渡して位置決め部を用いて位置決めし、固定する工程と、物理量検出素子を固定後、位置決め部を除去する工程と、を有する。

これにより、物理量検出器の製造方法は、物理量検出素子を固定後、位置決め部を除去することから、物理量検出素子の固定部分（固定端に相当）を必要以上に大きくしなくてもよいことになる。
この結果、物理量検出器の製造方法は、物理量検出素子の固定部分の、例えば、スプリアスを抑制することができる。
これにより、物理量検出器の製造方法は、物理量検出器の検出感度、検出精度などの物理量検出特性を向上させることができる。

また、物理量検出器の製造方法は、物理量検出素子の固定部分を必要以上に大きくしなくてもよいことから、物理量検出素子の固定部分を、ベース部及び可動部に固定するための、例えば、接着剤などの塗布範囲が、特許文献１の従来構成と比較して狭くできる。
この結果、物理量検出器の製造方法は、物理量検出素子とベース部及び可動部とに生じる熱応力を抑制することができる。
これにより、物理量検出器の製造方法は、物理量検出器の検出感度、検出精度などの温度特性を向上させることができる。

また、物理量検出器の製造方法は、物理量検出素子を固定後、位置決め部を除去することから、物理量検出素子の固定部分と可動部の自由端との間にスペースを設けることができる。
これにより、物理量検出器の製造方法は、例えば、検出感度向上のための質量増加策として錘部を設ける場合、最も効果的な場所である可動部の自由端周辺に、錘部を設けることが可能になる。
この結果、物理量検出器の製造方法は、物理量検出器の錘部による検出感度向上策を効果的に実施することができる。

［適用例２］上記適用例にかかる物理量検出器の製造方法において、前記物理量検出器は、錘部を更に備え、前記位置決め部を除去した後の前記可動部に、前記錘部を配置して固定する工程を、更に有することが好ましい。

これによれば、物理量検出器の製造方法は、位置決め部を除去した後の可動部に、錘部を配置して固定する工程を有することから、物理量検出器の錘部による検出感度向上策を可動部のスペースの効率的活用により実施することができる。

［適用例３］上記適用例にかかる物理量検出器の製造方法において、前記物理量検出素子の前記ベース部及び前記可動部に対する位置決めを、前記位置決め部の外郭の少なくとも一部と、前記ベース部及び前記可動部の外郭の少なくとも一部とを一致させることにより行うことが好ましい。

これによれば、物理量検出器の製造方法は、物理量検出素子のベース部及び可動部に対する位置決めを、位置決め部の外郭の一部と、ベース部及び可動部の外郭の一部とを一致させることにより行う。
このことから、物理量検出器の製造方法は、例えば、位置決め部の外郭の一部と、ベース部及び可動部（以下、継ぎ手部を含めて片持ち梁部、素子支持体ともいう）の外郭の一部とを、互いに重ねたときに一致するように形成することで、位置決め部と一体の物理量検出素子（以下、物理量検出素子体ともいう）と、素子支持体とを重ねて載置することにより、上記外郭の一部が一致し両者の位置決めができる簡易な位置決め装置を用いることが可能となる。

［適用例４］上記適用例にかかる物理量検出器の製造方法において、前記位置決め部の前記外郭の一部、及び、前記ベース部及び前記可動部の前記外郭の一部は、角部であることが好ましい。

これによれば、物理量検出器の製造方法は、位置決め部の外郭の一部、及び、ベース部及び可動部の外郭の一部が、角部であることから、例えば、位置決め部の外郭の角部と素子支持体の外郭の角部とを、互いに重ねたときに一致するように形成することで、物理量検出素子体と、素子支持体とを重ねて載置することにより、上記角部が一致し両者の位置決めがより確実にできる簡易な位置決め装置を用いることが可能となる。

［適用例５］上記適用例にかかる物理量検出器の製造方法において、前記位置決め部は、前記ベース部及び前記可動部と重ねた平面視において、前記ベース部及び前記可動部の少なくとも一方の前記外郭の外側に突出する突出部を有することが好ましい。

これによれば、物理量検出器の製造方法は、位置決め部に突出部を有することから、物理量検出素子体と素子支持体とが重なった状態における位置決め部の除去作業を、例えば、突出部をつかんで位置決め部を持ち上げるようにして折り取るなどにより容易に行うことができる。

［適用例６］上記適用例にかかる物理量検出器の製造方法において、前記ベース部及び前記可動部の少なくとも一方に、前記位置決め部と重ねた平面視において、前記位置決め部の前記外郭の内側に切り欠かれた切り欠き部を有することが好ましい。

これによれば、物理量検出器の製造方法は、ベース部及び可動部の少なくとも一方に、切り欠き部を有することから、物理量検出素子体と、素子支持体とが重なった状態における位置決め部の除去作業を、例えば、切り欠き部に除去用治具を差し込んで位置決め部を持ち上げるようにして折り取るなどにより容易に行うことができる。

［適用例７］上記適用例にかかる物理量検出器の製造方法において、前記物理量検出素子を、前記ベース部と前記可動部とを結ぶ方向に沿って延びる少なくとも１つ以上の振動梁を有する物理量検出部と、該物理量検出部の両端に接続された一対の基部と、を備えて構成し、前記位置決め部は、前記基部の互いに対向する側とは反対側に連結した構成であることが好ましい。

これによれば、物理量検出器の製造方法は、物理量検出素子を、少なくとも１つ以上の振動梁を有する物理量検出部と、物理量検出部の両端に接続された一対の基部と、を備えて構成し、位置決め部を、基部の互いに対向する側とは反対側に連結して形成する。
このことから、物理量検出器の製造方法は、例えば、加わる加速度による可動部の変位に応じて振動梁が伸縮し、この際に生じる引っ張り応力または圧縮応力による振動梁の振動周波数（共振周波数）の変化を加速度に変換するという簡易な構成で、検出感度、検出精度の良好な物理量検出器が製造可能となる。
そして、物理量検出器の製造方法は、位置決め部を、基部の互いに対向する側とは反対側に連結して形成することから、例えば、可動部において、位置決め部を除去したあとの自由端側の空きスペースに錘部を設けることができる。
この結果、物理量検出器の製造方法は、検出感度が向上した物理量検出器を提供することができる。

［適用例８］上記適用例にかかる物理量検出器の製造方法において、前記位置決め部は、該位置決め部及び前記物理量検出素子よりも薄い連結部を介して前記物理量検出素子と一体であることが好ましい。

これによれば、物理量検出器の製造方法は、位置決め部が、位置決め部及び物理量検出素子よりも薄い連結部を介して物理量検出素子と一体であることから、例えば、連結部を折り取る（切断する）ことによって位置決め部の除去を容易に行うことができる。

［適用例９］上記適用例にかかる物理量検出器の製造方法において、前記連結部に括れ部を備えたことが好ましい。

これによれば、物理量検出器の製造方法は、連結部に括れ部を備えたことから、括れ部によって、連結部をより容易に折り取る（切断する）ことができる。
この結果、物理量検出器の製造方法は、位置決め部の除去を、より容易に行うことができる。

本実施形態の物理量検出器としての加速度検出器の概略構成を示す部分展開模式斜視図。 本実施形態の加速度検出器の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。 加速度検出器の動作について説明する模式断面図であり、（ａ）は、可動部が紙面下方（−Ｚ方向）に変位した状態を示す断面図、（ｂ）は、可動部が紙面上方（＋Ｚ方向）に変位した状態を示す断面図。 加速度検出器の製造工程の一例を示すフローチャート。 素子支持体形成工程を説明する模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。 加速度検出素子体形成工程を説明する模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。 加速度検出素子体固定工程を説明する模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。 位置決め部除去工程を説明する模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。 変形例１の加速度検出器の製造方法を説明する模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。 変形例２の加速度検出器の製造方法を説明する模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。

（実施形態）
最初に、物理量検出器としての加速度検出器の構成の一例について説明する。
図１は、本実施形態の加速度検出器の概略構成を示す部分展開模式斜視図である。図２は、図１の加速度検出器の概略構成を示す模式平断面図である。図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。なお、説明の便宜上、各配線は省略してあり、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。

図１、図２に示すように、加速度検出器１は、矩形平板状のベース部１０と、一方の端部（固定端）が継ぎ手部１１を介してベース部１０に接続された矩形平板状の可動部１２と、から構成された片持ち梁部と、ベース部１０と可動部１２とに継ぎ手部１１を跨いで架け渡された物理量検出素子としての加速度検出素子１３と、を備えている。

可動部１２には、平板の表裏面に相当する両主面１２ａ，１２ｂの他方の端部（自由端）側に一対の錘部（質量部）１５が配置されている。錘部１５は、接合材１６を介して主面１２ａ，１２ｂに接合されている。
ベース部１０、継ぎ手部１１、可動部１２は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出された水晶基板を用いて一体で略平板状に形成されている。
ベース部１０、継ぎ手部１１、可動部１２の外形形状は、フォトリソグラフィー、エッチングなどの技術を用いて精度よく形成されている。

継ぎ手部１１は、可動部１２の両主面１２ａ，１２ｂ側（ベース部の両主面１０ａ，１０ｂ側）からのハーフエッチングによって、ベース部１０と可動部１２とを区切るように、ベース部１０と可動部１２とを結ぶ方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に沿って有底の溝部１１ａが形成されている。
溝部１１ａにより、継ぎ手部１１のＹ軸方向に沿った断面形状（図２（ｂ）の形状）は、略Ｈ字状に形成されている。
この継ぎ手部１１により、可動部１２は、主面１２ａ（１２ｂ）と交差する方向（Ｚ軸方向）に加わる加速度に応じて、継ぎ手部１１を支点（回転軸）にして主面１２ａと交差する方向（Ｚ軸方向）に変位（回動）可能となっている。

錘部１５は、可動部１２の主面１２ａ（１２ｂ）側に突出する円柱状（円板状）の凸部１５ａを有し、凸部１５ａの先端部が、可動部１２の主面１２ａ（１２ｂ）に接合材１６を介して接合（固定）されている。
なお、凸部１５ａは、熱応力の抑制の観点から、可動部１２への接合に必要な面積を確保しつつ、平面サイズを極力小さくすることが好ましい。また、錘部１５は、接合時の傾き回避の観点から、平面視において、錘部１５の重心が凸部１５ａ内に収まることが好ましい。
錘部１５は、加速度検出器１の感度向上を図るべく平面サイズを極力大きくするために、可動部１２における継ぎ手部１１側とは反対側の自由端側から、加速度検出素子１３を避けて二股状で継ぎ手部１１近傍まで延び、平面視において、略Ｕ字状に形成されている。
錘部１５には、例えば、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）などの金属に代表される比較的比重の大きい材料が用いられている。なお、錘部１５の凸部１５ａは、接合材１６の塗布範囲を所定の範囲内に管理できれば、なくてもよい。
接合材１６には、弾性に優れたシリコーン系樹脂（変成シリコーン樹脂など）を含む接着剤である、例えば、シリコーン系熱硬化型接着剤が用いられている。

加速度検出素子１３は、ベース部１０と可動部１２とを結ぶ方向（Ｙ軸方向）に沿って延びる少なくとも１つ以上（ここでは２つ）の角柱状であって、Ｘ軸方向に屈曲振動をする振動梁１３ａ，１３ｂを有する加速度検出部１３ｃと、加速度検出部１３ｃの両端に接続された一対の基部１３ｄ，１３ｅと、を備えている。
加速度検出素子１３は、圧電材料を用いて２つの振動梁１３ａ，１３ｂと一対の基部１３ｄ，１３ｅとで二組の音叉を構成することから、双音叉型圧電振動片（双音叉型圧電振動素子、双音叉素子）とも呼ばれている。
加速度検出素子１３は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出された水晶基板を用いて、加速度検出部１３ｃと基部１３ｄ，１３ｅとが一体で略平板状に形成されている。また、加速度検出素子１３の外形形状は、フォトリソグラフィー、エッチングなどの技術を用いて精度よく形成されている。

加速度検出素子１３は、一方の基部１３ｄが可動部１２の主面１２ａ側に、例えば、低融点ガラス、共晶接合可能なＡｕ／Ｓｎ合金被膜、接着剤などの接合部材１７を介して固定され、他方の基部１３ｅがベース部１０の主面１０ａ側（可動部１２の主面１２ａと同じ側）に接合部材１７を介して固定されている。
なお、加速度検出素子１３と、ベース部１０の主面１０ａ及び可動部１２の主面１２ａとの間には、可動部１２の変位時に加速度検出素子１３とベース部１０及び可動部１２とが互いに接触しないように、所定の隙間が設けられている。この隙間は、本実施形態では、接合部材１７の厚さで管理されている。

加速度検出素子１３は、振動梁１３ａ，１３ｂの図示しない励振電極（駆動電極）から基部１３ｅに引き出された引き出し電極１３ｆ，１３ｇが、例えば、金属フィラーなどの導電性物質が混合された導電性接着剤（例えば、シリコーン系導電性接着剤）１８によって、ベース部１０の主面１０ａに設けられた接続端子１０ｃ，１０ｄと接続されている。
詳述すると、引き出し電極１３ｆは、接続端子１０ｃと接続され、引き出し電極１３ｇは、接続端子１０ｄと接続されている。
ベース部１０の接続端子１０ｃ，１０ｄは、図示しない配線によって、ベース部１０の主面１０ａの反対側の主面１０ｂに設けられた図示しない外部接続端子と接続されている。なお、励振電極、引き出し電極１３ｆ，１３ｇ、接続端子１０ｃ，１０ｄ、外部接続端子は、例えば、Ｃｒを下地層とし、その上にＡｕが積層された構成となっている。

ここで、加速度検出器１の動作について説明する。
図３は、加速度検出器の動作について説明する模式断面図である。図３（ａ）は、可動部が紙面下方（−Ｚ方向）に変位した状態を示し、図３（ｂ）は、可動部が紙面上方（＋Ｚ方向）に変位した状態を示す。

図３（ａ）に示すように、加速度検出器１は、Ｚ軸方向に加わる加速度＋Ｇに応じた慣性力によって、可動部１２が、継ぎ手部１１を支点にして−Ｚ方向に変位した場合、加速度検出素子１３には、Ｙ軸方向に基部１３ｄと基部１３ｅとが互いに離れる方向の引っ張り力が加わり、加速度検出部１３ｃの振動梁１３ａ，１３ｂに引っ張り応力が生じる。
これにより、加速度検出器１は、例えば、巻き上げられた弦楽器の弦のように、加速度検出部１３ｃの振動梁１３ａ，１３ｂの振動周波数（以下、共振周波数ともいう）が高くなる方に変化する。

一方、図３（ｂ）に示すように、加速度検出器１は、Ｚ軸方向に加わる加速度−Ｇに応じた慣性力によって、可動部１２が、継ぎ手部１１を支点にして＋Ｚ方向に変位した場合、加速度検出素子１３には、Ｙ軸方向に基部１３ｄと基部１３ｅとが互いに近づく方向の圧縮力が加わり、加速度検出部１３ｃの振動梁１３ａ，１３ｂに圧縮応力が生じる。
これにより、加速度検出器１は、例えば、巻き戻された弦楽器の弦のように、加速度検出部１３ｃの振動梁１３ａ，１３ｂの共振周波数が低くなる方に変化する。

加速度検出器１は、この共振周波数の変化を検出可能な構成となっている。Ｚ軸方向に加わる加速度（＋Ｇ、−Ｇ）は、この検出された共振周波数の変化の割合に応じて、ルックアップテーブルなどによって定められた数値に変換することで導出される。

次に、加速度検出器１の製造方法の一例について説明する。
図４は、加速度検出器の製造工程の一例を示すフローチャートであり、図５〜図８は、各主要製造工程を説明する模式平断面図である。

図４に示すように、加速度検出器１の製造方法は、片持ち梁部を用意する素子支持体形成工程Ｓ１と、位置決め部を備えた加速度検出素子を用意する加速度検出素子体形成工程Ｓ２と、加速度検出素子体固定工程Ｓ３と、位置決め部除去工程Ｓ４と、錘部固定工程Ｓ５と、を有している。

［素子支持体形成工程Ｓ１］
まず、図５に示すように、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出された水晶基板を用いて、フォトリソグラフィー、ウエットエッチングなどの技術により、ベース部１０と、継ぎ手部１１と、可動部１２と、を一体で形成する。説明の便宜上、ベース部１０と、継ぎ手部１１と、可動部１２と、が一体で形成された片持ち梁部を素子支持体１０１という。
ここで、素子支持体１０１は、平面視形状が長さＬ１、幅Ｗ１の矩形に形成されている。なお、素子支持体１０１の各部分の厚さの一例としては、ベース部１０及び可動部１２が２００μｍ〜４００μｍ程度、継ぎ手部１１が２０μｍ程度である。なお、継ぎ手部１１は、両主面１２ａ，１２ｂ側（両主面１０ａ，１０ｂ側）からのハーフエッチングによって形成する。

［加速度検出素子体形成工程Ｓ２］
ついで、図６に示すように、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出された水晶基板を用いて、フォトリソグラフィー、ウエットエッチングなどの技術により、加速度検出素子１３と、加速度検出素子１３から突出した形状であって、加速度検出素子１３をベース部１０及び可動部１２（素子支持体１０１）に対して位置決めする位置決め部１０２ａ，１０２ｂと、を一体で形成する。
詳述すると、紙面上下方向に長い矩形形状の位置決め部１０２ａを、位置決め部１０２ａ及び加速度検出素子１３よりも薄い梁状の連結部１０２ｃにより加速度検出素子１３の基部１３ｄに連結し、加速度検出素子１３と一体で形成する。
一方、紙面上下方向に長い矩形形状の位置決め部１０２ｂを、位置決め部１０２ｂ及び加速度検出素子１３よりも薄い梁状の連結部１０２ｄにより加速度検出素子１３の基部１３ｅに連結し、加速度検出素子１３と一体で形成する。
これにより、位置決め部１０２ａ，１０２ｂは、基部１３ｄ，１３ｅの互いに対向する側とは反対側に連結して形成されていることになる。

なお、位置決め部１０２ａ，１０２ｂと基部１３ｄ，１３ｅとの間には、段差Ｄを設ける。段差Ｄは、基部１３ｄ，１３ｅを固定する接合部材１７の所定の厚さと同一であることが好ましい。これにより、接合部材１７の厚さ管理が容易となる。
なお、連結部１０２ｃには、基部１３ｄ近傍に括れ部１０２ｅを形成し、連結部１０２ｄには、基部１３ｅ近傍に括れ部１０２ｆを形成することが好ましい。
説明の便宜上、位置決め部１０２ａ，１０２ｂ（連結部１０２ｃ，１０２ｄを含む）と加速度検出素子１３とが一体で形成された状態の加速度検出素子を加速度検出素子体１０２という。

図６に示すように、加速度検出素子体１０２は、位置決め部１０２ａの紙面上辺と位置決め部１０２ｂの紙面上辺とを直線で繋ぎ、位置決め部１０２ａの紙面下辺と位置決め部１０２ｂの紙面下辺とを直線で繋いだときの平面視における外郭形状が、長さＬ２、幅Ｗ２の矩形に形成されている。
ここで、加速度検出素子体１０２の長さＬ２は、素子支持体１０１の長さＬ１と同一であり（Ｌ２＝Ｌ１）、加速度検出素子体１０２の幅Ｗ２は、素子支持体１０１の幅Ｗ１と同一である（Ｗ２＝Ｗ１）。
これにより、素子支持体１０１と加速度検出素子体１０２とを互いに重ねたときには、素子支持体１０１の外郭の少なくとも一部（例えば、四隅部、換言すれば四つの角部）と、加速度検出素子体１０２の外郭の少なくとも一部（例えば、四隅部、換言すれば四つの角部）と、が一致することになる。

［加速度検出素子体固定工程Ｓ３］
ついで、図７に示すように、位置決め装置３０の載置面３１に素子支持体１０１を載置する。このとき、素子支持体１０１の四隅部を位置決め装置３０のＬ字状（逆Ｌ字状）の位置決め突起部３２により位置決めする。この位置決め突起部３２は、それぞれ紙面上下方向、紙面左右方向に移動可能な構成であって、素子支持体１０１のサイズのばらつきに応じて微調整できることが好ましい。
ここで、位置決め突起部３２の高さは、素子支持体１０１の厚さよりも高く形成され、素子支持体１０１及び加速度検出素子体１０２の位置決めを行うのに十分な高さに構成されている。

ついで、素子支持体１０１の上に加速度検出素子体１０２を重ねて載置し、加速度検出素子１３を素子支持体１０１のベース部１０と可動部１２とに架け渡し、位置決め部１０２ａ，１０２ｂにより位置決めする。
ここで、上述したように、素子支持体１０１の四隅部と加速度検出素子体１０２の四隅部とは、互いに重ねたときに一致するように形成されている。したがって、位置決め突起部３２で位置決めされた素子支持体１０１の上に、加速度検出素子体１０２を載置することにより、位置決め突起部３２で加速度検出素子体１０２が位置決めされ、素子支持体１０１の四隅部と加速度検出素子体１０２の四隅部とが互いに重なり合い確実に一致する。
これにより、加速度検出素子１３がベース部１０と可動部１２とに対して正確に位置決めされたことになる。

ついで、加速度検出素子体１０２（加速度検出素子１３）を素子支持体１０１（ベース部１０及び可動部１２）に固定する。
詳述すると、加速度検出素子１３の基部１３ｄを、可動部１２の主面１２ａに、例えば、低融点ガラス、共晶接合可能なＡｕ／Ｓｎ合金被膜、接着剤などの接合部材１７を介して固定（接合）し、基部１３ｅを、ベース部１０の主面１０ａに接合部材１７を介して固定する。

この際、前述したように、加速度検出素子１３と、ベース部１０の主面１０ａ及び可動部１２の主面１２ａとの間には、可動部１２の変位時に加速度検出素子１３とベース部１０及び可動部１２とが互いに接触しないように、所定の隙間を設ける必要がある。この隙間は、本実施形態では、接合部材１７の厚さで管理している。
ここで、加速度検出素子体１０２には、位置決め部１０２ａ，１０２ｂと基部１３ｄ，１３ｅとの間に段差Ｄが設けられている。この、段差Ｄは、前述の接合部材１７の所定の厚さと同一（所定の隙間と同一）である。
これにより、位置決め部１０２ａ，１０２ｂが密着するように、加速度検出素子体１０２全体を素子支持体１０１に押圧して基部１３ｄ，１３ｅを固定することで、接合部材１７の厚さを所定の厚さに管理することが可能となる。

ついで、加速度検出素子１３の引き出し電極１３ｆ，１３ｇを、例えば、金属フィラーなどの導電性物質が混合された導電性接着剤（例えば、シリコーン系導電性接着剤）１８を介して、ベース部１０の主面１０ａに設けられた接続端子１０ｃ，１０ｄと接続する。
詳述すると、まず、引き出し電極１３ｆと接続端子１０ｃとに跨るように導電性接着剤１８を塗布し、引き出し電極１３ｇと接続端子１０ｄとに跨るように導電性接着剤１８を塗布する。
ついで、導電性接着剤１８を加熱して硬化させ、引き出し電極１３ｆと接続端子１０ｃとを電気的に接続し、引き出し電極１３ｇと接続端子１０ｄとを電気的に接続する。
なお、この工程では、導電性接着剤１８に代えて金属ワイヤーを用いて、ワイヤーボンディングによって引き出し電極１３ｆ，１３ｇと接続端子１０ｃ，１０ｄとを電気的に接続してもよい。

［位置決め部除去工程Ｓ４］
ついで、図８に示すように、加速度検出素子体１０２の位置決め部１０２ａ，１０２ｂを除去する。
具体的には、連結部１０２ｃを括れ部１０２ｅで折り取る（切断する）ことにより位置決め部１０２ａを除去し、連結部１０２ｄを括れ部１０２ｆで折り取る（切断する）ことにより位置決め部１０２ｂを除去する。

［錘部固定工程Ｓ５］
ついで、図２に戻って、可動部１２の主面１２ａの位置決め部１０２ａを除去した空きスペースに錘部１５を接合材１６を介して固定（接合）する。また、可動部１２の主面１２ｂにも同様に錘部１５を接合材１６を介して固定する。
具体的には、まず、錘部１５の凸部１５ａの先端部平面に、弾性に優れたシリコーン系樹脂（変成シリコーン樹脂など）を含む、例えば、シリコーン系熱硬化型接着剤が用いられた接合材１６を、ディスペンサーなどの塗布装置で所定量塗布する。
ついで、錘部１５を凸部１５ａが可動部１２の主面１２ａ（１２ｂ）側になるようにして位置合わせし、可動部１２に配置する。
ついで、接合材１６を加熱して硬化させ、錘部１５を可動部１２の主面１２ａ（１２ｂ）に固定する。この際、前述したように、錘部１５の傾き回避の観点から、平面視において、錘部１５の重心が凸部１５ａ内に収まっていることが好ましい。

上記各工程などを経て、図１、図２に示すような、加速度検出器１を得る。
なお、上記各工程は、支障のない範囲で順番を適宜入れ換えてもよい。例えば、素子支持体形成工程Ｓ１と、加速度検出素子体形成工程Ｓ２とは、互いに入れ換えてもよく、別々のラインで同時進行させてもよい。
また、準備工程、検査工程、調整工程など上記以外の工程は、上記各工程の前後などに適宜行うものとする。

上述したように、本実施形態における加速度検出器１の製造方法は、ベース部１０と、継ぎ手部１１と、可動部１２と、を一体で形成する素子支持体形成工程Ｓ１と、加速度検出素子１３をベース部１０及び可動部１２に対して位置決めする位置決め部１０２ａ，１０２ｂを、加速度検出素子１３と一体で形成する加速度検出素子体形成工程Ｓ２と、加速度検出素子１３をベース部１０と可動部１２とに架け渡して位置決め部１０２ａ，１０２ｂを用いて位置決めし、固定する加速度検出素子体固定工程Ｓ３と、加速度検出素子１３を固定後、位置決め部１０２ａ，１０２ｂを除去する位置決め部除去工程Ｓ４と、を有する。

これにより、加速度検出器１の製造方法は、加速度検出素子１３を固定後、位置決め部１０２ａ，１０２ｂを除去することから、加速度検出素子１３の基部１３ｄ，１３ｅ（固定部分、固定端に相当）を必要以上に大きくしなくてもよい。
この結果、加速度検出器１の製造方法は、加速度検出素子１３の基部１３ｄ，１３ｅの、例えば、スプリアスを抑制することができる。
これにより、加速度検出器１の製造方法は、加速度検出素子１３の検出感度、検出精度などの加速度検出特性を向上させることができる。

また、加速度検出器１の製造方法は、加速度検出素子１３の基部１３ｄ，１３ｅを必要以上に大きくしなくてもよいことから、加速度検出素子１３の基部１３ｄ，１３ｅを、ベース部１０及び可動部１２に固定するための、接合部材１７の範囲を、特許文献１の従来構成と比較して狭くできる。
この結果、加速度検出器１の製造方法は、加速度検出素子１３とベース部１０及び可動部１２とに生じる熱応力を抑制することができる。
これにより、加速度検出器１の製造方法は、加速度検出素子１３の検出感度、検出精度などの温度特性を向上させることができる。

また、加速度検出器１の製造方法は、加速度検出素子１３を固定後、位置決め部１０２ａ，１０２ｂを除去することから、加速度検出素子１３の基部１３ｄ，１３ｅと可動部１２の自由端との間にスペースを設けることができる。
これにより、加速度検出器１の製造方法は、検出感度向上のための質量増加策として錘部１５を設ける場合、最も効果的な場所である可動部１２の自由端周辺に、錘部１５を設けることが可能になる。
この結果、加速度検出器１の製造方法は、加速度検出素子１３の錘部１５による検出感度向上策を効果的に実施することができる。

また、加速度検出器１の製造方法は、位置決め部１０２ａ，１０２ｂを除去した後の可動部１２の空きスペースに、錘部１５を配置して固定する錘部固定工程Ｓ５を有することから、加速度検出素子１３の錘部１５による検出感度向上策をスペースの効率的活用により実施することができる。

また、加速度検出器１の製造方法は、加速度検出素子１３のベース部１０及び可動部１２に対する位置決めを、位置決め部１０２ａ，１０２ｂの外郭の一部である角部（加速度検出素子体１０２の四隅）と、ベース部１０及び可動部１２の外郭の一部である角部（素子支持体１０１の四隅）とを一致させることにより行う。
このことから、加速度検出器１の製造方法は、素子支持体１０１と加速度検出素子体１０２とを重ねて載置面３１に載置し、両者の角部が一致するように位置決め突起部３２で両者を位置決めすることにより、加速度検出素子１３のベース部１０及び可動部１２に対する位置決めが確実に行える簡易な構成の位置決め装置３０を用いることが可能となる。

なお、位置決め部１０２ａ，１０２ｂの外郭の一部、及び、ベース部１０及び可動部１２の外郭の一部は、角部に限定されるものではなく、例えば、外形から内側に切りかかれた切り欠き部でもよく、外形から外側に突出した突出部でもよい。

また、加速度検出器１の製造方法は、加速度検出素子１３を、少なくとも１つ以上（ここでは２つ）の振動梁１３ａ，１３ｂを有する加速度検出部１３ｃと、加速度検出部１３ｃの両端に接続された一対の基部１３ｄ，１３ｅと、を備えて構成し、位置決め部１０２ａ，１０２ｂを、基部１３ｄ，１３ｅの互いに対向する側とは反対側に連結して形成する。
このことから、加速度検出器１の製造方法は、例えば、加わる加速度による可動部１２の変位に応じて振動梁１３ａ，１３ｂが伸縮し、この際に生じる引っ張り応力または圧縮応力による振動梁１３ａ，１３ｂの振動周波数の変化を加速度に変換するという簡易な構成で、検出感度、検出精度の良好な加速度検出器１が製造可能となる。
そして、加速度検出器１の製造方法は、位置決め部１０２ａ，１０２ｂを、基部１３ｄ，１３ｅの互いに対向する側とは反対側に連結して形成することから、可動部１２において、位置決め部１０２ａ，１０２ｂを除去したあとの自由端側のスペースに錘部１５を設けることができる。
この結果、加速度検出器１の製造方法は、検出感度が向上した加速度検出器１を提供することができる。

また、加速度検出器１の製造方法は、位置決め部１０２ａ，１０２ｂを、位置決め部１０２ａ，１０２ｂ及び加速度検出素子１３よりも薄い連結部１０２ｃ，１０２ｄを介して加速度検出素子１３と一体で形成することから、例えば、連結部１０２ｃ，１０２ｄを折り取ることによって位置決め部１０２ａ，１０２ｂの除去を容易に行うことができる。

また、加速度検出器１の製造方法は、連結部１０２ｃ，１０２ｄに括れ部１０２ｅ，１０２ｆを形成することから、括れ部１０２ｅ，１０２ｆによって連結部１０２ｃ，１０２ｄをより容易に折り取ることができる。
この結果、加速度検出器１の製造方法は、位置決め部１０２ａ，１０２ｂの除去を、より容易に行うことができる。
加えて、加速度検出器１の製造方法は、括れ部１０２ｅ，１０２ｆを基部１３ｄ，１３ｅの近傍に形成することにより、位置決め部１０２ａ，１０２ｂの除去時の基部１３ｄ，１３ｅ側に残った括れ部１０２ｅ，１０２ｆの残部の突出量を低減できる。
これにより、加速度検出器１の製造方法は、括れ部１０２ｅ，１０２ｆの残部と他部材との干渉を回避することができる。

なお、加速度検出素子体１０２の、位置決め部１０２ａ，１０２ｂと基部１３ｄ，１３ｅとの間の段差Ｄは、なくてもよい。つまり、加速度検出素子体１０２は、略平坦な平板状に形成してもよい。
これにより、加速度検出器１の製造方法は、接合部材１７の厚さ管理が重要になるが、例えば、ベース部１０及び可動部１２（素子支持体１０１）と加速度検出素子１３（加速度検出素子体１０２）との間に、所定の隙間に相当する厚さに形成されたスペーサーを挟んだ状態で、ベース部１０及び可動部１２と加速度検出素子１３とを接合部材１７によって固定し、接合部材１７の硬化後にスペーサーを除去することで、隙間を所定の範囲内に管理することができる。
なお、加速度検出器１の製造方法は、連結部１０２ｃ，１０２ｄの切断に支障がなければ、括れ部１０２ｅ，１０２ｆを形成しなくてもよい。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。
（変形例１）
図９は、変形例１の加速度検出器の製造方法を説明する模式図である。図９（ａ）は、平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。
図９に示すように、変形例１の加速度検出器の製造方法では、加速度検出素子体２０２の位置決め部２０２ａ，２０２ｂに、素子支持体１０１と重ねた平面視において、ベース部１０及び可動部１２の外郭の外側に突出する突出部２０２ｇ，２０２ｈを形成する。

これによれば、変形例１の加速度検出器の製造方法は、位置決め部２０２ａ，２０２ｂに突出部２０２ｇ，２０２ｈを形成することから、加速度検出素子体２０２と素子支持体１０１とが重なった状態における位置決め部２０２ａ，２０２ｂの除去作業を、例えば、突出部２０２ｇ，２０２ｈをつかんで位置決め部２０２ａ，２０２ｂを矢印のように持ち上げて、括れ部１０２ｅ，１０２ｆで折り取ることにより容易に行うことができる。
なお、突出部２０２ｇ，２０２ｈは、いずれか一方のみを設けてもよい。

（変形例２）
図１０は、変形例２の加速度検出器の製造方法を説明する模式図である。図１０（ａ）は、平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。
図１０に示すように、変形例２の加速度検出器の製造方法では、ベース部３１０及び可動部３１２に、素子支持体３０１と加速度検出素子体１０２とを重ねた平面視において、位置決め部１０２ａ，１０２ｂの外郭の内側に向けて、例えば、円弧状に切りかかれた切り欠き部３１０ｅ，３１２ｃを形成する。

これによれば、変形例２の加速度検出器の製造方法は、ベース部３１０及び可動部３１２に、切り欠き部３１０ｅ，３１２ｃを形成することから、加速度検出素子体１０２と、素子支持体３０１とが重なった状態における位置決め部１０２ａ，１０２ｂの除去作業を、例えば、切り欠き部３１０ｅ，３１２ｃに除去用治具を差し込んで位置決め部１０２ａ，１０２ｂを矢印のように持ち上げて、括れ部１０２ｅ，１０２ｆで折り取ることにより容易に行うことができる。
なお、切り欠き部３１０ｅ，３１２ｃは、いずれか一方のみを設けてもよい。また、変形例２の加速度検出器の製造方法は、変形例１と組み合わせてもよい。

なお、上記実施形態及び各変形例において、素子支持体１０１，３０１の材料は、水晶に限定するものではなく、ガラス、またはシリコンなどの半導体材料であってもよい。
また、加速度検出素子体１０２，２０２の材料は、水晶に限定するものではなく、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ₃）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ₂Ｂ₄Ｏ₇）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電材料、または酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電材料を被膜として備えたシリコンなどの半導体材料であってもよい。

以上、物理量検出器として加速度検出装器を例に挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されず、加速度検出結果から力、速度、距離などを検出する物理量検出器にも適用できる。

１…物理量検出器としての加速度検出器、１０…ベース部、１０ａ，１０ｂ…主面、１０ｃ，１０ｄ…接続端子、１１…継ぎ手部、１１ａ…溝部、１２…可動部、１２ａ，１２ｂ…主面、１３…物理量検出素子としての加速度検出素子、１３ａ，１３ｂ…振動梁、１３ｃ…物理量検出部としての加速度検出部、１３ｄ，１３ｅ…基部、１３ｆ，１３ｇ…引き出し電極、１５…錘部、１５ａ…凸部、１６…接合材、１７…接合部材、１８…導電性接着剤、３０…位置決め装置、３１…載置面、３２…位置決め突起部、１０１…素子支持体、１０２…加速度検出素子体、１０２ａ，１０２ｂ…位置決め部、１０２ｃ，１０２ｄ…連結部、１０２ｅ，１０２ｆ…括れ部。

Claims (9)

1. 平板状のベース部と、継ぎ手部を介して前記ベース部に接続された平板状の可動部と、を含んで構成された片持ち梁部と、前記ベース部と前記可動部とに前記継ぎ手部を跨いで架け渡された物理量検出素子と、を備えた物理量検出器の製造方法であって、
   前記片持ち梁部を用意する工程と、
   前記物理量検出素子から平面視において一体化して突出した形状の位置決め部を備えた前記物理量検出素子を用意する工程と、
   前記物理量検出素子を前記ベース部と前記可動部とに架け渡した状態で、前記位置決め部を前記ベース部及び前記可動部に対して位置決めし、前記ベース部と前記可動部とに固定する工程と、
   前記物理量検出素子を前記ベース部と前記可動部とに固定後、前記位置決め部を除去する工程と、
   を有することを特徴とする物理量検出器の製造方法。
2. 請求項１に記載の物理量検出器の製造方法において、
   前記物理量検出器は、錘部を更に備え、
   前記位置決め部を除去した後の前記可動部に、前記錘部を配置して固定する工程を、更に有することを特徴とする物理量検出器の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の物理量検出器の製造方法において、
   前記物理量検出素子の前記ベース部及び前記可動部に対する位置決めを、前記位置決め部の外郭の少なくとも一部と、前記ベース部及び前記可動部の外郭の少なくとも一部とを一致させることにより行うことを特徴とする物理量検出器の製造方法。
4. 請求項３に記載の物理量検出器の製造方法において、
   前記位置決め部の前記外郭の一部、及び、前記ベース部及び前記可動部の前記外郭の一部は、角部であることを特徴とする物理量検出器の製造方法。
5. 請求項３または請求項４に記載の物理量検出器の製造方法において、
   前記位置決め部は、前記ベース部及び前記可動部と重ねた平面視において、前記ベース部及び前記可動部の少なくとも一方の前記外郭の外側に突出する突出部を有することを特徴とする物理量検出器の製造方法。
6. 請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載の物理量検出器の製造方法において、
   前記ベース部及び前記可動部の少なくとも一方に、前記位置決め部と重ねた平面視において、前記位置決め部の前記外郭の内側に切り欠かれた切り欠き部を有することを特徴とする物理量検出器の製造方法。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の物理量検出器の製造方法において、
   前記物理量検出素子を、前記ベース部と前記可動部とを結ぶ方向に沿って延びる少なくとも１つ以上の振動梁を有する物理量検出部と、該物理量検出部の両端に接続された一対の基部と、を備えて構成し、
   前記位置決め部は、前記基部の互いに対向する側とは反対側に連結した構成であることを特徴とする物理量検出器の製造方法。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の物理量検出器の製造方法において、
   前記位置決め部は、該位置決め部及び前記物理量検出素子よりも薄い連結部を介して前記物理量検出素子と一体であることを特徴とする物理量検出器の製造方法。
9. 請求項８に記載の物理量検出器の製造方法において、
   前記連結部に括れ部を備えたことを特徴とする物理量検出器の製造方法。

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