JP4905518B2 - Vibrating gyroscope and manufacturing method of vibrating gyroscope - Google Patents

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Description

本発明は、振動型ジャイロスコープおよびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a vibrating gyroscope and a method for manufacturing the same.

最近、自動車の車体回転速度フィードバック式の車両制御方法に用いる回転速度センサ
ーに、振動型ジャイロスコープを使用することが検討されている。こうしたシステムにお
いては、操舵輪の方向自身は、ハンドルの回転角度によって検出する。これと同時に、実
際に車体が回転している回転速度を振動ジャイロスコープによって検出する。そして、操
舵輪の方向と実際の車体の回転速度を比較して差を求め、この差に基づいて車輪トルク、
操舵角に補正を加えることによって、安定した車体制御を実現する。 Recently, it has been studied to use a vibration gyroscope as a rotation speed sensor used in a vehicle control method of a vehicle body rotation speed feedback type. In such a system, the direction of the steering wheel itself is detected by the rotation angle of the steering wheel. At the same time, the rotational speed at which the vehicle body is actually rotating is detected by the vibration gyroscope. Then, the direction of the steered wheel is compared with the actual rotational speed of the vehicle body to obtain a difference, and based on this difference, the wheel torque,
By correcting the steering angle, stable vehicle body control is realized.

特開平１１−２８１３７２号公報JP-A-11-281372 特願平１１−２１７０５８号明細書Japanese Patent Application No. 11-217058

こうした振動型ジャイロスコープにおいては、回転軸に対して垂直な方向へと向かって
延びるように、振動子を配置することが望ましい。こうした振動型ジャイロスコープを提
供するために、本出願人は、特開平１１−２８１３７２号公報において、基部と、基部の
周縁から径方向に突出する複数の駆動振動系と、基部の周縁から径方向に突出する複数の
検出振動系とを備える平面型振動子を開示した。 In such a vibratory gyroscope, it is desirable to arrange the vibrator so as to extend in a direction perpendicular to the rotation axis. In order to provide such a vibration-type gyroscope, the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-281372, a base, a plurality of drive vibration systems projecting radially from the periphery of the base, and a radial direction from the periphery of the base. A planar vibrator comprising a plurality of detection vibration systems projecting from each other is disclosed.

しかし、本発明者がこの振動子を製作し、振動子の主面に所定の配線パターンを形成し
、更に検波回路を設けて回転角速度の検出を行ってみると、特に矩形波の駆動電圧信号を
使用して振動子を駆動したときなどに、次の問題が生ずることがあった。即ち、振動子に
二つの検出振動系を設け、各検出振動系からの検出信号をそれぞれ検出し、二つの検出信
号の差をとり、検波前の検出信号を得た。この検出信号には、矩形波の立ち上がり時の雑
音パルスに応答してノイズピークが現れている。ノイズの大きさは、ノイズピークの面積
に比例する。そして、検波後のノイズ信号のノイズレベルは、例えば３．２ｍＶとなった
。出力を２０ｍＶ／（°／ｓｅｃ）に合わせたときに、これは、０．１６°／ｓｅｃの回
転角速度に相当する。 However, when the present inventor manufactured this vibrator, formed a predetermined wiring pattern on the main surface of the vibrator, and further provided a detection circuit to detect the rotational angular velocity, in particular, a rectangular-wave drive voltage signal When the vibrator is driven using the following, the following problems may occur. That is, the vibrator was provided with two detection vibration systems, the detection signals from each detection vibration system were detected, and the difference between the two detection signals was taken to obtain a detection signal before detection. In this detection signal, a noise peak appears in response to a noise pulse when the rectangular wave rises. The magnitude of noise is proportional to the area of the noise peak. The noise level of the noise signal after detection is, for example, 3.2 mV. When the output is adjusted to 20 mV / (° / sec), this corresponds to a rotational angular velocity of 0.16 ° / sec.

本発明者は、この問題を解決するために、特願平１１−２１７０５８号明細書において
、振動型ジャイロスコープの駆動電極、検出電極への配線パターンを工夫した。これによ
ってノイズ信号のノイズレベルは著しく減少したが、いまだ未知の原因によるノイズ信号
があった。 In order to solve this problem, the present inventor devised a wiring pattern to drive electrodes and detection electrodes of a vibration gyroscope in Japanese Patent Application No. 11-217058. This significantly reduced the noise level of the noise signal, but there was still a noise signal due to an unknown cause.

本発明の課題は、振動型ジャイロスコープのノイズ信号のノイズレベルを低減すること
である。 An object of the present invention is to reduce the noise level of a noise signal of a vibration gyroscope.

本発明は、振動子を備えている振動型ジャイロスコープであって、前記振動子が、一対の主面、側面、前記振動子の重心が位置する基部、この基部の周縁部から突出する細長い支持部、この支持部から伸びる駆動振動片および前記基部から突出する検出振動片を備えており、前記振動型ジャイロスコープが、前記駆動振動片の少なくとも側面上に形成されている駆動電極、前記検出振動片の少なくとも側面上に形成されている検出電極、および前記支持部の両側の側面上に形成され、互いに導通している導電膜を備えていることを特徴とする。
また、前記導電膜が前記駆動電極に接続されている第一の導電膜であり、前記振動子が前記振動子の周縁から突出する突出部を備えており、前記振動型ジャイロスコープが、前記側面上に形成されており、前記検出電極に接続されている第二の導電膜を備えており、前記突出部において前記第一の導電膜と前記第二の導電膜とが絶縁されていることを特徴とする。 また、前記突出部に割断面が形成されており、この割断面において前記第一の導電膜と第二の導電膜とが絶縁されていることを特徴とする。
また、振動子を備えている振動型ジャイロスコープであって、前記振動子が、基部と、前記基部の周縁部から径方向に突出している第１の駆動振動系および第２の駆動振動系と、前記周縁部から径方向に突出している第１の検出振動片および第２の検出振動片と、を備え、 各前記駆動振動系は、前記周縁部から径方向に突出している支持部および前記支持部の突出する方向に対して垂直な方向に延びている一対の駆動振動片を有し、前記駆動振動片の少なくとも両側の側面に配置され互いに導通されている側面上駆動電極と、前記検出振動片の少なくとも両側の側面に配置され互いに導通されている側面上検出電極と、前記支持部の少なくとも両側の側面に配置され互いに導通されている側面上支持部導電膜と、前記周縁部に配置され、前記側面上支持部導電膜を介して前記側面上駆動電極に接続されている第一の導電膜と、前記周縁部に配置され、前記第一の導電膜が配置されていない前記周縁部に設けられ、前記側面上検出電極に接続されている第二の導電膜と、を備え、前記周縁部において、前記検出振動片の付け根と前記支持部の付け根との間に、それぞれ少なくとも一つの突出部を有し、前記突出部の先端部には、前記突出部における主体部の幅よりも狭い割断面が配置され、前記割断面は絶縁面であることを特徴としていてもよい。
また、振動子を備えている振動型ジャイロスコープであって、前記振動子が、基部と、前記基部の周縁部から径方向に突出している第１の駆動振動系および第２の駆動振動系と、前記周縁部から径方向に突出している第１の検出振動片および第２の検出振動片と、を備え、 各前記駆動振動系は、前記周縁部から径方向に突出している支持部および前記支持部の突出する方向に対して垂直な方向に延びている一対の駆動振動片を有し、前記駆動振動片の少なくとも両側の側面に配置され互いに導通されている側面上駆動電極と、 前記検出振動片の少なくとも両側の側面に配置され互いに導通されている側面上検出電極と、 前記支持部の少なくとも両側の側面に配置され互いに導通されている側面上支持部導電膜と、前記周縁部に配置され、前記側面上支持部導電膜を介して前記側面上駆動電極に接続されている第一の導電膜と、前記周縁部に配置され、前記第一の導電膜が配置されていない前記周縁部に設けられ、前記側面上検出電極に接続されている第二の導電膜と、前記駆動振動片の一方の主面側または他方の主面側の少なくとも一方に設けられている主面側駆動電極と、前記検出振動片の一方の主面側または他方の主面側の少なくとも一方に設けられている主面側検出電極と、を備え、前記周縁部において、前記検出振動片の付け根と前記支持部の付け根との間に、それぞれ少なくとも一つの突出部を有し、前記突出部の先端部には、前記突出部における主体部の幅よりも狭い割断面が配置され、前記割断面は絶縁面であり、前記基部の少なくとも一方の主面上に、前記第１の駆動振動系の側面上駆動電極に接続されている第１の配線パターン、前記第１の駆動振動系の主面側駆動電極に接続されている第２の配線パターン、前記第２の駆動振動系の側面上駆動電極に接続されている第３の配線パターン、前記第２の駆動振動系の主面側駆動電極に接続されている第４の配線パターン、前記第１の検出振動片の側面上検出電極に接続されている第５の配線パターン、前記第１の検出振動片の主面側検出電極に接続されている第６の配線パターン、前記第２の検出振動片の側面上検出電極に接続されている第７の配線パターン、前記第２の検出振動片の主面側検出電極に接続されている第８の配線パターンと、を有し、前記第１から前記第８の配線パターンの全てがそれぞれ接続されておらず、前記第１から前記第４の配線パターンが前記振動子の重心を中心として回転対称に配置されており、かつ前記第５から前記第８の配線パターンが前記振動子の重心を中心として回転対称に配置されていることを特徴としていてもよい。
また、前記振動子の平面視において、前記振動子の外形が前記振動子の重心に対して略回転対称であることを特徴としていてもよい。
また、前記振動子の前記割断面以外の側面の全体が、実質的に前記第一の導電膜および前記第二の導電膜によって被覆されていることを特徴としていてもよい。

The present invention is a vibratory gyroscope provided with a vibrator, wherein the vibrator has a pair of main surfaces, side surfaces, a base portion where the center of gravity of the vibrator is located, and an elongated support projecting from a peripheral portion of the base portion , A drive vibration piece extending from the support portion, and a detection vibration piece protruding from the base, wherein the vibration gyroscope is formed on at least a side surface of the drive vibration piece, the detection vibration A detection electrode formed on at least a side surface of the piece, and a conductive film formed on the side surfaces on both sides of the support portion and conducting to each other are provided.
The conductive film is a first conductive film connected to the drive electrode, the vibrator includes a protrusion protruding from a peripheral edge of the vibrator, and the vibrating gyroscope includes the side surface. A second conductive film connected to the detection electrode, wherein the first conductive film and the second conductive film are insulated at the protruding portion. Features. In addition, a split section is formed in the projecting portion, and the first conductive film and the second conductive film are insulated in the split section.
Further, the vibratory gyroscope includes a vibrator, wherein the vibrator includes a base, and a first drive vibration system and a second drive vibration system that protrude in a radial direction from a peripheral portion of the base. A first detection vibration piece and a second detection vibration piece protruding in a radial direction from the peripheral portion, and each of the driving vibration systems includes a support portion protruding in the radial direction from the peripheral portion and the A drive electrode on a side surface that is disposed on at least both side surfaces of the drive vibration piece and is electrically connected to each other, the drive electrode having a pair of drive vibration pieces extending in a direction perpendicular to a direction in which the support portion protrudes; Side detection electrodes disposed on at least both side surfaces of the resonator element and electrically connected to each other; side support electrode conductive films disposed on at least both side surfaces of the support member and electrically connected to each other; and disposed on the peripheral edge portion And said A first conductive film connected to the driving electrode on the side surface via a conductive film on the side surface; and a peripheral film disposed on the peripheral portion and not disposed with the first conductive film. A second conductive film connected to the detection electrode on the side surface, and at the periphery, at least one protrusion is provided between the base of the detection vibrating piece and the base of the support portion. And a split section that is narrower than the width of the main portion of the projecting section is disposed at the tip of the projecting section, and the split section may be an insulating surface.
Further, the vibratory gyroscope includes a vibrator, wherein the vibrator includes a base, and a first drive vibration system and a second drive vibration system that protrude in a radial direction from a peripheral portion of the base. A first detection vibration piece and a second detection vibration piece protruding in a radial direction from the peripheral portion, and each of the driving vibration systems includes a support portion protruding in the radial direction from the peripheral portion and the A drive electrode on a side surface that has a pair of drive vibration pieces extending in a direction perpendicular to a direction in which the support portion protrudes, is disposed on at least both sides of the drive vibration piece and is electrically connected to each other; Side detection electrodes arranged on at least both sides of the resonator element and connected to each other; conductive films on the side support arranged on at least both sides of the support and connected to each other; and arranged on the peripheral edge Before A first conductive film connected to the driving electrode on the side surface via a conductive film on the side surface; and a peripheral film disposed on the peripheral portion and not disposed with the first conductive film. The second conductive film connected to the detection electrode on the side surface, the main surface side drive electrode provided on at least one of the one main surface side or the other main surface side of the drive vibration piece, A main surface side detection electrode provided on at least one of one main surface side or the other main surface side of the detection vibration piece, and at the periphery, the base of the detection vibration piece and the base of the support portion Each having at least one projecting portion, and at the tip portion of the projecting portion, a split section narrower than the width of the main portion of the projecting portion is disposed, and the split section is an insulating surface, On at least one main surface of the base, the first A first wiring pattern connected to the drive electrode on the side surface of the drive vibration system, a second wiring pattern connected to the main surface side drive electrode of the first drive vibration system, and the second drive vibration system A third wiring pattern connected to the driving electrode on the side surface of the second wiring pattern, a fourth wiring pattern connected to the driving electrode on the main surface side of the second driving vibration system, and a side surface of the first detection vibrating piece The fifth wiring pattern connected to the detection electrode, the sixth wiring pattern connected to the main surface side detection electrode of the first detection vibrating piece, and the detection electrode on the side surface of the second detection vibrating piece A seventh wiring pattern that is connected, and an eighth wiring pattern that is connected to the main-surface-side detection electrode of the second detection vibrating piece, and the first to eighth wiring patterns Not all are connected to each other, the first to the fourth The wiring pattern is disposed rotationally symmetrically about the center of gravity of the vibrator, and the fifth to eighth wiring patterns are disposed rotationally symmetrically about the center of gravity of the vibrator. May be.
The outer shape of the vibrator may be substantially rotationally symmetric with respect to the center of gravity of the vibrator in a plan view of the vibrator.
Further, the entire side surface of the vibrator other than the fractured surface may be substantially covered with the first conductive film and the second conductive film.

本発明者は、前述の振動子においてノイズ信号が発生する原因について検討した結果、
振動子の側面上の電極のパターニングが難しいことに注目した。例えば水晶のような圧電
単結晶からなる振動子においては、駆動振動片、検出振動片の側面上と主面上との双方に
電極を設け、主面上の電極と側面上の電極との間に電界を発生させている。この際には、
主面上の電極だけでなく、側面上の電極も高精度でパターニングする必要がある。これに
は以下の方法がある。
（１）開口部を有するメタルマスクを利用し、開口部内で金属を振動子表面に直接成膜
する。
（２）フォトリソグラフを用いた電極エッチング法、リフトオフ法。
（３）レーザーによって金属膜をアブレーション加工し、除去する方法。 As a result of examining the cause of noise signal generation in the above-described vibrator,
We focused on the difficulty of patterning the electrodes on the sides of the transducer. For example, in a vibrator made of a piezoelectric single crystal such as quartz, electrodes are provided on both the side surface and the main surface of the drive vibration piece and the detection vibration piece, and between the electrode on the main surface and the electrode on the side surface. An electric field is generated. In this case,
It is necessary to pattern not only the electrode on the main surface but also the electrode on the side surface with high accuracy. There are the following methods for this.
(1) Using a metal mask having an opening, metal is directly formed on the surface of the vibrator in the opening.
(2) Electrode etching method and lift-off method using photolithography.
(3) A method of ablating and removing a metal film with a laser.

しかし、いずれの方法も、振動子の主面上のパターニングの際には高精度を実現し易い
が、側面上のパターニングを精確に行うことは難しかった。
このため、側面上の電極の形状の精度が低く、振動片ごとに主面上の電極との位置関係
にずれが生じていたものと思われる。 However, in either method, it is easy to achieve high accuracy in patterning on the main surface of the vibrator, but it is difficult to perform patterning on the side surface accurately.
For this reason, the accuracy of the shape of the electrode on the side surface is low, and it is considered that the positional relationship with the electrode on the main surface is shifted for each resonator element.

これに対して、本発明者は、駆動電極および検出電極に接続されている各導電膜をそれ
ぞれ振動子の側面上に形成し、振動子に突出部を設け、この突出部において第一の導電膜
と第二の導電膜とを絶縁することを想到した。つまり、突出部の形状によって第一の導電
膜と第二の導電膜との境界をパターニングすることにした。これによって、第一のの導電
膜と第二の導電膜との境界におけるパターニングが容易かつ精確に行える。これによって
、側面上の駆動電極、検出電極のパターニングを、別途、精確に行う必要がなくなり、従
って側面上の駆動電極、検出電極と主面上の各電極との相対的位置の変位やずれなどに起
因するノイズ信号を低減することに成功した。 In contrast, the present inventor forms each conductive film connected to the drive electrode and the detection electrode on the side surface of the vibrator, and provides a protrusion on the vibrator. It was conceived to insulate the film from the second conductive film. That is, the boundary between the first conductive film and the second conductive film is patterned according to the shape of the protruding portion. Thus, patterning at the boundary between the first conductive film and the second conductive film can be performed easily and accurately. This eliminates the need for precise and precise patterning of the drive electrodes and detection electrodes on the side surfaces, and therefore displacements and displacements of the relative positions of the drive electrodes and detection electrodes on the side surfaces and the respective electrodes on the main surface, etc. We succeeded in reducing the noise signal caused by the noise.

割断とは、予め破損し易いような形状を有する、突出部と基板本体との間の割断部位を
、振動子に応力を加えることによって破損させ、振動子を基板本体から切り離すことであ
る。こうした割断方法は、上述のように側面上の導電膜のパターニングに利用できる。ま
た、非常に容易に多数の振動子を成形できる方法である。 The cleaving is to break a cleaving portion between the protruding portion and the substrate main body, which has a shape that is easily damaged in advance, by applying stress to the vibrator, thereby separating the vibrator from the substrate main body. Such a cleaving method can be used for patterning the conductive film on the side surface as described above. In addition, it is a method in which a large number of vibrators can be formed very easily.

好ましくは、突出部に割断面が形成されており、この割断面において第一の導電膜と第
二の導電膜とが絶縁されている。これによって、各導電膜の境界が割断面によって自動的
に精確にパターニングされる。 Preferably, a split section is formed in the protruding portion, and the first conductive film and the second conductive film are insulated in the split section. As a result, the boundary of each conductive film is automatically and accurately patterned by the cut section.

好ましくは、振動子の実質的に割断面以外の側面の全体が、第一の導電膜および第二の
導電膜によって被覆されている。これによって、最初の基板の段階では振動子の側面の全
体にわたって導電膜を形成し、次いで各振動子を基板本体から割断することで、割断面以
外の部分に自動的に導電膜がパターニングされる。 Preferably, substantially the entire side surface of the vibrator other than the fractured surface is covered with the first conductive film and the second conductive film. As a result, a conductive film is formed over the entire side surface of the vibrator at the stage of the first substrate, and then each vibrator is cleaved from the substrate body, so that the conductive film is automatically patterned in a portion other than the fractured surface. .

好ましくは、振動子が複数の検出振動系を備えており、各検出振動系ごとにそれぞれ第
二の導電膜が形成されており、各第二の導電膜と第一の導電膜とがそれぞれ突出部におい
て絶縁されている。また、振動子が複数の駆動振動系を備えており、各駆動振動系ごとに
それぞれ第一の導電膜が形成されており、各第一の導電膜と第二の導電膜とがそれぞれ突
出部において絶縁されている。 Preferably, the vibrator includes a plurality of detection vibration systems, a second conductive film is formed for each detection vibration system, and each of the second conductive film and the first conductive film protrudes. It is insulated at the part. The vibrator includes a plurality of drive vibration systems, and a first conductive film is formed for each drive vibration system, and the first conductive film and the second conductive film are respectively protruding portions. Is insulated.

本発明を好適に適用できる振動子は、振動子の重心が位置する基部、この基部の周縁部
から突出する複数の駆動振動系および基部の周縁部から突出する少なくとも一つの検出振
動系を備えており、振動型ジャイロスコープが、各駆動振動系にそれぞれ形成されている
各駆動電極、基部の少なくとも一方の主面上に、各駆動電極に対応してそれぞれ形成され
ている配線パターンおよび各配線パターンに接続されている電力供給パッドを備えており
、各配線パターンおよび前記各電力供給パッドが互いに接続されておらず、各配線パター
ンに対して独立して電力が供給される。 A vibrator to which the present invention can be suitably applied includes a base where the center of gravity of the vibrator is located, a plurality of drive vibration systems protruding from the peripheral edge of the base, and at least one detection vibration system protruding from the peripheral edge of the base. In addition, the vibration gyroscope has each drive electrode formed in each drive vibration system, a wiring pattern and each wiring pattern respectively formed on at least one main surface of the base corresponding to each drive electrode. The wiring patterns and the power supply pads are not connected to each other, and power is supplied independently to the wiring patterns.

これによって、信号電圧波の立ち上がり時の雑音に応答して検波前の検出信号に生ずる
ノイズピークが、著しく抑制される。 As a result, noise peaks occurring in the detection signal before detection in response to noise at the rise of the signal voltage wave are remarkably suppressed.

この場合に特に好ましくは、基部内において、各配線パターンおよび各電力供給パッド
が、振動子の重心を中心として反対側に設けられている。これによって、検出振動系への
電気機械的影響を一層低減できる。 In this case, particularly preferably, each wiring pattern and each power supply pad are provided on the opposite side with the center of gravity of the vibrator as the center in the base. This can further reduce the electromechanical influence on the detection vibration system.

更に好ましくは、基部内において、各配線パターンおよび各電力供給パッドが、振動子
の重心を中心として略回転対称（略中心対称）の位置に設けられている。これは、一つの
配線パターンおよび一つの電力供給パッドを、振動子の重心を中心として所定角度回転さ
せると、他の配線パターンおよび電力供給パッドの位置に位置することを意味している。 More preferably, in the base, each wiring pattern and each power supply pad are provided at a position that is substantially rotationally symmetric (substantially centrally symmetric) about the center of gravity of the vibrator. This means that when one wiring pattern and one power supply pad are rotated by a predetermined angle around the center of gravity of the vibrator, they are located at the positions of other wiring patterns and power supply pads.

この実施形態において特に好ましくは、振動子が二つの駆動振動系、各駆動振動系にそ
れぞれ対応する二つの配線パターンおよび各駆動振動系に対応する二つの電力供給パッド
を備えており、各配線パターンおよび各電力供給パッドが、振動子の重心を中心として略
点対称の位置に設けられている。 In this embodiment, particularly preferably, the vibrator includes two drive vibration systems, two wiring patterns corresponding to the respective drive vibration systems, and two power supply pads corresponding to the respective drive vibration systems. Each power supply pad is provided at a substantially point-symmetrical position about the center of gravity of the vibrator.

本発明の特に好適な実施形態においては、各駆動振動系が、それぞれ、基部から延びる
細長い支持部と、この支持部から支持部に対して交差する方向に延びる少なくとも一片の
駆動振動片とを備えており、駆動振動片がその支持部への付け根を中心として所定面内で
屈曲振動し、振動子が所定面内で回転したときに支持部がその基部への付け根を中心とし
て所定面内で屈曲振動する。こうした形態の振動子を使用した場合には、本発明の作用効
果が著しく増幅される。 In a particularly preferred embodiment of the present invention, each drive vibration system includes an elongated support portion extending from the base portion and at least one drive vibration piece extending from the support portion in a direction intersecting the support portion. The drive vibrating piece bends and vibrates in a predetermined plane with the root to the support portion as the center, and when the vibrator rotates in the predetermined plane, the support portion has the center to the base to the base portion in the predetermined plane. Bends and vibrates. When such a vibrator is used, the effect of the present invention is remarkably amplified.

また、本発明は、振動子を備えている振動型ジャイロスコープを製造する方法であって
、振動子が、一対の主面と側面と振動子の周縁から突出する突出部とを備えており、振動
子および振動子の前記突出部に連結されている基板本体を備えている基板を準備し、振動
子を基板本体から突出部において割断することを特徴とする。 Further, the present invention is a method of manufacturing a vibratory gyroscope provided with a vibrator, the vibrator including a pair of main surfaces and side surfaces and a protruding portion protruding from the periphery of the vibrator, A substrate including a vibrator and a substrate main body connected to the protruding portion of the vibrator is prepared, and the vibrator is cleaved from the substrate main body at the protruding portion.

この場合に特に好ましくは、複数の割断部位の間に、振動子および基板本体から割断に
よって切り離される割断片が設けられている。この場合には、割断片を押圧することによ
って、振動子を基板本体から容易に切り離すことができ、この際に振動子に余計な圧力が
かからない。これによって、振動子の微細な変形に起因するノイズを防止できる。こうし
たノイズの問題は、駆動振動モードおよび検出振動モードが所定面内にあるような振動型
ジャイロスコープにおいて、特に重要である。 In this case, it is particularly preferable that a split piece that is cut off from the vibrator and the substrate body is provided between the plurality of split portions. In this case, the vibrator can be easily separated from the substrate body by pressing the split piece, and no extra pressure is applied to the vibrator. As a result, noise caused by fine deformation of the vibrator can be prevented. Such a noise problem is particularly important in a vibration type gyroscope in which the drive vibration mode and the detection vibration mode are in a predetermined plane.

また、本発明者は、振動子が、一対の主面、側面、振動子の重心が位置する基部、この
基部の周縁部から突出する細長い支持部、この支持部から伸びる駆動振動片および基部か
ら突出する検出振動片を備えており、振動型ジャイロスコープが、駆動振動片の側面上に
形成されている駆動電極、検出振動片の側面上に形成されている検出電極を備えている場
合に、支持部の両側の側面上にそれぞれ導電膜を形成し、各側面上の各導電膜を互いに導
通させることによって、やはり前述のノイズが減少することを見出した。 Further, the inventor of the present invention has a vibrator having a pair of main surfaces, side surfaces, a base portion where the center of gravity of the vibrator is located, an elongated support portion protruding from a peripheral portion of the base portion, a driving vibration piece extending from the support portion, and a base portion When the vibrating gyroscope is provided with a driving electrode formed on the side surface of the driving vibration piece and a detection electrode formed on the side surface of the detection vibrating piece, It has been found that the above-mentioned noise is reduced by forming conductive films on the side surfaces on both sides of the support part and making the conductive films on the respective side surfaces conductive.

以上述べたように、本発明によれば、振動型ジャイロスコープのノイズ信号のノイズレ
ベルを低減できる。 As described above, according to the present invention, the noise level of the noise signal of the vibration gyroscope can be reduced.

本発明の一実施形態に係る振動型ジャイロスコープ１を、振動子２の一方の主面２ａ側から見た概略平面図である。1 is a schematic plan view of a vibrating gyroscope 1 according to an embodiment of the present invention as viewed from one main surface 2a side of a vibrator 2. FIG. 本発明の一実施形態に係る振動型ジャイロスコープ１を、振動子２の他方の主面２ｂ側から見た概略平面図である。1 is a schematic plan view of a vibratory gyroscope 1 according to an embodiment of the present invention as viewed from the other main surface 2b side of a vibrator 2. FIG. 振動子１と、振動子に接続されている基板本体３０とを備えている基板３３の主要部を概略的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing a main part of a substrate 33 including a vibrator 1 and a substrate body 30 connected to the vibrator. 図３において、振動子と基板本体との接続部分を拡大して示す平面図である。FIG. 4 is an enlarged plan view showing a connection portion between a vibrator and a substrate body in FIG. 3. 基板本体３０と振動子２とを備える基板３３を概略的に示す平面図である。FIG. 6 is a plan view schematically showing a substrate 33 including a substrate body 30 and a vibrator 2.

以下、図面を参照しつつ、本発明を更に詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施形態に係る振動型ジャイロスコープ１を、振動子２の一方の主
面２ａ側から見た概略平面図であり、図２は、ジャイロスコープ１を、振動子２の他方の
主面２ｂ側から見た概略平面図である。 FIG. 1 is a schematic plan view of a vibratory gyroscope 1 according to an embodiment of the present invention viewed from one main surface 2a side of a vibrator 2, and FIG. It is the schematic plan view seen from the other main surface 2b side.

振動子２は、基部９、一対の駆動振動系３Ａ、３Ｂおよび一対の検出振動系４Ａ、４Ｂ
を備えている。本例の基部９は、振動子の重心ＧＯ（振動子が振動していないときの重心
）を中心として四回対称の略正方形をなしており、各駆動振動系３Ａ、３Ｂ、各検出振動
系４Ａ、４Ｂは、それぞれ、基部９の周縁部９ａの各辺から突出している。なお、本例で
は、基部９の中央部分に支持孔１０が形成されており、支持孔１０の中に重心ＧＯが位置
している。 The vibrator 2 includes a base 9, a pair of drive vibration systems 3A and 3B, and a pair of detection vibration systems 4A and 4B.
It has. The base 9 in this example has a substantially square shape that is four-fold symmetric about the center of gravity GO of the vibrator (the center of gravity when the vibrator is not oscillating), and each of the drive vibration systems 3A and 3B and each detection vibration system. 4A and 4B protrude from each side of the peripheral edge portion 9a of the base portion 9, respectively. In this example, a support hole 10 is formed in the central portion of the base 9, and the center of gravity GO is located in the support hole 10.

各駆動振動系３Ａ、３Ｂは、それぞれ、基部９の周縁部９ａから径方向に突出する細長
い支持部６Ａ、６Ｂと、支持部６Ａ、６Ｂの長手方向に直交する方向に向かって延びる各
一対の駆動振動片５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄとを備えている。８は、各駆動振動片と各支持
部との連結部分である。６ａは支持部の付け根であり、６ｂは支持部の先端部分である。
各検出振動系４Ａ、４Ｂは、それぞれ、基部９の周縁部９ａから径方向に突出して延びる
細長い検出振動片７Ａ、７Ｂからなっている。 Each of the drive vibration systems 3A and 3B includes a pair of elongated support portions 6A and 6B protruding in the radial direction from the peripheral edge portion 9a of the base portion 9, and a pair of each extending in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the support portions 6A and 6B. Drive vibration pieces 5A, 5B, 5C, and 5D are provided. Reference numeral 8 denotes a connecting portion between each drive vibrating piece and each support portion. 6a is the root of the support part, and 6b is the tip part of the support part.
Each detection vibration system 4A, 4B is composed of elongated detection vibration pieces 7A, 7B extending in a radial direction from the peripheral edge 9a of the base 9.

駆動振動片５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄの一方の主面２ａ上には、図１に示すように、駆動
電極１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄが形成されており、各駆動振動片の他方の主面２ｂ
上には、図２に示すように、駆動電極１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇ、１１Ｈが形成されている
。駆動振動片５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄの各側面上には、駆動電極１１Ｊ、１１Ｋ、１１Ｌ
、１１Ｍ、１１Ｎ、１１Ｐ、１１Ｑ、１１Ｒが形成されている。 Drive electrodes 11A, 11B, 11C, and 11D are formed on one main surface 2a of the drive vibration pieces 5A, 5B, 5C, and 5D, as shown in FIG. Surface 2b
On the top, drive electrodes 11E, 11F, 11G, and 11H are formed as shown in FIG. Drive electrodes 11J, 11K, and 11L are provided on the side surfaces of the drive vibrating pieces 5A, 5B, 5C, and 5D.
, 11M, 11N, 11P, 11Q, and 11R are formed.

本例においては、各駆動振動片において、一方の主面上の駆動電極１１Ａ、１１Ｂ、１
１Ｃ、１１Ｄと、他方の主面上の駆動電極１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇ、１１Ｈとを電気的に
接続し、同電位とする。これと共に、各駆動振動片において、側面上の各駆動電極を同電
位とする。そして、主面上の駆動電極と側面上の駆動電極との間に、交流電圧信号を印加
することによって、矢印Ａ、Ｂに示すように、各駆動振動片に屈曲振動を励振する。 In this example, in each drive vibrating piece, the drive electrodes 11A, 11B, 1 on one main surface are provided.
1C and 11D and drive electrodes 11E, 11F, 11G, and 11H on the other main surface are electrically connected to have the same potential. At the same time, each drive electrode on the side surface has the same potential in each drive vibration piece. Then, by applying an AC voltage signal between the drive electrode on the main surface and the drive electrode on the side surface, as shown by arrows A and B, bending vibration is excited in each drive vibration piece.

この際、駆動振動片５Ａと５Ｂとが同位相で共振し、駆動振動片５Ｃと５Ｄとが同位相
で共振し、屈曲振動片５Ａ−５Ｄの駆動振動の全体の重心が、振動子の重心ＧＯ上か、ま
たはその近傍に位置するようにする。 At this time, the drive vibration pieces 5A and 5B resonate in the same phase, the drive vibration pieces 5C and 5D resonate in the same phase, and the center of gravity of the drive vibration of the bending vibration pieces 5A-5D is the center of gravity of the vibrator. It is located on or near GO.

この状態で、振動子１を所定面（Ｘ−Ｙ面）内でωのように回転させると、回転中にコ
リオリ力が振動子１に作用する結果、各支持部６Ａ、６Ｂは、矢印Ｃ、Ｄのように、その
付け根６ａを中心として屈曲振動する。この際、支持部６Ａと６Ｂとの各屈曲振動の位相
は、重心ＧＯを中心として周方向に見たときに反対向きになる。これに対応して、各検出
振動片７Ａ、７Ｂは、矢印Ｅ、Ｆに示すように、その付け根を中心として屈曲振動する。
支持部６Ａと検出振動片７Ａ、支持部６Ｂと検出振動片７Ｂとは、重心ＧＯを中心として
周方向に見たときに、任意の時点において互いに逆方向へと屈曲している。 In this state, when the vibrator 1 is rotated like ω in a predetermined plane (XY plane), the Coriolis force acts on the vibrator 1 during the rotation, so that each of the support portions 6A and 6B has an arrow C. , D and vibrate around the root 6a. At this time, the phases of the bending vibrations of the support portions 6A and 6B are opposite to each other when viewed in the circumferential direction around the center of gravity GO. Corresponding to this, as shown by arrows E and F, the detection vibrating pieces 7A and 7B bend and vibrate around their roots.
The support portion 6A and the detection vibrating piece 7A, and the support portion 6B and the detection vibration piece 7B are bent in directions opposite to each other at an arbitrary time point when viewed in the circumferential direction around the center of gravity GO.

各検出振動片７Ａ、７Ｂの一方の主面２ａ上には、検出電極１４Ａ、１４Ｂが形成され
ており、各検出振動片の他方の主面２ｂ上には、検出電極１４Ｃ、１４Ｄが形成されてお
り、各検出振動片の側面上には、検出電極１４Ｅ、１４Ｆ、１４Ｇ、１４Ｈが形成されて
いる。 Detection electrodes 14A and 14B are formed on one main surface 2a of each detection vibrating piece 7A and 7B, and detection electrodes 14C and 14D are formed on the other main surface 2b of each detection vibration piece. The detection electrodes 14E, 14F, 14G, and 14H are formed on the side surfaces of the respective detection vibrating pieces.

本例では、基部９の４箇所に突出部２４が形成されており、各突出部２４に割断面２５
が設けられている。そして、振動子の側面のほぼ全面が、割断面２５を除いて導電膜１８
、１９、２０、２１によって被覆されている。そして、各割断面２５には導電膜は設けら
れておらず、従って各導電膜は割断面において絶縁されている。 In this example, projecting portions 24 are formed at four locations on the base 9, and each projecting portion 24 has a split section 25.
Is provided. Then, almost the entire side surface of the vibrator is formed on the conductive film 18 except for the split section 25.
, 19, 20, and 21. In addition, no conductive film is provided in each split section 25, and therefore each conductive film is insulated in the split section.

駆動振動系３Ａに属する側面上の各駆動電極１１Ｊ、１１Ｋ、１１Ｌ、１１Ｍと、支持
部６Ａの各側面上の導電膜２６Ａ、２６Ｂとは、すべてつながっており、第一の導電膜１
８の一部を構成している。駆動振動系３Ｂに属する側面上の各駆動電極１１Ｎ、１１Ｒ、
１１Ｑ、１１Ｐと、支持部６Ｂの各側面上の導電膜２６Ｃ、２６Ｄとは、すべてつながっ
ており、第一の導電膜２０の一部を構成している。 The drive electrodes 11J, 11K, 11L, and 11M on the side surfaces belonging to the drive vibration system 3A are all connected to the conductive films 26A and 26B on the side surfaces of the support portion 6A.
8 constitutes a part. The drive electrodes 11N, 11R on the side surfaces belonging to the drive vibration system 3B
11Q and 11P and the conductive films 26C and 26D on each side surface of the support portion 6B are all connected to each other and constitute a part of the first conductive film 20.

また、検出振動系４Ａに属する側面上の各検出電極１４Ｅ、１４Ｆは、互いにつながっ
ており、第二の導電膜２１の一部を構成している。検出振動系４Ｂに属する側面上の各検
出電極１４Ｇ、１４Ｈは、互いにつながっており、第二の導電膜１９の一部を構成してい
る。 Further, the detection electrodes 14E and 14F on the side surfaces belonging to the detection vibration system 4A are connected to each other and constitute a part of the second conductive film 21. The detection electrodes 14G and 14H on the side surfaces belonging to the detection vibration system 4B are connected to each other and constitute a part of the second conductive film 19.

振動子の一方の主面２ａ上には、側面上の駆動電極１１Ｊ、１１Ｋ、１１Ｌ、１１Ｍ用
の配線パターン１２Ａが形成されており、その末端が電力供給パッド１３Ａに接続されて
いる。また、主面２ａ上には、主面上の駆動電極１１Ｃ、１１Ｄに電力を供給するための
配線パターン３８Ａおよびパッド１３Ｂが形成されている。 On one main surface 2a of the vibrator, wiring patterns 12A for the drive electrodes 11J, 11K, 11L, and 11M on the side surfaces are formed, and the ends thereof are connected to the power supply pad 13A. On the main surface 2a, wiring patterns 38A and pads 13B for supplying power to the drive electrodes 11C and 11D on the main surface are formed.

振動子の他方の主面２ｂ上には、側面上の駆動電極１１Ｎ、１１Ｐ、１１Ｒ、１１Ｑに
電力を供給するための配線パターン１２Ｂが形成されており、また、主面２ｂ上の駆動電
極１１Ｅ、１１Ｆ用の配線パターン３８Ｂが形成されている。各配線パターン１２Ｂ、３
８Ｂは、それぞれ貫通孔の内壁面上の導電膜２３、主面２ａ上の配線パターン２２を通し
て、パッド１３Ｃ、１３Ｄに対して接続されている。 A wiring pattern 12B for supplying power to the drive electrodes 11N, 11P, 11R, and 11Q on the side surface is formed on the other main surface 2b of the vibrator, and the drive electrode 11E on the main surface 2b. , 11F wiring pattern 38B is formed. Each wiring pattern 12B, 3
8B is connected to the pads 13C and 13D through the conductive film 23 on the inner wall surface of the through hole and the wiring pattern 22 on the main surface 2a, respectively.

従って、電力供給パッド１３Ａ、１３Ｂと、１３Ｃ、１３Ｄとの間に交流電圧信号を印
加することによって、駆動振動片５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄをそれぞれ矢印Ａ、Ｂのように
屈曲振動させることができる。 Therefore, by applying an AC voltage signal between the power supply pads 13A, 13B and 13C, 13D, the drive vibrating pieces 5A, 5B, 5C, 5D can be flexibly vibrated as indicated by arrows A, B, respectively. it can.

検出振動片７Ａの主面上の各検出電極１４Ａ、１４Ｃは、それぞれパッド３５Ｂ、３５
Ｈに接続されている。検出振動片７Ａの側面上の各検出電極１４Ｅ、１４Ｆは、パッド３
５Ｃ、３５Ｉ、３５Ａ、３５Ｇに接続されている。 The detection electrodes 14A and 14C on the main surface of the detection vibrating piece 7A are respectively connected to pads 35B and 35B, respectively.
Connected to H. The detection electrodes 14E and 14F on the side surface of the detection vibrating piece 7A are connected to the pad 3
It is connected to 5C, 35I, 35A, and 35G.

検出振動片７Ｂの主面上の各検出電極１４Ｂ、１４Ｄは、それぞれパッド３５Ｅ、３５
Ｌに接続されている。検出振動片７Ｂの側面上の各検出電極１４Ｇ、１４Ｈは、パッド３
５Ｆ、３５Ｊ、３５Ｄ、３５Ｋに接続されている。 The detection electrodes 14B and 14D on the main surface of the detection vibrating piece 7B are respectively connected to pads 35E and 35E.
Connected to L. The detection electrodes 14G and 14H on the side surface of the detection vibrating piece 7B are connected to the pad 3
It is connected to 5F, 35J, 35D, and 35K.

各検出振動片７Ａ、７Ｂが屈曲振動すると、主面上の検出電極１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｂ
、１４Ｄと、側面上の検出電極１４Ｅ、１４Ｆ、１４Ｇ、１４Ｈとの間で信号電圧が発生
する。 When each detection vibrating piece 7A, 7B is flexibly vibrated, the detection electrodes 14A, 14C, 14B on the main surface
, 14D and the detection electrodes 14E, 14F, 14G, 14H on the side surfaces generate signal voltages.

本例では、各配線パターンおよび電力供給パッドが、重心ＧＯを中心として互いに回転
対称の位置にある。 In this example, each wiring pattern and the power supply pad are in rotationally symmetric positions around the center of gravity GO.

好ましくは、振動子が所定面内に延びている。これは厚さにして１ｍｍ以下の範囲内に
複数の振動系が形成されている場合を含む。 Preferably, the vibrator extends in a predetermined plane. This includes the case where a plurality of vibration systems are formed within a thickness of 1 mm or less.

振動子の材質は特に限定するものでないが、水晶、ＬｉＮｂＯ3、ＬｉＴａＯ3、ニオブ
酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体（Ｌｉ（Ｎｂ，Ｔａ）Ｏ3）単結晶、ホウ酸リチ
ウム単結晶、ランガサイト単結晶等からなる圧電単結晶を使用することが好ましい。 The material of the vibrator is not particularly limited. Crystal, LiNbO 3 , LiTaO 3 , lithium niobate-lithium tantalate solid solution (Li (Nb, Ta) O 3 ) single crystal, lithium borate single crystal, langasite single It is preferable to use a piezoelectric single crystal made of a crystal or the like.

本発明の振動子を圧電性材料によって形成した場合には、この振動子に駆動電極および
検出電極を設ける。圧電性材料としては、圧電単結晶の他に、ＰＺＴ等の圧電セラミック
スがある。 When the vibrator of the present invention is formed of a piezoelectric material, the vibrator is provided with a drive electrode and a detection electrode. Examples of the piezoelectric material include piezoelectric ceramics such as PZT in addition to the piezoelectric single crystal.

各突出部２４は、振動子内において絶縁が必要な位置に設けるものであり、その限りに
おいて特に位置は限定されない。突出部２４の割断面２５の幅は、絶縁を充分に行える幅
であれば限定されないが、実用上は０．１ｍｍ以上が好ましい。 Each protrusion 24 is provided at a position where insulation is required in the vibrator, and the position is not particularly limited as long as it is provided. The width of the fractured surface 25 of the protruding portion 24 is not limited as long as it can sufficiently insulate, but is practically preferably 0.1 mm or more.

複数の突出部２４を設ける場合には、各突出部２４が、振動子の重心Ｏに対して回転対
称の位置にあることが好ましい。ここで、回転対称とは、重心Ｏを中心として特定の突出
部を回転させたときに、隣接する突出部の位置にくることを言う。図１、図２の例では突
出部は４回対象の位置にある。 When providing the some protrusion 24, it is preferable that each protrusion 24 exists in the rotationally symmetric position with respect to the gravity center O of a vibrator | oscillator. Here, the rotational symmetry means that when a specific protrusion is rotated around the center of gravity O, it comes to the position of the adjacent protrusion. In the example of FIGS. 1 and 2, the protrusion is at the target position four times.

図１、図２の振動子を基板から切り出す際には、好ましくは図３−図５に示すような基
板３３を使用する。基板３３は、基板本体３０と、本体３０内に形成された所定個数の振
動子１とからなる（図５の例では振動子は４個である）。基板本体３０と振動子との間に
は、溝２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄが形成されている。振動子の例えば４個の突出部
２４が、基板本体３０と、それぞれ割断片２８を通して接続されている。 When the vibrator of FIGS. 1 and 2 is cut out from the substrate, a substrate 33 as shown in FIGS. 3 to 5 is preferably used. The substrate 33 includes a substrate main body 30 and a predetermined number of vibrators 1 formed in the main body 30 (the number of vibrators is four in the example of FIG. 5). Grooves 27A, 27B, 27C, and 27D are formed between the substrate body 30 and the vibrator. For example, four protrusions 24 of the vibrator are connected to the substrate body 30 through the split pieces 28, respectively.

各割断領域を図４に拡大して示す。各割断片２８と各突出部２４との間には割断部２９
があり、各割断片２８と基板本体３０の突出部２４との間にも割断部２９がある。割断部
２９には凹み３１が形成されている。割断片２８を押圧することによって、２つの割断部
２９を同時に割断させ、振動子を割断片２８および本体３０から切り離す。 Each cleavage region is shown in an enlarged manner in FIG. A cleaved portion 29 is provided between each cleaved piece 28 and each protruding portion 24.
There is a cleaved portion 29 between each cleaved piece 28 and the protruding portion 24 of the substrate body 30. A recess 31 is formed in the cleaving portion 29. By pressing the split piece 28, the two split portions 29 are split simultaneously, and the vibrator is separated from the split piece 28 and the main body 30.

以下、具体的な実験結果を示す。
まず、図３−図５に示す基板３３を製造した。具体的には、厚さ０．３ｍｍの水晶のＺ
板のウエハーに、スパッタ法によって、所定位置に、厚さ２００オングストロームのクロ
ム膜と、厚さ５０００オングストロームの金膜とを形成した。
ウエハーの両面にレジストをコーティングした。 Specific experimental results are shown below.
First, the substrate 33 shown in FIGS. 3 to 5 was manufactured. Specifically, a 0.3 mm thick quartz Z
A chromium film having a thickness of 200 angstroms and a gold film having a thickness of 5000 angstroms were formed at predetermined positions on the wafer of the plate by sputtering.
Resist was coated on both sides of the wafer.

このウエハーを、ヨウ素とヨウ化カリウムとの水溶液に浸漬し、余分な金膜をエッチン
グによって除去し、更に硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸との水溶液にウエハーを浸
漬し、余分なクロム膜をエッチングして除去した。
温度８０℃の重フッ化アンモニウムに２０時間ウエハーを浸漬し、ウエハーをエッチン
グし、振動子の外形を形成した。メタルマスクを使用して、厚さ２０００オングストロー
ムのアルミニウム膜を電極膜として形成した。 This wafer is immersed in an aqueous solution of iodine and potassium iodide, and the excess gold film is removed by etching. Further, the wafer is immersed in an aqueous solution of cerium ammonium nitrate and perchloric acid, and the excess chromium film is etched. Removed.
The wafer was immersed in ammonium bifluoride at a temperature of 80 ° C. for 20 hours, and the wafer was etched to form the outer shape of the vibrator. An aluminum film having a thickness of 2000 angstroms was formed as an electrode film using a metal mask.

得られた振動子の基部２の各辺の長さは６．０ｍｍとした。また、各支持部６Ａ、６Ｂ
の長さ、検出振動片７Ａ、７Ｂの長さは、６．０ｍｍとした。各支持部、各屈曲振動片の
幅は１．０ｍｍとした。各検出電極の寸法は、幅０．６ｍｍ×長さ２．８ｍｍであり、検
出振動片の付け根から１．２−４．０ｍｍの位置に形成されていた。各駆動電極の寸法は
、幅０．６ｍｍ×長さ２．８ｍｍであった。振動子２の中央部に、０．７５ｍｍ×０．７
５ｍｍの正方形の支持孔１０を形成した。 The length of each side of the base 2 of the obtained vibrator was 6.0 mm. Also, each support portion 6A, 6B
And the lengths of the detection vibrating pieces 7A and 7B were 6.0 mm. The width of each support portion and each bending vibration piece was 1.0 mm. Each detection electrode had a width of 0.6 mm × a length of 2.8 mm, and was formed at a position of 1.2 to 4.0 mm from the base of the detection vibrating piece. Each drive electrode had a width of 0.6 mm and a length of 2.8 mm. 0.75 mm × 0.7 in the center of the vibrator 2
A 5 mm square support hole 10 was formed.

この基板３３から、前述のようにして振動子２を割断した。次いで、支持孔１０に直径
０．６ｍｍの金属ピンを通し、金属ピンに対して振動子をシリコーン樹脂接着剤によって
接着した。 The vibrator 2 was cleaved from the substrate 33 as described above. Next, a metal pin having a diameter of 0.6 mm was passed through the support hole 10, and the vibrator was bonded to the metal pin with a silicone resin adhesive.

この振動子に対して、４ボルトの矩形波による自励振発振駆動を行い、駆動振動を生じ
させ、振動子２を所定面内で回転させた。駆動振動の固有共振周波数は２２．２ｋＨｚで
あり、検出振動モードの固有共振周波数は２３．０ｋＨｚである。回転角速度の検出感度
を測定した結果、２０ｍＶ／°／ｓｅｃの信号が得られた。 This vibrator was driven by self-excited oscillation by a rectangular wave of 4 volts to generate drive vibration, and the vibrator 2 was rotated within a predetermined plane. The natural resonance frequency of the drive vibration is 22.2 kHz, and the natural resonance frequency of the detection vibration mode is 23.0 kHz. As a result of measuring the detection sensitivity of the rotational angular velocity, a signal of 20 mV / ° / sec was obtained.

この状態で、非回転時の電気ノイズ成分を測定したところ、０．０３ｍＶと非常に低く
なっていた。 In this state, when the electrical noise component at the time of non-rotation was measured, it was very low as 0.03 mV.

１…振動型ジャイロスコープ ２…振動子 ２ａ…一方の主面 ２ｂ…他方の主面 ３
Ａ、３Ｂ…駆動振動系 ４Ａ、４Ｂ…検出振動系 ５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ…駆動振動片
６Ａ、６Ｂ…支持部 ７Ａ、７Ｂ…検出振動片 ９…基部 １１Ａ−１１Ｒ…駆動電極
１２Ａ、１２Ｂ、３８Ａ、３８Ｂ…配線パターン １３Ａ−１３Ｆ…電力供給パ
ッド １４Ａ−１４Ｈ…検出電極 １８、２０…第一の導電膜 １９、２１…第二の導電
膜 ２４…割断面 ２５…突出部 ２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ…支持部の側面上の
導電膜 ２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄ…振動子と基板本体との間の溝 ２８…割断片
２９…割断部 ３０…基板本体 ３３…基板。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vibrating gyroscope 2 ... Vibrator 2a ... One main surface 2b ... The other main surface 3
A, 3B ... Drive vibration system 4A, 4B ... Detection vibration system 5A, 5B, 5C, 5D ... Drive vibration piece 6A, 6B ... Support part 7A, 7B ... Detection vibration piece 9 ... Base part 11A-11R ... Drive electrode 12A, 12B , 38A, 38B ... wiring pattern 13A-13F ... power supply pad 14A-14H ... detection electrode 18, 20 ... first conductive film 19, 21 ... second conductive film 24 ... split cross section 25 ... protrusion 26A, 26B, 26C, 26D: conductive films on side surfaces of the support portion 27A, 27B, 27C, 27D ... grooves between the vibrator and the substrate body 28 ... a split piece 29 ... a cleaving portion 30 ... a substrate body 33 ... a substrate.

Claims (3)

振動子を備えている振動型ジャイロスコープであって、
前記振動子が、基部と、前記基部の周縁部から径方向に突出している第１の駆動振動系および第２の駆動振動系と、前記周縁部から径方向に突出している第１の検出振動片および第２の検出振動片と、を備え、
各前記駆動振動系は、前記周縁部から径方向に突出している支持部および前記支持部の突出する方向に対して垂直な方向に延びている一対の駆動振動片を有し、
前記駆動振動片の少なくとも両側の側面に配置され互いに導通されている側面上駆動電極と、
前記検出振動片の少なくとも両側の側面に配置され互いに導通されている側面上検出電極と、
前記支持部の少なくとも両側の側面に配置され互いに導通されている側面上支持部導電膜と、
前記周縁部に配置され、前記側面上支持部導電膜を介して前記側面上駆動電極に接続されている第一の導電膜と、
前記周縁部に配置され、前記第一の導電膜が配置されていない前記周縁部に設けられ、前記側面上検出電極に接続されている第二の導電膜と、
前記駆動振動片の一方の主面側または他方の主面側の少なくとも一方に設けられている主面側駆動電極と、
前記検出振動片の一方の主面側または他方の主面側の少なくとも一方に設けられている主面側検出電極と、を備え、
前記周縁部において、前記検出振動片の付け根と前記支持部の付け根との間に、それぞれ少なくとも一つの突出部を有し、前記突出部の先端部には、前記突出部における主体部の幅よりも狭い割断面が配置され、前記割断面は絶縁面であり、
前記基部の少なくとも一方の主面上に、前記第１の駆動振動系の側面上駆動電極に接続されている第１の配線パターン、前記第１の駆動振動系の主面側駆動電極に接続されている第２の配線パターン、前記第２の駆動振動系の側面上駆動電極に接続されている第３の配線パターン、前記第２の駆動振動系の主面側駆動電極に接続されている第４の配線パターン、前記第１の検出振動片の側面上検出電極に接続されている第５の配線パターン、前記第１の検出振動片の主面側検出電極に接続されている第６の配線パターン、前記第２の検出振動片の側面上検出電極に接続されている第７の配線パターン、前記第２の検出振動片の主面側検出電極に接続されている第８の配線パターンと、を有し、
前記第１から前記第８の配線パターンの全てがそれぞれ接続されておらず、前記第１から前記第４の配線パターンが前記振動子の重心を中心として回転対称に配置されており、かつ前記第５から前記第８の配線パターンが前記振動子の重心を中心として回転対称に配置されていることを特徴とする、振動型ジャイロスコープ。 A vibratory gyroscope equipped with a vibrator,
The vibrator includes a base, a first drive vibration system and a second drive vibration system protruding in a radial direction from a peripheral portion of the base, and a first detection vibration protruding in a radial direction from the peripheral portion. A piece and a second detection vibrating piece,
Each of the drive vibration systems has a support portion protruding in the radial direction from the peripheral portion and a pair of drive vibration pieces extending in a direction perpendicular to the direction in which the support portion protrudes,
A drive electrode on the side surface disposed on the side surfaces on at least both sides of the drive vibration piece and electrically connected to each other;
A detection electrode on a side surface arranged on at least both side surfaces of the detection vibrating piece and electrically connected to each other;
A support film on the side surface disposed on the side surfaces on both sides of the support portion and electrically connected to each other;
A first conductive film disposed on the peripheral edge and connected to the drive electrode on the side surface through the support film on the side surface;
A second conductive film disposed on the peripheral edge, provided on the peripheral edge where the first conductive film is not disposed, and connected to the detection electrode on the side surface;
A main surface side drive electrode provided on at least one of one main surface side or the other main surface side of the drive vibration piece;
A main surface side detection electrode provided on at least one of one main surface side or the other main surface side of the detection vibrating piece ,
In the peripheral portion, at least one protrusion is provided between the base of the detection vibrating piece and the base of the support, and the leading end of the protrusion has a width of the main portion of the protrusion. disposed narrower fractured even found the fractured Ri insulating surface der,
A first wiring pattern connected to a drive electrode on the side surface of the first drive vibration system is connected to a drive electrode on the main surface side of the first drive vibration system on at least one main surface of the base. The second wiring pattern, the third wiring pattern connected to the driving electrode on the side surface of the second driving vibration system, and the second wiring pattern connected to the main surface side driving electrode of the second driving vibration system. 4, a fifth wiring pattern connected to the detection electrode on the side surface of the first detection vibrating piece, and a sixth wiring connected to the main surface side detection electrode of the first detection vibrating piece A pattern, a seventh wiring pattern connected to the detection electrode on the side surface of the second detection vibrating piece, an eighth wiring pattern connected to the main surface side detection electrode of the second detection vibrating piece, Have
All of the first to eighth wiring patterns are not connected to each other, the first to fourth wiring patterns are rotationally symmetric about the center of gravity of the vibrator, and the first 5. The vibratory gyroscope, wherein the fifth to eighth wiring patterns are rotationally symmetric about the center of gravity of the vibrator. 前記振動子の平面視において、前記振動子の外形が前記振動子の重心に対して略回転対称であることを特徴する、請求項１に記載の振動型ジャイロスコープ。   2. The vibrating gyroscope according to claim 1, wherein an outer shape of the vibrator is substantially rotationally symmetric with respect to a center of gravity of the vibrator in a plan view of the vibrator. 前記振動子の前記割断面以外の側面の全体が、実質的に前記第一の導電膜および前記第二の導電膜によって被覆されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の振動型ジャイロスコープ。   3. The vibration according to claim 1, wherein the entire side surface of the vibrator other than the fractured surface is substantially covered with the first conductive film and the second conductive film. Type gyroscope.
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