JP5451396B2 - 角速度検出装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施形態に係る角速度検出装置(ジャイロセンサ)1は、図1に示すように、半導体基板2と、半導体基板2上に形成された振動子3と、半導体基板2上に形成され、振動子3を制御する制御回路4とを備える。振動子3と制御回路4は、アルミニウム(Al)等からなる複数の配線6により接続される。
次に、本発明を2軸の角速度検出装置に適用した第2の実施形態について、図面を参照して説明する。図8は、第2の実施形態に係る角速度検出装置の全体構成図である。尚、第1の実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。図8に示すXYをXY方向とし、紙面垂直上方向をZ方向とする。
第1及び第2の実施形態に示したように、半導体基板2上に圧電材料を薄膜で形成することにより、圧電材料の加工精度を向上できる。しかしながら、振動子3の小型化、薄膜化が進みにつれ、振動子3の形状の対称性が角速度検出装置1の性能に影響を与えるようになる。例えば、コリオリ力により生じる振動の方向(検出方向)で振動子の形状が非対称であると、角速度印加前に検出方向に振動が発生する。この振動を「不正振動」という。つまり、小型化することによって振動子の出力が微小になり、特に検出方向の振動子の非対称性によって生じる不正振動によって、コリオリ力による微小な変化を正確に検出できない。
上記のように、本発明は第1乃至第3の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
Claims (8)
- 半導体基板と、
前記半導体基板上に形成され、その内部に圧電体膜を含む振動子と、
前記半導体基板上に形成され、前記振動子を制御する制御回路と
を備え、
前記振動子上に駆動電極と検出電極とが形成され、前記検出電極は、前記駆動電極と所定の間隔で形成され、
前記駆動電極と前記検出電極との間の前記圧電体膜上に形成された凹部に、絶縁体からなる保護膜が埋設されていることを特徴とする角速度検出装置。 - 前記振動子が梁型であることを特徴とする請求項1に記載の角速度検出装置。
- 前記所定の間隔が0.3乃至0.5μmであることを特徴とする請求項1に記載の角速度検出装置。
- 前記制御回路が、
前記駆動電極に、前記振動子を所定の方向に振動させる信号を出力する駆動回路と、
前記検出電極から出力される前記振動子の角速度に基づく信号から検出信号を検出する検出回路と、
前記検出信号を検波して出力信号を出力する検波回路と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の角速度検出装置。 - 前記振動子の圧電体膜の側面が絶縁体からなる保護膜で覆われていることを特徴とする請求項1に記載の角速度検出装置。
- 前記振動子は上面または下面が絶縁体からなる保護膜で覆われていることを特徴とする請求項5に記載の角速度検出装置。
- 前記制御回路は、絶縁膜からなる保護膜で覆われ、
前記振動子を覆う保護膜の少なくとも一部は、前記制御回路を覆う保護膜と連続して形成されることを特徴とする請求項6に記載の角速度検出装置。 - 前記圧電体膜が、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)膜であることを特徴とする請求項1に記載の角速度検出装置。
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