(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部とアーム部を有した角速度センサ素子であって、アーム部は、上側基体と、この上側基体の上面に設けられた第１の上側駆動部と、前記上側基体の上面に設けられるとともに前記第１の上側駆動部と距離をおいて並設された第２の上側駆動部と、前記上側基体の上面に設けられた上側検出部と、下側基体と、この下側基体の下面に設けられた第１の下側駆動部と、前記下側基体の下面に設けられるとともに前記第１の下側駆動部と距離をおいて並設された第２の下側駆動部と、前記下側基体の下面に設けられた下側検出部とを備え、前記上側基体の下面と前記下側基体の上面を前記上側駆動部と前記下側駆動部との間で接合し、前記上側基体および下側基体に対して、前記上側駆動部および上側検出部と、下側駆動部および下側検出部とを互いに対称配置させるように構成した角速度センサ素子。
【請求項２】
前記第１の上側駆動部と第１の下側駆動部、ならびに前記第２の上側駆動部と前記第２の下側駆動部とを上側基体および下側基体に対して互いに対称に配置した請求項１記載の角速度センサ素子。
【請求項３】
前記上側検出部と前記下側検出部とを、上側基体および下側基体に対して互いに対称に配置した請求項１記載の角速度センサ素子。
【請求項４】
前記上側基体と前記下側基体とを同一材料で構成した請求項１記載の角速度センサ素子。
【請求項５】
上側基体の上面に上側駆動接続電極および上側検出接続電極を蒸着した後、この上側駆動接続電極および上側検出接続電極の上面に上側駆動圧電体および上側検出圧電体を蒸着し、さらにこの上側駆動圧電体および上側検出圧電体の上面に上側駆動表面電極および上側検出表面電極を蒸着形成する工程と、前記上側駆動表面電極および上側検出表面電極と、前記上側駆動圧電体および上側検出圧電体と、前記上側駆動接続電極および上側検出接続電極の一部を除去した後、前記上側基体を加工する工程と、下側基体の下面に下側駆動接続電極および下側検出接続電極を蒸着した後、この下側駆動接続電極および下側検出接続電極の下面に下側駆動圧電体および下側検出圧電体を蒸着し、さらにこの下側駆動圧電体および下側検出圧電体の下面に下側駆動表面電極および下側検出表面電極を蒸着形成する工程と、前記下側駆動表面電極および下側検出表面電極と、前記下側駆動圧電体および下側検出圧電体と、前記下側駆動接続電極および下側検出接続電極の一部を除去し下側基体を加工した後、前記下側駆動表面電極および前記下側検出表面電極前記を上側駆動表面電極および前記上側検出表面電極と対象配置させるように位置あわせをし、前記上側基体の下面と前記下側基体の上面とを前記上側駆動部と前記下側駆動部との間で接合する工程とからなる角速度センサ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、各種電子機器に用いられる角速度センサ素子およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の角速度センサ装置は、図９、図１０に示すように構成されていた。
【０００３】
図９は従来の角速度センサ装置の斜視図、図１０は同角速度センサ素子の側断面図である。
【０００４】
図９、図１０において、１は水晶製の固定部である。２は一対の水晶製の駆動アームで、この駆動アーム２は前記固定部１に一端が接続されるとともに、上面に駆動電極３を設けている。４は水晶製の検出アームで、この検出アーム４は前記固定部１に一端が接続されるとともに、前記駆動アーム２を設けた側と反対側に延出され、さらに上面に検出電極５を設けている。７はＴＡＢ基板で、このＴＡＢ基板７はポリイミド樹脂からなる絶縁テープ８と導電性を有する配線パターン９とで構成されるとともに、この配線パターン９の一端側を上面側に突出させて、先端に支持部１０を設けている。そして、このＴＡＢ基板７における支持部１０は前記固定部１の下面に当接させている。１１はＩＣで、このＩＣ１１は前記ＴＡＢ基板７を貫通電極１２および電極端子１３を介して載置するとともに、ＴＡＢ基板７における配線パターン９とＩＣ１１とを電気的に接続している。１４は蓋体で、この蓋体１４は前記ＩＣ１１の上面を角速度センサ素子６が収納されるように閉塞しているものである。
【０００５】
以上のように構成された従来の角速度センサ装置について、次にその動作を説明する。駆動アーム２の駆動電極３に交流電圧を印加すると、駆動アーム２が駆動方向に速度ｖで駆動振動する。そして、この駆動振動は固定部１を介して検出アーム４にも伝播されて、検出アーム４も前記駆動アーム２と同一の振動数で駆動振動する。そして、検出アーム４が駆動振動している状態において、角速度センサ素子６を設けた平面と垂直な方向であるＺ軸を中心軸として角速度センサ素子６が角速度ωで回転すると、検出アーム４における検出電極５から角速度に応じた出力信号を出力する。この出力信号をＴＡＢ基板７における配線パターン９、電極端子１３、貫通電極１２を介してＩＣ１１に入力し、そして、このＩＣ１１により信号処理をして角速度を検出するものであった。
【０００６】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１９３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した従来の角速度センサ素子６の構成においては、駆動アーム２の上面のみに駆動電極３を設けるとともに、検出アーム４の上面のみに検出電極５を設ける構成となっているため、角速度センサ素子６における上面側と下面側の重量バランスが不均衡になることとなり、これにより、駆動振動時に水平方向のバランスを取るのが困難であるから、角速度が加わっていない場合でも不要信号が発生してしまうという課題を有していた。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、駆動振動時に水平方向のバランスを取ることができ、不要信号が発生しにくい角速度センサ素子を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【００１１】
本発明の請求項１に記載の発明は、固定部とアーム部を有した角速度センサ素子であって、アーム部は、上側基体と、この上側基体の上面に設けられた第１の上側駆動部と、前記上側基体の上面に設けられるとともに前記第１の上側駆動部と距離をおいて並設された第２の上側駆動部と、前記上側基体の上面に設けられた上側検出部と、下側基体と、この下側基体の下面に設けられた第１の下側駆動部と、前記下側基体の下面に設けられるとともに前記第１の下側駆動部と距離をおいて並設された第２の下側駆動部と、前記下側基体の下面に設けられた下側検出部とを備え、前記上側基体の下面と前記下側基体の上面を前記上側駆動部と前記下側駆動部の間で接合し、前記上側基体および下側基体に対して、前記上側駆動部および上側検出部と、下側駆動部および下側検出部とを互いに対称配置させるようにしたもので、この構成によれば、上側基体の下面と前記下側基体の上面を接合し、前記上側基体および下側基体に対して、前記上側駆動部および上側検出部と、下側駆動部および下側検出部とを互いに対称配置させるようにしたため、上側基体に付加した上側駆動部および上側検出部と下側基体に付加した下側駆動部および下側検出部との重量バランスが略同一となることとなり、これにより、角速度センサ素子を略並行に駆動させることができるという作用効果を有するものである。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、前記第１の上側駆動部と前記第１の下側駆動部、ならびに前記第２の上側駆動部と前記第２の下側駆動部とを、上側基体および下側基体に対して互いに対称に配置したもので、この構成によれば、上側基体に付加した上側駆動部および上側検出部と下側基体に付加した下側駆動部および下側検出部との重量バランスが略同一となるとともに、上側駆動部と下側駆動部とで、同一方向に駆動させることができるから、さらに不要信号が生じにくいという作用効果を有するものである。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、前記上側検出部と前記下側検出部とを上側基体および下側基体に対して互いに対称に配置したもので、この構成によれば、出力信号の感度が向上するという作用効果を有するものである。
【００１４】
本発明の請求項４に記載の発明は、特に、前記上側基体と前記下側基体とを同一材料としたもので、この構成によれば、前記上側基体と前記下側基体とを同一材料で構成しているため、前記上側基体と前記下側基体との熱膨張係数は同一となり、これにより、温度変化による出力信号の変動が生じにくいという作用効果を有するものである。
【００１５】
本発明の請求項５に記載の発明は、上側基体の上面に上側駆動接続電極および上側検出接続電極を蒸着した後、この上側駆動接続電極および上側検出接続電極の上面に上側駆動圧電体および上側検出圧電体を蒸着し、さらにこの上側駆動圧電体および上側検出圧電体の上面に上側駆動表面電極および上側検出表面電極を蒸着形成する工程と、この上側駆動表面電極および上側検出表面電極と、上側駆動圧電体および上側検出圧電体、さらに上側駆動接続電極および上側検出接続電極の一部を除去した後、前記上側基体を加工する工程と、Ｓｉからなる下側基体の下面に下側駆動接続電極および下側検出接続電極を蒸着した後、この下側駆動接続電極および下側検出接続電極の下面に下側駆動圧電体および下側検出圧電体を蒸着し、さらにこの下側駆動圧電体および下側検出圧電体の下面に下側駆動表面電極および下側検出表面電極を蒸着形成する工程と、この下側駆動表面電極および下側検出表面電極と、前記下側駆動圧電体および下側検出圧電体と、この下側駆動接続電極および下側検出接続電極の一部を除去し下側基体を加工した後、前記下側駆動表面電極および前記下側検出表面電極前記を上側駆動表面電極および前記上側検出表面電極と対象は位置させるように位置あわせをし、前記上側基体の下面と前記下側基体の上面とを前記上側駆動部と前記下側駆動部の間で接合する工程とからなるため、上側基体と下側基体とを接合する工程以外、同じ装置で同様の工程で製造できるという作用効果を有するものである。
【００１６】
本発明の請求項６に記載の発明は、基体と、この基体の上面に設けられた第１の上側駆動部と、前記基体の上面に設けられるとともに前記第１の上側駆動部と距離をおいて並設された第２の上側駆動部と、前記基体の上面に設けられた上側検出部と、前記基体の下面に設けられた第１の下側駆動部と、前記基体の下面に設けられるとともに前記第１の下側駆動部と距離をおいて並設された第２の下側駆動部と、前記基体の下面に設けられた下側検出部とを備え、前記基体に対して、前記上側駆動部および上側検出部と、下側駆動部および下側検出部とを互いに対称配置させるようにしたため、前記基体に付加した上側駆動部および上側検出部と、下側駆動部および下側検出部との重量バランスが略同一となることとなり、これにより、角速度センサ素子を略並行に駆動させることができるという作用効果を有するものである。
【００１７】
本発明の請求項７に記載の発明は、特に、基体の上面に上側接続電極を蒸着した後、この上側接続電極の上面に上側圧電体を蒸着し、この上側圧電体の上面に上側表面電極を蒸着形成する工程と、前記基体の下面に下側接続電極を蒸着した後、この下側接続電極の下面に下側圧電体を蒸着し、この下側圧電体の下面に下側表面電極を蒸着形成する工程と、前記上側表面電極と前記上側圧電体および前記上側接続電極の一部を除去した後、前記基体を上側から加工する工程と、前記下側表面電極と前記下側圧電体および前記下側接続電極の一部を除去した後、基体を下側から加工する工程とからなるため、前記上側基体と前記下側基体との接合する必要がないこととなり、一枚のウェハーで製造できるという作用効果を有するものである。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明の角速度センサ素子は、上側基体と、この上側基体の上面に設けられた第１の上側駆動部と、前記上側基体の上面に設けられるとともに前記第１の上側駆動部と距離をおいて並設された第２の上側駆動部と、前記上側基体の上面に設けられた上側検出部とで構成された上側圧電素子と、下側基体と、この下側基体の下面に設けられた第１の下側駆動部と、前記下側基体の下面に設けられるとともに前記第１の下側駆動部と距離をおいて並設された第２の下側駆動部と、前記下側基体の下面に設けられた下側検出部とで構成された下側圧電素子とを備え、前記上側基体の下面と前記下側基体の上面を接合し、前記上側基体および下側基体に対して、前記上側駆動部および上側検出部と、下側駆動部および下側検出部とを互いに対称配置させるようにしたもので、この構成によれば、上側基体の下面と前記下側基体の上面を接合し、前記上側基体および下側基体に対して、前記上側駆動部および上側検出部と、下側駆動部および下側検出部とを互いに対称配置させるようにしたため、上側基体に付加した上側駆動部および上側検出部と下側基体に付加した下側駆動部および下側検出部との重量バランスが略同一となることとなり、これにより、角速度センサ素子を略並行に駆動させることができるから、不要信号が発生しにくい角速度センサ素子を提供することができるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１における角速度センサ素子の斜視図
【図２】同角速度センサ素子の図１のＡ−Ａ側断面図
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）本発明の実施の形態１における角速度センサ素子の組立工程図
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）同角速度センサ素子の組立工程図
【図５】（ａ）（ｂ）同角速度センサ素子の動作状態を示す模式図
【図６】本発明の実施の形態２における角速度センサ素子の図１のＡ−Ａに相当する側断面図
【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）本発明の実施の形態２における角速度センサ素子の組立工程図
【図８】（ａ）（ｂ）同角速度センサ素子の組立工程図
【図９】従来の角速度センサ装置の斜視図
【図１０】同角速度センサ装置の側断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における角速度センサ素子について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施の形態１における角速度センサ素子の斜視図、図２は図１におけるＡ−Ａ部分の断面図である。
【００２２】
図１〜図２において、２１は例えばＳｉ等の非圧電材料からなる音叉で、この音叉２１は、上側基体２２および下側基体２６と、前記上側基体２２の下面と下側基体２６の上面を接合する接合部３０とで構成されている。２３は前記音叉２１における上側基体２２の上面の内側に設けられた一対の第１の上側駆動部で、この第１の上側駆動部２３は、図２に示すように、前記上側基体２２の上面に設けられた一対のＰｔからなる上側駆動接続電極３３と、この上側駆動接続電極３３の上面に設けられた上側駆動圧電体３２と、この上側駆動圧電体３２の上面に設けられ、かつＴｉおよびＡｕを層状に設けた上側駆動表面電極３１とで構成されている。そして、前記上側駆動圧電体３２はチタン酸鉛膜（図示せず）と、このチタン酸鉛膜（図示せず）の上面に設けられたＰＺＴ圧電薄膜（図示せず）とで構成されている。２４は前記上側基体２２の上面の外側に前記第１の上側駆動部２３と距離をおいて並設された一対の第２の上側駆動部で、この第２の上側駆動部２４は、前記第１の上側駆動部２３と同様に、前記上側基体２２の上面に設けられた一対のＰｔからなる上側駆動接続電極３６と、この上側駆動接続電極３６の上面に設けられた上側駆動圧電体３５と、この上側駆動圧電体３５の上面に設けられ、かつＴｉおよびＡｕを層状に設けた上側駆動表面電極３４とで構成されている。そして、前記上側駆動圧電体３５はチタン酸鉛膜（図示せず）と、このチタン酸鉛膜（図示せず）の上面に設けられたＰＺＴ圧電薄膜（図示せず）とで構成されている。２５は前記上側基体２２の上面に前記第１の上側駆動部２３と第２の上側駆動部２４との間に位置して設けられた上側検出部で、この上側検出部２５は前記上側基体２２の上面に設けられた一対のＰｔからなる上側検出接続電極３９と、この上側検出接続電極３９の上面に設けられた上側検出圧電体３８と、この上側検出圧電体３８の上面に設けられ、かつＴｉおよびＡｕを層状に設けた上側検出表面電極３７とで構成されている。そして、前記上側検出圧電体３８はチタン酸鉛膜（図示せず）と、このチタン酸鉛膜（図示せず）の上面に設けられたＰＺＴ圧電薄膜（図示せず）とで構成されている。
【００２３】
２７は前記音叉２１における下側基体２６の下面の内側に設けられた一対の第１の下側駆動部で、この第１の下側駆動部２７は、図２に示すように、前記下側基体２６の下面に設けられた一対のＰｔからなる下側駆動接続電極４２と、この下側駆動接続電極４２の下面に設けられた下側駆動圧電体４１と、この下側駆動圧電体４１の下面に設けられ、かつＴｉおよびＡｕを層状に設けた下側駆動表面電極４０とで構成されている。そして、前記下側駆動圧電体４１はチタン酸鉛膜（図示せず）と、このチタン酸鉛膜（図示せず）の上面に設けられたＰＺＴ圧電薄膜（図示せず）とで構成されている。２８は前記下側基体２６の下面の外側に前記第１の下側駆動部２７と距離をおいて並設された一対の第２の下側駆動部で、この第２の下側駆動部２８は、前記第１の下側駆動部２７と同様に、前記下側基体２６の下面に設けられた一対のＰｔからなる下側駆動接続電極４５と、この下側駆動接続電極４５の下面に設けられた下側駆動圧電体４４と、この下側駆動圧電体４４の下面に設けられ、かつＴｉおよびＡｕを層状に設けた下側駆動表面電極４３とで構成されている。そして、前記下側駆動圧電体４４はチタン酸鉛膜（図示せず）と、このチタン酸鉛膜（図示せず）の下面に設けられたＰＺＴ圧電薄膜（図示せず）とで構成されている。２９は前記下側基体２６の下面に前記第１の下側駆動部２７と第２の下側駆動部２８との間に位置して設けられた下側検出部で、この下側検出部２９は前記下側基体２６の下面に設けられた一対のＰｔからなる下側検出接続電極４８と、この下側検出接続電極４８の下面に設けられた下側検出圧電体４７と、この下側検出圧電体４７の下面に設けられ、かつＴｉおよびＡｕを層状に設けた下側検出表面電極４６とで構成されている。そして、前記下側検出圧電体４７はチタン酸鉛膜（図示せず）と、このチタン酸鉛膜（図示せず）の上面に設けられたＰＺＴ圧電薄膜（図示せず）とで構成されている。
【００２４】
以上のように構成された本発明の実施の形態１における角速度センサ素子について、次に組立方法を説明する。
【００２５】
まず、図３（ａ）に示すように、予め準備したＳｉウェハー５１の上面にそれぞれ順次、Ｐｔからなる接続電極層５４、チタン酸鉛膜（図示せず）およびＰＺＴ圧電薄膜（図示せず）からなる圧電体層５３、さらにＴｉおよびＡｕからなる表面電極層５２を蒸着により形成すると同時に、図３（ｂ）に示すように、予め準備したＳｉウェハー５５の上面にそれぞれ順次、Ｐｔからなる接続電極層５８、チタン酸鉛膜（図示せず）およびＰＺＴ圧電薄膜（図示せず）からなる圧電体層５７、さらにＴｉおよびＡｕからなる表面電極層５６を蒸着により形成する。
【００２６】
次に、前記表面電極層５２の上面に、スピンコートにより、レジスト膜（図示せず）を塗布した後、フォトリソグラフィーにより、レジスト膜（図示せず）を所定形状にパターンニングすると同時に、前記表面電極層５６の上面に、スピンコートにより、レジスト膜（図示せず）を塗布した後、フォトリソグラフィーにより、レジスト膜（図示せず）を所定形状にパターンニングする。
【００２７】
次に、図３（ｃ）に示すように、レジスト膜（図示せず）をマスクとして、接続電極層５４、チタン酸鉛膜（図示せず）およびＰＺＴ圧電薄膜（図示せず）からなる圧電体層５３、さらにＴｉおよびＡｕからなる表面電極層５２をドライエッチングによって所定形状に加工を行うことにより、上側基体２２における、上側駆動接続電極３３、３６、上側検出接続電極３９、上側駆動圧電体３２、３５、上側検出圧電体３８、上側駆動表面電極３１、３４および上側検出表面電極３７を形成する。
【００２８】
次に、図３（ｄ）に示すように、レジスト膜（図示せず）をマスクとして、接続電極層５８、チタン酸鉛膜（図示せず）およびＰＺＴ圧電薄膜（図示せず）からなる圧電体層５７、さらにＴｉおよびＡｕからなる表面電極層５６をドライエッチングによって所定形状に加工を行うことにより、下側基体２６における下側駆動接続電極４２、４５、下側検出接続電極４８、下側駆動圧電体４１、４４、下側検出圧電体４７、下側駆動表面電極４０、４３および下側検出表面電極４６を形成する。
【００２９】
次に、図３（ｅ）に示すように、レジスト膜（図示せず）をマスクとして、Ｓｉウェハー５１をドライエッチングによって所定形状に加工を行うと同時に、図４（ａ）に示すように、レジスト膜（図示せず）をマスクとして、Ｓｉウェハー５５をドライエッチングによって所定形状に加工を行う。
【００３０】
次に、図４（ｂ）に示すように、バックグラインドによりＳｉウェハー５１の下側を研削すると同時に、図４（ｃ）に示すように、バックグラインドによりＳｉウェハー５５の下側を研削する。
【００３１】
次に、図４（ｄ）に示すように、前記Ｓｉウェハー５５を裏返し、上側基体２２の下面と下側基体２６の上面が当接する箇所に、接着剤５９をスキージ印刷により塗布する。
【００３２】
次に、図４（ｅ）に示すように、Ｓｉウェハー５１における第１の上側駆動部２３、第２の上側駆動部２４、上側検出部２５とＳｉウェハー５５における第１の下側駆動部２７、第２の下側駆動部２８および下側検出部２９とを互いに対称配置させるように位置合わせを行った後、押圧し、その後さらにホットプレート（図示せず）で加熱することにより、接着剤５９を硬化させて、Ｓｉウェハー５１とＳｉウェハー５５とを互いに接合する。
【００３３】
このとき、Ｓｉウェハー５１とＳｉウェハー５５との位置合わせについては、パターンによる画像認識の他、それぞれのＳｉウェハー５１およびＳｉウェハー５５にあらかじめ貫通孔（図示せず）を設けておき、共通のピンで位置決めを行うことにより安価な設備で精度よく位置決めを行うことができる。
【００３４】
最後に、接合されたＳｉウェハー５１およびＳｉウェハー５５を同時にダイシングすることにより、個片の角速度センサ素子を形成する。
【００３５】
なお、本発明の実施の形態１における角速度センサ素子においては、上側基体２２と下側基体２６とを接合部３０で接合する構成としたが、上側基体と下側基体との接合を、真空中で表面活性化処理した後、常温で接合しても良いものである。
【００３６】
以上のように構成組み立てられた本発明の実施の形態１における角速度センサ素子について、次にその動作を図面を参照しながら説明する。
【００３７】
まず、図５（ａ）に示すように、上側駆動表面電極３１および下側駆動表面電極４０に交流電圧を印加すると、上側駆動表面電極３１および下側駆動表面電極４０に加わる電圧が正の電圧のときには、上側駆動圧電体３２および下側駆動圧電体４１に引張応力が発生する。一方、図５（ｂ）に示すように、上側駆動表面電極３１および下側駆動表面電極４０に加わる電圧が負の電圧のときには上側駆動圧電体３２および下側駆動圧電体４１に圧縮応力が発生する。そうすると、交流電圧の位相に応じて、角速度センサ素子が駆動方向に速度ｖで駆動振動する。そして、この駆動振動は上側検出圧電体３８および下側検出圧電体４７にも伝わり、この上側検出圧電体３８および下側検出圧電体４７も駆動方向の固有振動数で駆動方向に速度ｖで駆動振動する。そして、上側基体２２および下側基体２６が駆動振動している状態において、角速度センサ素子を設けた平面と垂直な方向であるＺ軸を中心軸として角速度センサ素子が角速度ωで回転すると、Ｆ＝２ｍｖ×ωのコリオリ力が発生する。このコリオリ力により、上側検出圧電体３８および下側検出圧電体４７に発生する電荷を上側検出表面電極３７および下側検出表面電極４６を介して外部に出力することにより、角速度を検出するものである。
【００３８】
そして、本発明の実施の形態１における角速度センサ素子においては、上側基体２２の下面と前記下側基体２６の上面を接合し、上側基体２２および下側基体２６に対して、第１の上側駆動部２３、第２の上側駆動部２４および上側検出部２５と第１の下側駆動部２７、第２の下側駆動部２８および下側検出部２９が互いに対称配置されているため、上側基体２２に付加した第１の上側駆動部２３、第２の上側駆動部２４および上側検出部２５と下側基体２６に付加した第１の下側駆動部２７、第２の下側駆動部２８および下側検出部２９との重量バランスが略同一となることとなり、これにより、角速度センサ素子を略並行に駆動させることができるという作用効果を有するものである。
【００３９】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における角速度センサ素子について、図面を参照しながら説明する。
【００４０】
なお、実施の形態２における角速度センサ素子において、本発明の実施の形態１における角速度センサ素子と同一の構成については、同一の符番を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４１】
図６は本発明の実施の形態２における角速度センサ素子における図１のＡ−Ａに相当する断面図である。
【００４２】
図６において、７１は例えばＳｉ等の非圧電材料からなる基体である。２３は基体７１の上面の内側に設けられた一対の第１の上側駆動部で、この第１の上側駆動部２３は、基体７１の上面に設けられた一対のＰｔからなる上側駆動接続電極３３と、この上側駆動接続電極３３の上面に設けられた上側駆動圧電体３２と、この上側駆動圧電体３２の上面に設けられ、かつＴｉおよびＡｕを層状に設けた上側駆動表面電極３１とで構成されている。２４は基体７１の上面の外側に前記第１の上側駆動部２３と距離をおいて並設された一対の第２の上側駆動部である。２５は前記基体７１の上面に前記第１の上側駆動部２３と第２の上側駆動部２４との間に位置して設けられた上側検出部である。２７は基体７１の下面の内側に設けられた一対の第１の下側駆動部で、この第１の下側駆動部２７は、前記基体７１の下面に設けられた一対のＰｔからなる下側駆動接続電極４２と、この下側駆動接続電極４２の下面に設けられた下側駆動圧電体４１と、この下側駆動圧電体４１の下面に設けられ、かつＴｉおよびＡｕを層状に設けた下側駆動表面電極４０とで構成されている。２８は前記基体７１の下面の外側に前記第１の下側駆動部２７と距離をおいて並設された一対の第２の下側駆動部である。２９は前記基体７１の下面に前記第１の下側駆動部２７と第２の下側駆動部２８との間に位置して設けられた下側検出部である。
【００４３】
以下に、本発明の実施の形態２における角速度センサ素子について、その組立方法を説明する。
【００４４】
まず、図７（ａ）に示すように、予め準備したＳｉウェハー６１の上面に順次、Ｐｔからなる接続電極層６４、チタン酸鉛膜（図示せず）およびＰＺＴ圧電薄膜（図示せず）からなる圧電体層６３、さらにＴｉおよびＡｕからなる表面電極層６２を蒸着により形成する。
【００４５】
次に、図７（ｂ）に示すように、Ｓｉウェハー６１を裏返し、その上面に順次、Ｐｔからなる接続電極層６７、チタン酸鉛膜（図示せず）およびＰＺＴ圧電薄膜（図示せず）からなる圧電体層６６、さらにＴｉおよびＡｕからなる表面電極層６５を蒸着により形成する。
【００４６】
次に、Ｓｉウェハー６１を再度、裏返し、前記表面電極層６２上面に、スピンコートにより、レジスト膜（図示せず）を塗布した後、フォトリソグラフィーにより、レジスト膜（図示せず）を所定形状にパターンニングする。
【００４７】
次に、図７（ｃ）に示すように、レジスト膜（図示せず）をマスクとして、接続電極層６４、チタン酸鉛膜（図示せず）およびＰＺＴ圧電薄膜（図示せず）からなる圧電体層６３、さらにＴｉおよびＡｕからなる表面電極層６２をドライエッチングによって所定形状に加工を行うことにより、音叉２１における上側駆動接続電極３３、３６、上側検出接続電極３９、上側駆動圧電体３２、３５と上側検出圧電体３８、上側駆動表面電極３１、３４および上側検出表面電極３７を形成する。
【００４８】
次に、図７（ｄ）に示すように、レジスト膜（図示せず）をマスクとして、Ｓｉウェハー６１をドライエッチングによって所定形状に加工を行う。
【００４９】
次に、再度、Ｓｉウェハー６１を裏返し、図８（ａ）に示すように、レジスト膜（図示せず）をマスクとして、接続電極層６７、チタン酸鉛膜（図示せず）およびＰＺＴ圧電薄膜（図示せず）からなる圧電体層６６、さらにＴｉおよびＡｕからなる表面電極層６５をドライエッチングによって所定形状に加工を行うことにより、音叉２１における下側駆動接続電極４２、４５、下側検出接続電極４８、下側駆動圧電体４１、４４と下側検出圧電体４７、下側駆動表面電極４０、４３および下側検出表面電極４６を形成する。
【００５０】
次に、図８（ｂ）に示すように、レジスト膜（図示せず）をマスクとして、Ｓｉウェハー６１を、再度ドライエッチングによって所定形状に加工を行う。
【００５１】
最後に、Ｓｉウェハー６１をダイシングすることにより、個片の角速度センサ素子を形成する。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係る角速度センサ素子は、駆動時に水平方向のバランスを取ることができ、不要信号が発生しにくい角速度センサ素子を提供することができるという効果を有し、各種電子機器に用いられる角速度センサ素子として有用である。
【符号の説明】
【００５３】
２２  上側基体
２３  第１の上側駆動部
２４  第２の上側駆動部
２５  上側検出部
２６  下側基体
２７  第１の下側駆動部
２８  第２の下側駆動部
２９  下側検出部
７１  基体
【図１】
0005636730.tif 000002
【図２】
0005636730.tif 000003
【図３】
0005636730.tif 000004
【図４】
0005636730.tif 000005
【図５】
0005636730.tif 000006
【図６】
0005636730.tif 000007
【図７】
0005636730.tif 000008
【図８】
0005636730.tif 000009
【図９】
0005636730.tif 000010
【図１０】
0005636730.tif 000011