(57)【要約】【課題】水晶から成る慣性センサー素子への温度変動などによる外部からの影響を受けにくい支持構造を実現する。【解決手段】本発明は、Ｙ軸に平行に基部から突出した少なくとも２つの脚部を持つ音叉型振動子を用いた慣性センサー素子の基部主面端部の中央部で、該慣性センサー素子のＹ軸方向に延びる支持台で支持する慣性センサー素子の支持台の形成方法において、  該支持台は下電極が形成され、該下電極に接続され該支持台から慣性センサ外周部に引き回された引き出し電極が、複数ある各センサ素子の支持台と接続され、電解めっきのときの接続部として接続されて、該支持台に金属材料を積層する慣性センサー素子の支持台の形成方法により実現した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｙ軸に平行に基部から突出した少なくとも２つの脚部を持つ音叉型振動子を用いた慣性センサー素子の基部主面端部の中央部で、該慣性センサー素子のＹ軸方向に延びる支持台で支持する慣性センサー素子の支持台の形成方法において、
該支持台は下電極が形成され、該下電極に接続され該支持台から慣性センサ外周部に引き回された引き出し電極が、複数ある各センサ素子の支持台と接続され、電解めっきのときの接続部として接続されて、該支持台に金属材料を積層することを特徴とする慣性センサー素子の支持台の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音叉型振動子を用いた慣性センサー素子の支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のウェットエッチング法により加工された音叉型振動子を用いた慣性センサー素子の支持の方法は、特許文献１（特開昭４９−１０６９１号公報）の第１図に図示されているように、セラミックなどから成る板状の支持台の上に慣性センサー素子を片持ちの状態で、慣性センサー素子の片面の主面を先の板状の支持台上に接着剤を介して固定する方法をとっていた。
【０００３】
しかしながら、素子の形状を小型化するに伴って、先述の方法では慣性センサー素子における基部の大きさでは主振動を減衰させるにいたらず、片面の主面の残留振動を有する範囲の広い範囲にわたって先の板状の支持台上に接着剤を介して固定している為に、音叉型振動子である慣性センサー素子全体の振動が抑制されたり、素子の振動が外部に伝わる振動漏れ（他軸方向への振動の発生）が発生するため素子の主振動に影響が出るといった問題があった。
【０００４】
また、慣性センサー素子において大きな面積を占める基部の主面を接着剤で板状の支持台の上に固定するといった方法では、水晶から成る慣性センサー素子の基部と支持台の材質の違いにより温度変動で発生する歪みの影響が直接に慣性センサー素子の脚部の振動に影響をおよぼすというのが現状にある。
【特許文献１】特開昭４９−１０６９１号公報
【特許文献２】特開２００１−１１６５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
慣性センサー素子におけるふたつの脚部の間隔は一例をあげれば図３の概略図に示す様に約０．５ｍｍと非常に狭いものであり、その為に前述の板状の支持台上に接着剤を用いて図４の斜視図のように、慣性センサー素子の回転軸が正確に慣性センサー素子のＹ軸と平行と成るように素子を固定させるといった作業は極めて微細な作業であり、同時に非常に多くの工数を費やすという問題があった。
【０００６】
本発明は以上のような技術的背景のもとでなされたものであり、従ってその目的は、Ｙ軸に平行に基部から突出した少なくとも２つの脚部を持つ音叉型振動子を用いた慣性センサー素子の基部主面端部の中央部で、該慣性センサー素子のＹ軸方向に延びる支持台で支持する慣性センサー素子の支持台の形成方法において、該支持台は下電極が形成され、該下電極に接続され該支持台から慣性センサ外周部に引き回された引き出し電極が、複数ある各センサ素子の支持台と接続され、電解めっきのときの接続部として接続されて、該支持台に金属材料を積層することを特徴とする慣性センサー素子の支持台の形成方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、水晶から成る慣性センサー素子への温度変動による外部からの影響を著しく小さくすることができる。また、慣性センサ素子の固定に接着剤を用いないことから、接着剤からのデガスの影響を除外することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
上記の目的を達成するために本発明は、Ｙ軸に平行に基部から突出した少なくとも２つの脚部１を持つ音叉型振動子を用いた慣性センサー素子の支持構造において、該慣性センサー素子の基部主面端部の中央部で、該慣性センサー素子のＹ軸方向に平行に延びる支持台で支持し、該支持台はセンサ電極とは別に電解めっきで金属材料を形成し、前記支持台の電解めっき部分は該慣性センサー素子を形成するウエハーの外周部で共通の引き回しで電気的に接続することで目的を実現する。
【実施例】
【０００９】
以下、添付図面に従ってこの発明の実施例を説明する。なお、各図において同一の符号は同様の対象を示すものとする。
図１は本発明の慣性センサ素子３をバッチ処理するために、２〜３インチ寸法の水晶材料ウエハーに複数個の慣性センサ素子３を形成し配置したものである。そして、図２は図１に示す部分拡大部に注目し描画したウエハー状の慣性センサ素子の一部を示すものである。
【００１０】
本発明は従来の慣性センサー素子３の支持構造である支持台４と素子３の間に接着剤を介して固定していた点を改善し、リフローのように高温度中で処理した後、処理前のセンサ及びセンサ素子３の温度特性の再現性を向上することができる。
【００１１】
この改善点の大きな特徴としては、慣性センサー素子３の支持構造において、接着剤を使用せず、慣性センサ素子３の基部２に支持台４を形成し、この支持台４に電解めっき処理で金属パッド部分を設けるものである。
【００１２】
具体的には図２に示すもので、支持台４に素子固定用パッドを設けた慣性センサ素子３の素子固定用支持台４を形成させるためのウエハーの電極パット構造である。本発明の慣性センサ素子３の素子外形をエッチングによって形成した水晶材料ウエハーに、ＮｉＣｒ（５００オングストローム）、Ａｕ（２０００オングストローム）を積層させ、更にレジスト膜を形成させる。それを露光、現像、ＮｉＣｒ、Ａｕのエッチングを行い図１に示すセンサ素子の電極を含んだ電極パターンが形成される。図１上でハッチングのかかった部分は電気的につながっているので、図２に示すセンサ素子３の支持面に配置させることでセンサ電極とは別に電解めっきによって固定用パッドの部分に例えば金（Ａｕ）を２〜１０μｍ積層させることが可能となる。ここで単体の慣性センサー素子を図３に描画する。
【００１３】
図３（ａ）は支持台４を形成する面で、図３（ｂ）は慣性センサー素子３の励振電極と検出電極の引き回しがある面である。従って、慣性センサー素子３の実装面は図３（ａ）で、励振電極と検出電極からの配線面は図３（ｂ）となり、励振電極と検出電極からの配線はワイヤーボンディングなどを用いる。
【００１４】
センサ素子３の支持面に配置された支持台４を、他のセンサ電極とは電気的に接合をとらず、水晶ウエハーの枠部分と図に示すように電気的に接合していることで、電解めっきによって慣性センサ素子３の支持台４である固定用パッドの部分のみ金（Ａｕ）を積層させることが可能となる。水晶あるいはセラミックなどから成る支持台４に設けられた金属パッドとの間にはんだ等を用いて慣性センサ素子３を支持台４に固定させる。
【００１５】
要するに、本発明は支持台４である固定用パッドを製作するためにセンサ素子３上に個別の電極配線（素子を励振しセンシング検出する電極形成とは別）を行うことを特徴とし、実際の素子３の固定については図４（励振と検出電極は図示しない）に示すように、慣性センサ素子３を収納する容器と支持台４とを金バンプという手法では無く、はんだなどによる固定方法を用いるものである。
【００１６】
要するに、Ｙ軸に平行に基部から突出した少なくとも２つの脚部を持つ音叉型振動子を用いた慣性センサー素子の基部主面端部の中央部で、該慣性センサー素子のＹ軸方向に延びる支持台で支持する慣性センサー素子の支持台の形成方法において、該支持台は下電極（ＮｉＣｒ、Ａｕ）が形成され、該下電極に接続され該支持台から慣性センサ外周部に引き回された引き出し電極が、複数ある各センサ素子の支持台と接続され、電解めっきのときの接続部として接続されて、該支持台に金属材料を積層することを特徴とする慣性センサー素子の支持台の形成方法である。
【００１７】
なお、図４に示す慣性センサ素子３の支持形態は一例であり、慣性センサ素子３を縦に支持する場合であっても本発明を適用できることは言うまでもない。また、慣性センサ素子３の接合についてはんだを例に挙げるが、導電性接着剤やバンプによるフリップチップ実装にも応用できる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
慣性センサ素子をはじめとして、圧電部品である振動子などの実装にも適用できる。要するに固定部分の電極パッドを任意に形成できることから、支持強度と支持による応力歪みを支持台であるパッドの大きさを任意に変化させることで容易に変更できることから、慣性センサ素子や圧電部品の設計時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の概念を説明する平面図である。
【図２】図１の一部分を拡大した平面図である。
【図３】本発明で得られた慣性センサ素子の概念図である。
【図４】本発明の慣性センサ素子の実装形態の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
１      脚部
２      基部
３      慣性センサー素子
４      支持台
【図１】
2005049306.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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