(57)【要約】【課題】小型圧電振動子であり落下等の衝撃に強い圧電振動子を得る。【解決手段】圧電振動子１は、圧電振動素子４と、これを収容するパッケージと、を備えている。圧電振動素子１は、複数の振動腕９ａ、９ｂ、これらを連接する基部５、各振動腕９ａ、９ｂの他方の端部に設けた錘部９ａ、９ｂを備えた圧電基板４ａと、各振動腕の表裏面に形成され励振電極と、を備えている。パッケージは、素子搭載パッド１８、及び実装端子１６を備えた絶縁基板１１と、気密封止する蓋体３５と、絶縁基板１１上面には圧電振動素子４の各錘部９ａ、９ｂ及び基部５の先部と対向する部位に夫々金属、又は高分子からなる緩衝材２４が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動素子と、該圧電振動素子を収容するパッケージと、を備えた圧電振動子であって、
前記圧電振動素子は、複数の振動腕、各振動腕の一方の端部間を連接すると共に複数の電極パッドを備えた基部、前記各振動腕の他方の端部に夫々形成され該各振動腕よりも幅広の錘部、及び、前記各振動腕の振動中心に沿った表面及び裏面の少なくとも一方の面に形成された溝部、を備えた圧電基板と、前記各溝部内を含めた前記各振動腕の表裏面の少なくとも一方の面に夫々形成され、且つ前記複数の電極パッドとの間を夫々電気的に接続される励振電極と、を有し、
前記パッケージは、前記圧電振動素子の前記各電極パッドと夫々電気的機械的に接続される素子搭載パッド、及び実装端子を備えた絶縁基板と、前記素子搭載パッド上に搭載された前記圧電振動素子を含む前記絶縁基板上面を気密封止する蓋体と、を備え、
前記絶縁基板面の、少なくとも前記圧電振動素子の各錘部と対向する部位に夫々緩衝材を配設したことを特徴とする圧電振動子。
【請求項２】
圧電振動素子と、該圧電振動素子を収容するパッケージと、を備えた圧電振動子であって、
前記圧電振動素子は、複数の振動腕、各振動腕の一方の端部間を連接すると共に複数の電極パッドを備えた基部、前記各振動腕の他方の端部に夫々形成され該各振動腕よりも幅広の錘部、及び、前記各振動腕の振動中心に沿った表面及び裏面の少なくとも一方の面に形成された溝部、を備えた圧電基板と、前記各溝部内を含めた前記各振動腕の表裏面の少なくとも一方の面に夫々形成され、且つ前記複数の電極パッドとの間を夫々電気的に接続される励振電極と、を有し、
前記パッケージは、上面の凹陥部内に前記圧電振動素子の前記各電極パッドと夫々電気的機械的に接続される素子搭載パッドを有すると共に、該凹陥部の外部に実装端子を備えた絶縁基板と、前記素子搭載パッド上に搭載された前記圧電振動素子を含む前記絶縁基板上面を気密封止する蓋体と、を備え、
前記絶縁基板の凹陥部内底面には、前記圧電振動素子の各錘部及び基部の先部と対向する部位に夫々緩衝材を配設し、且つ、前記凹陥部の内壁には、前記圧電振動素子の基部の先部と対向する部位に夫々緩衝材を配設したことを特徴とする圧電振動子。
【請求項３】
前記基部は、基部本体と、該基部本体の前記振動腕とは反対側の他端縁中間部に設けた連結部と、該連結部を介して連接され且つ前記基部本体とは離間して延びる左右一対の支持腕と、を備え、前記各支持腕の先部と対向する前記絶縁基板面に前記緩衝材を配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電振動子。
【請求項４】
前記緩衝材は、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）の何れか一つの物質から成る緩衝材層、又は複数の物質から成る緩衝材層であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の圧電振動子。
【請求項５】
前記緩衝材は、エポキシ系、ポリイミド系、ビスマレイミド系高分子材の何れか一つを用いた緩衝材であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の圧電振動子。
【請求項６】
振動ジャイロ素子と、該振動ジャイロ素子を収容するパッケージと、を備えた振動ジャイロセンサーであって、
前記振動ジャイロ素子は、基部と、該基部の対向する２つの端縁から夫々同一直線上に突設された１対の検出用振動腕と、
前記基部の対向する他の２つの端縁から夫々前記検出用振動腕と直交する方向に同一直線上に突設された１対の第１の連結腕と、前記各第１の連結腕からそれと直交する両方向へ夫々突設された各１対の駆動用振動腕と、
前記基部の四隅から夫々突設され、一対が一方の前記検出用振動腕の両側方において該検出用振動腕と同方向へ延びており、他方の一対が他方の前記検出用振動腕の両側方において該他方の検出用振動腕と同方向へ延びた二対の支持腕と、
少なくとも前記１対の検出用振動腕と、前記各１対の駆動用振動腕とに夫々形成され、且つ前記基部に設けた複数の電極パッドとの間を夫々電気的に接続される励振電極と、を備えており、
前記絶縁基板面の、前記圧振動ジャイロ素子の各検出用振動腕及び各駆動用振動腕の先端部と対向する部位に緩衝材を設けたことを特徴とする振動ジャイロセンサー。
【請求項７】
前記緩衝材は、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）の何れか一つの物質から成る緩衝材層、又は複数の物質から成る緩衝層材であることを特徴とする請求項６に記載の振動ジャイロセンサー。
【請求項８】
前記緩衝材は、エポキシ系、ポリイミド系、ビスマレイミド系高分子材の何れか一つを用いた緩衝材であることを特徴とする請求項６に記載の振動ジャイロセンサー。
【請求項９】
請求項１乃至４の何れか一項に係る圧電振動子の製造方法であって、
前記絶縁基板上に前記圧電振動素子を搭載する前に、前記各錘部と対向する前記絶縁基板面に略全幅に渡って前記緩衝材層を形成する緩衝材層形成工程と、
前記緩衝材層の表面にフォトレジスト膜を形成するフォトレジスト膜形成工程と、
前記絶縁基板上に前記圧電振動素子を搭載してから、前記各錘部をマスクとして、前記フォトレジスト膜の露出部位を露光して除去する露光工程と、
前記露光工程による前記フォトレジストの除去によって露出した前記緩衝材層の特定部位をエッチングにより除去するエッチング工程と、
前記レジスト膜を除去するレジスト膜除去工程と、
を含むことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項１０】
請求項６又は７に係る振動ジャイロセンサーの製造方法であって、
前記絶縁基板上に前記振動ジャイロ素子を搭載する前に、前記各検出用振動腕及び前記各駆動用振動腕の各先部と対向する前記絶縁基板面に略全幅に渡って緩衝材層を形成する緩衝材層形成工程と、
前記緩衝材層の表面にフォトレジスト膜を形成するフォトレジスト膜形成工程と、
前記絶縁基板上に前記振動ジャイロ素子を搭載してから、前記各検出用振動腕及び前記各駆動用振動腕の先部をマスクとして、前記フォトレジスト膜の露出部位を露光して除去する露光工程と、
前記露光工程による前記フォトレジストの除去によって露出した前記緩衝材層の特定部位をエッチングにより除去するエッチング工程と、
前記レジスト膜を除去するレジスト膜除去工程と、
を含むことを特徴とする振動ジャイロセンサーの製造方法。
【請求項１１】
形状認識用カメラ、レーザー装置及び情報処理装置を用いた請求項１乃至３、又は５の何れか一項に係る圧電振動子の製造方法であって、
前記絶縁基板上に前記圧電振動素子を搭載する前に、前記各錘部と対向する前記絶縁基板面に略全幅に渡って前記高分子材の何れか一つを用いた緩衝材層を塗布する緩衝材層形成工程と、
前記絶縁基板上に前記圧電振動素子を搭載してから、前記各錘部及び前記支持腕を前記形状認識用カメラで認識し、該形状認識用カメラの出力情報に基づいて前記各錘部及び前記支持腕を僅かに避けて前記緩衝材層をレーザー装置で蒸散させ除去する蒸散工程と、
を含むことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項１２】
形状認識用カメラ、レーザー装置及び情報処理装置を用いた請求項６又は８に係る振動ジャイロセンサーの製造方法であって、
前記絶縁基板上に前記振動ジャイロ素子を搭載する前に、前記各検出用振動腕及び前記各駆動用振動腕の各先部と対向する前記絶縁基板面に略全幅に渡って前記高分子材の何れか一つを用いた緩衝材層を塗布する緩衝材層形成工程と、
前記絶縁基板上に前記振動ジャイロ素子を搭載してから、前記各検出用振動腕及び前記各駆動用振動腕の各先部を前記形状認識用カメラで認識し、該形状認識用カメラの出力情報に基づいて前記各検出用振動腕及び前記各駆動用振動腕を僅かに避けて前記緩衝材層をレーザー装置で蒸散させ除去する蒸散工程と、
を含むことを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子、振動ジャイロセンサー及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動子の一種としての音叉型水晶振動子は、時計用の基準周波数源や、圧電ジャイロ装置用の角速度センサーなどに用いられ、これらを搭載した電子機器等の小型化が進んでいる。これに伴い、圧電振動子の更なる小型化、低背化が求められている。
特許文献１には、図９に示すように、耐衝撃性を改善した容器体（パッケージ）を用いた圧電デバイス（圧電振動子）が開示されている。図９は、その圧電デバイスの断面図である。圧電振動子１００は、圧電振動素子１３０と、この圧電振動素子１３０を収容する容器体（パッケージ本体）１１０と、蓋体１４０と、を備えている。
【０００３】
圧電振動素子（音叉型圧電振動素子）１３０は、圧電基板と、この圧電基板上に形成された励振電極とから構成されている。圧電基板は、基部１３２と、基部１３２の一端縁からほぼ並行に突出された一対の振動腕１３３と、各振動腕１３３の先端の各錘部１３５と、を備えている。振動腕１３３の夫々の表裏面には、各振動腕１３３を励振するための励振電極１３４が形成されている。
容器体（パッケージ本体）１１０の内底面の一端寄りには第１凹部１１１が形成され、内底面の他の部位には第２凹部１１２が形成されている。第１凹部１１１の底面上には搭載パッド１２２が形成され、この搭載パッド１２２上に導電性接着剤１２４を介して、圧電振動素子１３０が第２凹部１１２の底面と並行に接着・固定される。
【０００４】
第２凹部１１２の底面上に衝撃吸収部１２０が設けられている。衝撃吸収部１２０が配設される位置は、圧電振動素子１３０を搭載パッド１２２に搭載した際に、圧電振動素子１３０の錘部１３５に対応する位置である。
衝撃吸収部１２０としては、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、金（Ａｕ）の金属を用いる。タングステン（Ｗ）はスクリーン印刷に容易に形成することが可能であり、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）は蒸着法、スパッタ法で形成することが可能である。また、上記金属を二層構造としてもよい。
【０００５】
容器体（パッケージ本体）１１０の底面に衝撃吸収部１２０を設けることにより、落下等により圧電振動素子１３０の先端部が振動して容器体内底面と衝突するときに衝撃吸収部１２０が衝撃力を緩和して破損を防ぎ、圧電振動素子１３０の金属の剥がれを防ぐことができると開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２９０７７７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示の圧電振動子では、容器体（パッケージ本体）１１０の第２凹部１１２の底面上の所定の位置に衝撃吸収部１２０を形成し、その容器体１１０の搭載パッド１２２上に圧電振動素子１３０を搭載するため、各衝撃吸収部１２０と、圧電振動素子１３０の各錘部１３５との位置関係に僅かのズレが生じ、落下等による衝撃力を十分には緩和できない虞があった。
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、衝撃を吸収する各緩衝材の位置と、圧電振動素子の各錘部及び支持腕の先部とを正確に対応させて、衝撃力に対して強い圧電振動子提供することにある。また、同様に、振動ジャイロ素子の各検出用振動腕及び各駆動用振動腕の各先端部と対向する部位に正確に緩衝材を形成し、衝撃力に対して強い振動ジャイロセンサーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本発明に係る圧電振動子は、圧電振動素子と、該圧電振動素子を収容するパッケージと、を備えた圧電振動子であって、前記圧電振動素子は、複数の振動腕、各振動腕の一方の端部間を連接すると共に複数の電極パッドを備えた基部、前記各振動腕の他方の端部に夫々形成され該各振動腕よりも幅広の錘部、及び、前記各振動腕の振動中心に沿った表面及び裏面の少なくとも一方の面に形成された溝部、を備えた圧電基板と、前記各溝部内を含めた前記各振動腕の表裏面の少なくとも一方の面に夫々形成され、且つ前記複数の電極パッドとの間を夫々電気的に接続される励振電極と、を有し、前記パッケージは、前記圧電振動素子の前記各電極パッドと夫々電気的機械的に接続される素子搭載パッド、及び実装端子を備えた絶縁基板と、前記素子搭載パッド上に搭載された前記圧電振動素子を含む前記絶縁基板上面を気密封止する蓋体と、を備え、前記絶縁基板面の、少なくとも前記圧電振動素子の各錘部及び基部の先部と対向する部位に夫々緩衝材を配設したことを特徴とする圧電振動子である。
【００１０】
絶縁基板面（パッケージ本体のキャビティー底面）の、前記圧電振動素子の各錘部及び基部（支持腕）の先部と対向する部位に夫々緩衝材を配設した圧電振動子（音叉型圧電振動子）を構成することにより、落下等により絶縁基板面と直交する方向の衝撃力が圧電振動子に加わった際に、圧電振動子の各振動腕の錘部、及び基部の支持腕の先部が緩衝材に衝突するが、緩衝材によりその衝撃力は低減され、錘部に形成した電極が剥がれたり、支持腕先部が破損する事態が大幅に減少し、衝撃力に対して強い圧電振動子が得られるという効果がある。
【００１１】
［適用例２］また圧電振動子は、圧電振動素子と、該圧電振動素子を収容するパッケージと、を備えた圧電振動子であって、前記圧電振動素子は、複数の振動腕、各振動腕の一方の端部間を連接すると共に複数の電極パッドを備えた基部、前記各振動腕の他方の端部に夫々形成され該各振動腕よりも幅広の錘部、及び、前記各振動腕の振動中心に沿った表面及び裏面の少なくとも一方の面に形成された溝部、を備えた圧電基板と、前記各溝部内を含めた前記各振動腕の表裏面の少なくとも一方の面に夫々形成され、且つ前記複数の電極パッドとの間を夫々電気的に接続される励振電極と、を有し、前記パッケージは、上面の凹陥部内に前記圧電振動素子の前記各電極パッドと夫々電気的機械的に接続される素子搭載パッドを有すると共に、該凹陥部の外部に実装端子を備えた絶縁基板と、前記素子搭載パッド上に搭載された前記圧電振動素子を含む前記絶縁基板上面を気密封止する蓋体と、を備え、前記絶縁基板の凹陥部内底面には、前記圧電振動素子の各錘部及び基部の先部と対向する部位に夫々緩衝材を配設し、且つ、前記凹陥部の内壁には、前記圧電振動素子の基部の先部と対向する部位に夫々緩衝材を配設したことを特徴とする圧電振動子である。
【００１２】
絶縁基板面（パッケージ本体のキャビティー底面）の、前記圧電振動素子の各錘部及び基部（支持腕）の先部と対向する部位に夫々緩衝材を配設すると共に、前記絶縁基板内側の両側壁面の、前記圧電振動素子の基部の先部と対向する部位に夫々緩衝材を配設した圧電振動子（音叉型圧電振動子）を構成する。このように構成すると、落下等により絶縁基板面と直交する方向の衝撃力が圧電振動子に加わった際に、圧電振動子の各振動腕の錘部、及び基部の支持腕の先部が、底面の緩衝材に衝突するが、緩衝材により衝撃力は低減され、錘部に形成した電極が剥がれたり、支持腕先部が破損する虞が大幅に低減され、圧電振動子の不良が大幅に低減されるという効果がある。また、絶縁基板面と平行な方向の衝撃力が圧電振動子に加わると、圧電振動子の基部の支持腕先部が、側壁面の緩衝材に衝突する虞があるが、緩衝材により衝撃力は低減され、支持腕先部が破損する虞が大幅に低減され、圧電振動子の不良が大幅に低減されるという効果がある。
【００１３】
［適用例３］また、圧電振動子は、前記基部は、基部本体と、該基部本体の前記振動腕とは反対側の他端縁中間部に設けた連結部と、該連結部を介して連接され且つ前記基部本体とは離間して延びる左右一対の支持腕と、を備え、前記各支持腕の先部と対向する前記絶縁基板面に前記緩衝材を配置したことを特徴とする適用例１又は２に記載の圧電振動子である。
【００１４】
圧電振動素子の基部が、基部本体と、連結部と、該連結部を介して連接した左右一対の支持腕と、を備えた構成とすることにより、絶縁基板の素子搭載パッドに導電性接着剤を介して圧電振動素子を接着・固定する際に、接着・固定による歪の影響が基部構造により緩和され、圧電振動素子のＣＩ（クリスタルインピーダンスー）値を小さく、即ちＱ値を大きくすることができるという効果がある。また、圧電振動素子に加わる衝撃力が緩和されるという効果もある。
【００１５】
［適用例４］また、圧電振動子は、前記緩衝材が、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）の何れか一つの物質から成る緩衝材層、又は複数の物質から成る緩衝材層であることを特徴とする適用例１乃至３の何れかに１つに記載の圧電振動子である。
【００１６】
緩衝材層にＡｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｎｉの何れか一つの金属、又は複数の金属を使い、蒸着法又はスパッタ法、フォトリソグラフィ技法とエッチング手法を用いれば、緩衝材が容易に形成でき、衝撃力に対して強い圧電振動子が得られるという効果がある。
【００１７】
［適用例５］また、圧電振動子は、前記緩衝材が、エポキシ系、ポリイミド系、ビスマレイミド系高分子材の何れか一つを用いた緩衝材であることを特徴とする適用例１乃至３の何れかに１つに記載の圧電振動子である。
【００１８】
パッケージ本体（絶縁基板）面の所定の領域にエポキシ系、ポリイミド系、ビスマレイミド系高分子材の何れか一つの高分子材を所定の厚さで塗布し、レーザー装置を用いて圧電振動素子の錘部及び支持腕の先部をマスクとして、不要な高分子材を除去すれば、絶縁基板面に錘部、及び支持腕の先部と正確に対応する高分子材の緩衝材が容易に形成され、落下等による衝撃に対し強い圧電振動子が得られるという効果がある。
【００１９】
［適用例６］本発明に係る振動ジャイロセンサーは、振動ジャイロ素子と、該振動ジャイロ素子を収容するパッケージと、を備えた振動ジャイロセンサーであって、前記振動ジャイロ素子は、基部と、該基部の対向する２つの端縁から夫々同一直線上に突設された１対の検出用振動腕と、前記基部の対向する他の２つの端縁から夫々前記検出用振動腕と直交する方向に同一直線上に突設された１対の第１の連結腕と、前記各第１の連結腕からそれと直交する両方向へ夫々突設された各１対の駆動用振動腕と、前記基部の四隅から夫々突設され、一対が一方の前記検出用振動腕の両側方において該検出用振動腕と同方向へ延びており、他方の一対が他方の前記検出用振動腕の両側方において該他方の検出用振動腕と同方向へ延びた二対の支持腕と、少なくとも前記１対の検出用振動腕と、前記各１対の駆動用振動腕とに夫々形成され、且つ前記基部に設けた複数の電極パッドとの間を夫々電気的に接続される励振電極と、を備えており、前記絶縁基板面の、前記圧振動ジャイロ素子の各検出用振動腕及び各駆動用振動腕の先端部と対向する部位に緩衝材を設けたことを特徴とする振動ジャイロセンサーである。
【００２０】
絶縁基板面の、圧振動ジャイロ素子の各検出用振動腕及び各駆動用振動腕の先部と対向する部位に緩衝材を設けた振動ジャイロセンサーを構成する。このように構成することにより、落下等により絶縁基板面と直交する方向の衝撃力が圧電振動子に加わった際に、振動ジャイロセンサーの各検出用振動腕及び各駆動用振動腕の先部が緩衝材に衝突するが、緩衝材によりその衝撃力は低減され、各検出用振動腕及び各駆動用振動腕の電極が剥がれたり、破損したりすること低減され、衝撃に対し強い振動ジャイロセンサーが構成できるという効果がある。
【００２１】
［適用例７］また、振動ジャイロセンサーは、前記緩衝材が、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）の何れか一つの物質から成る緩衝材層、又は複数の物質から成る緩衝材層であることを特徴とする適用例６に記載の振動ジャイロセンサーである。
【００２２】
緩衝材層に銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）の何れか一つの金属、又は複数の金属を使い、蒸着法又はスパッタ法、フォトリソグラフィ技法とエッチング手法を用いれば、緩衝材２４が容易に形成でき、衝撃力に対して強い圧電振動子が得られるという効果がある。
【００２３】
［適用例８］振動ジャイロセンサーは、前記緩衝材が、エポキシ系、ポリイミド系、ビスマレイミド系高分子材の何れか一つを用いた緩衝材であることを特徴とする適用例６に記載の振動ジャイロセンサーである。
【００２４】
パッケージ本体（絶縁基板）面の所定の領域にエポキシ系、ポリイミド系、ビスマレイミド系高分子材の何れか一つの高分子材を所定の厚さで塗布し、レーザー装置を用いて、振動ジャイロセンサーの各検出用振動腕及び各駆動用振動腕の先部をマスクとして、不要な高分子材を除去すれば、絶縁基板面に各検出用振動腕及び各駆動用振動腕の先部と正確に対応する高分子材の緩衝材が容易に形成され、落下等による衝撃に対し強い振動ジャイロセンサーが得られるという効果がある。
【００２５】
［適用例９］適用例１乃至４の何れか一項に記載の圧電振動子の製造方法であって、前記絶縁基板上に前記圧電振動素子を搭載する前に、前記各錘部と対向する前記絶縁基板面に略全幅に渡って前記金属の緩衝材層を形成する緩衝材層形成工程と、前記緩衝材層の表面にフォトレジスト膜を形成するフォトレジスト膜形成工程と、前記絶縁基板上に前記圧電振動素子を搭載してから、前記各錘部及び前記支持腕先部をマスクとして、前記フォトレジスト膜の露出部位を露光して除去する露光工程と、前記露光工程による前記フォトレジストの除去によって露出した前記緩衝材層の特定部位をエッチングにより除去するエッチング工程と、前記レジスト膜を除去するレジスト膜除去工程と、を含むことを特徴とする圧電振動子の製造方法である。
【００２６】
圧電振動子のパッケージ本体（絶縁基板）面に、蒸着法又はスパッタ法を使用して、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）の何れか一つの金属、又は複数の金属を用いて、緩衝材層を形成し、フォトリソグラフィ技法とエッチング手法で緩衝材層を加工すれば、絶縁基板面の圧電振動素子の各錘部及び支持腕の先部と対向する部位に正確に、且つ容易に緩衝材を形成することができ、落下等による衝撃に対し強い圧電振動子が得られるという効果がある。
【００２７】
［適用例１０］適用例６又は７に係る振動ジャイロセンサーの製造方法であって、前記絶縁基板上に前記振動ジャイロ素子を搭載する前に、前記各検出用振動腕及び前記各駆動用振動腕の各先部と対向する前記絶縁基板面に略全幅に渡って緩衝材層を形成する緩衝材層形成工程と、前記緩衝材層の表面にフォトレジスト膜を形成するフォトレジスト膜形成工程と、前記絶縁基板上に前記振動ジャイロ素子を搭載してから、前記各検出用振動腕及び前記各駆動用振動腕の先部をマスクとして、前記フォトレジスト膜の露出部位を露光して除去する露光工程と、前記露光工程による前記フォトレジストの除去によって露出した前記緩衝材層の特定部位をエッチングにより除去するエッチング工程と、前記レジスト膜を除去するレジスト膜除去工程と、を含むことを特徴とする振動ジャイロセンサーの製造方法である。
【００２８】
振動ジャイロセンサーのパッケージ本体（絶縁基板）面に、蒸着法又はスパッタ法を用いて、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）の何れか一つの金属、又は複数の金属の緩衝材層を形成し、フォトリソグラフィ技法とエッチング手法用いて緩衝材層を加工すれば、絶縁基板面に各検出用振動腕、及び各駆動用振動腕の先部と対向する部位に正確に、且つ容易に緩衝材を形成することでき、落下等による衝撃に対し強い振動ジャイロセンサーが得られるという効果がある。
【００２９】
［適用例１１］形状認識用カメラ、レーザー装置及び情報処理装置を用いた適用例１乃至３、又は５の何れか一項に係る圧電振動子の製造方法であって、前記絶縁基板上に前記圧電振動素子を搭載する前に、前記各錘部と対向する前記絶縁基板面に略全幅に渡って前記高分子材の何れか一つを用いた緩衝材層を塗布する緩衝材層形成工程と、前記絶縁基板上に前記圧電振動素子を搭載してから、前記各錘部及び前記支持腕を前記形状認識用カメラで認識し、該形状認識用カメラの出力情報に基づいて前記各錘部及び前記支持腕を僅かに避けて前記緩衝材層をレーザー装置で蒸散させ除去する蒸散工程と、を含むことを特徴とする圧電振動子の製造方法である。
【００３０】
圧電振動子用絶縁基板面の所定の領域に高分子材を塗布し、形状認識用カメラ、レーザー装置及び情報処理装置を用いて、圧電振動素子の振動腕、支持腕をマスクとして高分子材を加工すれば、絶縁基板面に振動腕、支持腕と正確に対応する高分子材の緩衝材が容易に形成され、落下等による衝撃に対し強い圧電振動子が得られるという効果がある。
【００３１】
［適用例１２］形状認識用カメラ、レーザー装置及び情報処理装置を用いた適用例６又は８に係る振動ジャイロセンサーの製造方法であって、前記絶縁基板上に前記振動ジャイロ素子を搭載する前に、前記各検出用振動腕及び前記各駆動用振動腕の各先部と対向する前記絶縁基板面に略全幅に渡って前記高分子材の何れか一つを用いた緩衝材層を塗布する緩衝材層形成工程と、前記絶縁基板上に前記振動ジャイロ素子を搭載してから、前記各検出用振動腕及び前記各駆動用振動腕の各先部を前記形状認識用カメラで認識し、該形状認識用カメラの出力情報に基づいて前記各検出用振動腕及び前記各駆動用振動腕を僅かに避けて前記緩衝材層をレーザー装置で蒸散させ除去する蒸散工程と、を含むことを特徴とする圧電振動子の製造方法である。
【００３２】
振動ジャイロセンサーのパッケージ本体（絶縁基板）面の所定の領域に、エポキシ系、ポリイミド系、ビスマレイミド系高分子材の何れか一つの高分子材を塗布し、形状認識用カメラ、レーザー装置及び情報処理装置を用いて、振動ジャイロ素子の各検出用振動腕、及び各駆動用振動腕の先部をマスクとして、不要な高分子材を除去すれば、絶縁基板面に各検出用振動腕、及び各駆動用振動腕と正確に対応する高分子材の緩衝材が容易に形成され、落下等による衝撃に対し強い圧電振動子が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る圧電振動子の構造を示した概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図。
【図２】圧電振動子（音叉型振動子）の電極配置を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図。
【図３】本発明に係る圧電振動子の構成を示す断面図。
【図４】第２の実施例の圧電振動子の構成を示す図であり、（ａ）は短手方向の断面図、（ｂ）は長手方向の断面図。
【図５】本発明に係る振動ジャイロセンサーの構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）動作の説明図。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は金属の緩衝材を形成する工程を示す工程図。
【図７】金属の緩衝材を形成する製造フローチャート。
【図８】高分子の緩衝材を形成する製造フローチャート。
【図９】従来の圧電振動子の構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る圧電振動子（音叉型水晶振動子）１の構成を示す概略図であり、同図（ａ）は蓋体を取り除いた平面図、同図（ｂ）はＰ−Ｐ断面図である。圧電振動子（音叉型水晶振動子）１は、圧電振動素子４と、圧電振動素子４を収容するパッケージと、を概略備えている。
圧電振動素子４は、圧電基板４ａと、圧電基板４ａの複数の振動腕７ａ、７ｂを励振するための励振電極と、絶縁基板１１との接続用パッド電極（図示せず）と、を概略備えている。
圧電基板４ａは、複数の振動腕７ａ、７ｂと、各振動腕７ａ、７ｂの一方の端部間を連接する基部５と、各振動腕７ａ、７ｂの他方の端部に夫々形成され各振動腕よりも幅広の錘部９ａ、９ｂと、各振動腕７ａ、７ｂの各振動中心Ｃに沿った表面及び裏面の少なくとも一方の面に形成された溝部８ａ、８ｂと、を備えている。なお、圧電基板４ａの外形、及び溝部８ａ、８ｂは、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング加工で形成されている。
複数の振動腕７ａ、７ｂを励振する励振電極は、蒸着法、又はスパッタ法を用いて、各溝部８ａ、８ｂ内を含めた各振動腕７ａ、７ｂの表裏面、及び側面に夫々形成されている。また、複数の電極パッドと励振電極との間を夫々電気的に接続するリード電極が形成されている。
【００３５】
パッケージは、圧電振動素子４の各電極パッド（図示せず）と夫々電気的機械的に接続される素子搭載パッド１８、及び複数の実装端子１６を備えた絶縁基板（パッケージ本体）１１と、素子搭載パッド上に搭載された圧電振動素子４を含む絶縁基板（パッケージ本体）１１の上面を気密封止する蓋体３５と、を備えている。
絶縁基板（パッケージ本体）１１の凹陥部（キャビティー）の内底面上の、少なくとも圧電振動素子４の各錘部９ａ、９ｂ及び基部５（支持腕５ｄ、５ｅ）の先部と対向する部位に夫々金属、又は高分子からなる緩衝材２４が配設されている。
緩衝材２４を帯状の連続体とせず個々に分離したのは、錘部９ａ、９ｂが緩衝材２４に衝突する際に錘部９ａ、９ｂに形成した電極が金属の緩衝材に接することにより、振動腕７ａ、７ｂに形成した励振電極間に絶縁破壊が生じるのを防止するためである。
【００３６】
基部５は、基部本体５ａと、基部本体５ａの各振動腕７ａ、７ｂとは反対側の他端縁中間部に設けた連結部５ｂと、連結部５ｂを介して連接され基部本体５ａとは離間し各振動腕７ａ、７ｂと直交して延びる支持片５ｃと、支持片５ｃの両端に連接し各振動腕７ａ、７ｂとは離間し並行して延びる左右一対の支持腕５ｄ、５ｅと、を備えている。
圧電振動素子１の基部５が、基部本体５ａと、連結部５ｂと、連結部５ｂを介して連接した左右一対の支持腕５ｄ、５ｅと、を備えた構成とすることにより、絶縁基板１１の素子搭載パッド１８に導電性接着剤２２を介して圧電振動素子を接着・固定する際に接着・固定による歪の影響が基部５の構造により緩和され、圧電振動素子１のＣＩ（クリスタルインピーダンスー）値を小さく、即ちＱ値を大きくすることができるという効果がある。また、圧電振動素子１に加わる衝撃力が緩和されるという効果もある。
【００３７】
図２は圧電振動素子４の電極構成を示す要部拡大図である。図２（ａ）は、励振電極３０、３１と、錘部９ａ、９ｂ上の電極３２ａ、３２ｂと、リード電極３３ａ、３３ｂとを示す平面図であり、同図（ｂ）はＰ−Ｐ断面図である。
図２（ｂ）は、各振動腕７ａ、７ｂに夫々形成された励振電極３０、３１の配置を示す断面図である。
励振電極３０、３１は、各溝部８ａ、８ｂを含めた振動腕７ａ、７ｂの表裏面、側面、及び各溝部８ａ、８ｂの側面に形成されている。
振動腕７ａの表裏面電極の極性は、振動腕７ｂの表裏面電極の極性に対して、異なる極性となるよう基部５に設けた複数の電極パッドを介して電圧が印加される。同様に、振動腕７ａの側面電極の極性と、振動腕７ｂの側面電極の極性とは、互いに異なる極性となるように電圧が印加される。
つまり、振動腕７ａの表裏面に＋電圧、両側面に−電圧が印加されるとき、振動腕７ｂの表裏面に−電圧、両側面に＋電圧が印加され、図２（ｂ）の矢印で示すような電界が生じ、圧電振動素子４の重心を通る中心線Ｄに対し対称な音叉振動が励振される。
溝部８ａ、８ｂを形成することにより電界強度が強まり、音叉振動をより効率的に励振することができる。即ち、圧電振動素子のＣＩ（クリスタルインピーダンスー）を小さく（Ｑ値を大きく）することができる。
しかし、振動腕７ａ、７ｂの表裏面に必ずしも溝部を形成しなくともよい。
【００３８】
図３は、図１のＱ−Ｑ断面図である。パッケージは、矩形の箱状に形成されているパッケージ本体（絶縁基板）１１と、ガラス等からなる窓部材３６を有する蓋体３５と、を備えている。蓋体３５はパッケージ本体１１の上面に形成されたキャビティ（凹陥部）を気密封止する。
パッケージ本体（絶縁基板）１１は、図３に示すように、絶縁材料から成る第１の基板１２と、第２の基板１３と、環状の第３の基板１４とを順次積層して形成されている。各基板１２、１３、１４は、絶縁材料としての酸化アルミニウム質のセラミック・グリーンシートから成り、これらを箱状に成形した後で焼結して形成されている。表面実装用の実装端子１６は、第１の基板１２の外部底面に複数形成されている。
第３の基板１４は中央部が除去された環状体であり、第３の基板１４の上部周縁に例えばコバール等の金属シールリング１５が焼成されている。
第２の基板１３の上面と第３の基板１４とにより、圧電振動素子４を収容するキャビティー（凹陥部）が形成されている。第２の基板１３の上面の所定の位置には、内部導体１７により各実装端子３５と電気的に導通する複数の素子搭載パッド１８が配設されている。また、第２の基板１３上面（キャビティー内底面）の一端部寄りで、素子搭載パッド１８に圧電振動素子４を搭載した際に錘部９ａ、９ｂ及び支持腕５ｄ、５ｅの先部に対応する部位に緩衝材２４が形成されている。
【００３９】
圧電振動子１を製造する場合は、まず、パッケージ本体１１の素子搭載パッド１８上に導電性接着剤２２、例えばエポキシ系接着剤、ポリイミド系接着剤、ビスマレイミド系接着剤等の何れかを適量塗布し、その上に圧電振動素子４の各支持腕５ｄ、５ｅを載置して荷重をかける。
パッケージ本体１１内の素子搭載パッド１８と、圧電振動素子４の電極パッドとを導通させるには、導電性接着剤２２を硬化させるために所定温度の高温炉内に所定時間入れる。アニール処理を施した後、上方から錘部９ａ、９ｂに形成した周波数調整用電極にレーザー光を照射して、金属膜の一部を蒸散させて周波数粗調を行う。ガラス窓部材３６を備えた蓋体３５をパッケージ本体１１の上面に形成したシールリング１５にシーム溶接する。
【００４０】
パッケージ本体１１の底面の貫通孔１９を封止する前に加熱処理を施す。パッケージ本体１１の上下を逆にして貫通孔１９内の段差部上に金属球の充填材１９ａを載置する。充填材１９ａとしては金−ゲルマニウム合金等が好ましい。充填材１９ａにレーザー光を照射して溶融させ、貫通孔１９を封止すると共にパッケージ内部を真空とする。
次に、パッケージの外部から窓部材３６を介してレーザー光をパッケージ内に照射し、振動腕に形成した周波数調整用金属膜を蒸散させて周波数微調整を行い、圧電振動子１を完成する。
絶縁基板（パッケージ本体）１１のキャビティー内底面の、圧電振動素子４の各錘部９ａ、９ｂ及び支持腕５ｄ、５ｅの先部と対向する部位に夫々緩衝材２４を配設した圧電振動子（音叉型圧電振動子）１を構成することにより、落下等により絶縁基板１１面と直交する方向の衝撃力が圧電振動子１に加わった際に、圧電振動子１の各振動腕の錘部９ａ、９ｂ、及び基部５の支持腕５ｄ、５ｅの先部が緩衝材２４に衝突するが、緩衝材２４によりその衝撃力は低減され、錘部９ａ、９ｂに形成した電極が剥れたり、支持腕５ｄ、５ｅの先部が破損することが大幅に低減され、衝撃力に対して強い圧電振動子が得られるという効果がある。
【００４１】
図４は、第２の実施の形態の圧電振動子２の構成を示す図であり、平面図は図１（ａ）に示す平面図とほぼ同様であるので省略する。図４（ａ）は幅方向（図１（ａ）のＰ−Ｐに相当する）の断面図であり、同図（ｂ）は長さ方向（図１（ａ）のＱ−Ｑに相当する）の断面図である。図１に示す圧電振動子１と異なる点は、パッケージ本体３８のキャビティー３８ａ内の両側壁面に長手方向に沿って緩衝材２４ａを設けたことである。
つまり、パッケージ本体３８の素子搭載パッド１８上に導電性接着剤２２を介して圧電振動素子４を搭載する際に、錘部９ａ、９ｂ、及び支持腕５ｄ、５ｅの先部に対応するキャビティー３８ａの内底面上に夫々金属、又は高分子材の緩衝材２４を配設し、支持腕５ｄ、５ｅの先部に対応するキャビティー３８ａの側壁面に金属、又は高分子材の緩衝材２４ａを形成する。
緩衝材２４ａはパッケージ本体３８を形成する段階で形成しておくことが望ましい。
【００４２】
絶縁基板面（パッケージ本体３８のキャビティー内底面）の、圧電振動素子４の各錘部及９ａ、９ｂ、及び支持腕５ｄ、５ｅの先部と対向する部位に夫々緩衝材２４を配設すると共に、絶縁基板内側の両側壁面の圧電振動素子４の支持腕５ｄ、５ｅ（基部５）の先部と対向する部位に夫々緩衝材２４ａを配設した圧電振動子（音叉型圧電振動子）を構成する。落下等により絶縁基板３８面と直交する方向の衝撃力が圧電振動子２に加わると、圧電振動子２の各振動腕の錘部９ａ、９ｂ、及び基部の支持腕５ｄ、５ｅの先部が底面の緩衝材２４に衝突するが、緩衝材２４により衝撃力は低減され、錘部９ａ、９ｂに形成した電極が剥がれたり、支持腕５ｄ、５ｅ先部が破損する虞が大幅に低減され、圧電振動子の不良が大幅に低減されるという効果がある。
また、絶縁基板３８面と平行な方向の衝撃力が圧電振動子２に加わると、圧電振動子２の支持腕５ｄ、５ｅの先部が側壁面と衝突する虞があるが、緩衝材２４ａにより衝撃力は低減され、支持腕先部が破損する虞が大幅に低減され、圧電振動子の不良が大幅に低減されるという効果がある。
【００４３】
図５は、第３の実施の形態の振動ジャイロセンサー３の構成を示す図であり、蓋体を取り除いて示している。図５（ａ）は、振動ジャイロセンサー３の平面図であり、同図（ｂ）はＰ−Ｐ断面図である。
振動ジャイロセンサー３は、振動ジャイロ素子４０と、振動ジャイロ素子４０を収容するパッケージと、を概略備えている。パッケージは、絶縁基板（パッケージ本体）３９と、絶縁基板３９を気密封止する図示しない蓋体と、を備えている。
振動ジャイロ素子４０は、中央に位置する基部４１と、基部４１の対向する２つの端縁（上下端縁４０ａ、４０ｂ）の中央部から夫々同一直線上に、かつ反対方向へ突設された１対の検出用振動腕４５ａ、４５ｂと、を備えている。更に、振動ジャイロ素子４０は、基部４１の対向する他の２つの端縁（左右端縁４１ｃ、４１ｄ）の中央部から夫々検出用振動腕４５ａ、４５ｂと直交する方向に、かつ反対方向へ同一直線上に突設された１対の第１の連結腕４２ａ、４２ｂと、各第１の連結腕４２ａ、４２ｂの先部適所から夫々と直交する両方向へ突設された各１対の駆動用振動腕４３ａ、４３ｂ及び４４ａ、４４ｂと、を備えている。
【００４４】
更に、振動ジャイロ素子４０は、基部４１の四隅（上下端縁４０ａ、４０ｂの各終端部）から夫々Ｌ字状に突設された２対の支持腕４６ａ、４６ｂ及び４７ａ、４７ｂを備えている。各支持腕４６ａ、４７ａの先部は、検出用振動腕４５ａの両側方において検出用振動腕４５ａと同方向へ延びている。各支持腕４６ｂ、４７ｂの先部は、検出用振動腕４５ｂの両側方において検出用振動腕４５ｂと同方向へ延びている。
励振電極は、少なくとも１対の検出用振動腕４５ａ、４５ｂと、各１対の駆動用振動腕４３ａ、４３ｂ及び４４ａ、４４ｂと、に夫々形成されている。支持腕４６ａ、４６ｂ及び４７ａ、４７ｂには、複数の電極パッド（図示せず）が形成され、この電極パッドと励振電極との間は、夫々電気的に接続されている。
振動ジャイロセンサー３は、絶縁基板３９面の、圧振動ジャイロ素子４０の各検出用振動腕４５ａ、４５ｂ、及び各駆動用振動腕４３ａ、４３ｂ及び４４ａ、４４ｂの先部と対向する部位に金属、又は高分子材の緩衝材が設けられている。
【００４５】
図５（ｃ）は振動ジャイロ素子の動作を説明する模式平面図である。振動ジャイロセンサー３は角速度が加わらない状態では、駆動用振動腕４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂが矢印Ｅで示す方向に屈曲振動を行う。このとき、駆動用振動腕４３ａ、４３ｂと駆動用振動腕４４ａ、４４ｂとが、重心Ｇを通るＹ軸方向の直線に関して線対称の振動を行っているため、基部４１、連結腕４２ａ、４２ｂ、検出用振動腕４５ａ、４５ｂはほとんど振動しない。
振動ジャイロセンサー３にＺ軸回りの角速度ωが加わると、駆動用振動腕４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂ、及び第１の連結腕４２ａ、４２ｂにコリオリ力が働き新たな振動が励起される。この振動は重心Ｇに対して周方向の振動である。同時に検出用振動腕４５ａ、４５ｂは、この振動に応じて検出振動が励起される。この振動により発生した歪を検出用振動腕４５ａ、４５ｂに形成した検出電極が検出して角速度が求められる。
【００４６】
絶縁基板（パッケージ本体）３９面の、圧振動ジャイロ素子４０の各検出用振動腕４５ａ、４５ｂ、及び各駆動用振動腕４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂの先部と対向する部位に緩衝材２４を設けている。このように構成すると、落下等により絶縁基板３９面と直交する方向への衝撃力が振動ジャイロセンサー３に加わった際に、振動ジャイロセンサー３の各検出用振動腕４５ａ、４５ｂ、及び各駆動用振動腕４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂの先部が緩衝材２４と接触するが、緩衝材２４によりその衝撃力は低減され、各検出用振動腕４５ａ、４５ｂ及び各駆動用振動腕４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂの電極が剥がれたり破損したりする不具合が低減され、衝撃に対して強い振動ジャイロセンサー３が構成できるという効果がある。
【００４７】
次に、圧電振動子１のパッケージ本体（絶縁基板）１１に緩衝材２４を形成する製造方法について説明する。図６、図７は、本発明の特徴である緩衝材２４を、例えば銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属の一種、又は複数の金属を用いて、絶縁基板（パッケージ本体）１１のキャビティー底面１１ａに形成する製造法を示す工程図と、フローチャート図である。
圧電振動素子４を搭載する前に、図６（ａ）に示すように絶縁基板（パッケージ本体）１１のキャビティー底面１１ａの各錘部９ａ、９ｂと対向する部位に略全幅に渡り、各錘部９ａ、９ｂの振動腕方向の長さ程度に、所定厚さの緩衝材層２４を、蒸着法、又はスパッタ法を用いて形成する（Ｓ１０）。次に、緩衝材層２４の表面全体にフォトレジスト膜２６を形成する（Ｓ１１）。
【００４８】
次に、図６（ｂ）に示すように、緩衝材層２４、フォトレジスト膜２６が形成された絶縁基板（パッケージ本体）１１の素子搭載パッド１８に、導電性接着剤２２を適量塗布してから圧電振動素子４を所定の位置に搭載し、軽く加重を加えてから接着剤を硬化させることにより搭載を完了する（Ｓ１２）。次に、圧電振動素子４の各錘部９ａ、９ｂ及び支持腕５ｄ、５ｅの先部をフォトマスクとして用い、圧電振動素子４の上方から光を当てて露光する（Ｓ１３）。図６（ｃ）に示すように感光したフォトレジスト膜２６を除去する（Ｓ１４）。
次に、図６（ｄ）に示すように、フォトレジスト２６の除去によって露出した緩衝材層２４の特定部位をエッチングにより除去する（Ｓ１４）。図６（ｅ）に示すように、残ったフォトレジスト２６を除去することにより、絶縁基板（パッケージ本体）１１のキャビティーの所定の位置、つまり、圧電振動素子４の錘部９ａ、９ｂ、及び支持腕５ｄ、５ｅの先部に対応する部位に正確に緩衝材２４を形成することができる。
【００４９】
以上では圧電振動子１のパッケージ本体（絶縁基板）１１に緩衝材２４を形成する製造方法について説明したが、振動ジャイロセンサー３のパッケージ本体（絶縁基板）３９に緩衝材２４を形成する製造方法も、図６、図７と同様な製造方法を用いて構成することができるので省略する。
即ち、緩衝材を備えた振動ジャイロセンサーの製造方法は、絶縁基板上に振動ジャイロ素子を搭載する前に、各検出用振動腕及び各駆動用振動腕の各先部と対向する絶縁基板面に略全幅に渡って緩衝材層を形成する緩衝材層形成工程と、緩衝材層の表面にフォトレジスト膜を形成するフォトレジスト膜形成工程と、絶縁基板上に前記振動ジャイロ素子を搭載してから、前記各検出用振動腕及び前記各駆動用振動腕の先部をマスクとして、フォトレジスト膜の露出部位を露光して除去する露光工程と、露光工程によるフォトレジストの除去によって露出した緩衝材層の特定部位をエッチングにより除去するエッチング工程と、レジスト膜を除去するレジスト膜除去工程と、を含むものである。
【００５０】
ここで注意を要するのは、圧電振動素子４の電極の表面は一般的に金（Ａｕ）が用いられているので、緩衝材２４としては金（Ａｕ）以外の金属を使うことである。これは、緩衝材層２４をエッチングする際に、圧電振動素子４の電極がエッチングされないようなエッチング液を選択するためである。また、水晶の硬度は７であるので、緩衝材２４の硬度は、硬度７より柔らかい硬度の緩衝材を用いることが望ましい。
【００５１】
圧電振動子１のパッケージ本体（絶縁基板）１１面に、蒸着法又はスパッタ法を使用して、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）の何れか一つの金属、又は複数の金属を用いて、緩衝材層２４を形成し、フォトリソグラフィ技法とエッチング手法で緩衝材層２４を加工すれば、絶縁基板１１面に圧電振動素子１の各錘部９ａ、９ｂ及び支持腕５ｄ、５ｅの先部と対向する部位に正確に、且つ容易に緩衝材２４を形成することができ、落下等による衝撃に対し強い圧電振動子１が得られるという効果がある。
【００５２】
振動ジャイロセンサー３のパッケージ本体（絶縁基板）３９面に、蒸着法又はスパッタ法を用いて、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）の何れか一つの金属、又は複数の金属の緩衝材層２４を形成し、フォトリソグラフィ技法とエッチング手法を用いて緩衝材層２４を加工すれば、絶縁基板３９面に各検出用振動腕４５ａ、４５ｂ、及び各駆動用振動腕４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂの先部と対向する部位に正確に、且つ容易に緩衝材を形成することでき、落下等による衝撃に対し強い振動ジャイロセンサー３が得られるという効果がある。
【００５３】
図８は、緩衝材２４に高分子材、例えばエポキシ系、ポリイミド、ビスマレイミド系の高分子材を用いて圧電振動子１を構成する場合の製造フローチャートである。
初めに、絶縁基板（パッケージ本体）１１に圧電振動素子４を搭載する前に、絶縁基板（パッケージ本体）１１のキャビティー底面１１ａに、各錘部９ａ、９ｂと対向する絶縁基板１１面の略全幅に渡り、各錘部９ａ、９ｂの振動腕方向の長さ程度で、所定の厚さの緩衝材層２４を塗布する（Ｓ２０）。
次に、緩衝材層２４が形成された絶縁基板（パッケージ本体）１１の素子搭載パッド１８に、導電性接着剤２２を適量塗布し、圧電振動素子４を所定の位置に搭載し、軽く加重をかける（Ｓ２１）。次に、形状認識用カメラと、レーザー装置と、情報処理装置（パーソナルコンピュータＰＣ）とを装備した装置を用い、圧電振動素子４の各錘部９ａ、９ｂ、及び支持腕５ｄ、５ｅの先部の形状を撮影し、この情報をＰＣの格納する（Ｓ２２）。
次に、ＰＣに格納した情報に基づき、各錘部９ａ、９ｂ、及び支持腕５ｄ、５ｅの先部を僅かに避けて緩衝材層２４を蒸散して、圧電振動素子４の錘部９ａ、９ｂ、及び支持腕５ｄ、５ｅの先部に対応する部位に、正確に緩衝材２４を形成することができる。
【００５４】
図８では、緩衝材２４に高分子材、例えばエポキシ系、ポリイミド、ビスマレイミド系の高分子材を用いて圧電振動子１の製造方法について説明したが、振動ジャイロセンサー３についても、同様な製造方法で構成することができる。
圧電振動子１のパッケージ本体（絶縁基板）１１面の所定の領域にエポキシ系、ポリイミド系、ビスマレイミド系高分子材の何れか一つの高分子材を塗布し、形状認識用カメラ、レーザー装置及び情報処理装置（ＰＣ）を用いて、圧電振動素子の錘部９ａ、９ｂ及び支持腕５ｄ、５ｅの先部をマスクとして、不要な高分子材を除去すれば、絶縁基板１１面に錘部９ａ、９ｂ及び支持腕５ｄ、５ｅの先部と正確に対応する高分子材の緩衝材が容易に形成され、落下等による衝撃力に対し、強い圧電振動子１が得られるという効果がある。
振動ジャイロセンサー３のパッケージ本体（絶縁基板）３９面の所定の領域に、エポキシ系、ポリイミド系、ビスマレイミド系高分子材の何れか一つの高分子材を塗布し、形状認識用カメラ、レーザー装置及び情報処理装置（ＰＣ）を用いて、振動ジャイロ素子の各検出用振動腕４５ａ、４５ｂ、及び各駆動用振動腕４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂの先部をマスクとして、不要な高分子材を除去すれば、絶縁基板３９面に各検出用振動腕４５ａ、４５ｂ、及び各駆動用振動腕４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂと正確に対応する高分子材の緩衝材２４が容易に形成され、落下等による衝撃力に対し強い振動ジャイロセンサー３が得られるという効果がある。
【符号の説明】
【００５５】
１、２…圧電振動子、３…振動ジャイロセンサー、４…圧電振動素子、４ａ…圧電基板、５、４１…基部、５ａ…基部本体、５ｂ…連結部、５ｃ…支持片、５ｄ、５ｅ…支持腕、７ａ、７ｂ…振動腕、８ａ、８ｂ…溝部、９ａ、９ｂ…錘部、１１、３８、３９…絶縁基板（パッケージ本体）、１２…第１の基板、１３…第２の基板、１４…第３の基板、１５…シールリング、１６…実装端子、１７…導体、１８…素子搭載パッド、１９…貫通孔１９、１９ａ…充填材、２２…導電性接着剤、２４…緩衝材、３０、３１…励振電極、３２ａ、３２ｂ…錘部電極、３３ａ、３３ｂ…リード電極、３５…蓋体３５、３６…窓部材、４０…振動ジャイロ、４２ａ、４２ｂ…第１の連結腕、４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂ…駆動用振動腕、４５ａ、４５ｂ…検出用振動腕、４６ａ、４６ｂ、４７ａ、４７ｂ…支持腕、Ｃ…振動中心、Ｄ…重心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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