(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに略平行に配置された少なくとも一対のアーム部と各アーム部を連結する連結部とにより形成された圧電体からなり、前記アーム部の配列方向に略平行な表・裏面、及び、該表・裏面に略直交する側面に、少なくとも、外部から交流電圧を受けて前記各アーム部を各アーム部の配列方向である駆動軸方向に励振する駆動電極、及び、各アーム部において前記駆動軸とは直交する検出軸方向に生じる振動を検出する検出電極、を含む角速度検出用の電極が形成された角速度検出用振動子の製造方法であって、
前記圧電体の表・裏面に、該表・裏面に配置すべき角速度検出用の電極を形成する第１工程と、
該第１工程で前記圧電体の表・裏面に形成された電極間に、分極用の電圧を印加して、前記圧電体を前記表・裏面に略直交する方向に分極処理する第２工程と、
該分極処理後の圧電体の前記側面に、該側面に配置すべき角速度検出用の電極を形成する第３工程と、
からなることを特徴とする角速度検出用振動子の製造方法。
【請求項２】
前記圧電体は、一対のアーム部と各アーム部の一端を連結する連結部とにより音叉形状に形成されており、
前記第１工程では、前記圧電体の表面に前記駆動電極及び分極用電極を、裏面に共通電極を、夫々形成し、
前記第２工程では、前記圧電体裏面の共通電極と、前記圧電体表面の各電極との間に、夫々分極用電圧を印加して、前記圧電体を分極処理し、
前記第３工程では、該分極処理後の圧電体の各アーム部の側面で且つ前記分極用電極との対応位置に、前記検出電極を形成することを特徴とする請求項１に記載の角速度検出用振動子の製造方法。
【請求項３】
前記第１工程では、前記各アーム部の表面に、前記各アーム部の前記駆動軸方向の振動状態をモニタするモニタ電極を形成し、
前記第２工程では、該モニタ電極と前記共通電極との間にも分極用電圧を印加して、該電極間の圧電体を分極処理することを特徴とする請求項２に記載の角速度検出用振動子の製造方法。
【請求項４】
前記第１工程では、前記各アーム部の表面に検出信号取出用のパット電極を形成し、
前記第３工程では、前記各アーム部の側面に、前記検出電極と前記パット電極とを接続する引出電極を形成することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の角速度検出用振動子の製造方法。
【請求項５】
前記第１工程では、前記各アーム部の表面で且つ前記分極用電極よりもアーム部の先端側に、前記パット電極を形成することを特徴とする請求項４に記載の角速度検出用振動子の製造方法。
【請求項６】
前記第１工程では、前記各アーム部の表面で且つ前記分極用電極よりも前記連結部側に、前記パット電極を形成することを特徴とする請求項４に記載の角速度検出用振動子の製造方法。
【請求項７】
前記第１工程では、前記各アーム部の表面に、前記共通電極を基準電位に接地するための接地用電極を形成し、
前記第３工程では、前記各アーム部の側面に、前記共通電極と前記接地用電極とを接続する短絡用電極を形成することを特徴とする請求項２〜請求項６いずれか記載の角速度検出用振動子の製造方法。
【請求項８】
前記圧電体は、互いに略平行に配置された４本のアーム部を前記連結部にて連結した櫛形に形成されており、
前記第１工程では、表面に、駆動電極と、検出電極及び共通電極の少なくとも一方とを、夫々形成すると共に、裏面に、共通電極及び検出電極の少なくとも一方を形成し、
前記第２工程では、前記第１工程で形成された圧電体表・裏面の各電極間に夫々分極用電圧を印加して、前記圧電体を分極処理し、
前記第３工程では、側面に共通電極及び検出電極の少なくとも一方を形成し、
更に、前記第１工程及び第３工程では、前記圧電体の表・裏面及び側面に夫々前記各電極を形成すると同時に、前記共通電極同士及び検出電極同士を夫々接続する接続用電極を形成することを特徴とする請求項１に記載の角速度検出用振動子の製造方法。
【請求項９】
前記第１工程では、前記圧電体の表面に、前記共通電極同士及び検出電極同士を夫々接続する各接続用電極に接続された共通電極接地用及び検出信号取出用のパット電極を形成することを特徴とする請求項８に記載の角速度検出用振動子の製造方法。
【請求項１０】
前記圧電体は、互いに略平行に配置された一対のアーム部を二組有し、該各組のアーム部を前記連結部にて連結したＨ字形状に形成されており、
前記第１工程では、二組のアーム部の内、一方の組のアーム部の表面に前記駆動電極を、他方の組のアーム部の表面に共通電極を、夫々形成すると共に、前記圧電体の裏面で且つ前記連結部から前記各アーム部表面の駆動電極及び共通電極との対応位置までの領域に共通電極を形成し、
前記第２工程では、前記圧電体裏面の共通電極と、前記圧電体表面の各電極との間に、夫々分極用電圧を印加して、前記圧電体を分極処理し、
前記第３工程では、前記圧電体の側面に、前記表・裏面に夫々形成された共通電極同士を接続する短絡用電極を形成すると共に、前記共通電極が表・裏面に形成された一対のアーム部の側面に、前記検出電極を形成することを特徴とする請求項１に記載の角速度検出用振動子の製造方法。
【請求項１１】
前記第１工程では、前記圧電体の表面に、検出信号取出用のパット電極を形成し、
前記第３工程では、前記圧電体の側面に、前記検出電極と前記パット電極とを接続する引出電極を形成することを特徴とする請求項１０に記載の角速度検出用振動子の製造方法。
【請求項１２】
前記第１工程では、前記駆動電極が形成される組の各アーム部の表面に、前記駆動軸方向の振動状態をモニタするモニタ電極を形成し、
前記第２工程では、該モニタ電極と前記裏面の共通電極との間にも分極用電圧を印加して、該電極間の圧電体を分極処理することを特徴とする請求項８〜請求項１１にいずれか記載の角速度検出用振動子の製造方法。
【請求項１３】
前記第３工程では、少なくとも前記圧電体のキュリー温度よりも低い温度で、前記圧電体の側面に電極を形成することを特徴とする請求項１〜請求項１２いずれか記載の角速度検出用振動子の製造方法。
【請求項１４】
前記第３工程では、前記圧電体のキュリー温度よりも低い温度で硬化する低温硬化型の導電性樹脂を用いて、前記圧電体の側面に電極を形成することを特徴とする請求項１３に記載の角速度検出用振動子の製造方法。
【請求項１５】
前記第３工程では、金属の蒸着法により前記圧電体の側面に電極を形成することを特徴とする請求項１３に記載の角速度検出用振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車両制御、ナビゲーション、ビデオカメラの手振れ防止等に用いられる角速度検出用振動子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特開平８−２１０８６０号公報に開示されているように、一対のアーム部とこれを連結する連結部により音叉形状に形成された圧電体からなる振動子を備え、この振動子をアーム部の配列方向である駆動軸方向に一定振動させつつ、角速度入力時に振動子が受けるコリオリ力を、駆動軸と直交する検出軸方向への振動子の振動の変化状態から検出する角速度センサが知られている。
【０００３】
そして、この種の角速度センサにおいては、音叉形状に形成した圧電体の外壁面に駆動（励振）用或いは振動検出用の電極を形成するだけで振動子を作製できるため、従来より一般に使用されている、振動子を金属にて形成してその表面に圧電体を接合するタイプの角速度センサに比べて、部品点数が少なく、構造，延いては製造工程が簡易であるという、利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このように圧電体からなる振動子を用いて角速度を検出する場合、振動子を角速度検出用として機能させるには、圧電体に高電圧を印加して圧電的に活性化させる、分極処理という工程が必要である。
【０００５】
そこで、従来では、交流電圧を受けて圧電体を駆動軸方向に振動（励振）させる駆動電極や、各アーム部の検出軸方向への振動を検出する検出電極等、角速度の検出に必要な全ての電極を圧電体に形成した後、その形成した電極間に高電圧を印加することにより、圧電体を分極処理するようにしていた。尚、圧電体への各電極の形成は、一般に、銀等の導電性金属を主成分とする金属ぺーストを、その電極形状に対応して圧電体に塗布し、焼き付ける、といった手順で行われる。
【０００６】
しかしながら、上記のように音叉形状の圧電体からなる従来の振動子においては、圧電体において凹字状を呈する圧電体の表面に駆動電極や分極用電極を形成し、各アーム部の側面で且つ表面の分極用電極と対応する位置に検出電極を形成し、圧電体の裏面に各電極に対する共通電極を形成し、分極処理の際には、圧電体の表裏面に形成された電極間に分極用電圧を印加することにより、圧電体を表面から裏面又はその逆方向に分極させていた。
【０００７】
この結果、従来の振動子においては、分極処理の際に、各アーム部の側面に形成された検出電極の影響を受けて、圧電体の配向方向を均一にすることができず、圧電体に内部応力が残って、経時的に圧電特性が変化してゆくという問題があった。そして、このように圧電体に内部応力が残ると、振動子の振動特性がばらつき、角速度を安定して検出できなくなるとか、圧電体の圧電特性の経時変化によって、角速度の検出特性も経時的に変化し、信頼性が低下する、といった問題が生じる。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、音叉形状若しくは複数の音叉を合成した形状の圧電体からなる角速度検出用振動子を製造するに当たって、圧電体の配向方向が均一で、常に安定した検出特性が得られる角速度検出用振動子を製造できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明方法では、互いに略平行に配置された少なくとも一対のアーム部と各アーム部を連結する連結部とにより音叉形状若しくは複数の音叉を合成した形状に形成された圧電体からなる角速度検出用振動子を製造するに当たって、まず、圧電体の表・裏面に、この表・裏面に配置すべき角速度検出用の電極を形成する（第１工程）。そして、この第１工程で圧電体の表・裏面に形成された電極間に、分極用の電圧を印加することにより、圧電体を表・裏面に略直交する方向に分極処理し（第２工程）、その後、圧電体の側面に、この側面に配置すべき角速度検出用の電極を形成する（第３工程）。
【００１０】
このように、本発明では、各アーム部の側面に検出電極を形成する前に、圧電体の分極処理を行うことから、この分極処理の際に、検出電極の影響を受けることなく圧電体を分極させることができ、圧電体の配向方向を均一にすることができる。従って、本発明によれば、分極処理によって、圧電体に内部応力が残り、振動子の振動特性がばらついて、角速度の検出精度が低下するとか、或いは、圧電体の圧電特性の経時変化によって、角速度の検出特性も経時的に変化し、信頼性が低下する、といった問題を防止できる。よって、本発明によれば、角速度を高精度に検出でき、しかも、高い信頼性が得られる角速度センサを実現できることになる。
【００１１】
次に請求項２に記載の発明方法は、請求項１に記載の製造方法を利用して、一対のアーム部とこれらを連結する連結部とにより音叉形状に形成された角速度検出用振動子を製造する方法であり、圧電体の表・裏面に電極を形成する第１工程では、圧電体の表面に駆動電極及び分極用電極を、圧電体の裏面に共通電極を、夫々形成する。そして、第２工程では、圧電体裏面の共通電極と、圧電体表面の各電極との間に、夫々分極用電圧を印加することにより、圧電体を分極処理し、圧電体の側面に電極を形成する第３工程では、分極処理後の圧電体の各アーム部の側面で且つ分極用電極との対応位置に検出電極を形成する。
【００１２】
本発明方法により作製された音叉形状の振動子においては、例えば、裏面に形成された共通電極を基準電位に接地し、表面に形成された駆動電極に基準電位を中心に変化する交流電圧を印加すれば、駆動軸方向に振動させることができる。またこのように振動子を駆動軸方向に振動させた状態で、各アーム部に略平行な軸周りの角速度が入力されると、各アーム部が、その入力角速度に応じて検出軸方向に振動し、その振動は、各アーム部の側面に形成された検出電極と共通電極との間に流れる電流変化から検出できる。従って、検出電極を介してこの電流を検出することにより、上記軸周りの入力角速度を検出できる。
【００１３】
そして、本発明方法においても、各アーム部の側面に検出電極を形成する前に圧電体の分極処理を行うことから、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
ここで、請求項２に記載の製造方法において、第１工程で圧電体の表面に電極を形成する際には、駆動電極及び分極用電極だけでなく、請求項３に記載のように、各アーム部の表面に、各アーム部の駆動軸方向の振動状態をモニタするモニタ電極を形成し、分極処理を行う第２工程では、このモニタ電極と共通電極との間にも分極用電圧を印加して、これら電極間も分極させるようにしてもよい。
【００１４】
そして、このように作製された振動子によれば、角速度検出のために駆動電極に交流電圧を印加して振動子を振動させた際に、その振動状態をモニタ電極を介して検出でき、その検出結果に従い駆動電極に印加する交流電圧を制御することにより、振動子の駆動軸方向の振動状態を常に一定にさせて、角速度の検出精度を向上できることになる。
【００１５】
また、請求項２に記載の製造方法において、第１工程で圧電体の表面に電極を形成する際には、請求項４に記載のように、上記各電極に加えて、各アーム部に検出信号取出用のパット電極を夫々形成し、各アーム部の側面に電極を形成する第３工程では、検出電極に加えて、検出電極とパット電極とを接続する引出電極を形成するようにしてもよい。
【００１６】
そして、このように作製された振動子によれば、駆動電圧印加用の信号線や検出信号取出用の信号線、更に、モニタ電極を設けた場合にはモニタ信号取出用の信号線を、振動子の表面に形成した各電極に接続することができるようになり、その配線を簡単に行うことができると共に、各アーム部間で生じる振動のばらつきを抑えて、角速度を良好に検出することが可能になる。
【００１７】
つまり、音叉形状の振動子の場合、各アーム部に接続される信号線の長さや形状等が各アーム部間でばらつくと、各アーム部間で振動特性がばらつき、音叉形状の振動子としての所望の振動特性が得られなくなる。そして、このように各アーム部間で振動特性がばらつくと、角速度が入力されていないときにも、各アーム部が検出軸方向に振動することになり、この不要振動は検出信号に含まれることから、角速度検出時には、検出信号から、この不要振動によって生じるオフセット分を除去する必要がある。またこの不要振動は、温度によっても変化することから、各速度検出時に、検出信号から、不要振動によって生じるオフセット分を確実に除去することは困難であり、検出信号には、オフセット温度ドリフトが含まれることになる。従って、このオフセット温度ドリフトを低減するには、各アーム部に対して、信号線を、ばらつきなく、対称に接続することが好ましいのであるが、各アーム部の側面に形成した検出電極に検出信号取出用の信号線を直接接続するようにしていると、この信号線を左右アーム部間でばらつきなく接続することは困難である。
【００１８】
しかし、請求項４に記載の製造方法によれば、各アーム部の側面に形成した検出電極から検出信号を取り出すためのパッド電極を、振動子の表面側に形成するので、本製造方法により作製した振動子によれば、駆動電圧印加用，検出信号取出用，更にはモニタ信号取出用の各信号線を、振動子の表面側に形成した各電極に接続することができ、これら各信号線を各アーム部間でばらつきなく配置することも容易に行うことができる。尚、これら各信号線の接続は、ワイヤボンディングにて行うようにすれば、各アーム部に接続される各信号線の長さや形状のばらつきをなくすことができ、より安定した検出特性が得られることになる。
【００１９】
また上記のように、各アーム部の表面に検出信号取出用のパット電極を形成する際には、請求項５に記載のように、各アーム部の表面において分極用電極よりもアーム部の先端側にパット電極を形成するようにしてもよく、請求項６に記載のように、各アーム部の表面において分極用電極よりも連結部側にパット電極を形成するようにしてもよい。
【００２０】
そして、パット電極を分極用電極よりもアーム部の先端側に形成した場合には、駆動電極とパット電極との距離を大きくすることができるので、駆動電極側からパット電極側に侵入する電気ノイズを低減でき、検出信号のＳ／Ｎ（信号対雑音比）を向上することができる。
【００２１】
また、逆に、パット電極を分極用電極よりも連結部側に形成した場合には、アーム部の駆動軸方向への振動の振幅が小さい箇所から検出信号を取り出すことができるので、パット電極をアーム部先端側に形成した場合に比べて、接続する信号線の強度が要求されず、信号線を細くすることができる。また、振動の振幅が小さい箇所から検出信号を取り出すことができるので、信号に起因するノイズを低減でき、検出信号のＳ／Ｎ（信号対雑音比）を向上することもできる。
【００２２】
また次に、請求項２に記載の製造方法において、第１工程で圧電体の表面に電極を形成する際には、請求項７に記載のように、上記各電極に加えて、各アーム部に、共通電極を基準電位に接地するための接地用電極を夫々形成し、各アーム部の側面に電極を形成する第３工程では、検出電極（或いは検出電極と引出電極）に加えて、裏面の共通電極と表面の接地用電極とを接続する短絡用電極を形成ようにしてもよい。
【００２３】
そして、このように振動子を製造した場合には、共通電極を基準電位に接地するための信号線を、振動子の表面に形成した接地用電極に接続することができ、表面にパット電極を設けた場合（請求項４）と同様、振動子の裏面の共通電極に対して、直接、接地用の信号線を接続する必要がないため、その配線を簡単に行うことができると共に、その信号線の接続により各アーム部間で生じる振動のばらつきを抑えることができる。そして特に、パット電極についても、振動子の表面に形成するようにすれば、振動子に接続される全ての信号線を、振動子の表面側から引き出すことが可能になり、振動子に信号線を接続することにより生じる各アーム部間での振動のばらつきをより確実に抑制することが可能になり、角速度を高精度に検出可能な振動子を実現できる。
【００２４】
次に請求項８に記載の発明方法は、請求項１に記載の製造方法を利用して、互いに略平行に配置された４本のアーム部を連結部にて連結した櫛形形状の角速度検出用振動子を製造する方法であり、第１工程では、圧電体の表面に、駆動電極と、検出電極及び共通電極の少なくとも一方とを夫々形成し、圧電体の裏面には、共通電極及び検出電極の少なくとも一方を形成する。そして、第２工程では、第１工程で形成された圧電体表・裏面の各電極間に夫々分極用電圧を印加して、前記圧電体を分極処理し、第３工程では、圧電体の側面に共通電極及び検出電極の少なくとも一方を形成する。また、第１工程及び第３工程では、圧電体の表・裏面及び側面に上記各電極を夫々形成すると同時に、共通電極同士及び検出電極同士を夫々接続する接続用電極を形成する。
【００２５】
本発明方法により作製された櫛形形状の振動子においては、上記音叉形状の振動子と同様、例えば、共通電極を基準電位に接地し、駆動電極に基準電位を中心に変化する交流電圧を印加すれば、駆動電極が形成されたアーム部をその配列方向である駆動軸方向に振動させることができる。また、このように振動子を駆動軸方向に振動させた状態で、各アーム部に略平行な軸周りの角速度が入力されると、駆動軸方向に振動しているアーム部は、その入力角速度に応じて各アーム部の配列方向とは略直交する検出軸方向にも振動し、他のアーム部も検出軸方向に振動する。そして、検出電極と共通電極との間には、これら各電極が形成されたアーム部の検出軸方向への振動に比例した電流が流れ、これら各電極間の電流を検出することにより、入力角速度を検出できる。
【００２６】
そして、本発明方法においても、圧電体の側面に電極を形成する前に分極処理を行うことから、請求項１，２に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
尚、請求項８に記載の製造方法において、第１工程で圧電体の表面に電極を形成する際には、請求項９に記載のように、上記各電極に加えて、共通電極同士及び検出電極同士を夫々接続する各接続用電極に接続された共通電極接地用及び検出信号取出用のパット電極を形成してもよい。そして、このように振動子の表面にパット電極を形成すれば、請求項４に記載の発明と同様に、振動子からの信号線の引き出しを容易に行うことができ、しかも、各アーム部間で生じる振動のばらつきを抑えて、角速度を良好に検出することができるようになる。
【００２７】
次に請求項１０に記載の発明方法は、請求項１に記載の製造方法を利用して、互いに略平行に配置された一対のアーム部を二組有し、これら各組のアーム部を連結部にて連結したＨ字形状に形成された角速度検出用振動子を製造する方法であり、まず、第１工程では、二組のアーム部の内、一方の組のアーム部の表面に駆動電極を、他方の組のアーム部の表面に共通電極を、夫々形成し、更に、圧電体の裏面で且つ前記連結部から前記各アーム部表面の駆動電極及び共通電極との対応位置までの領域に共通電極を形成する。そして、第２工程では、圧電体裏面の共通電極と、圧電体表面の各電極との間に、夫々分極用電圧を印加して、圧電体を分極処理し、第３工程では、圧電体の側面に、圧電体の表・裏面に夫々形成された共通電極同士を接続する短絡用電極を形成すると共に、共通電極が表・裏面に形成された一対のアーム部の側面に、検出電極を形成する。
【００２８】
本発明方法により作製されたＨ字形状の振動子においては、前述の音叉形状及び櫛形形状の振動子と同様、例えば、共通電極を基準電位に接地し、駆動電極に基準電位を中心に変化する交流電圧を印加すれば、駆動電極が形成された一方の組のアーム部を、その配列方向である駆動軸方向に振動させることができる。また、このように振動子を駆動軸方向に振動させた状態で、各アーム部に略平行な軸周りの角速度が入力されると、各アーム部は、その入力角速度に応じて各アーム部の配列方向とは略直交する検出軸方向にも振動する。そして、検出電極が形成された他方の組のアーム部側では、検出電極と共通電極との間に、検出軸方向の振動に比例した電流が流れる。このため、これら各電極間の電流を検出することにより、入力角速度を検出できる。
【００２９】
そして、本発明方法においても、圧電体の側面に電極を形成する前に分極処理を行うことから、請求項１，２，８に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
尚、請求項１０に記載の製造方法においては、請求項１１に記載のように、第１工程では、圧電体の表面に、検出信号取出用のパット電極を形成し、第３工程では、圧電体の側面に、検出電極とパット電極とを接続する引出電極を形成するようにしてもよい。そしてこのように振動子の表面にパット電極を形成すれば、請求項４に記載の発明と同様に、振動子からの信号線の引き出しを容易に行うことができ、しかも、各アーム部間で生じる振動のばらつきを抑えて、角速度を良好に検出することができるようになる。
【００３０】
また次に、請求項８〜請求項１１に記載の製造方法により櫛形形状若しくはＨ字形状の振動子を製造する際には、請求項１２に記載のように、第１工程では、駆動電極が形成される組の各アーム部の表面に、駆動軸方向の振動状態をモニタするモニタ電極を形成し、第２工程では、このモニタ電極と圧電体の裏面に形成された共通電極との間にも分極用電圧を印加して、これら各電極間の圧電体を分極処理するようにしてもよい。
【００３１】
そして、このようにすれば、請求項３に記載の製造方法にて音叉形状の振動子を製造した場合と同様、角速度検出のために駆動電極に交流電圧を印加して振動子を振動させた際に、その振動状態をモニタ電極を介して検出することが可能になり、角速度の検出精度を向上できる。
【００３２】
また次に、本発明の製造方法（請求項１〜１２）にて角速度検出用振動子を製造する場合、第３工程で、圧電体分極処理後に、各アーム部の側面に検出電極をはじめとする上記各電極を形成する際には、請求項１３に記載のように、少なくとも圧電体のキュリー温度よりも低い温度で、各電極を形成することが望ましい。これは、圧電体の分極処理後に、従来より一般に行われている金属ぺーストの焼き付けによって電極を形成するようにすると、その焼き付け時に、圧電体の温度がそのキュリー温度以上になって、分極処理による均一にされた圧電体の配向方向が乱れ、圧電体の圧電特性が低下するからである。つまり、本発明方法（請求項１３）では、分極処理後の電極の形成を、キュリー温度よりも低い温度で行うことにより、圧電体の圧電特性を損なうことなく、振動子を作製できるようにしているのである。
【００３３】
そして、このように、分極処理後の圧電体に対して、第３工程で圧電体のキュリー温度よりも低い温度で電極を形成するには、例えば、請求項１４に記載のように、圧電体のキュリー温度よりも低い温度で硬化する低温硬化型の導電性樹脂を用いて、各アーム部の側面に電極を形成するようにするか、或いは、請求項１５に記載のように、金属の蒸着法により各アーム部の側面に電極を形成するようにすればよい。
【００３４】
尚、低温硬化型の導電性樹脂としては、例えば、圧電体のキュリー温度より充分低い温度（例えば１５０℃程度）で硬化する熱硬化性樹脂（例えばフェノール樹脂）をバインダとして、金，銀，銅等からなる導電性金属の粉末を均一分散させた、所謂ポリマー型導電性ペーストを使用することができ、より具体的には、例えば、（株）アサヒ化学研究所製の銀導電性ペースト「ＬＳ−５０４」を利用できる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１は実施例の角速度センサ全体の構成を表わす斜視図、図２は本実施例の振動子を前後，左右から見た状態を表す説明図である。
【００３６】
図１に示す如く、本実施例の角速度センサは、左右一対のアーム部４，６と各アーム部４，６の一端を連結する連結部８とにより音叉形状に形成された振動子２を備える。振動子２のアーム部４，６及び連結部８は、夫々４角柱状になっており、振動子２は、これら各部を圧電体にて一体形成することにより作製される。尚、振動子２を構成する圧電体には、ＰＺＴ等のセラミック圧電体や水晶等を用いることができるが、本実施例の振動子２には、分極方向を任意に設定可能で製造し易いＰＺＴが使用されている。
【００３７】
次に、図２（ａ）に示す如く、振動子２において凹字状を呈する一方の面（表面；以下Ｘ１面という）には、連結部８から各アーム部４，６にかけて一対の駆動電極１２ａ，１２ｂが形成され、これら各駆動電極１２ａ，１２ｂから各アーム部４．６の先端に至る部分には、モニタ電極１４ａ，１４ｂ及び仮ＧＮＤ電極１６ａ，１６ｂと、分極用電極１８ａ，１８ｂとが順に形成され、更に各アーム部４，６の先端には、検出信号取出用のパット電極２０ａ，２０ｂが形成されている。
【００３８】
そして、駆動電極１２ａ及び１２ｂは、連結部８を通って、各アーム部４，６が互いに対向する対向面側と、各アーム部４，６の左右の外側側面（以下Ｙ１，Ｙ２面という）側とに夫々形成され、モニタ電極１４ａ及び１４ｂは、各アーム部４，６の対向面側に夫々形成され、仮ＧＮＤ電極１６ａ及び１６ｂは、各アーム部４，６のＹ１，Ｙ２面側に夫々形成され、分極用電極１８ａ，１８ｂは、各アーム部４，６のＹ１，Ｙ２面側から対向面側に至る幅方向全体に夫々形成され、パット電極２０ａ及び２０ｂは、各アーム部４，６のＹ１，Ｙ２面側に夫々形成されている。
【００３９】
尚、各分極用電極１８ａ，１８ｂは、短絡用電極２６ａ，２６ｂを介して、仮ＧＮＤ電極１６ａ，１６ｂに夫々接続（短絡）されている。そして、これら各仮ＧＮＤ電極１６ａ，１６ｂは、請求項７に記載の接地用電極に相当する。
一方、各アーム部４，６のＹ１，Ｙ２面側では、図２（ｂ）及び（ｃ）に夫々示す如く、分極用電極１８ａ，１８ｂと対応する位置に、検出電極２２ａ，２２ｂが夫々形成され、振動子２において凹字状を呈する他方の面（裏面；以下Ｘ２面という）には、図２（ｄ）に示す如く、駆動電極１２ａ，１２ｂ、モニタ電極１４ａ，１４ｂ，及び検出電極１８ａ，１８ｂに対する共通電極となる仮ＧＮＤ電極２４が形成されている。尚、検出電極２２ａ，２２ｂは、各アーム部４，６のＹ１，Ｙ２面において、その中心よりＸ２面側に偏った位置に形成されている。
【００４０】
そして、Ｘ２面側の仮ＧＮＤ電極２４とＸ１面側の仮ＧＮＤ電極１６ａ，１６ｂとは、夫々、各アーム部４．６のＹ１，Ｙ２面に形成された短絡用電極２８ａ，２８ｂを介して、互いに接続（短絡）されている。また、Ｘ１，Ｘ２面側のパット電極２０ａ，２０ｂとＹ１，Ｙ２面側の検出電極２２ａ，２２ｂとは、夫々、Ｙ１，Ｙ２面に形成された検出信号引き出し用の引出電極３０ａ，３０ｂを介して、互いに接続（短絡）されている。
【００４１】
次に、本実施例の振動子２は、図３（ａ）〜（ｃ）に示す手順に沿って作製されている。
即ち、図３（ａ）に示すように、まず、音叉形状に形成された圧電体のＸ１面に上記各電極（駆動電極１２ａ，１２ｂ、モニタ電極１４ａ，１４ｂ，仮ＧＮＤ電極１６ａ，１６ｂ、分極用電極１８ａ，１８ｂ，パット電極２０ａ，２０ｂ）を形成すると共に、圧電体のＸ２面に仮ＧＮＤ電極２４を形成する（第１工程）。尚、この第１工程では、例えば、銀等の導電性金属を主成分とする金属ぺーストを、上記各電極の形状に合わせて圧電体に塗布（印刷）し、高温で焼き付ける、といった手順で、圧電体の表・裏面に各電極を形成（Ａｇ焼付）する。
【００４２】
このように第１工程で圧電体の表裏面に各電極を形成すると、今度は、図３（ｂ）に示すように、Ｘ１面に形成した駆動電極１２ａ，１２ｂ、モニタ電極１４ａ，１４ｂ，仮ＧＮＤ電極１６ａ，１６ｂ、分極用電極１８ａ，１８ｂと、これら各電極に対する共通電極としてＸ２面に形成した仮ＧＮＤ電極２４との間に、圧電体分極用の直流電圧（分極電圧）を印加することにより、これら各電極間の圧電体を、所定方向（本実施例では、図１に矢印で示すようにＸ１面からＸ２面に至る方向）に分極させる、分極処理を行う（第２工程）。尚、この第２工程で分極処理を行う際には、圧電体の側面（Ｙ１，Ｙ２面）に検出電極等が形成されていないので、Ｙ１，Ｙ２面に形成された電極の影響を受けることなく圧電体を分極させることができ、圧電体の配向方向を均一にすることができる。
【００４３】
そして、第２工程で圧電体の分極処理がなされると、今度は、図３（ｃ）に示すように、圧電体の各アーム部４，６のＹ１，Ｙ２面に、検出電極２２ａ，２２ｂ、短絡用電極２８ａ，２８ｂ、及び引出電極３０ａ，３０ｂを夫々形成する（第３工程）。尚、この第３工程で各アーム部４，６のＹ１，Ｙ２面に電極を形成する際には、低温硬化型の導電性樹脂（例えば前述のポリマー型導電性ペースト）を、各電極の形状に合わせて、各アーム部４，６のＹ１，Ｙ２面に塗布（印刷）し、圧電体のキュリー温度よりも充分低い所定温度（例えば、１５０℃程度）で焼き付ける、といった手順で、各電極を形成（低温焼付）する。
【００４４】
次にこのように作製された振動子２は、連結部８側端面を、断面がエの字状に形成されたサポータ３２の台座部３２ｂに接着剤（例えばエポキシ系の接着剤）で接合し、更にサポータ３２の本体側を、スペーサ３４を介して、溶接又は接着等で板状のベース３６の表面に固定することにより、ベース３６に対して、Ｘ２面がベース３６の表面と対向するように固定される。
【００４５】
サポータ３２は、スペーサ３４を介してベース３６に固定される本体側に対し、振動吸収用の首部３２ａを介して、振動子２を接合するための台座部３２ｂを形成したものであり、例えば、４２Ｎのような金属により、断面エの字状に一体形成されている。また、ベース３６は、振動子２を角速度センサの筐体或は角速度の検出対象となる車体等に直接又は防振ゴムを介して固定するためのものである。そして、ベース３６には、振動子２に形成された駆動電極１２ａ，１２ｂ、モニタ電極１４ａ，１４ｂ、仮ＧＮＤ電極１６ａ，１６ｂ、及びパット電極２０ａ，２０ｂに対応した８個のターミナルＴ１〜Ｔ８が立設されている。
【００４６】
各ターミナルＴ１〜Ｔ８は、上記各電極と図示しない検出回路との中継を行うためのものであり、各電極とターミナルＴ１〜Ｔ８とは、夫々、ワイヤＷ１〜Ｗ８を介して、ワイヤボンディングにより接続されている。尚、ベース３６と各ターミナルＴ１〜Ｔ８とは電気的に絶縁されている。
【００４７】
次に、本実施例の振動子２を用いて角速度を検出する際には、ターミナルＴ５，Ｔ６を図示しない信号線にて接地することにより、仮ＧＮＤ電極１６ａ，１６ｂ、分極用電極１８ａ，１８ｂ、仮ＧＮＤ電極２４を、基準電位に接地する。そして、駆動電極１２ａ，１２ｂに接続されたターミナルＴ１，Ｔ２を介して、各駆動電極１２ａ，１２ｂに、位相差１８０度の交流の駆動信号を夫々入力する。
【００４８】
尚、駆動信号は、基準電位を中心に正負に変化する交流信号であり、その周波数は、左右アーム部４，６の配列方向である駆動軸（図１に示すＹ軸）方向への振動子２の共振周波数である。また、上記各電極を基準電位に接地する際には、ターミナルＴ５，Ｔ６をアース（グランド）に直接接地するようにしてもよく、ターミナルＴ５，Ｔ６に対して、例えば、２．５Ｖの一定電位に保持されるようにバイアスをかけておいてもよい。即ち、基準電位は、直接にしろ、間接的にしろ、接地された基準電位であればよい。
【００４９】
そしてこのように駆動電極１２ａ，１２ｂに交流駆動信号を入力すると、Ｘ１面上の駆動電極１２ａ，１２ｂとＸ２面上の仮ＧＮＤ電極２４との間に、夫々、位相が反転した交流電圧が印加されることになり、各アーム部４，６は、駆動軸（Ｙ軸）方向に共振する。また、この駆動時には、ターミナルＴ３，Ｔ４を介してモニタ電極１４ａ，１４ｂからの出力（具体的には、モニタ電極１４ａ，１４ｂと仮ＧＮＤ電極２４との間に流れる電流）をモニタし、各アーム部４，６のＹ軸方向への振幅が温度が変わっても一定となるように、駆動信号を制御する（自励制御発振）。
【００５０】
そして、このように振動子２を自励制御発振させている際に、各アーム部４，６の中心位置にて各アーム部４，６に略平行なＺ軸を中心とするＺ軸回りの角速度Ωが入力されると、各アーム部４，６は、コリオリ力により、Ｘ１，Ｘ２面を貫くＸ軸方向（検出軸方向）に振動する。そして、このＸ軸方向の振動成分は、検出電極２２ａ，２２ｂと、仮ＧＮＤ電極２４との間に流れる電流に比例する。そこで、これら各電極間の電流を、夫々、検出電極２２ａ，２２ｂに接続されたターミナルＴ７，Ｔ８を介して取り込み、電流−電圧変換回路にて電圧信号に変換し、更に、各電圧信号を差動増幅器を介して差動増幅することにより、各アーム部４，６の検知共振モードでの振動成分に対応した電圧信号を生成し、これをＺ軸周りの角速度を表す検出信号として出力する。
【００５１】
以上説明したように、本実施例では、音叉形状の振動子２を作製するに当たって、まず振動子本体である圧電体の表・裏面（Ｘ１，Ｘ２面）に電極を形成し、その表・裏面の電極間に分極電圧を印加することにより、圧電体を分極処理することから、圧電体を一定方向（本実施例ではＸ１面からＸ２面方向）に均一に分極させることができる。従って、本実施例によれば、分極処理によって、圧電体に内部応力が残り、振動子の振動特性がばらついて、角速度の検出精度が低下するとか、或いは、圧電体の圧電特性の経時変化によって、角速度の検出特性も経時的に変化し、信頼性が低下する、といった問題を防止できる。
【００５２】
また、第１工程で圧電体のＸ１面に電極を形成する際には、駆動電極１２ａ，１２ｂ、モニタ電極１４ａ，１４ｂ、及び分極用電極１８ａ，１８ｂに加えて、分極用電極１８ａ，１８ｂとＸ２面の仮ＧＮＤ電極２４を基準電位に接地するための仮ＧＮＤ電極１６ａ，１６ｂ、分極用電極１８ａ，１８ｂと仮ＧＮＤ電極１６ａ，１６ｂとを接続する仮短絡用電極２６ａ，２６ｂ、及び、Ｙ１，Ｙ２面の検出電極２２ａ，２２ｂから検出信号を取り出すためのパット電極２０ａ，２０ｂも同時に形成し、更に、分極処理後の第３工程で各アーム部４，６のＹ１，Ｙ２面に低温硬化型導電性樹脂にて電極を形成する際には、検出電極２２ａ，２２ｂに加えて、この検出電極２２ａ，２２ｂとＸ１面のパット電極２０ａ，２０ｂとを接続する引出電極３０ａ，３０ｂ、及び、Ｘ２面の仮ＧＮＤ電極２４とＸ１面の仮ＧＮＤ電極１６ａ，１６ｂとを接続する短絡用電極２８ａ，２８ｂを同時に形成する。
【００５３】
この結果、本実施例によれば、角速度検出のために振動子２に接続する信号線を、全て、振動子２の表面（Ｘ１面）に形成した電極から引き出すことが可能になる。また、特に本実施例では、信号線にワイヤボンディング用のワイヤＷ１〜Ｗ８を使用し、Ｘ１面の各電極と振動子２の周囲に配置したターミナルＴ１〜Ｔ８との間を、ワイヤボンディングにより接続するようにしている。このため、本実施例の振動子２によれば、信号線を、左右のアーム部４，６間で左右対称となるように配置することができ、信号線を接続することによって各アーム部４，６間で生じる振動のばらつきを抑制することができ、角速度の検出精度を向上できる。
【００５４】
また更に、第３工程で、分極処理後の圧電体に対して、各アーム部４，６の側面（Ｙ１，Ｙ２面）に電極を形成する際には、圧電体のキュリー温度よりも充分低い温度で電極を形成可能な、低温硬化型の導電性樹脂を使用し、導電性樹脂の低温焼付によって、各電極を形成するようにしているので、分極処理後の電極形成によって、圧電体の圧電特性が損なわれるのも防止できる。
【００５５】
尚、この分極処理後の電極形成には、低温硬化型の導電性樹脂を用いる方法以外に、金属の蒸着法を利用するようにしても、圧電体のキュリー温度よりも充分低い温度で電極を形成することができる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施例では、信号線を全て振動子２の表面から引き出せるように、各アーム部４，６の表面にパット電極２０ａ，２０ｂを備え、且つ、各アーム部４，６の側面（Ｙ１，Ｙ２面）に引出電極３０ａ，３０ｂ及び短絡用電極２８ａ，２８ｂを備えた振動子を形成する場合について説明したが、本発明方法は、例えば、図４（ａ）に示すように、これら各電極を備えていない振動子を製造する場合であっても適用できる。
【００５６】
また、上記実施例では、振動子の表面（Ｘ１面）で検出信号を取り出すために、各アーム部４，６の先端部分にパット電極２０ａ，２０ｂを形成したが、図４（ｂ）に示すように、表面（Ｘ１面）からの検出信号取出用のパット電極４０ａ，４０ｂは、Ｘ１面において、分極用電極１８ａ，１８ｂよりも連結部８側の位置（図では、分極用電極１８ａ，１８ｂと、モニタ電極１４ａ，１４ｂ及び仮ＧＮＤ電極１６ａ，１６ｂとの間の位置）に形成するようにしてもよい。
【００５７】
尚、この場合、上記実施例と同様に、Ｘ１面の仮ＧＮＤ電極１６ａ，１６ｂに接続された信号線（ワイヤＷ５，Ｗ６）を介して、Ｘ１面の分極用電極１８ａ，１８ｂとＸ２面の仮ＧＮＤ電極２４とを基準電位に接地できるようにするには、分極処理後の第３工程で、各アーム部４，６の側面（Ｙ１，Ｙ２面）に、検出電極２２ａ，２２ａ及び短絡用電極２８ａ，２８ｂを形成する際、分極用電極１８ａ，１８ｂと仮ＧＮＤ電極２４とを接続（短絡）する短絡用電極４４ａ，４４ｂも同時に形成するようにすればよい。
【００５８】
また上記実施例では、第１工程で振動子２の表面（Ｘ１面）に形成される駆動電極１２ａ，１２ｂは、連結部８から左右の連結部４，６にかけて形成されるものとして説明したが、この駆動電極１２ａ，１２ｂは、図５（ａ）に示す如く、連結部８では接続せず、左右のアーム部４，６にのみ、各アーム部４，６の長手方向に沿って形成するようにしても良く、或いは、図５（ｂ）に示す如く、連結部８側にのみ、連結部８の長手方向（つまり左右方向）に沿って形成するようにしてもよい。
【００５９】
尚、振動子２を構成する圧電体は、連結部８にサポータ３２が連結された形状に形成してもよい。
一方、上記実施例では、音叉形状の振動子２の製造方法について説明したが、本発明の製造方法は、互いに略平行に配置され一端が接続された一対のアーム部を有する振動子であれば適用でき、本発明を適用可能な振動子の形状は音叉形状に限定されるものではない。
【００６０】
つまり、連結部と一対のアーム部にて形成される音叉を利用して角速度を検出する角速度センサとしては、図６及び図７に示すように、音叉を構成する２本のアーム部を二組備え、これら各アーム部１０３，１０４，１０５，１０６を略平行に配置して、その一端を共通の連結部１０２にて連結することにより、櫛形に形成した振動子１００を用いるもの、或いは、図８に示すように、音叉を構成する２本のアーム部を二組備え、これら各組のアーム部２０３，２０４及び２０５，２０６を、夫々、連結部２０２の両側に配置して連結することにより、Ｈ字形に形成した振動子２００を用いるものも考えられる。
【００６１】
そして、これらの角速度センサにおいても、振動子１００，２００を上記実施例と同様の手順で製造するようにすれば、角速度の検出精度を向上できる。
以下、図６〜図８に示した振動子１００，２００の構成及びその製造方法について簡単に説明する。
【００６２】
図６及び図７に示した角速度センサの振動子１００は、アーム部１０３，１０４及び１０５，１０６の間隔が異なる二組の音叉を組み合わせた所謂４脚音叉であり、アーム部１０５，１０６の間隔が広い一方の音叉の間に、アーム部１０３，１０４の間隔が狭い音叉を配置して、各音叉の連結部を連結した形状（櫛形形状）をしている。そして、この振動子１００の連結部１０２には、図１に示した振動子２と同様、断面がエの字状に形成されることにより中央にトーションビーム１０８を有するサポータ１０７が接着材等を用いて接合され、更に、サポータ１０７は、各アーム部１０３〜１０６を、ベース１１１から一定距離だけ離れた位置に略平行に配置にするために、スペーサ１１０を介して、ベース１１１上に溶接等で固定されている。
【００６３】
尚、図６は、櫛形の振動子１００を備えた角速度センサ全体の構成を表わす斜視図であり、図２はその振動子１００を前後（Ｘ１面，Ｘ２面）・左右（Ｙ１面，Ｙ２面）から見た状態を表す説明図である。
振動子１００は、例えば、ＰＺＴをダイシング等で機械加工することにより櫛形に形成されている。そして、この振動子１００を構成する４本のアーム部１０３〜１０６の内、中央の音叉部を構成する一対のアーム部１０３，１０４には、振動子１００を各アーム部１０３〜１０６の配列方向（Ｙ軸方向）に振動させるための電極が形成され、外側の音叉部を構成する一対のアーム部１０５，１０６には、振動子１００に加わった各アーム部１０３〜１０６の中心軸に略平行なＺ軸周りの角速度Ωを検出するための電極が形成されている。
【００６４】
即ち、図７に示すように、アーム部１０３，１０４には、そのＸ１面（ベース１１１とは反対側の表面）に、駆動電極１１２とモニタ電極１１３とが夫々形成され、Ｘ２面（ベース１１１との対向面である裏面）には、基準電位に接地するための仮ＧＮＤ電極１２０が形成されている。そして、各アーム部１０３，１０４に形成された駆動電極１１２及びモニタ電極１１３は、夫々、連結部１０２のＸ１面で互いに接続され、各アーム部１０３，１０４のＸ２面に形成された仮ＧＮＤ電極１２０は、連結部１０２のＸ２面で互いに接続されている。
【００６５】
一方、アーム部１０５のＸ１面には、検出電極１１４が形成され、Ｘ２面には、検出電極１２２が形成され、振動子１００の外側側面となるＹ１面には、仮ＧＮＤ電極１２５が形成されると共に、Ｘ１，Ｘ２面の検出電極１１４，１２２を互いに接続（短絡）する短絡用電極１２９が形成されている。また、アーム部１０６のＸ１面には、仮ＧＮＤ電極１１５が形成され、Ｘ２面には、仮ＧＮＤ電極１２１が形成され、振動子１００の外側側面となるＹ２面には、検出電極１２４が形成されると共に、Ｘ１，Ｘ２面の仮ＧＮＤ電極１１５，１２１を互いに接続（短絡）する短絡用電極１２８が接続されている。
【００６６】
次に、連結部１０２のＸ１面には、検出信号取出用のパット電極１１６が形成されており、このパット電極１１６には、引出電極１１８を介して、アーム部１０５のＸ１面に形成された検出電極１１４に接続されると共に、引出電極１２６を介して、アーム部１０６のＹ２面に形成された検出電極１２４に接続されている。また、連結部１０２のＸ１面には、仮ＧＮＤ電極接地用のパット電極１１７も形成されており、このパット電極１１７には、引出電極１１９を介して、アーム部１０６のＸ１面に形成された仮ＧＮＤ電極１１５が接続されている。そして、この仮ＧＮＤ電極１１５に接続されたアーム部１０６の仮ＧＮＤ電極１２１には、連結部１０２のＸ２面に形成された引出電極１２３及びアーム部１０５のＹ１面に形成された引出電極１２７を介して、アーム部１０５のＹ１面に形成された仮ＧＮＤ電極１２５及びアーム部１０３，１０４のＸ２面に形成された仮ＧＮＤ電極１２０が夫々接続されている。
【００６７】
そして、図６に示すように、ベース１１１には、連結部１０２のＸ１面に形成された駆動電極１１２、モニタ電極１１３、パット電極１１６、及びパット電極１１７に対応した４個のターミナルＴ３１〜Ｔ３４が立設されており、これら各電極と各ターミナルＴ３１〜Ｔ３４とは、夫々、夫々、ワイヤＷ３１〜Ｗ３４をボンディングすることにより接続される。
【００６８】
このように構成された角速度センサを用いて、角速度を検出する際には、駆動用のアーム部１０３，１０４に形成された駆動電極１１２と仮ＧＮＤ電極１２０との間に駆動信号（交流電圧）を印加することにより、これらアーム部１０３，１０４にて構成される内側の音叉部を左右の駆動軸方向（図に示すＹ軸方向）に共振させると共に、モニタ電極１１３からの出力が一定になるように、図示しない制御回路を用いて駆動信号を制御することにより、振動子１００の内側の音叉部を自励発振させる。そして、このように振動子１００を自励制御発振させているときに、振動子１００の長手方向の中心軸（Ｚ軸）を中心とする角速度Ωが入力されると、上記各アーム部１０３，１０４は、コリオリ力によって、Ｘ１，Ｘ２面を貫くＸ軸方向（検出軸方向）にも振動する。すると、外側の音叉部を構成する各アーム部１０５，１０６もＸ軸方向に振動し、検出電極１１４，１２２と仮ＧＮＤ電極１２５との間、及び、検出電極１２４と仮ＧＮＤ電極１１５，１２１との間には、Ｘ軸方向の振動に比例した電流が流れることから、これら各電極間の電流を電圧値に変換することにより、Ｚ軸回りの角速度Ωを検出する。
【００６９】
そして、このような櫛形形状の振動子１００においても、音叉形状の振動子２と同様の手順、即ち、振動子１００を構成する圧電体の表・裏面（Ｘ１，Ｘ２面）に上記各電極を形成し（第１工程）、次に、この表・裏面の電極間に圧電体分極用の直流電圧（分極電圧）を印加して、圧電体を所定方向（例えばＸ１面からＸ２面に至る方向）に分極させ（第２工程）、その後、圧電体の側面（Ｙ１，Ｙ２面）に上記各電極を形成する（第３工程）、といった手順で製造することができ、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
次に図８に示した角速度センサの振動子２００は、同一形状の音叉を、各音叉のアーム部２０３，２０４及び２０５，２０６が互いに逆方向を向くように、各音叉の連結部２０２にて連結したＨ字形形状をしている。
この振動子２００は、ＰＺＴをダイシング等で機械加工することによりＨ字形に形成されており、一方の音叉部を構成する一対のアーム部２０３，２０４には、振動子２００をアーム部２０３，２０４の配置方向（Ｙ軸方向）に振動させるための電極が形成され、他方の音叉部を構成する一対のアーム部２０５，２０６には、振動子２００に加わった各アーム部２０３〜２０６の中心軸に略平行なｚ軸周りの角速度を検出するための電極が形成されている。
【００７１】
即ち、アーム部２０３，２０４のＸ１面（振動子２００においてＨ字形を呈する一方の面）には、駆動電極２０７及びモニタ電極２０８が形成されている。そして各アーム部２０３，２０４の駆動電極２０７及びモニタ電極２０８は、夫々、連結部２０２で連結されている。また、アーム部２０５，２０６のＸ１面には、夫々、仮ＧＮＤ電極２１０，２１１が形成され、Ｙ１，Ｙ２面（各アーム部２０５，２０６における振動子２００の外側側面）には、夫々、検出電極２１２，２１３が形成されている。
【００７２】
また、振動子２００のＸ２面（振動子２００においてＨ字形を呈する一方の面）には、アーム部２０３，２０４から連結部２０２を通ってアーム部２０５，２０６に至る略全域に仮ＧＮＤ電極２０９が形成されており、アーム部２０５，２０６のＸ１面に形成された仮ＧＮＤ電極２１０，２１１は、各アーム部２０５，２０６のＹ１面及びＹ２面に形成された短絡用電極２１８，２１９を介して、Ｘ１面の仮ＧＮＤ電極２０９に接続されている。また、連結部２０２のＸ１面には、検出信号取出用のパット電極２１４，２１５が形成され、各アーム部２０５，２０６のＹ１，Ｙ２面に形成された検出電極２１２，２１３は、引出電極２１６，２１７を介して、各パット電極２１４，２１５に夫々接続されている。
【００７３】
このように構成された振動子２００を用いて角速度を検出する際には、例えば、連結部２０２のＸ２面をサポータを介してベース上に固定すると同時に、Ｘ２面の仮ＧＮＤ電極２０９を基準電位に接地する。そして、アーム部２０３，２０４に形成された駆動電極２０７と仮ＧＮＤ電極２０９との間に駆動信号（交流電圧）を印加することにより、これらアーム部１０３，１０４にて構成される音叉部を左右の駆動軸方向（図に示すＹ軸方向）に共振させると共に、モニタ電極２０８からの出力が一定になるように、図示しない制御回路を用いて駆動信号を制御することにより、振動子２００の内側の音叉部を自励発振させる。
【００７４】
また、このように振動子２００を自励制御発振させているときに、Ｚ軸周りの角速度Ωが入力されると、各アーム部２０３，２０４は、コリオリ力によって、Ｘ１，Ｘ２面を貫くＸ軸方向（図示せず）にも振動する。すると、他方の音叉部を構成する各アーム部２０５，２０６もＸ軸方向に振動するため、検出電極２１２と仮ＧＮＤ電極２０９，２１０との間、及び、検出電極２１３と仮ＧＮＤ電極２０９，２１１との間には、Ｘ軸方向の振動に比例した電流が流れる。そこで、この電流をパット電極２１４，２１５を介して取り出し、電圧値に変換することにより、Ｚ軸回りの角速度Ωを検出する。
【００７５】
そして、このようなＨ字形状の振動子２００においても、音叉形状或いは櫛形形状の振動子２，１００と同様の手順で製造することができ、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
尚、本発明において、同一のアーム部に形成される駆動電極と検出電極とは、アーム部において直交な面でなくても、略直交な関係の面に設けられればよい。即ち、アーム部の駆動軸方向に対して垂直方向に加わる角速度を検出電極にて検出できる位置に、駆動電極と検出電極が配置されればよい。
【００７６】
そのため、各々のアーム部の表・裏面は、必ずしも各アーム部の配列方向に平行である必要もなく、略平行であればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例の角速度センサの構成を表す斜視図である。
【図２】  図１に示した振動子に形成された電極を表す説明図である。
【図３】  図１に示した振動子の製造方法を説明する説明図である。
【図４】  図１に示した振動子に対して、検出電極に接続されるパット電極を削除・変更した振動子の構成例を説明する説明図である。
【図５】  図１に示した振動子に対して駆動電極の形状を変えた振動子の構成例を説明する説明図である。
【図６】  二組の音叉部を有する櫛形形状の振動子を備えた角速度センサの構成を表す説明図である。
【図７】  図７に示した櫛形形状の振動子に形成された電極を表す説明図である。
【図８】  二組の音叉部を有するＨ字形形状の振動子の構成を説明する説明図である。
【符号の説明】
２，１００，２００…振動子、４，６，１０３〜１０６，２０３〜２０６…アーム部、８，１０２，２０２…連結部、１２ａ，１２ｂ，１１２，２０７…駆動電極、１４ａ，１４ｂ，１１３，２０８…モニタ電極、１６ａ，１６ｂ…仮ＧＮＤ電極（接地用電極）、１８ａ，１８ｂ…分極用電極、２０ａ，２０ｂ，１１６，１１７，２１４，２１５…パット電極、２２ａ，２２ｂ，１１４，１２２，１２４，２１２，２１３…検出電極、２４，１１５，１２０，１２１，１２５，２０９，２１０，２１１…仮ＧＮＤ電極（共通電極）、２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂ，１２８，１２９，２１８，２１９…短絡用電極    ３０ａ，３０ｂ，１１８，１１９，１２３，１２６，１２７，２１６，２１７…引出電極、３２，１０７…サポータ    ３４，１１０…スペーサ、３６，１１１…ベース、Ｔ１〜Ｔ８，Ｔ３１〜Ｔ３４…ターミナル，Ｗ１〜Ｗ８，Ｗ３１〜Ｗ３４…ワイヤ。
【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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