專利名稱：振子的支撐部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于振動(dòng)式陀螺儀(7 ~ 4 π 7 二一 / )的振子的支撐部件以及支 撐構(gòu)造。
背景技術(shù)：
在車身控制系統(tǒng)中，振動(dòng)式陀螺儀以及其振子暴露在范圍很大的環(huán)境溫度即高溫 和低溫中。這種使用溫度范圍通常在-40°C +85°C的范圍中，在更加嚴(yán)酷的情況下，有時(shí) 也在更大的溫度范圍中。尤其，在通過(guò)壓電性單晶而形成了振子的場(chǎng)合，有壓電性單晶具有 的溫度特性的影響。本申請(qǐng)人在特開(kāi)2001-12955號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了特定方式的噪聲小的振 動(dòng)式陀螺儀。另外，在特開(kāi)2001-82962號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了在環(huán)境溫度變化的場(chǎng)合，為了抑制 檢測(cè)振動(dòng)的Q值變動(dòng)，將用于連接振子與支撐部件的粘結(jié)劑的tan δ在使用溫度范圍內(nèi)設(shè) 為0.1或0.1以下。另外，在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了特定形狀的噪聲小的振動(dòng)式陀螺儀?？墒?，在外殼(〃、y ’一々、內(nèi)的底座上固定支撐振子時(shí)，根據(jù)支撐狀態(tài)，在特定 的溫度范圍內(nèi)，在晶體阻抗中產(chǎn)生了峰值狀的溫度漂移。該溫度漂移產(chǎn)生的溫度范圍出現(xiàn) 各種變動(dòng)，某個(gè)振子是從-40°c到+20°C，另外其它振子是從-40°c到+60°C，對(duì)此進(jìn)行控制 很困難。所以必須抑制此峰值狀的溫度漂移，必須至少到-40°C +85°C的范圍之外。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在使用振子的物理量測(cè)定裝置中，可以降低檢測(cè)信號(hào)的 零點(diǎn)溫度漂移這樣的振子支撐構(gòu)造。第一方式發(fā)明的支撐部件通過(guò)連接線(K W 4 W 7 4 ”支撐振子，該支撐 部件具有形成應(yīng)該配置在振子正下方的開(kāi)口的支撐板以及連接線，該連接線包含應(yīng)該連接 在振子上的連接端部；固定到支撐板上的固定部以及折曲部。其特征是連接線從支撐板的 突出開(kāi)始位置與折曲部的間隔Ll是折曲部與連接端部的間隔L2的10%或者10%以上。 另外，本發(fā)明涉及特征為具有上述支撐部件和由該支撐部件來(lái)支撐的振子的振子的支撐構(gòu) 造ο第二方式發(fā)明的支撐部件是通過(guò)連接線支撐振子，其特征是具有形成應(yīng)該配置在 振子下方的開(kāi)口的支撐板以及連接線，該連接線有應(yīng)該連接在振子上的端部；固定到支撐 板上的固定部、從端部延伸的腿部分以及設(shè)置在該腿部和固定部之間彎曲部。根據(jù)本發(fā)明的支撐部件以及支撐構(gòu)造，可以降低如上所述的檢測(cè)信號(hào)的零點(diǎn)溫度 漂移。以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1是表示在本發(fā)明中可以使用的振子IA的一例的俯視圖(驅(qū)動(dòng)振動(dòng)模式)。圖2是表示在本發(fā)明中可以使用的振子IA的一例的俯視圖(檢測(cè)振動(dòng)模式)。圖3是表示晶體阻抗與頻率以及相位的關(guān)系的曲線圖。圖4是表示晶體阻抗與溫度以及驅(qū)動(dòng)相位的關(guān)系的曲線圖。圖5是表示頻率與晶體阻抗(電壓/電流)的關(guān)系的曲線圖。圖6是表示晶體阻抗與頻率的關(guān)系的曲線圖。圖7是表示對(duì)于觀測(cè)到共振破壞(潰Λ)現(xiàn)象(電流)的樣品的激光多普勒測(cè)定 結(jié)果的曲線圖。圖8是表示在正常動(dòng)作的振動(dòng)式陀螺儀中驅(qū)動(dòng)阻抗的溫度變化的曲線圖。圖9是表示在正常動(dòng)作的振動(dòng)式陀螺儀中激光多普勒測(cè)定結(jié)果的曲線圖。圖10是表示振子IA非支撐時(shí)的不需要振動(dòng)模式D、E、F的立體圖。圖11是表示圖10以及圖12的振動(dòng)模式的俯視圖。圖12是表示振子IA支撐時(shí)的振動(dòng)模式D、E的立體圖。圖13是概括表示振子IA的支撐構(gòu)造的一例的截面圖。圖14是概括表示比較例的支撐構(gòu)造的截面圖。圖15是圖13的支撐構(gòu)造的俯視圖。圖16是表示在基板32上形成了圖14的支撐構(gòu)造狀態(tài)的截面圖。圖17是表示在實(shí)施例中使用的板狀體23的俯視圖。圖18是表示在實(shí)施例中使用的板狀體24的俯視圖。圖19是表示各連接線29以及其導(dǎo)電性端子部分30A 30F的平面形狀的圖。圖20是在實(shí)施例中的支撐構(gòu)造的俯視圖。圖21是在實(shí)施例中的支撐構(gòu)造的截面圖。圖22是第二方式的發(fā)明的支撐構(gòu)造的截面圖。圖23是第二方式的發(fā)明的支撐構(gòu)造的截面圖。
具體實(shí)施例方式圖1是概括表示本發(fā)明一實(shí)施方式的振子1A(驅(qū)動(dòng)振動(dòng)模式)的俯視圖。圖2是 表示振子IA的檢測(cè)振動(dòng)模式的振動(dòng)的俯視圖。本例的振子IA具有基部2 ；從基部2伸出的一對(duì)檢測(cè)振動(dòng)片13A、13B ；從基部2 伸出的一對(duì)連接部5 ；和設(shè)置在各連接部5前端的各驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片14A、14B、14C、14D。在各驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片14A 14D的各主面上，分別形成細(xì)長(zhǎng)的槽，各驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片14A 14D的橫截面形狀大致為H形。在槽內(nèi)形成驅(qū)動(dòng)電極19。在各驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片14A 14D的各 前端上分別設(shè)定幅廣部或者重量部15A、15B、15C、15D，在各幅廣部上分別形成貫通孔17。 在各檢測(cè)振動(dòng)片13A、13B的各主面上分別形成細(xì)長(zhǎng)的槽，各檢測(cè)振動(dòng)片13A、13B的橫截面 形狀大致為H形。在槽內(nèi)形成檢測(cè)電極20。在各檢測(cè)振動(dòng)片13A、13B的各前端上分別設(shè)定 幅廣部或者重量部16A、16B，在各幅廣部上分別形成貫通孔18。圖1表示驅(qū)動(dòng)模式的振動(dòng)。在驅(qū)動(dòng)時(shí)，各驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片14A 14D以向著連接部5 的根部21為中心如箭頭A所示分別進(jìn)行彎曲振動(dòng)。在此狀態(tài)中使振子IA繞與振子IA大致垂直延伸的旋轉(zhuǎn)軸Z旋轉(zhuǎn)。于是，如圖2所示，連接部5以向著固定部2的根部5a為中 心如箭頭B所示進(jìn)行彎曲振動(dòng)。各檢測(cè)振動(dòng)片13A、13B因該反作用而以向著固定部2的根 部為中心如箭頭C所示進(jìn)行彎曲振動(dòng)。根據(jù)在各檢測(cè)振動(dòng)片13A、13B上產(chǎn)生的電信號(hào)，計(jì) 算以Z軸為中心的旋轉(zhuǎn)角速度。在外殼基板上通過(guò)線連接支撐使用了如圖1、圖2所示振子的振動(dòng)式陀螺儀，在各 種條件下本發(fā)明者進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)角速度的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。此時(shí)，在使用了相同振子的場(chǎng)合也看到 了根據(jù)支撐狀態(tài)，在特定溫度范圍中晶體阻抗中產(chǎn)生峰值。以下具體描述此過(guò)程。如圖3 所示，當(dāng)用阻抗測(cè)定器測(cè)定振子時(shí)，能看到晶體阻抗的峰值前端變得平坦這樣的現(xiàn)象。在圖 3中，橫軸是頻率，縱軸(左側(cè))是晶體阻抗，右側(cè)是相位。接著，測(cè)定了振子的晶體阻抗的溫度特性。即，對(duì)于使用了圖3的振子的振動(dòng) 式陀螺儀，測(cè)定驅(qū)動(dòng)阻抗的溫度變化，在圖4中表示了測(cè)定結(jié)果。在圖4中，橫軸是溫度 (從-40°C到+85°C )，縱軸是驅(qū)動(dòng)阻抗。這樣，例如在+50°C -40°C的區(qū)域中，可以看見(jiàn)在 驅(qū)動(dòng)時(shí)的晶體阻抗中峰值狀的變化。與此相反，對(duì)于正常動(dòng)作的振動(dòng)式陀螺儀，例如如圖8 所示，驅(qū)動(dòng)阻抗在很寬的溫度范圍幾乎是平坦的。另外，對(duì)頻率與晶體阻抗(電壓/電流)的關(guān)系進(jìn)行研究，在圖5中表示了其結(jié)果。 電壓分別變更為0. 05,0. 1,0. 2,0. 3,0. 4,0. 5伏。其結(jié)果，在電壓為0. 05伏時(shí)發(fā)現(xiàn)正常的 峰值，但是當(dāng)電壓為0. 1伏時(shí)，峰值被嚴(yán)重破壞，當(dāng)電壓成為0. 2伏或0. 2伏或以上時(shí)平坦 區(qū)域變得非常寬，可判明產(chǎn)生了“共振破壞(潰Λ )”。接著，將溫度變更為20°C、25°C、4(TC、6(rC，測(cè)定晶體阻抗與頻率的關(guān)系，在圖6 中表示了其結(jié)果。該結(jié)果表明了共振破壞現(xiàn)象根據(jù)溫度而變化。尤其判明了產(chǎn)生共振破壞 現(xiàn)象時(shí)的晶體阻抗高度根據(jù)溫度而變化。這表示產(chǎn)生共振破壞時(shí)的電流值(破壞電流值) 依存于溫度而進(jìn)行變化。另外，對(duì)于如觀測(cè)到共振破壞現(xiàn)象(電流)的上述樣品，進(jìn)行了激光多普勒測(cè)定。 圖7表示其結(jié)果。在圖7中，上側(cè)的曲線是多普勒輸出，下側(cè)的曲線是驅(qū)動(dòng)電壓。表明得到 驅(qū)動(dòng)電壓具有約1/2頻率(fd/2)的多普勒輸出。與此相反，在正常動(dòng)作的振動(dòng)式陀螺儀中， 驅(qū)動(dòng)信號(hào)和激光多普勒計(jì)算的輸出信號(hào)的頻率相等，沒(méi)有觀測(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有約1/2頻率的 多普勒輸出(參照?qǐng)D9)。本發(fā)明者對(duì)于具有接近于(fd/2)的頻率的振動(dòng)模式進(jìn)行振動(dòng)模式分析，得到了 以下見(jiàn)解。即，在如圖1、圖2所示的振子(非支撐時(shí))上，存在如在圖10的立體圖以及圖 11的俯視圖中圖示的振動(dòng)模式。在該振動(dòng)模式中，細(xì)長(zhǎng)的連接部5以向著基部2的根部為中 心，如箭頭D所示在Z軸方向(旋轉(zhuǎn)軸方向)進(jìn)行彎曲振動(dòng)。與此同時(shí)，各驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片14A、 14B、14C、14D以連接部5的前端作為根部如箭頭E所示在Z軸方向分別進(jìn)行彎曲振動(dòng)。并 且，箭頭D的彎曲振動(dòng)和箭頭E的彎曲振動(dòng)針對(duì)振子平面同相，并且頻率相等。與此同時(shí)， 各檢測(cè)振動(dòng)片13A、13B以向著其基部的根部13a為中心，如箭頭F所示在Z軸方向進(jìn)行彎 曲振動(dòng)。箭頭F的彎曲振動(dòng)和箭頭D、E的彎曲振動(dòng)頻率相等，并且相對(duì)于振子平面為逆相。與此相對(duì)，當(dāng)通過(guò)線連接法支撐振子IA時(shí)，根據(jù)支撐狀態(tài)，產(chǎn)生了如在圖11、圖12 中用箭頭D、E所示的振動(dòng)模式。該振動(dòng)模式是在圖10所示的振動(dòng)模式D、E、F之中僅驅(qū)動(dòng) 振動(dòng)片以及連接部的振動(dòng)D、E分離開(kāi)了的振動(dòng)模式。具體來(lái)說(shuō)，細(xì)長(zhǎng)的連接部5以向著基 部2的根部為中心如箭頭D所示在軸方向(旋轉(zhuǎn)軸方向)進(jìn)行彎曲振動(dòng)。與此同時(shí)，各驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片14A、14B、14C、14D以連接部5的前端作為根部，如箭頭E所示在Z軸方向分別進(jìn) 行彎曲振動(dòng)。并且，箭頭D的彎曲振動(dòng)和箭頭E的彎曲振動(dòng)相對(duì)于振子平面同相，并且頻 率相等。表明了圖12的彎曲振動(dòng)模式通過(guò)支撐振子而出現(xiàn)，且具有接近于fd/2的共振頻 率。并且，通過(guò)適當(dāng)選定支撐方式或支撐位置，使此振動(dòng)模式的共振頻率變動(dòng)，從而可以離 開(kāi)fd/2 —定量，因此，觀察到了可以抑制在-40°C +85°C中的晶體阻抗峰值的上升。對(duì)于該支撐構(gòu)造，參照附圖進(jìn)行說(shuō)明。圖13是概括表示本發(fā)明一實(shí)施方式的支撐 部件22的截面圖。在本例中，例如通過(guò)層疊金屬板23和絕緣板24來(lái)得到支撐板40。在支 撐板40上，在振子IA的下部，形成開(kāi)口 25。并且，在支撐板40上例如在背面24a側(cè)固定連 接線26的固定部26a。該固定方法沒(méi)有特別限定，可例示聚酰亞胺系粘結(jié)劑。連接線26除具有向著支撐板40背面24a的固定部26a以外，還具有向著開(kāi)口 25 的突出部26c ；折曲部28 ；通過(guò)開(kāi)口 25內(nèi)的傾斜部26b ；以及向著振子IA的下面Ib的連接 端部29。連接線26的根數(shù)或位置可以適當(dāng)變更。在此，根據(jù)本發(fā)明，將連接線26從支撐板40的突出開(kāi)始位置39和折曲部28的間 隔設(shè)為L(zhǎng)i，折曲部28和連接端部29的間隔設(shè)為L(zhǎng)2。并且，將Ll設(shè)為L(zhǎng)2的10%或者10% 以上。如此，采用了在連接線26中將在開(kāi)口 25內(nèi)突出的開(kāi)口突出部分26c的長(zhǎng)度Ll增大 到某種程度以上的方式?？梢杂^察到通過(guò)此方式，即使接近于驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的共振頻率的一半 fd/2的振動(dòng)模式存在，也可以將該頻率從fd/2向低的方向遠(yuǎn)離，在很寬的溫度范圍中可以 降低晶體阻抗或輸出的溫度漂移。由此觀點(diǎn)出發(fā)，L1/L2較理想的是30%或30%以上，更 理想的是50 %或50 %以上。與此相反，在圖14所示的支撐部件22A的場(chǎng)合，在連接線26A中，Ll很短，L1/L2例如 不到5%。當(dāng)是此支撐構(gòu)造時(shí)，最接近于例如如上所述的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的共振頻率的1Λ的振動(dòng)的 頻率變高，變得非常容易接近于fd/2。通過(guò)相對(duì)增大Li，降低該振動(dòng)的頻率，可以離開(kāi)fd/2。可是，若Ll變得過(guò)大時(shí)，振子IA從支撐板40的高度變得容易變動(dòng)，擔(dān)心不需要 的振動(dòng)振幅變大。由此觀點(diǎn)出發(fā)，L1/L2較理想的是在400%或400%以下，更理想的是在 300%或300%以下。另外，在第二方式的發(fā)明中，在連接線上設(shè)置應(yīng)該連接在振子上的端部；固定到支 撐板上的固定部；從端部延伸的腿部；以及彎曲部，該彎曲部被設(shè)置在腿部和固定部之間。例如在圖22、圖23的例子中，連接線31、32具有應(yīng)該連接在振子IA上的端部29 ； 固定到支撐板上的固定部31a、32a;從端部31a、32a延伸的腿部31b、32b ；以及彎曲部31d、 32d，該彎曲部31d、32d被設(shè)置在腿部和固定部31a、32a之間。圖22的連接線31還具有筆 直的突出部31c。如此，通過(guò)在腿部31b、32b和固定部31a、32a之間設(shè)置彎曲部31d、32d， 即使驅(qū)動(dòng)振動(dòng)接近于共振頻率的一半fd/2的振動(dòng)模式存在，該頻率也從fd/2向低的方向 遠(yuǎn)離，可以在很大的溫度范圍中將晶體阻抗或輸出的溫度漂移降低。在第一以及第二的發(fā)明中理想的是振子具有用于在振子上激振驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的驅(qū)動(dòng) 電極；以及用于檢測(cè)在振子上激振的檢測(cè)振動(dòng)的檢測(cè)電極，對(duì)檢測(cè)電極電連接連接線。另外，在第一以及第二的發(fā)明中理想的是振子具有設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電極的驅(qū)動(dòng)振動(dòng) 片；設(shè)置有檢測(cè)電極的檢測(cè)振動(dòng)片；以及在驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片和檢測(cè)振動(dòng)片之間設(shè)置的基部。在 此場(chǎng)合特別理想的是連接線的折曲部存在于將基部投影到支撐板上的區(qū)域的外側(cè)，并且， 存在于將振子投影到支撐板上的區(qū)域內(nèi)。即，在圖13的例子中，H是基部2的外邊緣2a的內(nèi)側(cè)區(qū)域(將基部2投影到支撐板40上的區(qū)域)，T是將振子IA投影到支撐板40上的區(qū) 域(振子的外邊緣Ic的內(nèi)側(cè)區(qū)域)。連接線26的折曲部28位于基部2的投影區(qū)域H的外 側(cè)，并且位于振子IA的投影區(qū)域T內(nèi)，即位于環(huán)狀的區(qū)域G內(nèi)。另外，在第一以及第二的發(fā)明中理想的是連接線的突出開(kāi)始位置存在于將基部投 影到支撐板上的區(qū)域的外側(cè)，并且，存在于將振子投影到支撐板上的區(qū)域內(nèi)。例如，在圖13 所示的例子中連接線26的突出開(kāi)始位置39存在于將基部2投影到支撐板40上的區(qū)域H 的外側(cè)，并且，存在于將振子IA投影到支撐板40上的區(qū)域T內(nèi)，即存在于環(huán)狀的區(qū)域G內(nèi)。在第一以及第二的發(fā)明中在更適合的實(shí)施方式中，振子具有連接基部和驅(qū)動(dòng)振動(dòng) 片的細(xì)長(zhǎng)連接部。在此場(chǎng)合中最理想的是，實(shí)質(zhì)上沿著平面形成振子，在驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的共振頻 率成為fd時(shí)，對(duì)于具有最接近于fd/2的共振頻率的振動(dòng)模式，連接部以向著其基部的根部 為中心向平面外進(jìn)行彎曲振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片以向著其連接部的根部為中心向平面外進(jìn)行彎 曲振動(dòng)，連接部相對(duì)于彎曲振動(dòng)平面的相位和驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片相對(duì)于彎曲振動(dòng)平面的相位相互 同相。此例參照?qǐng)D10 圖12進(jìn)行了說(shuō)明。在第一以及第二的發(fā)明中理想的是支撐部件還具有支撐支撐板的基板，在該基板 上設(shè)置與支撐板的開(kāi)口連通的空腔。因此，在振子在支撐板上振動(dòng)時(shí)，振子與支撐板的表面 接觸，可以防止振動(dòng)狀態(tài)變化。圖15是概括表示此實(shí)施方式的支撐構(gòu)造的俯視圖，圖16是概括表示該支撐構(gòu)造 的截面圖。本例的支撐部件22因?yàn)榕c圖13所示的支撐部件22幾乎相同，所以在相同結(jié)構(gòu) 部分使用相同符合，并省略其說(shuō)明。在本例中，在支撐板40的正下方，還設(shè)置與支撐板40 分開(kāi)的基板32?；?2例如是外殼用基板。在基板32的安裝面32a側(cè)形成空腔32b。在 空腔32b上方設(shè)置并支撐連接線26以及振子1。此外，在本例中，如圖15所示，使用6根連 接線26?？涨?2b的深度h理想的是振子從支撐板40的高度J的一半或一半以上，更理想 的是振子從支撐板40的高度J或J以上。在第二發(fā)明中，腿部的形態(tài)沒(méi)有特別限定。例如，腿部可以是筆直的，或者在以如 圖22、23所示的截面進(jìn)行觀察時(shí)可以是彎曲至折曲的。另外，彎曲部31d、32d的曲率半徑(在圖22、圖23所示的截面進(jìn)行觀察時(shí)的曲率 半徑)從降低輸出的溫度漂移這一觀點(diǎn)出發(fā)，較理想的是0. 2mm或0. 2mm以上，更理想的是 0. 3mm或0. 3mm以上。但是，當(dāng)彎曲部31d、32d的曲率半徑變得過(guò)大時(shí)，因?yàn)檎褡拥恼駝?dòng)狀 態(tài)受到影響，由此觀點(diǎn)出發(fā)，較理想的是Imm或Imm以下，更理想的是0. 8mm或0. 8mm以下。另外，在第二發(fā)明的適當(dāng)實(shí)施方式中(參照?qǐng)D22、圖23)，在作出了接合于固定部 31a、32a的與振子IA相反側(cè)的面的第一切線A ；接合于腿部31b、32b的在端部側(cè)末端34與 振子相反側(cè)的面的第二切線B ；以及第一切線A和第二切線B的交點(diǎn)0時(shí)，在第一切線A上 連接線從支撐板的突出開(kāi)始位置39與交點(diǎn)0的間隔L3是在第二切線B上腿部的端部側(cè)末 端34和交點(diǎn)0的間隔L4的10%或10%以上。因此，可以更加有效降低輸出的溫度漂移。 由此觀點(diǎn)出發(fā)，L3/L4較理想的是30 %或30 %以上，更理想的是50 %或50 %以上。另一方 面，當(dāng)L3變得過(guò)大時(shí)，振子IA從支撐板40的高度變得容易變動(dòng)，擔(dān)心不需要的振動(dòng)振幅變 大。由此觀點(diǎn)出發(fā)，L3/L4較理想的是400 %或400 %以下，更理想的是300 %或300 %以下。振子的材料沒(méi)有特別限定，但是較理想的是壓電單晶，特別理想的是由水晶、鈮酸 鋰單晶、鉭酸鋰單晶、鈮酸鋰-鉭酸鋰固溶體單晶、硼酸鋰單晶、硅酸鎵鑭單晶等組成的壓
振子的尺寸沒(méi)有限定?？墒钱?dāng)振子的重量或尺寸較大時(shí)，施加在連接線上的重力 變大，在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間后有可能連接線變形。為此，由抑制由于連接線變形而導(dǎo)致對(duì)振動(dòng)的影 響的觀點(diǎn)出發(fā)，振子的寬度較理想的是IOmm或IOmm以下，更理想的是5mm或5mm以下。另 外，由同樣的觀點(diǎn)出發(fā)，較理想的是振子的重量為5mg或5mg以下，更理想的是Img或Img以 下。另外，振子的厚度較理想的是0. 3mm或0. 3mm以下，更理想的是0. 2mm或0. 2mm以下。基板的材料沒(méi)有特別限定，可以使用用于所謂的外殼用途的絕緣性材料，例如陶 瓷、玻璃、樹(shù)脂。對(duì)連接線與振子及支撐板的連接方法沒(méi)有限定，較理想的是超聲波連接、點(diǎn)焊、導(dǎo) 電性粘結(jié)劑、軟釬焊。連接線與振子的端子部進(jìn)行電連接。在此，在適合的實(shí)施方式中，連接線與振子的 端子部連接?？墒牵B接線不需要與端子部直接連接。例如，在振子的端子部以外的區(qū)域連 接連接線的前端，可以通過(guò)例如振子上的布線或與振子分開(kāi)的電線，電連接連接線的前端 和端子部。理想的是以不與支撐板直接接觸的狀態(tài)來(lái)支撐振子，由此可防止振子的振動(dòng)損 害。在適合的實(shí)施方式中，振子與支撐板的間隔J是0. Imm或0. Imm以上，更理想的是0. 2mm 或0. 2mm以上。連接線的材料沒(méi)有特別限定，但是必須是導(dǎo)電性材料，另外較理想的是具有柔軟 性以及柔性的材料。由此觀點(diǎn)出發(fā)，鍍金銅、鍍金鎳、鎳、鋁較理想。連接線的寬度和厚度沒(méi)有特別限定，但是從在長(zhǎng)時(shí)間中穩(wěn)定支撐振子的觀點(diǎn)出 發(fā)，較理想的是寬度是25μπι或25μπι以上，厚度是ΙΟμπι或ΙΟμπι以上，更理想的是寬度 是50 μ m或50 μ m以上，厚度是20 μ m或20 μ m以上。另外，從支撐構(gòu)造整體小型化這樣的 觀點(diǎn)出發(fā)，寬度是200 μ m或200 μ m以下，厚度是80 μ m或80 μ m以下，更理想的是寬度是 100 μ m或100 μ m以下，厚度是40 μ m或40 μ m以下。在本發(fā)明中應(yīng)測(cè)定的物理量沒(méi)有特別限定。在振子上激振驅(qū)動(dòng)振動(dòng)，由于驅(qū)動(dòng)振 動(dòng)中的振子的物理量的影響而振子的振動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，將由該振動(dòng)狀態(tài)的變化通過(guò)檢 測(cè)電路可檢測(cè)的物理量作為對(duì)象。作為這樣的物理量特別理想的是施加在振子上的加速 度、角速度、角加速度。另外，作為測(cè)定裝置較理想的是振動(dòng)式陀螺儀等慣性傳感器。實(shí)施例(實(shí)驗(yàn)A)制作了具有如圖15、圖16所示形態(tài)的振子以及支撐構(gòu)造。但是，在本例中，如圖 17 圖21所示變更各構(gòu)成部分的形態(tài)。具體來(lái)說(shuō)，使用了圖1、圖2所示的振子1A。在厚度0. Imm的水晶Z板的晶片(, 一)上，通過(guò)濺射法在規(guī)定位置上形成了厚度為100埃的鉻膜和厚度為1500埃的金
膜。在晶片的兩面被覆保護(hù)膜。在碘和碘化鉀的水溶液中浸入該晶片，通過(guò)蝕刻除去多余的 金膜，此外在硝酸鈰銨和高氯酸的水溶液中浸入晶片，蝕刻除去了多余的鉻膜。晶片在溫度 為80°C的氟化銨中浸入20小時(shí)，蝕刻晶片，形成了振子IA的外形。使用金屬掩模，在厚度 為100埃的鉻膜上作為電極膜形成了厚度為2000埃的金膜。振子IA的尺寸是縱長(zhǎng)3. 8mm、 橫寬4. 5mm、厚度0. Imm,重量約是0. 8mg。
在外殼上安裝了振子1A。在此，上側(cè)的板狀體23的平面形狀如圖17所示，由不 銹鋼形成。下側(cè)的板狀體24的平面形狀如圖18所示，由聚酰亞胺形成?；?2由氧化鋁 陶瓷形成。空腔的深度h作成0. 1mm。振子IA從支撐板40表面的直立高度J作成0. Imm0 另外，圖19表示各連接線以及各導(dǎo)電端子部30A、30B、30C、30D、30E、30F的形態(tài)。圖20是 表示組合板狀體23、24、振子IA以及各連接線26的狀態(tài)的俯視圖。另外，圖21是表示本例 的支撐構(gòu)造的截面圖。另外，連接線的接點(diǎn)焊盤由金形成，用金鍍銅膜線制作連接線。銅膜線的厚度為 0. 018mm,寬度為0. 03mm。由超聲波連接法將振子IA的基部2與連接線連接，并固定到支撐 板40上。在溫度試驗(yàn)槽中放入得到的各振動(dòng)型陀螺儀，使環(huán)境溫度在-40°C到+85°C之間 變化。并且，對(duì)于各樣本，如表1所示地變更L1/L2。使用自激振蕩電路產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)振動(dòng)，確認(rèn) 有無(wú)共振破壞現(xiàn)象。另外，對(duì)于各樣品，分析具有最接近于fd/2的共振頻率的振動(dòng)模式，測(cè) 定該共振頻率。使用阻抗測(cè)定器測(cè)定各振動(dòng)模式的各共振頻率。結(jié)果如表1所示。表1 由表1表明，根據(jù)本發(fā)明調(diào)整L1/L2，由此可以防止在_40°C到+85°C之中的共振破 壞現(xiàn)象。另外，也表明突出開(kāi)始位置、折曲部適于設(shè)置在區(qū)域G內(nèi)。(實(shí)驗(yàn)B)與實(shí)驗(yàn)A同樣制作振子1A，支撐在如圖23所示形態(tài)的支撐裝置上，并安裝到外殼 中。板狀體23、24、基板32與實(shí)驗(yàn)A相同。振子IA從支撐板表面的直立高度為0. 1mm。連 接線的接點(diǎn)焊盤、材料、尺寸、固定方法也與實(shí)驗(yàn)A相同。但是，在圖23中，L3、L4如表2所 示進(jìn)行了變更。另外，實(shí)驗(yàn)編號(hào)5的彎曲部32a的曲率半徑是0. 08mm,實(shí)驗(yàn)編號(hào)6的彎曲部 32a的曲率半徑是0. 3mm。對(duì)于得到的各振動(dòng)型陀螺儀，與實(shí)施A相同，使用阻抗測(cè)定器測(cè)定了各振動(dòng)模式 的各共振頻率。結(jié)果如表2所示。表2 如上所述，根據(jù)本發(fā)明可以提供一種在使用振子的物理量測(cè)定裝置中，能降低檢
測(cè)信號(hào)的零電溫度漂移這樣的振子的支撐構(gòu)造。
權(quán)利要求
一種振子的支撐部件，通過(guò)連接線支撐振子，其特征在于，具有形成有應(yīng)該配置在所述振子下方的開(kāi)口的支撐板以及連接線，該連接線具有應(yīng)該連接在所述振子上的端部、固定到所述支撐板上的固定部以及折曲部，所述連接線從所述支撐板的突出開(kāi)始位置與所述折曲部的間隔(L1)是所述折曲部與所述端部的間隔(L2)的10％或者10％以上。
2.一種振子的支撐部件，通過(guò)連接線支撐振子，其特征在于，具有形成有應(yīng)該配置在所述振子下方的開(kāi)口的支撐板以及連接線，該連接線具有應(yīng) 該連接在所述振子上的端部、固定到所述支撐板上的固定部、從所述端部延伸的腿部以及 設(shè)置在該腿部和所述固定部之間的彎曲部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的支撐部件，其特征在于，在作出了接合于所述固定部的與所述振子相反側(cè)的面的第一切線；接合于所述腿部 的在所述端部側(cè)末端與所述振子相反側(cè)的面的第二切線；以及第一切線和第二切線的交點(diǎn) 時(shí)，在所述第一切線上所述連接線從所述支撐板的突出開(kāi)始位置與所述交點(diǎn)的間隔(L3) 是在所述第二切線上所述腿部的所述端部側(cè)末端和所述交點(diǎn)的間隔(L4)的10%或10%以 上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的支撐部件，其特征在于，具有支撐所述支撐板的基板，在該基板上設(shè)置與所述開(kāi)口連通的空腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的支撐部件，其特征在于，在所述支撐板的背面?zhèn)裙潭ㄋ鲞B接線的所述固定部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的支撐部件，其特征在于，所述振子具有用于在所述振子上激振驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電極以及用于檢測(cè)在所述振子 上被激振的檢測(cè)振動(dòng)的檢測(cè)電極，所述連接線與所述驅(qū)動(dòng)電極或者所述檢測(cè)電極電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的支撐部件，其特征在于，所述振子具有設(shè)置有所述驅(qū)動(dòng)電極的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片、設(shè)置有所述檢測(cè)電極的檢測(cè)振動(dòng)片 以及在所述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片和所述檢測(cè)振動(dòng)片之間設(shè)置的基部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的支撐部件，其特征在于，所述折曲部存在于將所述基部投影到所述支撐板上的區(qū)域的外側(cè)，并且存在于將所述 振子投影到所述支撐板上的區(qū)域內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的支撐部件，其特征在于，所述突出開(kāi)始位置存在于將所述基部投影到所述支撐板上的區(qū)域的外側(cè)，并且存在于 將所述振子投影到所述支撐板上的區(qū)域內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7 9中任意一項(xiàng)所述的支撐部件，其特征在于，具有連接所述基部和所述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片的細(xì)長(zhǎng)連接部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，實(shí)質(zhì)上沿著平面形成所述振子，在所述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的共振頻率為fd時(shí)，在具有最接近于 fd/2的共振頻率的振動(dòng)模式中，所述連接部以向著其所述基部的根部為中心向所述平面 外進(jìn)行彎曲振動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片以向著其連接部的根部為中心向所述平面外進(jìn)行彎曲振 動(dòng)，所述連接部的彎曲振動(dòng)相對(duì)于所述平面的相位和所述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片的彎曲振動(dòng)相對(duì)于所 述平面的相位相互同相。
12. —種振子的支撐構(gòu)造，其特征在于，具有權(quán)利要求1 11中任意一項(xiàng)所述的支撐部件和由該支撐部件支撐的振子。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在使用振子的物理量測(cè)定裝置中，可以降低檢測(cè)信號(hào)的零點(diǎn)溫度漂移這樣的振子支撐構(gòu)造。提供一種通過(guò)連接線(26)來(lái)支撐振子(1A)的支撐部件(22)。支撐部件(22)具有形成有應(yīng)該配置在振子(1A)正下方的開(kāi)口(25)的支撐板(40)以及連接線(26)，該連接線(26)具有應(yīng)該連接固定在振子(1A)上的連接端部(29)；固定到支撐板(40)上的固定部(26a)；以及存在于開(kāi)口(25)下的折曲部(28)。連接線(26)從支撐板(40)的突出開(kāi)始位置(39)與折曲部(28)的間隔(L1)是折曲部(28)與連接端部(29)的間隔(L2)的10％或者10％以上。
文檔編號(hào)G01C19/56GK101915574SQ20101022746
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2004年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月12日
發(fā)明者林茂樹(shù), 石川誠(chéng)司, 菊池尊行 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社