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公開番号2025127029
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-01
出願番号2024023495
出願日2024-02-20
発明の名称振動デバイス
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01C 19/5628 20120101AFI20250825BHJP(測定;試験)
要約【課題】振動素子の振動特性の劣化を抑制することのできる振動デバイスを提供する。
【解決手段】振動デバイスは、振動基板を備える振動素子と、前記振動素子を支持する支持基板と、を有する。また、前記振動基板は、基部と、前記基部に接続されている駆動振動腕と、を備える。また、前記支持基板は、第1方向に並んで配置されている第1支持部および第2支持部と、前記第1方向に延在し、前記第1支持部と前記第2支持部とを連結している第1梁および第2梁と、を備える。そして、前記基部と前記第1梁とが第1接合部材を介して接合され、前記基部と前記第2梁とが第2接合部材を介して接合されている。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
振動基板を備える振動素子と、
前記振動素子を支持する支持基板と、を有し、
前記振動基板は、
基部と、
前記基部に接続されている駆動振動腕と、を備え、
前記支持基板は、
第１方向に並んで配置されている第１支持部および第２支持部と、
前記第１方向に延在し、前記第１支持部と前記第２支持部とを連結している第１梁および第２梁と、を備え、
前記基部と前記第１梁とが第１接合部材を介して接合され、
前記基部と前記第２梁とが第２接合部材を介して接合されていることを特徴とする振動デバイス。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記支持基板は、前記第１支持部および前記第２支持部を含む枠状の枠部を有し、
前記枠部の内側に前記第１梁および前記第２梁が配置されている請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項３】
前記第１梁は、前記第１方向の両側に対して拡幅した第１拡幅部を有し、前記第１拡幅部に前記第１接合部材を介して前記基部が接合され、
前記第２梁は、前記第１方向の両側に対して拡幅した第２拡幅部を有し、前記第２拡幅部に前記第２接合部材を介して前記基部が接合されている請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項４】
前記第１梁は、前記第１方向に弾性変形する第１バネ部を有し、
前記第２梁は、前記第１方向に弾性変形する第２バネ部を有する請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項５】
前記第１バネ部は、前記第１梁の途中に前記第１方向と異なる方向に屈曲した部分を有し、
前記第２バネ部は、前記第２梁の途中に前記第１方向と異なる方向に屈曲した部分を有する請求項４に記載の振動デバイス。
【請求項６】
前記第１バネ部および前記第２バネ部は、前記第１梁および前記第２梁に跨って配置されている環状の合体バネ部によって一体形成されている請求項４に記載の振動デバイス。
【請求項７】
前記支持基板は、前記第１梁と前記第２梁との間に位置する第３梁を有し、
前記第３梁は、前記第１方向に延在し、前記第１支持部と前記第２支持部とを連結し、
前記基部と前記第３梁とが第３接合部材を介して接合されている請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項８】
前記第３梁は、前記第１方向に弾性変形する第３バネ部を有する請求項７に記載の振動デバイス。
【請求項９】
前記第３バネ部は、前記第３梁の途中に配置されている環状の部分を有する請求項８に記載の振動デバイス。
【請求項１０】
前記振動基板と前記支持基板とは、同一材料で構成されている請求項１に記載の振動デバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイスに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されている振動デバイスは、凹部を有するベースと、凹部内に位置し支持基板を介してベースに固定された角速度検出素子と、凹部の開口を塞ぐリッドと、を有する。
【０００３】
また、角速度検出素子は、その中央部に位置する基部と、基部からＹ軸方向両側に延出する一対の検出振動腕と、基部からＸ軸方向両側に延出する一対の接続腕と、一方の接続腕の先端部からＹ軸方向両側に延出した一対の駆動振動腕と、他方の接続腕の先端部からＹ軸方向両側に延出した一対の駆動振動腕と、を有する。そして、角速度検出素子は、基部において支持基板に固定されている。このような角速度検出素子では、４本の駆動振動腕を駆動振動させた状態で検出軸まわりの角速度が加わると、コリオリ力によって１対の検出振動腕に検出振動が励振される。そして、検出振動によって各検出振動腕から出力される検出信号に基づいて検出軸まわりの角速度を検出する。
【０００４】
一方、支持基板は、ジンバル構造となっており、枠状の枠部と、枠部の外側に配置されベースに接合された枠状の基体固定部と、枠部の内側に配置され、角速度検出素子が接合された素子搭載部と、素子搭載部からＡ軸方向の両側に延伸し、素子搭載部と枠部とを接続する一対の第１梁と、枠部からＢ軸方向の両側に延伸し、枠部と基体固定部とを接続する一対の第２梁と、を有する。このような支持基板は、ベースの変形により生じる応力を吸収、緩和し、当該応力を角速度検出素子に伝わり難くする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－０３２８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の支持基板では、一塊の素子搭載部に角速度検出素子が接合されているため、駆動振動により生じる基部の変形やひずみが緩和され難い。したがって、角速度検出素子の振動特性が劣化するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の振動デバイスは、振動基板を備える振動素子と、
前記振動素子を支持する支持基板と、を有し、
前記振動基板は、
基部と、
前記基部に接続されている駆動振動腕と、を備え、
前記支持基板は、
第１方向に並んで配置されている第１支持部および第２支持部と、
前記第１方向に延在し、前記第１支持部と前記第２支持部とを連結している第１梁および第２梁と、を備え、
前記基部と前記第１梁とが第１接合部材を介して接合され、
前記基部と前記第２梁とが第２接合部材を介して接合されている。
【０００８】
本発明の振動デバイスの製造方法は、振動基板を備える振動素子と、
前記振動素子を支持する支持基板と、を有し、
前記振動基板は、
基部と、
前記基部に接続されている駆動振動腕と、を備え、
前記支持基板は、
第１方向に並んで配置されている第１支持部および第２支持部と、
前記第１方向に延在し、前記第１支持部と前記第２支持部とを連結している第１梁および第２梁と、を備え、
前記基部と前記第１梁とが第１接合部材を介して接合され、
前記基部と前記第２梁とが第２接合部材を介して接合されている振動デバイスの製造方法であって、
前記第１支持部、前記第２支持部、前記第１梁および前記第２梁を同時に形成する工程を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係る角速度センサーの断面図である。
図１に示す角速度センサーのリッドを封止する前の状態を示す断面図である。
角速度検出素子を示す上面図である。
角速度検出素子の駆動振動モードを示す概略図である。
角速度検出素子の検出振動モードを示す概略図である。
支持基板の上面図である。
支持基板の上面図である。
支持基板の変形例を示す上面図である。
駆動振動モード時の基部の変形の様子を示す模式図である。
支持基板に形成された配線を示す上面図である。
第２実施形態に係る振動デバイスが有する支持基板の上面図である。
図１１に示す支持基板の部分拡大図である。
第３実施形態に係る振動デバイスが有する支持基板の上面図である。
図１３に示す支持基板に角速度検出素子を接合した状態を示す上面図である。
第４実施形態に係る振動デバイスが有する支持基板の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の振動デバイスを添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図には、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸として図示している。そして、Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ軸方向」とも言い、Ｙ軸に沿う方向を「Ｙ軸方向」とも言い、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、Ｚ軸が鉛直方向に沿っており、矢印側を「上」、反対側を「下」とも言う。また、以下では、支持基板４の平面視つまりＺ軸方向からの平面視を単に「平面視」とも言う。
（【００１１】以降は省略されています）

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