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振动型角速度传感器

阅读：1025发布：2020-06-11

IPRDB可以提供振动型角速度传感器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且振动型角速度传感器，在将固定部(20)与可动部(30)以及梁部(40)进行连结的部分具备防振弹簧构造(25)。通过这样的构造，例如在由外部冲击等引起的共振频率比驱动振动、检测振动的共振频率(驱动频率、检测频率)小的无用振动模式时，与梁部相比主要防振弹簧构造进行变形，能够抑制梁部的变形。而且，当在为框体构造的可动部以及梁部的中心支撑部配置防振弹簧构造时，与将检测梁直接固定于固定部的情况相比，通过防振弹簧构造位移使检测梁与防振弹簧构造的连结场所的位移变大。因此，能够在角速度施加时通过振动检测部基于检测梁的更大的变形进行角速度检测，能够进一步提高检测精度。，下面是振动型角速度传感器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种振动型角速度传感器，具有：

固定部(20)，相对于基板(10)固定；

可动部(30)，以上述固定部为中心配置在上述基板的平面上的沿着一个方向的第一轴的两侧，具有起到驱动锤以及检测锤的作用的驱动兼检测用锤(31、32)；

梁部(40)，具有检测梁(41)、支撑部件(43)、和驱动梁(42)，由上述驱动梁、上述支撑部件以及上述驱动兼检测用锤形成框体构造，上述检测梁(41)相对于上述固定部被支撑，以上述固定部为中心延伸配置在上述基板的平面上的与上述第一轴垂直的第二轴的两侧，上述支撑部件(43)配置在上述检测梁中的与上述固定部相反侧的前端，并且相对于上述检测梁交叉，上述驱动梁(42)支撑于上述支撑部件，并且夹着上述检测梁而配置在上述第一轴的两侧，对上述驱动兼检测用锤进行两端支持；以及防振弹簧构造(25)，配置在上述检测梁与上述固定部之间，构成为能够沿着上述第一轴以及上述第二轴进行变形，使配置在上述固定部的两侧的上述驱动兼检测用锤以上述固定部为中心在上述第一轴上向相互相反方向驱动振动，基于随着角速度的施加而上述驱动兼检测用锤在上述基板的平面上沿着上述第二轴也进行振动，从而进行角速度检测。

2.如权利要求1所述的振动型角速度传感器，其中，还具备：

驱动部(51)，配置于上述驱动梁，包括由使上述驱动兼检测用锤驱动振动的压电膜构成的驱动用薄膜(51b)；以及检测元件(53)，配置于上述检测梁，对与上述角速度的施加相伴随的上述检测梁的位移进行检测。

3.如权利要求1所述的振动型角速度传感器，其中，

上述防振弹簧构造具有：弹簧部(25a)，以上述固定部为中心在朝向相对于上述第一轴以及上述第二轴的双方倾斜的方向的四个方向上延伸配置；以及框体部(25b)，为对上述固定部的周围进行包围的四边形的框体形状，在四角的内侧与上述弹簧部分别连结，上述检测梁相对于上述框体部的相对的两个边连结。

4.如权利要求1至3中任一项所述的振动型角速度传感器，其中，

在比驱动频率以及检测频率小的共振频率下，上述防振弹簧构造相比上述检测梁容易进行变形，该驱动频率是作为使上述驱动兼检测用锤驱动振动时的共振频率，该检测频率是作为伴随上述角速度的施加而上述驱动兼检测用锤进行检测振动时的共振频率。

5.一种振动型角速度传感器，具有：

固定部(20)，相对于基板(10)固定；

可动部(30)，具有以上述固定部为中心配置在上述基板的平面上的沿着一个方向的第一轴的两侧的驱动锤(33)、以及配置在上述基板的平面上的相对于上述第一轴垂直的第二轴的两侧的检测锤(34)；

梁部(40)，具有驱动梁(42)、支撑部件(43)、以及检测梁(41)，通过上述支撑部件、上述驱动梁以及上述驱动锤构成框体构造，上述驱动梁(42)以上述固定部为中心，分别配置在上述第一轴的两侧地对上述驱动锤进行两端支持支撑，上述支撑部件(43)分别配置在上述第二轴的两侧，并且与上述驱动梁连结，上述检测梁(41)与上述支撑部件的中央位置连结，并且对上述检测锤进行支撑，以及防振弹簧构造(25)，将上述梁部与上述固定部进行连结，构成为能够沿着上述第一轴以及上述第二轴进行变形，使配置在上述固定部的两侧的上述驱动锤以上述固定部为中心在上述第一轴上向相互相反方向驱动振动，基于随着角速度的施加而上述检测锤在上述基板的平面上沿着上述第二轴也进行振动，从而进行角速度检测。

6.如权利要求5所述的振动型角速度传感器，其中，

上述防振弹簧构造具有弹簧部(25a)，该弹簧部(25a)以上述固定部为中心沿朝向相对于上述第一轴以及上述第二轴的双方倾斜的方向的四个方向延伸配置，上述弹簧部与构成上述框体构造的上述支撑部件和上述驱动梁的连结位置连接，由此经由该弹簧部将上述梁部以及上述可动部支撑于上述固定部。

7.如权利要求6所述的振动型角速度传感器，其中，

上述支撑部件为框体形状，由该支撑部件构成外侧的框体构造，并且上述驱动梁以及上述驱动锤被支撑于上述支撑部件，由此通过上述支撑部件、上述驱动梁以及上述驱动锤构成内侧的框体构造。

8.如权利要求5至7中任一项所述的振动型角速度传感器，其中，

在相比成为使上述驱动锤驱动振动时的共振频率的驱动频率以及成为随着上述角速度的施加而上述检测锤进行检测振动时的共振频率的检测频率小的共振频率下，上述防振弹簧构造相比上述检测梁容易进行变形。

说明书全文

振动型角速度传感器

[0001] 相关申请的相互参照

[0002] 本申请基于2014年6月12日申请的日本申请号2014-121692号、2015年5月13日申请的日本申请号2015-098407号，将其记载内容援用于此。

技术领域

[0003] 本公开涉及一种振动型角速度传感器。

背景技术

[0004] 以往，在专利文献1中提出有一种振动型角速度传感器。在该振动型角速度传感器中，以固定部为中心而在y轴方向的两侧延伸配置有检测梁，并且经由从固定部沿x轴方向延伸的支撑部而与检测梁平行地延伸配置有驱动梁。在各检测梁中、与固定部相反侧的前端位置配置有检测锤，在各驱动梁中、与和支撑部连结的连结部相反侧的前端配置有驱动锤。

[0005] 成为这样的构成的振动型角速度传感器为，进行使位于检测锤的两侧的驱动锤以检测锤为中心在x轴方向上对称地驱动振动这样的动作，当在此时施加角速度时，检测梁在以固定部为中心的旋转方向上位移。通过由检测元件检测此时的检测梁的位移，由此进行角速度检测。

[0006] 在上述的振动型角速度传感器中，基本上，如果是未施加角速度的状态，则驱动锤在x轴方向上振动，当施加角速度时，基于以固定部为中心的旋转方向的力而振动锤以及检测锤在y轴方向上也进行振动。即，在振动型角速度传感器中，驱动锤的驱动振动、检测锤的检测振动方向处于xy平面上。

[0007] 然而，有时由于某些原因、例如从振动型角速度传感器以外的部分传递来的振动(车辆振动等)、轴取向偏差、加工的非对称性、是否存在结晶缺陷等，会产生向z轴方向的无用振动。具体地说，振动型角速度传感器具有大量的无用振动模式，例如存在检测锤不进行无用振动而驱动锤进行无用振动的模式、检测锤与驱动锤的双方进行无用振动的模式等。由这样的无用振动引起的无用信号会包含于检测元件输出的检测信号，而变得不能够进行正确的角速度检测。由此，对于提高角速度的检测精度来说较重要的是，对无用振动进行抑制，并降低无用振动模式。

[0008] 现有技术文献

[0009] 专利文献

[0010] 专利文献1：日本特开2011-59040号公报

发明内容

[0011] 本公开是鉴于上述点而进行的，其目的在于提供一种振动型角速度传感器，能够抑制可动部的无用振动，使检测精度提高。

[0012] 在本公开的第一方式的振动型角速度传感器中，具备：固定部，相对于基板固定；可动部，以固定部为中心配置在基板的平面上的沿着一个方向的第一轴的两侧，具有起到驱动锤以及检测锤的作用的驱动兼检测用锤；梁部，具有检测梁、支撑部件以及驱动梁，由驱动梁、支撑部件以及驱动兼检测用锤形成框体构造，该检测梁相对于固定部支撑，以固定部为中心延伸配置在基板的平面上的与第一轴垂直的第二轴的两侧，该支撑部件配置在检测梁中的与固定部相反侧的前端，并且相对于检测梁交叉，该驱动梁支撑于支撑部件，并且夹着检测梁配置在第一轴的两侧，对驱动兼检测用锤进行两端支持，该振动型角速度传感器基于使配置在固定部的两侧的驱动兼检测用锤以固定部为中心在第一轴上向相互相反方向驱动振动，随着角速度的施加而驱动兼检测用锤也在基板的平面上沿着第二轴进行振动，从而进行角速度检测。并且，在这样的构成中，在检测梁与固定部之间，配置有能够沿着第一轴以及第二轴进行变形地构成的防振弹簧构造。

[0013] 如此，在将固定部与可动部以及梁部进行连结的部分具备防振弹簧构造。通过这样的构造，例如在由外部冲击等引起的共振频率比驱动振动、检测振动的共振频率(驱动频率、检测频率)更小的无用振动模式时，与梁部相比更主要是防振弹簧构造进行变形，能够抑制梁部的变形。由此，能够实现检测精度的提高，能够减少使检测精度降低那样的无用振动模式。

[0014] 并且，当在成为框体构造的可动部以及梁部的中心支撑部配置防振弹簧构造时，与将检测梁直接固定于固定部的情况相比，由于防振弹簧构造进行位移而检测梁与防振弹簧构造的连结场所的位移变大。因此，在角速度施加时，能够通过振动检测部基于检测梁的更大的变形来进行角速度检测，能够进一步提高检测精度。

[0015] 本公开的第二方式的振动型角速度传感器为，具有：固定部，相对于基板固定；可动部，具有以固定部为中心配置在基板的平面上的沿着一个方向的第一轴的两侧的驱动锤以及配置在基板的平面上的相对于第一轴垂直的第二轴的两侧的检测锤；梁部，具有驱动梁、支撑部件、和检测梁，通过支撑部件与驱动梁以及驱动锤构成框体构造，该驱动梁以固定部为中心分别配置在第一轴的两侧而对驱动锤进行两端支持支撑，该支撑部件分别配置在第二轴的两侧，并且与驱动梁连结，该检测梁与支撑部件的中央位置连结，并且对检测锤进行支撑；以及防振弹簧构造，将梁部与固定部进行连结，构成为能够沿着第一轴以及第二轴进行变形。

[0016] 作为上述那样的构造，也能够得到与上述第一方式的振动型角速度传感器同样的效果。

附图说明

[0017] 关于本公开的上述目的以及其他的目的、特征、优点，通过参照附图而进行的下述详细记载，将变得更加明确。该附图如下。

[0018] 图1是本公开的第一实施方式的振动型角速度传感器的俯视图。

[0019] 图2是图1所示的振动型角速度传感器的立体图。

[0020] 图3是图1的III-III截面图。

[0021] 图4是图1的IV-IV截面图。

[0022] 图5是表示图1所示的振动型角速度传感器的驱动振动时的情况的俯视图。

[0023] 图6是表示图1所示的振动型角速度传感器的角速度施加时的情况的俯视图。

[0024] 图7是表示无用振动模式的一个例子的立体图。

[0025] 图8是表示无用振动模式的一个例子的立体图。

[0026] 图9是本公开的第二实施方式的振动型角速度传感器的俯视图。

[0027] 图10是在第二实施方式的变形例中说明的振动型角速度传感器的俯视图。

具体实施方式

[0028] 以下，基于附图对本公开的实施方式进行说明。此外，在以下的各实施方式各自中，对于相互相同或均等的部分赋予相同符号来进行说明。

[0029] (第一实施方式)

[0030] 对本公开的第一实施方式进行说明。在本实施方式中说明的振动型角速度传感器(陀螺传感器)，是用于作为物理量而对角速度进行检测的传感器，例如用于围绕与车辆的上下方向平行的中心线的旋转角速度的检测，但是当然也能够将振动型角速度传感器应用于车辆用以外。

[0031] 以下，参照图1～图8对本实施方式的振动型角速度传感器进行说明。

[0032] 振动型角速度传感器，以图1中的xy平面朝向车辆水平方向、z轴方向与车辆的上下方向一致的方式搭载于车辆。振动型角速度传感器使用板状的基板10来形成。在本实施方式中，基板10由成为通过支撑基板11和半导体层12夹住成为牺牲层的埋入氧化膜13的构造的SOI(Silicon on insulator、绝缘衬底上的硅)基板构成。该基板10的平面的一个方向为x轴，该平面上的相对于x轴垂直的方向为y轴，该平面的法线方向且相对于x轴以及y轴垂直的方向为z轴，该基板10的平面成为与xy平面平行的平面。x轴也称为第一轴，y轴也称为第二轴。使用这样的基板10来构成振动型角速度传感器，如图2所示那样，例如通过在半导体层12侧对传感器构造体的图案进行蚀刻之后将埋入氧化膜13部分地除去，将传感器构造体的一部分露出来构成。另外，在图中将支撑基板11简化地记载，但在实际上由平面板状构成。此外，图2不是截面图，但为了使图容易观察，而对支撑基板11以及埋入氧化膜13表示有影线。

[0033] 半导体层12被图案形成为固定部20、防振弹簧构造25、可动部30以及梁部40。如图2所示那样，固定部20成为，至少在其背面的一部分残留有埋入氧化膜13，不使支撑基板11露出，而经由埋入氧化膜13固定于支撑基板11的状态。防振弹簧构造25配置在固定部20周围，对固定部20与可动部30以及梁部40之间进行连结，在其背面、埋入氧化膜13被除去，从支撑基板11露出。可动部30以及梁部40构成振动型角速度传感器的振子。在可动部30的背面侧，埋入氧化膜13被除去，从支撑基板11露出。梁部40对可动部30进行支撑，并且为了进行角速度检测而使可动部30在x轴方向以及y轴方向上位移。对这些固定部20、可动部30以及梁部40的具体构造进行说明。

[0034] 固定部20是对可动部30进行支撑，并且是虽然未图示但形成有驱动用电压的施加用的焊盘、角速度检测所使用的检测信号的取出用的焊盘的部分。在本实施方式中，通过一个固定部20来实现这些各功能，但例如也可以成为分割为用于支撑可动部30的支撑用固定部、被施加驱动用电压的驱动用固定部、角速度检测所使用的检测用固定部的构成。在该情况下，例如，以将图1所示的固定部20作为支撑固定部、并与支撑固定部连结的方式具备驱动用固定部和检测用固定部，并使驱动用固定部具备驱动用电压的施加用的焊盘并且检测用固定部具备检测信号取出用的焊盘即可。

[0035] 具体地说，固定部20的构造例如为，上面形状由四边形构成，在各角部连结有防振弹簧构造25的后述的弹簧部25a。在固定部20的下方残留有埋入氧化膜13，经由埋入氧化膜13而固定部20被固定于支撑基板11。

[0036] 防振弹簧构造25成为具有弹簧部25a以及框体部25b的构成。弹簧部25a朝向以固定部20为中心的四个方向、具体地说从固定部20的四角以放射状、换言之朝向相对于x轴以及y轴倾斜的方向延伸配置。各弹簧部25a的宽度(各弹簧部25a的相对于长边方向垂直的方向的尺寸)比z轴方向的尺寸小，使各弹簧部25a在xy平面上容易进行位移。框体部25b成为以固定部20为中心而包围在固定部20周围的四边形的框体形状，在四角的内侧与各弹簧部25a连结。成为四边形状的框体部25b的各边的宽度(各边的相对于长边方向垂直的方向的尺寸)小于z轴方向的尺寸，使各边在xy平面上容易进行位移。

[0037] 可动部30是根据角速度施加而位移的部分，其构成为具有通过施加驱动用电压而驱动振动的驱动用锤以及当在驱动振动时被施加角速度时根据该角速度而振动的检测用锤。在本实施方式的情况下，作为可动部30，具备通过相同的锤来承担驱动用锤和检测用锤的作用的驱动兼检测用锤31、32。驱动兼检测用锤31、32在x轴方向上配置在夹着固定部20的两侧，配置在离固定部20为等间隔的场所。各驱动兼检测用锤31、32由相同尺寸(相同质量)构成，在本实施方式的情况下，上面形状由四边形构成。并且，各驱动兼检测用锤31、32分别在相对的两个边上与梁部40所具备的后述的驱动梁42连结，由此被两端支持支撑。在各驱动兼检测用锤31、32的下方，埋入氧化膜13被除去，各驱动兼检测用锤31、32从支撑基板11露出。因此，各驱动兼检测用锤31、32能够通过驱动梁42的变形而在x轴方向上被驱动振动，在角速度施加时通过驱动梁42等的变形还向包括y轴方向的以固定部20为中心的旋转方向进行振动。

[0038] 梁部40成为具有检测梁41、驱动梁42以及支撑部件43的构成。

[0039] 检测梁41成为将固定部20与支撑部件43进行连结的、沿y轴方向延伸配置的直线状的梁，在本实施方式中，与防振弹簧构造25的框体部25b的相对的两个边连结，由此经由防振弹簧构造25使支撑部件43与固定部20连结。检测梁41的x轴方向的尺寸比z轴方向的尺寸更薄，能够在x轴方向上进行变形。

[0040] 驱动梁42成为将驱动兼检测用锤31、32与支撑部件43进行连结的、在y轴方向即与检测梁41平行的方向上延伸配置的直线状的梁。从各驱动兼检测用锤31、32所具备的驱动梁42到检测梁41为止成为等距离。驱动梁42的x轴方向的尺寸也比z轴方向的尺寸更薄，能够在x轴方向上进行变形。由此，能够使驱动兼检测用锤31、32在xy平面状上进行位移。

[0041] 支撑部件43成为在x轴方向上延伸配置的直线状的部件，在支撑部件43的中心位置连结有检测梁41，在两端位置连结有各驱动梁42。支撑部件43的y轴方向的尺寸比检测梁41、驱动梁42的x轴方向的尺寸更大。因此，在驱动振动时主要是驱动梁42进行变形，在角速度施加时主要是检测梁41以及驱动梁42进行变形。

[0042] 通过这样的构造，构成通过驱动梁42、支撑部件43以及驱动兼检测用锤31、32构成上面形状为四边形的框体，构成在其内侧配置有检测梁41以及固定部20的振动型角速度传感器。

[0043] 并且，如图1以及图3所示那样，在驱动梁42上形成有驱动部51，在检测梁41上如图4所示那样形成有振动检测部53。这些驱动部51以及振动检测部53与外部所具备的未图示的控制装置电连接，由此进行振动型角速度传感器的驱动。振动检测部53作为检测元件起作用。

[0044] 图1所示那样，在各驱动梁42中与支撑部件43连结的连结部附近具备驱动部51，驱动部51在各场所隔开规定距离地配置有各两个，并在y轴方向上延伸配置。如图3所示那样，驱动部51的构造为，在构成驱动梁42的半导体层12的表面上，依次层叠有下层电极51a、驱动用薄膜51b以及上层电极51c。下层电极51a以及上层电极51c例如由AI电极等构成。这些下层电极51a以及上层电极51c，通过经由图1所示的支撑部件43以及检测梁41而引出到固定部20的布线部51d、51e，与未图示的驱动用电压的施加用的焊盘、GND连接用的焊盘连接。此外，驱动用薄膜51b例如由锆钛酸铅(PZT)膜构成。

[0045] 在这样的构成中，通过使下层电极51a与上层电极51c之间产生电位差，由此使它们之间所夹着的驱动用薄膜51b位移，并使驱动梁42强制振动，从而使驱动兼检测用锤31、32沿着x轴方向驱动振动。例如，在各驱动梁42的x轴方向的两端侧各具备一个驱动部51，使一方的驱动部51的驱动用薄膜51b通过压缩应力位移、并且使另一方的驱动部51的驱动用薄膜51b通过拉伸应力位移。通过对各驱动部51交替地反复进行这样的电压施加，由此使驱动兼检测用锤31、32沿着x轴方向驱动振动。

[0046] 如图1以及图4所示那样，在检测梁41中的与固定部20连结的连结部附近具备振动检测部53，该振动检测部53分别设置在检测梁41的x轴方向的两侧，并沿y轴方向延伸配置。如图4所示那样，振动检测部53的构造为，在构成检测梁41的半导体层12的表面上依次层叠有下层电极53a、检测用薄膜53b以及上层电极53c。下层电极53a以及上层电极53c、检测用薄膜53b，分别成为与构成驱动部51的下层电极51a以及上层电极51c、驱动用薄膜51b同样的构成。下层电极53a以及上层电极53c，通过引出到图1所示的固定部20的布线部53d、53e，与未图示的检测信号输出用的焊盘连接。

[0047] 在这样的构成中，当随着角速度的施加而检测梁41位移时，随之检测用薄膜53b进行变形。由此，例如由于下层电极53a与上层电极53c之间的电信号(定电压驱动的情况下的电流值，定电流驱动的情况下的电压值)变化，因此将其作为表示角速度的检测信号通过未图示的检测信号输出用的焊盘向外部输出。

[0048] 如以上那样，构成本实施方式的振动型角速度传感器。接下来，对如此构成的振动型角速度传感器的工作进行说明。

[0049] 首先，如图3所示那样，对驱动梁42所具备的驱动部51施加驱动用电压。具体地说，通过使下层电极51a与上层电极51c之间产生电位差，由此使它们之间所夹持的驱动用薄膜51b位移。而且，通过压缩应力使并列设置有两个的驱动部51中的一方的驱动部51的驱动用薄膜51b位移，并且通过拉伸应力使另一方的驱动部51的驱动用薄膜51b位移。通过对各驱动部51交替地反复进行这样的电压施加，由此使驱动兼检测用锤31、32沿x轴方向驱动振动。由此，如图5所示那样，成为由驱动梁42两端支持支撑的驱动兼检测用锤31、32夹着固定部20在x轴方向上向相互相反方向移动的驱动模式。即，成为驱动兼检测用锤31、32均反复进行与固定部20接近的状态和远离的状态的模式。

[0050] 在进行该驱动振动时，当对于振动型角速度传感器施加角速度、即施加围绕以固定部20为中心轴的z轴的振动时，如图6所示那样，成为驱动兼检测用锤31、32还向包括y轴方向在内的以固定部20为中心的旋转方向进行振动的检测模式。由此，检测梁41也进行位移，随着该检测梁41的位移，振动检测部53所具备的检测用薄膜53b变形。由此，例如下层电极53a与上层电极53c之间的电信号变化，该电信号被向外部所具备的未图示的控制装置等输入，由此能够对所产生的角速度进行检测。

[0051] 在进行这样的动作时，例如由于从振动型角速度传感器以外的部分传递的振动(车辆振动等)、轴取向偏差、加工的非对称性、是否存在结晶缺陷等的某种原因，有时产生向z轴方向的无用振动。

[0052] 然而，在本实施方式的情况下，将检测梁41以及驱动梁42通过支撑部件43进行连结，并与驱动兼检测用锤31、32一起构成框体形状。因此，成为与对检测梁41以及驱动梁42进行两端支持同样的构造，能够抑制检测梁41的前端和驱动梁42的前端独立地振动的无用振动模式产生。例如，能够抑制在检测梁41在z轴方向上不振动的状态下、两个驱动梁42中与相同的支撑部件43连结一侧的前端在z轴方向的相同方向上移动的无用振动模式的产生。此外，还能够抑制在检测梁41在z轴方向上不振动的状态下、两个驱动梁42中与相同的支撑部件43连结一侧的前端在x轴方向的相反方向上移动的无用振动模式的产生。此外，对于检测梁41以及两个驱动梁42中与相同的支撑部件43连结一侧的前端，也能够抑制检测梁41的前端和两个驱动梁42的前端在z轴方向的不同方向上移动的无用振动模式。并且，也能够抑制仅驱动梁42中的一方在z轴方向上移动的无用振动模式。

[0053] 此外，在本实施方式的情况下，在将固定部20与可动部30以及梁部40进行连结的部分具备防振弹簧构造25。通过这样的构造，例如在由外部冲击等引起的共振频率比驱动振动、检测振动的共振频率(驱动频率、检测频率)小的无用振动模式时，与梁部40相比、防振弹簧构造25主要进行变形，能够抑制梁部40的变形。

[0054] 例如，如图7所示那样，有时产生以固定部20为中心而一方的支撑部件43和另一方的支撑部件43相互在z轴方向的反对方向上交互状地移动那样的无用振动模式。在该情况下，也能够为主要是防振弹簧构造25进行变形，而检测梁41几乎不变形。此外，例如，如图8所示那样，在xy平面上产生以固定部20为中心而由可动部30以及梁部40构成的框体构造旋转那样的无用振动模式的情况下，也能够为主要是防振弹簧构造25进行变形，而检测梁41几乎不变形。

[0055] 如此，在产生比在驱动模式下进行驱动振动时的驱动频率、在检测模式下进行检测振动时的检测频率低的无用振动的无用振动模式下，能够抑制由于无用振动而梁部40进行变形。由此，能够实现检测精度的提高，并能够减少使检测精度降低那样的无用振动模式。

[0056] 而且，当如此在成为框体构造的可动部30以及梁部40的中心支撑部配置防振弹簧构造25时，与将检测梁41直接固定于固定部20的情况相比，通过防振弹簧构造25位移而检测梁41与防振弹簧构造25的连结场所的位移变大。因此，在角速度施加时能够通过振动检测部53基于检测梁41的更大的变形来进行角速度检测，能够使检测精度进一步提高。

[0057] (第二实施方式)

[0058] 对本公开的第二实施方式进行说明。本实施方式相对于第一实施方式对振动型角速度传感器的形状进行了变更，其他与第一实施方式相同，因此仅对与第一实施方式不同的部分进行说明。

[0059] 如图9所示那样，在本实施方式中，例如从由正方形构成的固定部20的四角沿着对角线延伸配置防振弹簧构造25的弹簧部25a。此外，使可动部30成为分别设置有驱动锤33和检测锤34的构造，通过支撑部件43和驱动梁42以及驱动锤33构成四边形的框体构造，在支撑部件43的中央位置经由检测梁43连接检测锤34。并且，在基于支撑部件43和驱动梁42以及驱动锤33的四边形的框体构造的内侧的中央位置配置有固定部20，在四边形的框体构造的四角、即支撑部件43与驱动梁42的连结位置连接有弹簧部25a，框体构造与固定部20被连结。弹簧部25a朝向相对于x轴以及y轴倾斜的方向延伸配置。x轴也称为第一轴，y轴也称为第二轴。由此，相对于固定部20经由弹簧部25a支撑有由支撑部件43和驱动梁42以及驱动锤33构成的四边形的框体构造，并且相对于支撑部件43经由检测梁41支撑有检测锤34。

[0060] 在这样的构造中，成为如下构造：以固定部20为中心而在基板10的平面上的一个方向的两侧配置驱动锤33，并且在基板10的平面上的相对于配置有驱动锤33的一个方向垂直的方向的两侧配置有检测锤34。此外，以固定部20为中心，在基板10的平面上的一个方向的两侧分别配置驱动梁42，由此驱动锤33被两端支持支撑。并且，在相对于该一个方向为垂直方向的另一个方向的两侧分别配置支撑部件43，并在该支撑部件43的中央位置连结有检测梁41，而检测锤34被支撑。

[0061] 如此，构成以相对于基板10固定的固定部20为中心、可动部30和梁部40经由防振弹簧构造25支撑的本实施方式的振动型角速度传感器。在这样的构成的振动型角速度传感器中，当使配置于固定部20的两侧的驱动锤33以固定部20为中心向相互相反方向驱动振动时，随着角速度的施加而检测锤34在基板10的平面上向相对于驱动锤33的振动方向垂直的方向振动。基于此能够进行角速度检测。

[0062] 作为这样的构成，通过在支撑部件43、由驱动梁42以及检测梁41构成的梁部40、由驱动锤33以及检测锤34构成的可动部30、与固定部20之间配置的防振弹簧构造25，也能够得到与第一实施方式同样的效果。即，例如在由外部冲击等引起的共振频率比驱动振动、检测振动的共振频率(驱动频率、检测频率)小的无用振动模式时，与梁部40相比防振弹簧构造25主要进行变形，能够抑制梁部40的变形。由此，能够得到与第一实施方式同样的效果。

[0063] 此外，在成为这样的构成的情况下，能够成为在防振弹簧构造25的外侧具备可动部30以及梁部40的构造，且成为检测梁41与防振弹簧构造25远离的构造。由此，能够使检测振动的共振频率(检测共振频率)不受防振弹簧构造25的影响。由此，例如，能够容易地取得与防振模式共振频率、即无用振动模式的共振频率相比检测共振频率更大(防振模式共振频率＜检测共振频率)的共振配置。

[0064] (第二实施方式的变形例)

[0065] 在上述第二实施方式中，由支撑部件43和驱动梁42以及驱动锤33构成四边形的框体构造。与此相对，也可以为，使支撑部件43成为外侧的框体构造，例如图10所示那样成为四边形的框体构造，并在其内侧构成由支撑部件43和驱动梁42以及驱动锤33构成的内侧的框体构造。即，也可以成为相对于构成外侧的框体构造的支撑部件43、经由驱动梁42支撑有驱动锤33的构造。如果成为这样的构成，则能够通过支撑部件43构成振动型角速度传感器的外部轮廓，因此能够成为强度更高的振动型角速度传感器。

[0066] (其他实施方式)

[0067] 例如，在上述各实施方式中，作为构成振动检测部53的检测元件，利用了使用与驱动部51同样的压电膜的构造的检测元件。然而，除了使用了压电膜的构造以外，只要是能够将检测梁41的位移作为电信号取出的检测元件，则也可以使用其他检测元件。例如，也可以在构成检测梁41的半导体层12上构成压电电阻(测量电阻)，并将该压电电阻作为检测元件。例如，通过在半导体层12的表层部形成p+型层或n+型层，由此能够作为压电电阻。

[0068] 在上述各实施方式中，通过使下层电极51a与上层电极51c之间产生电位差，由此使它们之间所夹持的驱动用薄膜51b位移，成为使用了使驱动梁42进行强制振动的压电功能的压电驱动。并且，成为使用了将基于与角速度的施加相伴随的检测梁41的位移的检测用薄膜53b的变形作为下层电极53a与上层电极53c之间的电信号而取出的压电效果的压电检测。即，成为压电驱动-压电检测型的振动型角速度传感器。

[0069] 与此相对，还能够成为压电驱动-静电检测型的振动型角速度传感器。例如，也可以为如下方式：在检测梁41以及与其相邻接的场所形成构成静电电容的电极部，基于该静电电容的变化来检测角速度。此外，关于静电电容，不仅能形成于检测梁41以及与其相邻接的场所，而且也能够形成于上述场所以外的其他场所。例如，通过在支撑部件43的两端以及与其相邻接的场所形成电极部，也能够构成静电电容。

[0070] 此外，也可以为，将在检测梁41上设置梳齿电极、并且作为检测用固定部而将具备与设置于检测梁41的梳齿电极相对置的梳齿电极的电容传感器作为检测元件，将在各梳齿电极之间构成的电容的变化作为电信号而取出。

[0071] 此外，在上述实施方式中，成为仅在检测梁41、驱动梁42中的支撑部件43的附近具备驱动部51、振动检测部53的构造。这也仅表示一个例子，例如也可以在检测梁41、驱动梁42的整个区域中设置这些。

[0072] 此外，在上述实施方式中，使由可动部30以及梁部40构成的框体构造的外形形状、防振弹簧构造25的外形形状成为四边形状，但也不一定必须是四边形状。例如，由可动部30以及梁部40构成的框体构造，只要是以检测梁41作为中心线的线对称且以固定部20为中心的点对称的构造即可。因此，例如，支撑部件43也可以是相对于检测梁41不是垂直地交叉而是倾斜交叉的形状等。也可以是倾斜的形状。

[0073] 本公开以实施例为基准进行了记载，但应理解为本公开不限定于该实施例、构造。本公开还包括各种变形例、均等范围内的变形。此外，各种组合、方式、并且在这些中包含仅一个要素、其以上或者其以下的其他组合、形态也包含于本公开的范畴、思想范围内。

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角速度传感器-专利编号CN103913160A	2020-05-13	435
角速度传感器-专利编号CN106662444B	2020-05-11	148
角速度传感器-专利编号CN102144145B	2020-05-13	440
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角速度检测元件-专利编号CN104870939A	2020-05-12	225
角速度检测元件-专利编号CN104870939B	2020-05-11	194
角速度传感器-专利编号CN103765160A	2020-05-13	942
角速度传感器-专利编号CN106662444A	2020-05-12	793
角速度传感器-专利编号CN105628011B	2020-05-11	67
角速度传感器-专利编号CN103308043B	2020-05-12	116

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