振子器件及其制造方法

专利名称：振子器件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种将振子组装到封壳内使用的小型振子器件及其制造方法。
背景技术：
近年来，在HDD(硬盘驱动器)、移动计算机、IC卡等小型信息设备、手机、车载电话、寻呼系统等移动体通信设备中，具有使装置小型薄型化的惊人的动向。因此，对用于这样的装置的以晶体(crystal)振子等为代表的晶体器件的小型薄型化的要求也在提高。
在这样的晶体器件中，特别是用于导航系统的角速度检测、摄像机的手抖动控制的陀螺传感器装置，除了小型薄型化外，高精度化的要求也高。
在这样小型薄型化而且高精度化的潮流中，在小型封壳中精度良好地以良好的一定气压状态设置从晶体基片切出的微小的片状晶体很重要。
作为晶体器件的一例，已知使用音叉型片状晶体的、钟表用32.768KHz的晶体振子(例如专利文献1JP-A-2002-9577；第4页，图18)。
图33为示出上述晶体振子的概略构造的的要部截面图。
晶体振子80具有这样的构成，即，由粘接剂84将片状晶体81接合于设在封壳85的台座83，由盖体86在真空气氛中密封，该片状晶体81从晶体基片切成音叉型并且在其表面形成驱动用金属电极(图中未示出)，该封壳85由陶瓷材料形成，该盖体86由透明玻璃材料或陶瓷材料形成。
上述晶体振子80如以下说明的那样制作。
首先，如图33所示那样，在封壳85预先形成从图33中的下面贯通到上面的微小贯通孔。
然后，由热硬性的粘接剂84将片状晶体81的基部接合于设在封壳85的台座83。
然后，实施将盖体86罩到封壳85上进行接合的第1密封工序。
接着，进行第2密封工序。在第2密封工序中，将金属制的密封材料87在真空中插入到封壳85的贯通孔，将激光或电子束照射到该密封材料87，利用激光或电子束的能量对密封材料87进行加热。这样，密封材料87熔融，堵塞贯通孔内部，结果，封壳85内在真空状态下密封。
晶体振荡器、陀螺传感器装置等其它晶体器件也由与上述方法大体相同的方法制作。
在这样的晶体振子中，在将片状晶体81接合到设于封壳85的台座83的工序中，将片状晶体81适度地定位配置到制作得比片状晶体81的基部大一些的台座83后，由粘接剂84接合。
图34为示出这样的晶体振子中的片状晶体的接合不良的图。
粘接剂84由热产生硬化时，产生粘度变化、应力变化。此时，在台座83的表面状态(浸湿性、表面粗糙度、污损情况等)的影响下，片状晶体81随意地朝未预定的方向受拉，结果，如图34A所示那样，片状晶体81从封壳85的中心轴偏移地接合，如图34B所示那样，片状晶体81的振动脚82的纵向相对封壳85的中心轴按θ角度倾斜的接合的情况很多。
当片状晶体81在封壳85内被倾斜地接合时，在最坏的场合，如图34B所示那样，片状晶体81接触到封壳85。在该场合，不按设计发生振动，振动脚82有时还破损。这样的问题成为使可靠性劣化的原因，所以，在已有技术的晶体振子中按某种程度将封壳设计得较大，避免这样问题的发生。结果，在已有技术的晶体振子中，小型化困难。该问题不限于晶体振子，可以说是全部晶体器件的问题。
作为晶体器件中的一个应用产品，具有用于检测汽车等的位置的导航系统的陀螺传感器装置。在陀螺传感器装置中，封壳内的片状晶体的安装角度与角度的检测精度具有很大的关联。通常，在陀螺传感器装置中，与陀螺传感器装置的回转轴Z平行地设置片状晶体的振动脚，使振动脚朝与回转轴Z正交的那样的方向振动，检测正确的角速度Ω。然而，在已有技术使用的那样的片状晶体接合方法中，难以相对封壳正确地对片状晶体的斜度进行定位，结果，形成低精度的陀螺传感器装置的场合这样的问题较多。
另外，已知可在装置的电路板进行表面安装的表面安装型的压电器件(例如JP-A-2003-152499；第5页、图3、图4)。
图35示出上述压电器件的概略构成的截面图。
压电器件90在封壳91内收容压电振动体92。封壳91例如由层叠地烧结陶瓷生坯片(セラミツクスグリ一ンシ一ト)获得的氧化铝质烧结体等的基板形成浅箱状。在层叠的场合，将预定的内部空间S形成于内侧。在内部空间S的底部，隔开预定间隔地将形成了Au和Ni镀层的电极部93形成于封壳91的宽度方向各端部附近。电极部93与外部连接，用于供给驱动电压。
图36示出压电器件90的压电振动体92与电极部93的接合部的放大图。
在各电极部93上涂覆硅酮系的导电性粘接剂94。在导电性粘接剂94上载置压电振动体92的基部92a，当轻压时，将导电性粘接剂94摊开。通过导电性粘接剂94硬化，从而接合压电振动体92与电极部93。当涂覆导电性粘接剂94并轻压时，流动的导电性粘接剂94由围住压电振动体92的引出电极95形成的槽部96阻挡。因此，各电极部93相互不接触，有效地防止短路。封壳91的开放的上端隔着低熔点玻璃等焊料接合盖体97，从而进行密封。为了由透过盖体97的激光进行频率调整，该盖体97由透光材料例如玻璃形成。
在使用上述压电器件90的陀螺传感器装置中，在压电振动体92的电极95加交流电压，按驱动方向的固有振动频率朝驱动方向以速度v使压电振动体92进行弯曲振动。在该状态下，压电振动体92的音叉部绕音叉部的纵向中心轴以角速度ω回转，在压电振动体92发生F＝2mvω的哥式力。在使用上述压电器件90的陀螺传感器装置中，成为根据输出电压检测角速度的构成，该输出电压通过由该哥氏力产生振动而发生。于是，在这样的陀螺传感器装置中，相对应检测的哥氏力的发生方向使音叉型晶体振子的脚部成为预定方向地构成。如音叉型晶体振子的脚部相对哥氏力的发生方向倾斜地安装，则发生于脚部的哥氏力成为与斜度相应的分力，发生的输出电压也不正确，检测结果的精度差。为此，在陀螺传感器装置中，需要提高音叉型振子的安装精度，以提高检测结果的精度。
在上述压电器件90中，当将压电振动体92的基部92a安装于陶瓷封壳91时，导电性粘接剂94的涂覆量、涂覆位置的偏移等在2个电极面间使导电性粘接剂94的表面张力平衡被破坏，存在压电振动体92的基部92a倾斜安装的危险。当压电振动体92未被定位到预定的位置时，存在性能不稳定这样的问题。另外，为了提高压电振动体92的安装精度，在导电性粘接剂94硬化之前的期间，必须使用定位夹具等进行定位。然而，当利用定位夹具时，存在压电振动体92的接合工序的作业性恶化的问题。
发明的公开本发明的目的在于提供一种小型、可靠性高的振子器件及其制造方法。
另外，本发明的目的在于提供一种可正确地检测出角速度的高精度而且小型、可靠性高的陀螺传感器装置。
本发明的振子器件的特征在于具有振子、封壳、台座、及接合材料；该振子具有基部和振动脚，该基部具有第1基准部；该台座设于封壳内，具有第2基准部；该接合材料由利用表面张力的自定位使第1基准部与第2基准部对齐地将振子固定于台座。
另外，在本发明的振子器件中，最好第1基准部具有形成基部外形的3个直线部，第2基准部具有处于与第1基准部的3个直线部相同的位置关系的3个直线部。
另外，在本发明的振子器件中，最好第2基准部的3个直线部中的1个为封壳内壁与台座的接线。
另外，在本发明的振子器件中，最好第1基准部具有形成片状晶体外形的2个侧壁面，第2基准部具有与2个侧壁面对应的2个接合面。
另外，在本发明的振子器件中，最好台座由多个凸部的集合体构成。
另外，在本发明的振子器件中，最好第1基准部具有形成基部外形的3个直线部，第2基准部具有多组3个直线部，该3个直线部分别处于与第1基准部的各组的3个直线部相同的位置关系。
另外，在本发明的振子器件中，最好第1基准部具有形成振子外形的3个直线部，第2基准部具有处于与第1基准部中的至少2个直线部相同的位置关系的2个直线部，封壳的内壁具有与第1基准部中的至少1个直线部对应的接合面。
另外，在本发明的振子器件中，最好在接合面或封壳的内壁具有凹部。
另外，在本发明的振子器件中，最好基部的宽度(W)与台座的宽度(Wd)处于0.86W＜Wd＜1.16W的关系，另外，最好基部的宽度与台座的宽度大体相等。
另外，在本发明的振子器件中，最好封壳具有凹部，台座设于凹部内。
另外，在本发明的振子器件中，最好封壳还具有设于凹部内的通往片状晶体的配线部和设于配线部与台座间的用于存积剩余接合材料的槽部。
另外，在本发明的振子器件中，最好封壳为陶瓷封壳。
另外，在本发明的振子器件中，最好第1基准部为朝第1方向平行地形成的多个槽，第2基准部具有大体朝第1方向平行地形成的多个槽。
另外，在本发明的振子器件中，最好形成于第1基准部的槽的条数与形成于第2基准部的槽的条数相同。
另外，本发明的振子器件制造方法的特征在于具有形成振子的工序，该振子具有基部和振动脚，该基部具有第1基准部；形成封壳的工序，该封壳具有台座，该台座具有第2基准部；由利用接合材料表面张力的自定位使第1基准部与第2基准部对齐地将振子固定于台座的工序；及使接合材料硬化的工序。
另外，在本发明的振子器件制造方法中，最好第1基准部具有形成基部外形的3个直线部，第2基准部具有处于与第1基准部的3个直线部相同的位置关系的3个直线部。
另外，在本发明的振子器件制造方法中，最好第2基准部的3个直线部中的1个为封壳的内壁与台座的接线。
另外，在本发明的振子器件制造方法中，最好第1基准部具有形成振子外形的2个侧壁面，第2基准部具有与2个侧壁面对应的2个接合面。
另外，在本发明的振子器件制造方法中，最好台座由多个凸部的集合体构成地形成。
另外，在本发明的振子器件制造方法中，最好第1基准部具有多组形成基部外形的3个直线部，第2基准部具有多组3个直线部，该多组3个直线部分别处于与第1基准部的各组的3个直线部相同的位置关系。
另外，在本发明的振子器件制造方法中，最好振子通过腐蚀法形成。
另外，在本发明的振子器件制造方法中，最好台座与封壳一体形成。
另外，在本发明的振子器件制造方法中，最好第1基准部具有形成振子外形的3个直线部，第2基准部具有2个直线部，该2个直线部处于与第1基准部中的至少2个直线部相同的位置关系，而且，封壳的内壁具有与第1基准部中的至少1个直线部对应的接合面地形成。
另外，在本发明的振子器件制造方法中，最好在接合面或封壳的内壁具有凹部。
另外，在本发明的振子器件制造方法中，最好基部的宽度(W)与台座的宽度(Wd)处于0.86W＜Wd＜1.16W的关系，另外，最好基部的宽度与台座的宽度大体相等。
另外，在本发明的振子器件制造方法中，最好封壳具有凹部地形成，台座设于凹部内。
另外，在本发明的振子器件制造方法中，最好封壳还具有设于凹部内的通往片状晶体的配线部和设于配线部与台座间的用于存积剩余接合材料的槽部。
另外，在本发明的振子器件制造方法中，最好封壳为陶瓷封壳。
另外，在本发明的振子器件制造方法中，最好第1基准部为朝第1方向平行地形成的多个槽，第2基准部具有大体朝第1方向平行地形成的多个槽。
另外，在本发明的振子器件制造方法中，最好形成于第1基准部的槽的条数与形成于第2基准部的槽的条数相同。
另外，在本发明的振子器件或振子器件制造方法中，最好振子为片状晶体。
另外，本发明的晶体器件在封壳内组装片状晶体，该片状晶体具有基部和从该基部突出形成的多个振动脚；其特征在于在片状晶体的基部外形线具有至少3条直线部，在封壳具有用于接合上述片状晶体的台座，在台座的接合片状晶体的面的外形线也具有3条直线部，该3条直线部处于与形成于片状晶体基部外形线的任意3条直线部相同的位置关系，形成于片状晶体基部外形线的3条直线部与台座的接合片状晶体的面的外形线的3条直线部重合地接合。
另外，本发明的晶体器件在封壳内组装片状晶体，该片状晶体具有基部和从该基部突出形成的多个振动脚；其特征在于在片状晶体的基部具有至少2个侧壁面，在封壳具有用于接合上述片状晶体的台座，在台座的接合片状晶体的面的周围也形成2个壁面，该2个壁面处于与形成在片状晶体基部的任意2个侧壁面相同的位置关系，在形成于片状晶体基部的2个侧壁面与台座的接合片状晶体的面的周围形成的2个壁面相向地接合。
另外，本发明提供一种晶体器件制造方法，该晶体器件在封壳内组装片状晶体，该片状晶体具有基部和从该基部突出形成的多个振动脚；其特征在于包括形成具有基部的片状晶体的工序，该基部在外形线具有至少3条直线部；形成封壳的工序，该封壳具有台座，该台座在与片状晶体的接合面的外形线上具有3条直线部，该3条直线部处于与形成于片状晶体基部外形线的任意3条直线部相同的位置关系；通过粘接剂将片状晶体的基部配置于台座接合面上的工序；及使粘接剂硬化的工序。
另外，本发明的晶体陀螺在封壳内组装片状晶体，该片状晶体具有基部和从该基部突出形成的多个振动脚；其特征在于片状晶体基部的平面形状由具有至少3条直线部的形状构成，在封壳具有用于接合片状晶体的台座，台座的接合片状晶体的面的形状按具有多个直线部的形状形成，与形成于接合片状晶体的面的多个直线部中的、与形成于片状晶体基部平面的任意3条直线部处于相同位置关系的3条直线部形成2组以上，使形成于片状晶体基部平面的3条直线部与形成于台座的接合上述片状晶体的面的任意3条直线部对齐位置进行接合。
另外，本发明提供一种晶体陀螺制造方法，该晶体陀螺在封壳内组装片状晶体，该片状晶体具有基部和从该基部突出形成的多个振动脚；其特征在于包括形成具有基部的片状晶体的工序，该基部在外形线具有至少3条直线部；形成封壳的工序，该封壳具有台座，该台座在与片状晶体的接合面的外形线上具有2组以上的3条直线部，该2组以上的3条直线部处于与形成于上述片状晶体基部外形线的任意3条直线部相同的位置关系；使形成于片状晶体基部平面的3条直线部与形成于台座的接合上述片状晶体的面的任意3条直线部对齐位置的工序；通过粘接剂将片状晶体的基部配置于台座接合面上的工序；及使粘接剂硬化的工序。
另外，本发明的晶体器件在封壳内组装片状晶体，该片状晶体具有基部和从该基部突出形成的多个振动脚；其特征在于在片状晶体的基部朝一定方向平行地形成多个槽，在封壳具有用于接合上述片状晶体的台座，在该台座朝一定方向平行地形成多个槽，形成于片状晶体基部的槽与形成于台座的槽沿大体相同的方向配置。
另外，本发明提供一种晶体器件制造方法，该晶体器件在设于封壳的台座固定片状晶体，该片状晶体具有基部和从该基部突出形成的多个振动脚；其特征在于包括在片状晶体基部由腐蚀方法形成多个槽的工序；在设于封壳的台座形成多个槽的工序；大体沿相同方向地配置形成于片状晶体基部的槽和形成于台座的槽、将粘接剂夹入到形成槽的片状晶体基部与形成上述槽的台座间的工序；及使粘接剂固化、接合片状晶体基部与上述台座的工序。
另外，本发明的晶体陀螺在封壳内组装片状晶体，该片状晶体具有基部和从该基部突出形成的多个振动脚；其特征在于在片状晶体的基部沿振动脚的纵向平行地形成多个槽，在封壳具有用于接合上述片状晶体的台座，在该台座沿要检测的角速度的回转轴方向平行地形成多个槽，形成于片状晶体基部的槽与形成于台座的槽沿大体相同的方向配置。
另外，本发明提供一种晶体陀螺制造方法，该晶体陀螺在设于封壳的台座固定片状晶体，该片状晶体具有基部和从该基部突出形成的多个振动脚；其特征在于包括在片状晶体基部由腐蚀方法形成多个槽的工序；在设于封壳的台座形成多个槽的工序；大体沿相同方向地配置形成于片状晶体基部的槽和形成于台座的槽、将粘接剂夹入到形成槽的片状晶体基部与形成上述槽的台座间的工序；及使粘接剂固化、接合片状晶体基部与台座的工序。
另外，本发明的振子器件由粘接剂将具有振动部和基部的压电振动体的基部固定于支承基板；其特征在于支承基板具有用于搭载上述基部的台座部，台座部的宽度与基部的宽度大体相同。
在本发明的振子器件或振子器件制造方法中，在片状晶体的基部具有形成基部外形的至少3条直线部，在台座的与振子的接合面的形状也具有3条直线部，该3条直线部处于与形成于振子基部的3条直线部相同的位置关系。通过一边识别振子基部的3条直线部与台座的接合面的3条直线部一边对齐位置，从而可大体正确地按预定角度将振子与台座对位到预定位置。
另外，当振子基部具有的3条直线部与台座的接合面的3条直线部处于相同位置关系时，振子基部的外形形状与台座接合面的外形形状为大体相同的形状。
在振子与台座处于本发明振子器件那样的关系的场合，即使在振子相对台座产生位置偏移的状态下隔着粘接剂放置时，在粘接剂硬化之前，也由粘接剂的表面张力使粘接剂的表面积最小地作用力，使振子与台座重合地作用。在该场合，当振子基部的外形形状与台座接合面的外形形状按完全相同的尺寸一致时，振子的基部与台座正好重合，可按最佳位置精度进行定位。
即，通过振子的基部的外形形状与台座接合面的外形形状为大体相同的形状，从而具有减小片状晶体与具有台座的封壳的位置偏移的效果。
另外，在本发明的振子器件或振子器件制造方法中，在振子的基部形成朝与振动脚纵向相同方向的微细槽，在台座形成微细的槽。使形成于振子基部的槽与形成于台座的槽处于相同方向地对齐，在各槽内涂覆粘接剂。粘接剂由于为液状，在流入到槽中的粘接剂作用毛细管力，由该毛细管力使刻于振子的槽的方向与刻于台座的槽的方向平行地自动牵拉振子。形成于振子的槽沿与振动脚的纵向相同的方向刻出，所以，刻于振子的槽的方向与刻于台座的槽的方向平行时，使得振动脚沿刻于台座的槽的方向配置。这样，振子可不相对封壳倾斜地固定在预定方向上。
上述那样的微细槽按照腐蚀法形成时，可按微米级别的精度正确地形成。因此，通过利用按腐蚀法形成的槽，从而可更正确地进行振子的配置。
按照本发明的振子器件和振子器件制造方法，可将振子正确地配置到封壳的预定位置进行接合，所以，没有振子接触到封壳这样的问题，可获得稳定的振动特性。结果，可获得可靠性高的振子器件。
另外，按照本发明的振子器件和振子器件制造方法，即使减小封壳，振子也不易接触到封壳，所以，可获得小型的振子器件。
另外，按照本发明的振子器件和振子器件制造方法，利用本发明的振子器件，可提供能够进行稳定的高精度角度检测的陀螺传感器装置。
另外，按照本发明的振子器件和振子器件制造方法，利用本发明的振子器件，可容易地提供与导航系统的使用方法相应的最佳构成的陀螺传感器装置。
另外，本发明的振子器件将作为振子粘接部的基部的宽度与作为封壳粘接部的台座的宽度设定得大体相同，具有由粘接剂粘接振子的基部与封壳的台座的构成，所以，可发挥出粘接剂的自定位功能。因此，可将振子(压电振动体)的斜度控制在所期望的范围例如±5°以内。即，如利用本发明的振子器件，则可提高陀螺传感器装置的检测精度。另外，在封壳的内壁部与振子的基部端面的接触部中，如在封壳的内壁部的一部分设置切口(凹部)，使残存于振子基部侧面的毛边进入到凹部地构成，则可防止与侧壁部的接触，所以，可提供产品偏差少的性能稳定的振子器件。
附图的简单说明图1为示出第1实施形式的晶体器件中的片状晶体安装位置的俯视图。
图2为示出第1实施形式的晶体器件中的片状晶体与台座的接合状态的图。
图3A、图3B、及图3C示出第1实施形式的晶体器件的制造方法。
图4为示出第2实施形式的晶体器件中的片状晶体安装位置的俯视图。
图5为示出第2实施形式的晶体器件中的片状晶体与台座的接合状态的图。
图6为示出第3实施形式的晶体器件中的片状晶体安装位置的俯视图。
图7为示出第3实施形式的晶体器件中的片状晶体与台座的接合状态的图。
图8A为示出第4实施形式的晶体器件中的片状晶体安装位置的俯视图，图8B为图8A的截面图。
图9为示出第4实施形式的晶体器件中的片状晶体与台座的接合状态的图。
图10A为示出第5实施形式的晶体器件中的片状晶体安装位置的俯视图，图10B为图10A的截面图。
图11为示出第5实施形式的晶体器件中的片状晶体与台座的接合状态的图。
图12A为示出第6实施形式的晶体器件中的片状晶体安装位置的俯视图，图12B为图12A的截面图。
图13A为示出第6实施形式的晶体器件中的片状晶体与台座的接合状态的图，图13B为图13A的一部分的放大图。
图14A为示出第7实施形式的晶体器件中的片状晶体安装位置的俯视图，图14B为图14A的截面图。
图15为示出第7实施形式的晶体器件中的片状晶体与台座的接合状态的图。
图16A和图16B为表示在导航系统内的陀螺传感器装置的安装角度与要检测的角速度的回转轴的关系的图。
图17为具有陀螺传感器装置的导航系统的构成图。
图18为示出第8实施形式的晶体器件中的片状晶体安装位置的俯视图。
图19为示出第8实施形式的晶体器件中的片状晶体与台座的接合状态一例的图。
图20为示出第8实施形式的晶体器件中的片状晶体与台座的接合状态另一例的图。
图21为示出第9实施形式的晶体器件中的带槽片状晶体与带槽台座的轴测图。
图22为示出第9实施形式的晶体器件中的具有带槽台座的封壳的轴测图。
图23为示出第9实施形式的晶体器件中的带槽台座与片状晶体的安装位置的俯视图。
图24为示出第9实施形式的晶体器件的接合带槽片状晶体与带槽台座的状态图。
图25为示出第9实施形式的晶体器件中的片状晶体接合状态的俯视图。
图26为示出晶体器件的安装状态的图。
图27为将第9实施形式的晶体器件适用于陀螺传感器装置的场合的说明图。
图28为第10实施形式的陀螺传感器装置的展开轴测图。
图29为图28的截面图。
图30为将安装了图28所示压电振动体的支承基板组装到基板之前的状态的轴测图。
图31A为示出将压电振动体载置于图28所示支承基板的台座的状态的俯视图，图31B为其截面图。
图32A为示出将压电振动体载置于图28所示支承基板的台座的状态的俯视图，图32B为其截面图。
图33为示出已有技术的晶体振子构造的概略的要部截面图。
图34A和B为示出晶体振子的片状晶体的接合不良的图。
图35为示出已有技术的压电器件的概略构成的截面图。
图36为图35所示压电器件的接合部的放大图。
实施发明的最佳形式下面参照


本发明振子器件及其制造方法和本发明陀螺传感器装置及其制造方法。
本发明的特征在于，利用由设于振子的第1基准部、设于台座的第2基准部、及用于接合的接合剂产生的自定位作用，将振子正确地接合到封壳的台座的预定位置。根据以下所示实施形式，说明用于实现这样的本发明的构成和由该构成产生的具体作用。然而，以下所示实施形式为一例，本发明不限于此。
(第1实施形式)图1为示出本发明晶体器件中的封壳与片状晶体的安装位置的俯视图，该封壳具有接合面形状为矩形的台座。
第1实施形式的晶体器件所使用的片状晶体10包括基部120和从基部120突出形成的多个振动脚110。另一方面，在组装了该片状晶体10的封壳40形成台座20，通过粘接剂等使片状晶体10的基部120与台座20接合。
如图1所示那样，片状晶体10的基部120的平面形状由具有3条直线部10i、10j、10k的外形线形成。直线部10i与直线部10k按一定间隔w1平行地配置，直线部10j分别与直线部10i、10k垂直地配置。
另一方面，在台座20的上部平面即与片状晶体10的基部120接合的面，形成为由包括4条直线部20h、20i、20j、20k的外形线构成的矩形。直线部20i与直线部20k按一定间隔w2平行地配置，直线部20h、20j分别与直线部20i、20k垂直地配置。
图2为示出图1所示片状晶体10与台座20的接合状态的图。
在图2中，斜线部的区域为通过粘接剂接合片状晶体10与台座20的部分。从图2所示接合状态和图1所示片状晶体10和台座20的形状可以看出，在本发明的晶体器件中，作为片状晶体10的基部120外形线的直线部10i与作为台座20的接合面外形线的直线部20i重合，作为片状晶体10的基部120外形线的直线部10j与作为台座20的接合面外形线的直线部20j重合，以及作为片状晶体10的基部120外形线的直线部10k与作为台座22的接合面外形线的直线部20k重合，并进行接合。
即，直线部10i与直线部10k的间隔w1和直线部20i与直线部20k的间隔w2为大体相同尺寸的间隔。另外，形成于片状晶体10的基部120的3条直线部10i、10j、10k(第1基准部)和形成于台座20的3条直线部20i、20j、20k(第2基准部)成为大体相同位置关系地构成。
这样的构成可由以下所示制造方法和其所产生的作用实现，结果，可不产生位置偏移地使片状晶体10接合于封壳40内的台座20。
图3为示出图1和图2所示晶体器件的制造方法的图。图3示出图2的截面图D-D。
首先，分别形成具有预定大小的基部的片状晶体10和具有预定大小的台座20的封壳40。在本实施形式中，片状晶体10由腐蚀法形成晶体基板。腐蚀法可按微米级别的精度进行加工，所以，可按非常正确的外形尺寸形成片状晶体10。另一方面，封壳40和其具有的台座20由一般的陶瓷制造方法一体化而形成，该一般的陶瓷制造方法成形生陶瓷片，然后烧结而制作。通过一体化地形成封壳40和设于其的台座20，从而可形成将台座20正确地配置于预定位置的封壳40。
接着，如图3A所示那样，在这样形成的台座20的上部平面即与片状晶体10的基部接合的面上，使用撒布器等涂覆适量的粘接剂30。然后，通过粘接剂30在台座20上设置片状晶体10。此时，可一边用眼识别图1所示的形成于片状晶体10的基部120的3条直线部10i、10j、10k与形成于台座20的3条直线部20i、20j、20k一边使其对齐位置，或一边由利用预定光学装置的图像处理进行识别一边使对齐位置，从而可按比已有技术少的位置偏移量进行定位。
如图3B所示那样，在按相对台座20偏移位置的状态设置片状晶体10的场合，由粘接剂30的表面张力使粘接剂30的表面积s1变得最小地作用力(由图中箭头表示的力)。因此，片状晶体10与台座20重合地作用力，自动地进行位置偏移的校正。结果，图1所示形成于片状晶体10的基部120的3条直线部10i、10j、10k与形成于台座20的3条直线部20i、20j、20k重合地对齐片状晶体10与台座20的位置。
最终，如图3C所示那样，在粘接剂30的表面积最小(s2)的时刻结束对位。此后，使粘接剂30硬化，完成本发明的晶体器件的片状晶体10与封壳40的接合。在本实施形式中，粘接剂30使用热硬性粘接剂，所以，通过加热使粘接剂硬化，但除此外，也可使用紫外线硬化性粘接剂、二液混合硬化性粘接剂、焊锡等。这样自动地校正位置偏移、对齐位置的手法一般被称为自定位。即，如不瞬间固接、可自定位，则可将包含粘接剂和焊锡的所有接合材料用于本实施形式。另外，这一点也适用于以下说明的所有实施形式。
如以上示出的那样，在第1实施形式的晶体器件的制造方法中，可一边识别形成于片状晶体10的基部120的3条直线部10i、10j、10k(第1基准部)和形成于台座22的3条直线部20i、20j、20k(第2基准部)一边对齐位置。另外，在第1实施形式的晶体器件的制造方法中，由第1基准部、第2基准部及粘接剂30的自定位作用，进行片状晶体10的正确的对位，所以，对位精度比已有技术进一步提高。结果，在已有技术中发生的振动特性的不良、片状晶体10的振动脚110的破损不良这样的问题基本上没有，晶体器件的可靠性提高。
另外，由于片状晶体10倾斜地接合，接触于封壳40的危险性减少，所以，可使封壳40减小到可装入片状晶体10的程度的最小尺寸。结果，可实现比已有技术小型的晶体器件。
而且，由上述自定位获得的片状晶体10与台座20的对位精度，在片状晶体10的基部外形与台座20的接合面的外形按完全相同的尺寸一致时，成为最高精度。
但是，根据我们的实验可以得知，即使片状晶体10的基部外形与台座20的接合面外形不按完全相同的尺寸一致，如在适度的范围使尺寸一致，则在通常的晶体器件制造上没有特别的问题。根据我们的实验可以确认，当图1的片状晶体10的基部120的直线部10i与直线部10k间的间隔w1和台座20的接合面的直线部20i与直线部20k间的间隔w2的关系为0.86w1＜w2＜1.16w1的场合，没有任何问题。
(第2实施形式)图4为示出本发明晶体器件中的封壳与片状晶体的安装位置的俯视图，该封壳具有接合面形状为矩形的台座。
第2实施形式的晶体器件所使用的片状晶体11包括基部121和从基部121突出形成的多个振动脚111。另一方面，在组装了该片状晶体11的封壳41上形成台座21，通过粘接剂等使片状晶体11的基部121与台座21接合。
如图4所示那样，片状晶体11的基部121的平面形状由具有3条直线部11i、11j、11k的外形线形成。直线部11i与直线部11k按一定间隔w1平行地配置，直线部11j分别与直线部11i、11k垂直地配置。
另一方面，在台座21的上部平面即与片状晶体11的基部121接合的面，形成为由包括4条直线部21h、21i、21j、21k的外形线构成的矩形。直线部21i与直线部21k按一定间隔w2平行地配置，直线部21h、21j分别与直线部21i、21k垂直地配置。
另外，如图4所示那样台座21与箱状的封壳41的内壁相接而形成。为此，作为台座24的接合面的外形线的4条直线部中的1条直线部21j为封壳41与台座21的边界线，即接线。
图5为示出图4所示片状晶体11与台座21的接合状态的图。
在图5中，斜线部的区域为通过粘接剂接合片状晶体11与台座21的部分。从图5所示接合状态及图4所示片状晶体11和台座21的形状可以看出，在本发明的晶体器件中，作为片状晶体11的基部121外形线的直线部11i与作为台座21的接合面外形线的直线部21i重合，作为片状晶体11的基部121外形线的直线部11j与作为台座21的接合面外形线的直线部21j(或封壳41的内壁)重合，以及作为片状晶体11的基部121外形线的直线部11k与作为台座21的接合面外形线的直线部21k重合，并进行接合。
即，直线部11i与直线部11k的间隔w1和直线部21i与直线部21k的间隔w2为大体相同尺寸的间隔。另外，形成于片状晶体11的基部121的2条直线部11i、11k和形成于台座21的2条直线部21i、20k成为大体相同位置关系地构成。另外，片状晶体11的基部121的直线部11j与直线部21j(封壳41与台座21的接线)相向地接合。
在这样的构成中，也一边识别形成于片状晶体11的基部121的3条直线部11i、11j、11k(第1基准部)和形成于台座21的3条直线部21i、21j(封壳41与台座21的接线)、21k(第2基准部)一边对齐位置，从而可进行位置偏移少的对位。另外，由第1基准部、第2基准部及粘接剂的自定位作用，如图3所示那样进行形成于片状晶体11的基部121的2条直线部11i、11k与形成于台座21的2条直线部21i、21k的正确对位，并且，在图13B中如后述的那样，片状晶体11的基部121的直线部11j和直线部21j(封壳41与台座21的接线)受拉，从而进行正确的对位。因此，对位精度可比已有技术显著提高。结果，可提高晶体器件的可靠性，进一步小型化。
(第3实施形式)图6为示出本发明晶体器件中的封壳与片状晶体的安装位置的俯视图，该封壳具有接合面形状由3条直线部和曲线部构成的台座。
本实施形式的片状晶体12如图6所示那样，基部122的外形具有复杂的形状。出于晶体器件性能的原因或出于电极配置的原因，必须形成这样复杂形状的基部122的场合很多。从基部122突出地形成多个振动脚112。即使为具有这样的复杂外形的片状晶体12，通过使用腐蚀法，也可容易地加工和形成。
本实施形式的片状晶体12的基部122的平面形状由包括3条直线部12i、12j、12k和连接这些直线部的几个线段的外形线形成。
另一方面，在组装该片状晶体12的封壳42形成台座21，片状晶体12的基部122通过粘接剂与台座22接合。
该台座22的上部平面即与片状晶体12的基部122接合的面形成为由包括3条直线部22i、22j、22k和连接它们的曲线的外形线构成的外形形状。
图7为示出图6所示片状晶体12与台座22的接合状态的图。
在图7中，斜线部的区域为通过粘接剂接合片状晶体11与台座21的部分。从图7所示接合状态和图6所示片状晶体12和台座22的形状可以看出，在本发明的晶体器件中，作为片状晶体12的基部122外形线的直线部12i与作为台座22的接合面外形线的直线部22i重合，作为片状晶体12的基部122外形线的直线部12j与作为台座22的接合面外形线的直线部22j重合，以及作为片状晶体12的基部122外形线的直线部12k与作为台座22的接合面外形线的直线部22k重合，并进行接合。
在这样的构成中，也一边识别形成于片状晶体12的基部122的3条直线部12i、12j、12k(第1基准部)和形成于台座22的3条直线部22i、22j、22k(第2基准部)一边对齐位置，从而可进行位置偏移少的对位。另外，由第1基准部、第2基准部及粘接剂的自定位作用，也进行片状晶体12与台座22的正确对位，因此，可相比已有技术显著改善对位精度。结果，可提高晶体器件的可靠性，进一步小型化。
(第4实施形式)图8A为示出本发明晶体器件中的封壳与片状晶体的安装位置的俯视图，该封壳具有接合面为凹部底面、接合面形状由3条直线部和曲线部构成的台座。
本实施形式的片状晶体13如图8A所示那样，基部123的外形具有复杂的形状，从其基部123突出地形成多个振动脚113。
本实施形式的片状晶体13的基部123的平面形状由包括3条直线部13i、13j、13k和连接这些直线部的几个线段的外形线形成。
图8B为图8A的A-A截面图。
如图8B所示那样，在组装片状晶体13的封壳43形成部分成为凹部形状的台座23。在台座23的凹部底面通过粘接剂接合片状晶体13的基部123。因此，台座23的凹部底面为本实施形式的接合面。
该台座23的凹部底面即与片状晶体13的基部123接合的面形成为由包括3条直线部23i、23j、23k和连接它们的曲线的外形线构成的外形形状。
图9为示出图8A所示片状晶体13与台座23的接合状态的图。
在图9中，斜线部的区域为通过粘接剂接合片状晶体11与台座23的部分。从图9所示接合状态和图8A所示片状晶体13和台座23的形状可以看出，在本发明的晶体器件中，作为片状晶体13的基部123外形线的直线部13i与作为台座23的接合面外形线的直线部23i重合，作为片状晶体13的基部123外形线的直线部13j与作为台座23的接合面外形线的直线部23j重合，以及作为片状晶体13的基部123外形线的直线部13k与作为台座23的接合面外形线的直线部23k重合，并进行接合。
在这样的构成中，也一边识别形成于片状晶体13的基部123的3条直线部13i、13j、13k(第1基准部)和形成于台座23的3条直线部23i、23j、23k(第2基准部)一边对齐位置，从而可进行位置偏移少的对位。另外，在本实施形式中，在台座23的接合面(凹部底面)的周围形成凹部的壁面，使片状晶体13的基部123落入到该处进行对位，所以，基本上不发生位置偏移。另外，由第1基准部、第2基准部及粘接剂的自定位作用，也将片状晶体13的基部123定位到台座23接合面(凹部底面)。因此，在本实施形式中，也可将片状晶体13正确地定位到封壳43的预定位置，结果，可提高晶体器件的可靠性，进一步小型化。
(第5实施形式)图10A为示出本发明晶体器件中的封壳与片状晶体的安装位置的俯视图，该封壳具有接合面面形状由3条直线部和曲线部构成、其中一部分也为与封壳的接线的台座。
本实施形式的片状晶体14如图10A所示那样，基部124的外形具有复杂的形状，从其基部124突出地形成多个振动脚111。
本实施形式的片状晶体14的基部124的平面形状由包括3条直线部14i、14j、14k和连接这些直线部的几个线段的外形线形成。
另一方面，在组装该片状晶体14的封壳44形成台座24，在台座24通过粘接剂接合片状晶体14的基部124。
该台座24的上部平面即与片状晶体14的基部124接合的面形成为由包括3条直线部24i、24j、24k和连接它们的曲线的外形线构成的外形形状。
图10B为图10A的A-A截面图。
如图10B所示那样，台座24与箱状的封壳44的内壁相接地形成。为此，作为台座24的接合面的外形线的3条直线部中的1条直线部24j为封壳44与台座24的边界线即接线。
图11为示出片状晶体14与台座24的接合状态的图。
在图11中，斜线部的区域为通过粘接剂接合片状晶体14与台座24的部分。从图11所示接合状态和图10A所示片状晶体14和台座24的形状可以看出，在本发明的晶体器件中，作为片状晶体14的基部124外形线的直线部14i与作为台座24的接合面外形线的直线部24i重合，作为片状晶体14的基部124外形线的直线部14j与作为台座24的接合面外形线的直线部24j重合，作为片状晶体14的基部124外形线的直线部14k与作为台座24的接合面外形线的直线部24k重合，并进行接合。
在这样的构成中，也一边识别形成于片状晶体14的基部124的3条直线部14i、14j、14k(第1基准部)和形成于台座24的3条直线部24i、24j、24k(第2基准部)一边对齐位置，从而可进行位置偏移少的对位。另外，在本实施形式中，直线部24j也为与封壳44的内壁的接线，可将形成于片状晶体14的基部124的直线部14j推压到与直线部24j相接的封壳44的内壁地配置。另外，由第1基准部、第2基准部及粘接剂的自定位作用，也将片状晶体14的基部124定位到台座24。因此，可进行更为正确的定位。如以上那样，可将片状晶体14正确地定位到封壳44的预定位置，结果，可提高晶体器件的可靠性，进一步小型化。
(第6实施形式)图12A为示出本发明晶体器件中的封壳与片状晶体的安装位置的俯视图，该封壳具有与接合面相接地形成壁面的的台座。
本实施形式使用的片状晶体15由基部125和从基部125突出地形成多个振动脚115构成。
本实施形式的片状晶体15的基部125的平面形状形成为大体接近矩形的形状，具有3条直线部。因此，在片状晶体15的基部125必定存在将3条直线部形成为与平面的边界线的3个侧壁面15p、15q、15r。该3个侧壁面15p、15q、15r都为非曲面。
图12B为图12A的B-B截面图。
如图12B所示那样，在组装片状晶体15的封壳45设置台座25，该台座25在与片状晶体15的接合面周边形成壁。在台座25的接合面通过粘接剂等接合片状晶体15的基部125。
形成于台座25的接合面形成为由矩形形状构成的外形，与其中2边相接地设置形成于接合面周边的壁的壁面25p、25q。
图13A为示出片状晶体15与台座25的接合状态的图。
在图13A中，斜线部的区域为通过粘接剂接合片状晶体10与台座25的部分。如图13A所示那样，在本实施形式中，相向地接合片状晶体15的基部125的侧壁面15p和与台座25的接合面相接地形成的壁的壁面25p，相向地接合片状晶体15的基部125的侧壁面15q和与台座25的接合面相接地形成的壁的壁面25q。
在这样构成的本实施形式中，一边识别片状晶体15的基部125的侧壁面15p、15q(第1基准部)和形成于台座25的接合面周边的壁面25p、25q(第2基准部)一边对齐位置。
结果，在片状晶体15的基部125的侧壁面15p与形成于台座25的壁的壁面25p之间以及片状晶体15的基部125的侧壁面15q与形成于台座25的壁的壁面25q之间，作用以下所示那样的粘接剂30的表面张力。
图13B为图13A的C部分的放大图。
如图13B所示那样，将片状晶体15的基部125的侧壁面15p与形成于台座25的壁的壁面25p之间以及片状晶体15的基部125的侧壁面15q与形成于台座25的壁的壁面25q之间放大的话有时会出现非常狭小的间隙。这样，作为粘性流体的粘接剂30会在毛细管力的作用下进入到该间隙。由粘接剂30的表面张力使片状晶体15的侧壁面15p拉向形成于台座25的壁的壁面25p侧，同样，使片状晶体15的侧壁面15q拉向形成于台座25的壁的壁面25q侧。
由这样的第1基准部、第2基准部及粘接剂的自定位作用，将片状晶体15正确地定位到形成于台座25的壁的壁面。这样，在本实施形式中，也可进行位置偏移少的对位，结果，可提高晶体器件的可靠性，进一步小型化。
(第7实施形式)图14A为示出本发明晶体器件中的封壳与片状晶体的安装位置的俯视图，该封壳具有接合面形状由矩形构成、接合面的外形线中的一部分也为与封壳的接线的台座。
本发明晶体器件所使用的片状晶体16由基部126和从该基部126突出形成的多个振动脚116构成。
在本实施形式中，片状晶体16的基部126的平面形状由具有3条直线部16i、16j、16k的外形线形成。另外，直线部16i与直线部16k平行于振动脚116的纵向地配置，直线部16j处于分别与直线部16i、16k垂直地配置的位置关系。
另一方面，在组装该片状晶体16的封壳46形成台座26，通过粘接剂等将片状晶体16的基部126接合到台座26。
图14B为图14A的F-F截面图。
如图14B所示那样，台座26的上部平面即与片状晶体16的基部126接合的面形成为包括4条直线部26h、26i、26j、26k的矩形。另外，台座26与箱状的封壳46的内壁相接而形成。为此，作为台座26的接合面外形线的4条直线部中的1条直线部26j为封壳46与台座26的边界线，即接线。
在本实施形式中，形成于台座26的外形线中的直线部26i、26k相对封壳46的中心线按预定角度ζ倾斜地形成。
图15为示出片状晶体16与台座26的接合状态的图。
在图15中，斜线部的区域为通过粘接剂接合片状晶体16与台座26的部分。从图15所示接合状态及图14A所示片状晶体16、台座26的形状可以看出，在本实施形式中，作为片状晶体16的基部126外形线的直线部16i与作为台座26的接合面外形线的直线部26i重合，作为片状晶体16的基部126外形线的直线部16j与作为台座26的接合面外形线的直线部26j重合，以及作为片状晶体16的基部126外形线的直线部16k与作为台座26的接合面外形线的直线部26k重合，并进行接合。
结果，在本实施形式中，可在片状晶体16的振动脚116的纵向相对封壳46的中心线按预定角度ζ倾斜的状态下接合。在本构成中，也一边识别形成于片状晶体16的基部126的3条直线部16i、16j、16k(第1基准部)和形成于台座26的3条直线部26i、26j、26k(第2基准部)一边对齐位置，从而可相对预定角度ζ按数度以下的误差正确地对位。
另外，在本实施形式中，直线部26j也为与封壳46的内壁的接线，可将形成于片状晶体16的基部126的直线部16j推压到与直线部26j相接的封壳46的内壁地配置。另外，由第1基准部、第2基准部及粘接剂的自定位作用，也将片状晶体16的基部126定位到台座26。结果，可进行更为正确的定位。如以上那样，在本实施形式中，可将片状晶体16按预定角度ζ正确地定位到封壳46的预定位置，结果，可提高晶体器件的可靠性，还可进一步小型化。
本实施形式的晶体器件的构成可良好地用于作为晶体器件的一个应用产品的陀螺传感器装置。陀螺传感器装置一般指利用片状晶体的角速度传感器，利用这样的现象，即，当在振动脚产生振动的状态下发生回转时，在与振动方向正交的方向产生哥氏力。根据该哥氏力的大小可检测出角速度。
图16为表示在一般的导航系统内的陀螺传感器装置的安装角度与要检测的角速度的回转轴的关系的图。图16A表示在电路板520安装陀螺传感器装置500的场合，该电路板520垂直于要检测的角速度Ω的回转轴Z。另外，图16B示出在电路板520安装陀螺传感器装置510的场合，该电路板520相对与要检测的角速度Ω的回转轴Z垂直的面按倾斜角的角度倾斜。
陀螺传感器装置500安装于电路板520并且使其中心轴相对水平面大体垂直。因此，如图16A所示那样，在垂直于回转轴Z地配置电路板520的场合，片状晶体10的振动脚平行于封壳40的中心轴地接合即可(参照第1实施形式)。
另一方面，如图16B所示那样，在电路板520相对垂直于回转轴的面按倾斜角的角度倾斜的场合，片状晶体16需要相对封壳46的中心轴按最佳的预定角度ζ倾斜地接合(参照第7实施形式)。在封壳46的中心轴相对电路板520垂直地安装陀螺传感器装置510的场合，ζ＝。
图17示出具有陀螺传感器装置的导航系统的概略构成。
图17示出将导航系统嵌入到汽车的仪表板1000(一般指集中配置前玻璃下的仪表板、集中配置开关类的部分)的形式。导航系统包括用于接收从人造卫星送来的位置信息信号的GPS(全球定位系统)天线540，检测汽车角速度并将其变换成汽车变动信号后输出的陀螺传感器装置500，用于处理位置信息信号和变动信号等的IC530，将由IC530处理的信号作为图像显示的显示器570，配线550和电路板520，及将各种部件组装到其中保护其不受冲击影响的外装饰件560等。
如图17所示那样，在将导航系统嵌入到仪表板1000内使用的场合，通常倾斜地配置导航系统，以使得驾驶者容易看到显示于显示器510的图像。
然而，在希望导航系统按任何角度安装于车身时，需要检测的角速度Ω的回转轴Z在一定方向上确定，片状晶体10的振动脚的纵向必须平行于该回转轴Z地安装。当不为这样时，不能正确地检测角速度Ω。
因此，在这样的场合，需要使片状晶体10的振动脚与回转轴Z平行地在封壳40内倾斜地设置片状晶体10，检测角速度Ω。
如将图15所示那样的本实施形式的晶体器件用作陀螺传感器装置，则可按预定角度ζ将片状晶体16定位于封壳46的预定位置进行接合，所以，用作组装到图17所示那样的倾斜使用的导航系统的陀螺传感器装置500最佳。
(第8实施形式)图18为示出本发明晶体器件中的封壳与片状晶体的安装位置的俯视图，该封壳具有由聚集了多个凸部的集合体构成的台座。
本实施形式的晶体器件所使用的片状晶体17由基部127和从该基部127突出形成的多个振动脚117构成。
在本实施形式中，片状晶体17的基部127的平面形状由具有3条直线部17i、17j、17k的外形线形成，直线部17i与直线部17k相互平行地配置，直线部17j处于分别与直线部17i、17k垂直地配置的位置关系。
另一方面，在组装该片状晶体17的封壳47形成台座27，通过粘接剂等将片状晶体17的基部127接合到台座27。
本实施形式的台座27如图18所示那样，由在封壳47的一平面上以突起状形成的5个凸部27a、27b、27c、27d、27e的集合体构成。本发明的台座指具有接合片状晶体的面的构成部，这样处于一定范围内地形成多个凸部的集合体也可作为台座的一形式考虑。
图19为示出片状晶体17与台座27的接合状态一例的图，该台座27由聚集了多个凸部的集合体构成。
在图19中，斜线部的区域为通过粘接剂接合片状晶体17与台座27的部分。在图19中，将粘接剂涂覆到5个凸部中的凸部29a、29c、29e的上部平面，进行片状晶体17与台座27的接合。因此，在本实施形式的晶体器件中，如从图19所示接合状态及图18所示片状晶体17、台座27的形状可以看出的那样，作为片状晶体17的基部127外形线的直线部17i与凸部27a和凸部27e外形线的一部分重合，作为片状晶体17的基部127外形线的直线部17j与凸部27a、凸部27c、及凸部27e外形线的一部分重合，以及作为片状晶体17的基部127外形线的直线部17k与凸部27a和凸部27c外形线的一部分重合，并将其接合。
即，在图19所示本实施形式中，可以看出，凸部27a、27c、27e具有这样的外形线，该外形线处于与形成于片状晶体17的基部127的3条直线部17i、17j、17k相同的位置关系。因此，在图19所示本实施形式中，满足作为本发明的特征的这样的条件，即，在台座的接合片状晶体的面的外形线也具有3条直线部，该3条直线部处于与形成于片状晶体基部外形线的任意的3条直线部相同的位置关系。
在以上那样的构成中，也一边识别形成于片状晶体17的基部127的3条直线部17i、17j、17k(第1基准部)和形成于台座27中的凸部27a、27c、27e(第2基准部)的外形线一边对齐位置，从而可进行位置偏移少的对位。另外，由第1基准部、第2基准部及粘接剂的自定位作用，也可进行正确的对位，所以，可相比已有技术显著改善对位精度。结果，可提高晶体器件的可靠性，还可进一步小型化。
图20为示出片状晶体17与台座27的接合状态另一例的图，该台座27由聚集了多个凸部的集合体构成。
在图20中，斜线部的区域为通过粘接剂接合片状晶体17与台座27的部分。在图20中，将粘接剂涂覆到5个凸部中的凸部27a、27b、27d的上部平面，进行片状晶体17与台座27的接合。因此，在本实施形式的晶体器件中，如从图20所示接合状态及图18所示片状晶体17、台座27的形状可以看出的那样，作为片状晶体17的基部127外形线的直线部17i与凸部27a和凸部27d外形线的一部分重合，作为片状晶体17的基部127外形线的直线部17j与凸部27a、凸部27b、及凸部27d外形线的一部分重合，以及作为片状晶体17的基部127外形线的直线部17k与凸部27a和凸部27b外形线的一部分重合，并将其接合。
即，在图20所示本实施形式中，可以看出，凸部27a、27b、27d具有这样的外形线，该外形线处于与形成于片状晶体17的基部127的3条直线部17i、17j、17k相同的位置关系。因此，在图17所示本实施形式中，满足作为本发明的特征的这样的条件，即，在台座的接合片状晶体的面的外形线也具有3条直线部，该3条直线部处于与形成于片状晶体基部外形线的任意的3条直线部相同的位置关系。
在以上那样的构成中，也一边识别形成于片状晶体17的基部127的3条直线部17i、17j、17k(第1基准部)和形成于台座27中的凸部27a、27b、27d(第2基准部)的外形线一边对齐位置，从而可进行位置偏移少的对位。另外，由第1基准部、第2基准部及粘接剂的自定位作用，也可进行正确的对位，所以，可相比已有技术显著改善对位精度。结果，可提高晶体器件的可靠性，进一步小型化。
另外，在本实施形式中，也可如图20所示那样，相对封壳47的中心轴按预定角度倾斜地接合片状晶体17。
在本实施形式中，通过由5个凸部27a、27b、27c、27d、27e构成台座27，从而在台座27的外形线(即凸部27a、27b、27c、27d、27e的外形线)设置多个直线部。这样，可在台座27的外形线上设置2组3条直线部，该3条直线部处于与片状晶体17的基部127的3条直线部17i、17j、17k相同的位置关系。这样，可按2种角度将片状晶体17安装于封壳47。
本实施形式的优点在于，虽然为一种形状的封壳47，但可正确地按2种角度接合片状晶体17。为了按2种以上的角度将片状晶体17安装于封壳47，需要在台座27的外形线设置至少4条以上的直线部。如直线部为4条以上，则通过设定2组以上的3条直线部的组合，从而可按2种以上的角度安装。
这样的本实施形式的优点是在用于作为晶体器件的一个应用产品的陀螺传感器装置时非常有效。如图17所示那样，在将导航系统嵌入到仪表板1000内使用的场合，通常倾斜地配置导航系统，以使得驾驶者容易看到显示于显示器510的图像。为此，在导航系统内安装于电路板520的陀螺传感器装置510也按倾斜的状态安装。
此时陀螺传感器510在电路板520上的安装状态和陀螺传感器装置510内的片状晶体的接合状态如图16B所示。在图16B那样的场合，片状晶体需要在振动脚相对封壳的中心轴按预定角度ζ倾斜的状态下接合，所以，可使用本实施形式的图20所示那样的晶体器件的构成。
另一方面，导航系统并不仅是采用图17所示那样的安装到车身的方法。对于某些车身构成，平行于路面地安装导航系统时更好的场合也较多。在该场合，陀螺传感器装置510在电路板520上的安装状态和陀螺传感器装置510内的片状晶体的接合状态如图16A所示。在图16A那样的场合，片状晶体需要相对封壳的中心轴平行地接合，所以，可使用本实施形式的图19所示那样的晶体器件的构成。
这样，如使用将本实施形式的晶体器件安装于导航系统的陀螺传感器装置，则即使在导航系统的使用方法随车种不同而存在2种方法的情况下，也可由相同构成应对。
按照以上那样的构造和制造方法，在本实施形式的晶体器件中，可将片状晶体正确地配置到封壳的预定位置进行接合。因此，没有片状晶体接触到封壳这样的问题，所以，可获得稳定的振动特性。结果，可实现可靠性高的晶体器件。
另外，即使减小封壳，片状晶体也不易接触到封壳，所以，可实现小型的晶体器件。
另外，当将本发明的晶体器件用作陀螺传感器装置时，还可获得能够进行稳定的高精度角速度检测这样的别的效果。
另外，通过将本发明的晶体器件用作导航系统用的陀螺传感器装置，从而可容易地提供与导航系统的使用方法相应的、最佳构成的陀螺传感器装置。
(第9实施形式)图21为示出本实施形式的晶体器件中的带槽片状晶体18与带槽台座28的轴测图。
带槽的片状晶体18由基部128和从该基部128突出形成的多个振动脚118构成。在该片状晶体18的基部128的与台座28接合的一侧的面，按预定间隔平行地形成多个微细的槽201。这些微细的槽201的方向为与振动脚118的纵向相同的方向。
图22为示出本实施形式的晶体器件中的具有带槽台座28的封壳48的轴测图，图23为示出具有带槽台座28的封壳48与片状晶体18的安装位置的俯视图。
如图22所示那样，在封壳48设有用于安装片状晶体进行支承的台座28，在该台座28也按预定间隔平行地形成多个微细槽202。形成于台座28的槽202的方向如图23所示那样，为沿封壳48的中心轴的方向。
图24为示出带槽的片状晶体18与带槽的台座28接合的状态图的轴测图。
如图24所示那样，通过粘接剂30接合片状晶体18的基部128与台座28。此时，使形成于片状晶体18的基部128的槽201(第1基准部)与形成于台座28的槽202(第2基准部)大体平行地进行接合。在图24中，封壳48为了容易理解图而未绘出。
如图24所示那样，当接合片状晶体18与台座28时，由于刚涂覆后的粘接剂30为液体状，所以，由毛细管现象使粘接剂30在槽201和槽202内流动而渗透。在本实施形式中，由于槽微细而且多，所以，由毛细管现象产生的力(一般将该力称为毛细管力)大，产生容易移动片状晶体18的程度的力。
图25为示出片状晶体18的接合状态的俯视图。
如图25所示那样，毛细管力F沿槽产生。因此，由在形成于片状晶体18的槽201内流动的粘接剂30产生的毛细管力F朝振动脚118的纵向产生。另一方面，由在形成于台座28的槽202内流动的粘接剂30产生的毛细管力F朝作为形成槽202的方向的沿封壳中心轴的方向产生。由于该2个毛细管力F重叠地作用，所以，即使片状晶体18如图26所示那样多少产生一些倾斜地进行粘接，也如图25所示那样与封壳48的中心轴平行地校正振动脚118的纵向地固定。
本实施形式的最具特征性的点在于，利用由第1基准部、第2基准部、及粘接剂获得的、基于毛细管力F的自定位，自动地将片状晶体18配置到预定位置。
此外，为了产生毛细管力F而形成于片状晶体18的微细的槽201按照广泛用于LSI领域的由光刻法实现的图案形成法和由腐蚀法实现的晶体加工方法形成。其尺寸精度为微米级，槽宽可微细化到数十微米级。
下面说明本实施形式的晶体器件的制造方法。
首先，在片状晶体18的基部128形成具有耐腐蚀性的膜例如金(Au)膜。
然后，由光刻法进行耐腐蚀性膜的图案形成，形成成为槽201的多个狭缝形状。
然后，由氟酸等对多个狭缝形状进行腐蚀，形成预定深度的槽201。
另一方面，封壳48、台座28及形成于台座28的多个槽202通过重叠生陶瓷片进行烧结的一般的陶瓷加工一体成形。
使槽201与202面对地使这样形成的片状晶体18和台座28相向，在其间涂覆和夹入粘接剂30。作为粘接剂30，使用了热硬化性粘接剂，但也可使用光硬化性粘接剂。
此后，通过加热(在使用光硬化性粘接剂的场合为光的照射)使粘接剂硬化，接合片状晶体18的基部128与台座28。
按照以上那样的构造和制造方法，可将片状晶体18正确地配置到封壳48的预定位置进行接合。因此，没有片状晶体18接触到封壳48这样的问题，所以，可获得稳定的振动特性。另外，这样使得即使减小封壳48，片状晶体10也不易接触到封壳40，所以，可实现小型化。
另外，当将本实施形式的晶体器件用作陀螺传感器装置时，还可获得能够进行稳定的高精度的角速度检测这样的别的效果。
图27为示出将本实施形式的晶体器件适用于陀螺传感器装置的场合的片状晶体安装位置的俯视图。
在陀螺传感器装置的场合，与回转轴Z平行地将片状晶体的振动脚设置于封壳，使振动脚朝与回转轴Z正交的振动方向D振动，从而可最正确地测定以回转轴Z为中心轴的角速度Ω。
在图27所示陀螺传感器装置中，形成于片状晶体18的基部的槽201沿振动脚118的纵向平行地形成。通过此时在槽201的加工中使用腐蚀法，从而可沿振动脚的纵向大体正确地进行加工。
另一方面，在封壳48具有的台座28沿要检测的角速度Ω的回转轴Z形成槽202。
通过沿大体相同的方向接合形成于片状晶体18的基部128的槽201和形成在设于封壳48的台座28的槽202，从而可如图27所示那样相对要检测的角速度Ω的回转轴Z使振动脚118的纵向平行地配置。
因此，在图27所示陀螺传感器装置中，可进行高精度的角速度检测。另外，在图27所示陀螺传感器装置中，片状晶体的对位精度正确，所以，可进行稳定的角速度的检测。
(第10实施形式)图28为本实施形式的陀螺传感器装置的展开轴测图，图29为本实施形式的陀螺传感器装置的截面图，图30为对安装了片状晶体的支承基板进行组装之前的状态的轴测图。
传感器单元300在由陶瓷等多层基板构成的支承基板(封壳)49的一面粘接固定具有多个(例如3条)振动脚119的压电振动体(片状晶体)19而对其进行搭载。形成于压电振动体19的电极由导线电连接到形成于支承基板49的配线用台座部49c。基板306在表面安装有具有压电振动体19的驱动电路和检测电路功能的IC芯片304和由芯片部件305等构成的电子部件等，该基板306用焊锡固定在支承基板49的另一面。压电振动体19由金属制的密封盖307覆盖，进行真空密封。
在由丁基类橡胶等构成的一对振动吸收构件308的相向的面形成用于插嵌传感器单元300上下侧的支承凹部308a。另外，在盖体9侧的振动吸收构件308的侧面上形成沿配线方向收容配线构件300的凹部308b。配线构件300由具有柔性的FPC构成，配线配置在FPC单面。形成于振动吸收构件8的支承凹部308a可确实地支承传感器单元300的包含上下两端的6面。
在金属制壳体311收容传感器单元300、振动吸收构件308及配线构件310。在树脂制盖体9设置用于与配线构件310连接的多个外部连接端子312。外部连接端子312折曲地朝外方突出。
图31A为示出在支承基板的台座接合压电振动体的状态的俯视图，图31B为其截面图。
支承基板49为层叠陶瓷的具有凹部49a的陶瓷封壳，平面为大体矩形，在矩形的一方的短边形成台座29地构成。在凹部49a中，设置形成配线图案的配线用台座部49c，在台座29与配线用台座部49c之间设置存积剩余粘接剂30的槽部49d。在形成于支承基板49的接近台座29的侧壁部49e设置凹部(切口)49f，该凹部49f用于防止与残存于压电振动体19的基部129侧面的毛边129b的接触。毛边129b指获取多个压电振动体19进行生产时残存的突起部。形成于支承基板49的台座29的宽度(Wd)设定得与压电振动体19的基部129的宽度(W)大体相等。并且，凹部(切口)49f即使在压电振动体19没有毛边129b的场合，也可作为存积多余的粘接剂30的区域有效地起作用。
在这里，将粘接剂30涂覆于平坦的台座29，将压电振动体19的平坦的基部129载置于该粘接剂30上，使粘接剂30硬化，从而粘接·固定形成于支承基板49的台座29和压电振动体19的基部129。此时，发挥粘接剂的自定位功能，压电振动体19的斜度(α)处于所期望的范围(例如±5°以内)，满足陀螺传感器装置的预定检测精度。该粘接剂30在本实施例的场合例如可使用硅酮系的粘接剂(粘度，12Pa·s)，但也可使用环氧类的粘接剂(粘度，3～4Pa·s)。
为了发挥粘接剂30的自定位功能，使压电振动体19的斜度(α)处于所期望的范围(例如±5°以内)，根据本申请人试行结果可知，在台座29的宽度(Wd)与压电振动体19的基部129的宽度(W)之间，则存在0.86W＜Wd＜1.16W的关系。
图32A为示出在支承基板的台座接合压电振动体的状态的俯视图，图32B为其截面图。
支承基板49具有与压电振动体19的基部129大体相同宽度的台座29。另外，如图34A所示那样，压电振动体19的基部129接触于支承基板49的侧壁部49e，但由于基部129的毛边129b进入到侧壁部49e的凹部49f，所以，毛边129b接触到侧壁部49e，防止压电振动体19倾斜。
在本实施形式的陀螺传感器装置中，将形成于支承基板49的台座29的宽度(Wd)设定得与压电振动体19的基部129的宽度(W)大体相等，而且，在接近形成于支承基板49的台座29的侧壁部49e设置凹部(切口)49f。另外，在平坦的台座29上涂覆粘接剂30，如图31所示那样载置压电振动体19的基部129，所以，发挥出自定位功能，压电振动体19由粘接剂30牵拉，不仅在宽度方向移动，而且在纵向上也移动，从而进行定位。即，残存于压电振动体19的基部129侧面的毛边129b处在形成于支承基板49的侧壁部49e的凹部(切口)49f内，基部129的侧面接触于支承基板49的侧壁部49e，压电振动体19按所期望的范围(例如±5°以内)的斜度(α)接合。在设于台座29与配线用台座部49c间的槽部49d，可存积剩余的粘接剂30。
根据以上内容，可提供满足所期望的检测精度的陀螺传感器装置。另外，可提供产品偏差少的稳定性能的陀螺传感器装置。
在本实施形式中，压电振动体19的基部121的平面形状如图30所示那样，由具有3条直线部19i、19j、19k的外形线形成。直线部19i与直线部19k按一定间隔W平行地配置，直线部19j分别与直线部19i、19k垂直地配置。而且，如上述那样，直线部19j在其中央部具有毛边129b。
另一方面，在台座29的上部平面即与压电振动体19的基部129接合的面，形成为由外形线构成的矩形，该外形线包括3条直线部29i、29j、29k和形成于支承基板49的侧壁部49e的直线部。直线部29i与直线部29k大体按间隔W平行地配置，直线部29h和形成于支承基板49的侧壁部49e的直线部分别与直线部29i、29k垂直地配置。而且，如上述那样，在形成于支承基板49的侧壁部49e的直线部的中央部设置凹部(切口)49f。
在这样的构成中，也一边识别形成于压电振动体19的基部129的3条直线部19i、19j、19k(第1基准部)和形成于台座29的3条直线部29i、29k及形成于支承基板49的侧壁部49e的直线部(第2基准部)一边对齐位置，从而可进行位置偏移少的对位。另外，由第1基准部、第2基准部及粘接剂30的自定位作用，如图3所示那样进行形成于压电振动体19的基部129的2条直线部11i、11k与形成于台座29的2条直线部29i、29k的正确对位，另外，如图13B所示那样，通过牵拉压电振动体19的基部129的直线部19j和形成于支承基板49的侧壁部49e的直线部，从而进行正确的对位。因此，对位精度比已有技术显著提高。
在上述实施形式中，使用片状晶体进行了说明，但可在其它振子适用本发明。另外，在上述实施形式中，使用具有多个振动脚的片状晶体进行了说明，但也可将本发明适用于仅具有1条振动脚的振子。
权利要求
1.一种振子器件，其特征在于具有振子、封壳、台座、及接合材料；该振子具有基部和振动脚，该基部具有第1基准部；该台座设于上述封壳内，具有第2基准部；该接合材料由利用表面张力的自定位使上述第1基准部与上述第2基准部对齐地将上述振子固定于上述台座。
2.根据权利要求1所述的振子器件，其特征在于上述第1基准部具有形成上述基部外形的3个直线部，上述第2基准部具有处于与上述第1基准部的3个直线部相同的位置关系的3个直线部。
3.根据权利要求2所述的振子器件，其特征在于上述第2基准部的3个直线部中的1个为上述封壳内壁与上述台座的接线。
4.根据权利要求1所述的振子器件，其特征在于上述第1基准部具有形成上述振子的外形的2个侧壁面，上述第2基准部具有与上述2个侧壁面对应的2个接合面。
5.根据权利要求1所述的振子器件，其特征在于上述台座由多个凸部的集合体构成。
6.根据权利要求1所述的振子器件，其特征在于上述第1基准部具有多组形成上述基部外形的3个直线部，上述第2基准部具有多组3个直线部，该3个直线部别处于与上述第1基准部的各组的3个直线部相同的位置关系。
7.根据权利要求1所述的振子器件，其特征在于上述第1基准部具有形成上述振子外形的3个直线部，上述第2基准部具有处于与上述第1基准部中的至少2个直线部相同位置关系的2个直线部，上述封壳的内壁具有与上述第1基准部中的至少1个直线部对应的接合面。
8.根据权利要求7所述的振子器件，其特征在于在上述接合面具有凹部。
9.根据权利要求7所述的振子器件，其特征在于在上述封壳的内壁具有凹部。
10.根据权利要求7所述的振子器件，其特征在于上述基部的宽度(W)与上述台座的宽度(Wd)处于0.86W＜Wd＜1.16W的关系。
11.根据权利要求9所述的振子器件，其特征在于上述基部的宽度与上述台座的宽度大体相等。
12.根据权利要求7所述的振子器件，其特征在于上述封壳具有凹部，上述台座设于上述凹部内。
13.根据权利要求12所述的振子器件，其特征在于还具有设于上述凹部内的通往上述振子的配线部和设于上述配线部与上述台座间的用于存积剩余的上述接合材料的槽部。
14.根据权利要求7所述的振子器件，其特征在于上述封壳为陶瓷封壳。
15.根据权利要求1所述的振子器件，其特征在于上述第1基准部为朝第1方向平行地形成的多个槽，上述第2基准部具有大体朝上述第1方向平行地形成的多个槽。
16.根据权利要求15所述的振子器件，其特征在于形成于上述第1基准部的槽的条数与形成于上述第2基准部的槽的条数相同。
17.根据权利要求1所述的振子器件，其特征在于上述振子为片状晶体。
18.一种振子器件制造方法，其特征在于具有形成振子的工序，该振子具有基部和振动脚，该基部具有第1基准部；形成封壳的工序，该封壳具有台座，该台座具有第2基准部；由利用接合材料表面张力的自定位使上述第1基准部与上述第2基准部对齐地将上述振子固定于上述台座的工序；及使上述接合材料硬化的工序。
19.根据权利要求18所述的振子器件制造方法，其特征在于上述第1基准部具有形成上述基部外形的3个直线部，上述第2基准部具有处于与上述第1基准部的3个直线部相同的位置关系的3个直线部。
20.根据权利要求19所述的振子器件制造方法，其特征在于上述第2基准部的3个直线部中的1个为上述封壳的内壁与上述台座的接线。
21.根据权利要求18所述的振子器件制造方法，其特征在于上述第1基准部具有形成上述振子的外形的2个侧壁面，上述第2基准部具有与上述2个侧壁面对应的2个接合面。
22.根据权利要求18所述的振子器件制造方法，其特征在于上述台座由多个凸部的集合体构成地形成。
23.根据权利要求18所述的振子器件制造方法，其特征在于上述第1基准部具有多组形成上述基部外形的3个直线部，上述第2基准部具有多组3个直线部，该多组3个直线部分别处于与上述第1基准部的各组的3个直线部相同的位置关系。
24.根据权利要求18所述的振子器件制造方法，其特征在于上述振子通过腐蚀法形成。
25.根据权利要求18所述的振子器件制造方法，其特征在于上述台座与上述封壳一体形成。
26.根据权利要求18所述的振子器件制造方法，其特征在于上述第1基准部具有形成上述振子外形的3个直线部，上述第2基准部具有2个直线部，该2个直线部处于与上述第1基准部中的至少2个直线部相同的位置关系，而且，上述封壳的内壁具有与上述第1基准部中的至少1个直线部对应的接合面地形成。
27.根据权利要求26所述的振子器件制造方法，其特征在于上述接合面具有凹部。
28.根据权利要求26所述的振子器件制造方法，其特征在于上述封壳的内壁具有凹部。
29.根据权利要求26所述的振子器件制造方法，其特征在于上述基部的宽度(W)与上述台座的宽度(Wd)处于0.86W＜Wd＜1.16W的关系。
30.根据权利要求29所述的振子器件制造方法，其特征在于上述基部的宽度与上述台座的宽度大体相等。
31.根据权利要求26所述的振子器件制造方法，其特征在于上述封壳具有凹部地形成，上述台座设于上述凹部内。
32.根据权利要求31所述的振子器件制造方法，其特征在于上述封壳还具有设于上述凹部内的通往上述片状晶体的配线部和设于上述配线部与上述台座间的用于存积剩余的上述接合材料的槽部。
33.根据权利要求26所述的振子器件制造方法，其特征在于上述封壳为陶瓷封壳。
34.根据权利要求18所述的振子器件制造方法，其特征在于上述第1基准部为朝第1方向平行地形成的多个槽，上述第2基准部具有大体朝上述第1方向平行地形成的多个槽。
35.根据权利要求34所述的振子器件制造方法，其特征在于形成于上述第1基准部的槽的条数与形成于上述第2基准部的槽的条数相同。
36.根据权利要求18所述的振子器件制造方法，其特征在于上述振子为片状晶体。
全文摘要
本发明的目的在于通过使振子正确地按预定角度对位到封壳的预定位置并进行接合，从而提供一种小型、振动特性稳定的可靠性高的振子器件。本发明的振子器件的特征在于具有振子、封壳、台座、及接合材料；该振子具有基部和振动脚，该基部具有第1基准部；该台座设于封壳内，具有第2基准部；该接合材料由利用表面张力的自定位使第1基准部与第2基准部对齐地将振子固定于台座。
文档编号H03H9/05GK1934413SQ200580008670
公开日2007年3月21日 申请日期2005年2月23日 优先权日2004年3月19日
发明者池田智夫, 新井勋, 宫内浩 申请人:西铁城时计株式会社