Nova Patents
JP5658355B2

Micromachined piezoelectric x-axis gyroscope

Abstract

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JP5658355B2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 91

Term

Projected expiry 18 April 2031.

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  4. Today
  5. Projected expiry

26 claims: 8 independent, 18 dependent

  1. 1
    ほぼ第1の平面内に延設する基材、 前記基材上の第1の軸にほぼ沿って形成された第1の複数の電極、 前記基材上の第2の軸にほぼ沿って形成された第2の複数の電極、 前記基材に取り付けられた第1のアンカー、 前記第1のアンカーに取り付けられ、ほぼ第2の平面内に延設し、前記第2の軸に沿った運動にほぼ制約されるフレーム 、 前記フレームに取り付けられ、ほぼ前記第2の平面内に延設するプルーフマスであって、前記プルーフマスが、前記第1の軸に沿って延設する第1の複数のスロット及び前記第2の軸に沿って延設する第2の複数のスロットを有し、前記プルーフマスが、前記第1の軸及び前記第二の軸に沿った運動にほぼ制約されるプルーフマス 、並びに、 前記プルーフマスを前記フレームに結合する少なくとも2対の第1の屈曲部であって、前記第1の屈曲部が互いに平行であり、前記第1の屈曲部の第1の対が前記第1のアンカーの第1の側部に配置され、前記第1の屈曲部の第2の対が前記第1のアンカーの第2の側部に配置され、前記第1の屈曲部が、前記プルーフマスが前記フレームに前記第1の軸に沿った運動を発生させることなく前記第1の軸に沿って運動することを可能とする、第1の屈曲部 を備え、 前記第1の軸に沿って印加された横方向加速度に応答する前記プルーフマスの横方向の運動によって、前記第2の複数の電極において静電容量の第1の変化が発生し、 前記第2の軸に沿って印加された横方向加速度に応答する前記プルーフマスの横方向の運動によって、前記第1の複数の電極において静電容量の第2の変化が発生し、 前記第1及び第2の複数の電極が、前記第1の平面と前記第2の平面との間に配設された第3の平面内に実質的に形成され、前記第3の平面が、ギャップによって前記第2の平面から離隔された、加速度計。
  2. 2
    前記フレームを前記第1のアンカーに結合する第2の屈曲部をさらに備え、前記第2の屈曲部によって、前記プルーフマスおよび前記フレームが、前記第2の軸に沿って共に運動することが可能となる、 請求項1 に記載の加速度計。
  3. 3
    前記フレームが、前記第1のアンカーを取り囲み、前記プルーフマスが、前記フレームを取り囲む、 請求項1または2 に記載の加速度計。
  4. 4
    1つまたは複数のスロットが、前記プルーフマスを完全に貫通して延設する、 請求項1から3 のいずれか一項に記載の加速度計。
  5. 5
    1つまたは複数のスロットが、前記プルーフマスを部分的にのみ貫通して延設する、 請求項1から4 のいずれか一項に記載の加速度計。
  6. 6
    前記フレームが、前記第1の軸に沿って延設する第3の複数のスロットを含む、 請求項1から5 のいずれか一項に記載の加速度計。
  7. 7
    前記プルーフマスおよび前記フレームの少なくとも1つが、少なくとも一部が、金属から形成される、 請求項1から6 のいずれか一項に記載の加速度計。
  8. 8
    前記フレームが、前記第1のアンカーに結合された第1の部分を含み、前記第1の部分が、前記第1のアンカーに近接する応力分離スリットを有する、 請求項1から7 のいずれか一項に記載の加速度計。
  9. 9
    前記プルーフマスに結合された追加質量並びに、 前記基材上の第3の電極及び第4の電極をさらに備え、 前記追加質量と前記第3及び第4の電極との間の静電容量が、前記プルーフマスに印加された法線加速度に応答して変化する、 請求項1から8 のいずれか一項に記載の加速度計。
  10. 10
    前記基材上に形成された第2のアンカー、 前記第2のアンカーに取り付けられた屈曲部であって、前記屈曲部及び前記第2のアンカーがピボットを形成する、屈曲部、 前記基材上に形成された第3の電極、 前記基材上に形成された第4の電極、並びに、 前記第3の電極に近接する第1の側面及び前記第4の電極に近接する第2の側面を有する第2のプルーフマスであって、前記第2のプルーフマスが、前記ピボットに隣接して配設され、前記第2のプルーフマスが、前記ピボットに結合され、前記ピボットの周りで回転するように構成され、前記回転によって前記第3の電極における静電容量の第3の変化及び前記第4の電極における静電容量の第4の変化が発生する、第2のプルーフマスをさらに含む、 請求項1から9 のいずれか一項に記載の加速度計。
  11. 11
    前記プルーフマスの重心が、前記ピボットから実質的にオフセットしている、 請求項10 に記載の加速度計。
  12. 12
    前記第2のプルーフマスが、前記第2のアンカーに結合された第1の部分を含み、前記第1の部分が、前記第2のアンカーに近接する応力分離スリットを有する、 請求項10 に記載の加速度計。
  13. 13
    前記第2のプルーフマスが、ねじり屈曲部を介して前記第1の部分に結合される第2の部分を含む、 請求項12 に記載の加速度計。
  14. 14
    前記ねじり屈曲部が、前記応力分離スリットに対してほぼ垂直である、 請求項13 に記載の加速度計。
  15. 15
    ほぼ第1の平面内に延設する基材手段、 前記基材上の第1の軸にほぼ沿って形成された第1の電極手段、 前記基材上の第2の軸にほぼ沿って形成された第2の電極手段、 前記基材手段に取り付けられた第1のアンカー手段、 前記第1のアンカー手段に取り付けられ、ほぼ第2の平面内に延設し、前記第2の軸に沿った運動にほぼ制約されるフレーム手段 、 前記フレーム手段に取り付けられ、ほぼ前記第2の平面内に延設し、前記第1の軸及び前記第2の軸に沿った運動にほぼ制約されるプルーフマス手段、 及び、 前記プルーフマス手段を前記フレーム手段に結合する少なくとも2対の第1の屈曲部手段であって、前記第1の屈曲部手段が互いに平行であり、前記第1の屈曲部手段の第1の対が前記第1のアンカー手段の第1の側部に配置され、前記第1の屈曲部手段の第2の対が前記第1のアンカー手段の第2の側部に配置され、前記第1の屈曲部手段が、前記プルーフマス手段が前記フレーム手段に前記第1の軸に沿った運動を発生させることなく前記第1の軸に沿って運動することを可能とする、第1の屈曲部手段 を備え、 前記第1の軸に沿って印加された横方向加速度に応答する前記プルーフマス手段の横方向の運動によって、前記第2の電極手段における静電容量の第1の変化が発生し、 前記第2の軸に沿って印加された横方向加速度に応答する前記プルーフマス手段の横方向の運動によって、前記第1の電極手段における静電容量の第2の変化が発生し、 前記第1及び第2の複数の電極手段が、前記第1の平面と前記第2の平面との間に配設された第3の平面内に実質的に形成され、前記第3の平面が、ギャップによって前記第2の平面から離隔された、加速度計。
  16. 16
    前記プルーフマス手段及び前記フレーム手段が、前記第2の軸に沿って共に運動することを可能にする第2の屈曲部手段をさらに備える、 請求項15 に記載の加速度計。
  17. 17
    加速度計を製造する方法であって、 ほぼ第1の平面内に延設する基材上に、以下の、 第1の軸にほぼ沿った第1の複数の電極、 第2の軸にほぼ沿った第2の複数の電極、及び、 第1のアンカー、 を形成する段階、並びに、 ほぼ前記第2の平面内に延設するフレーム及びプルーフマスを形成する段階であって、前記第1及び第2の複数の電極が、前記第1の平面と前記第2の平面との間に配設された第3の平面内に実質的に形成され、前記第3の平面が、ギャップによって前記第2の平面から離隔され、前記プルーフマスを形成するプロセスが、 前記第1の軸にほぼ沿って延設する前記プルーフマス内に第1の複数のスロットを形成する段階、及び、 前記第2の軸にほぼ沿って延設する前記プルーフマス内に第2の複数のスロットを形成する段階を含み、 前記フレームを形成するプロセスが、 前記プルーフマスを前記フレームに取り付け、前記プルーフマスが、前記フレームの前記第1の軸に沿った運動を発生させることなく前記第1の軸にほぼ沿って運動することを可能にするように構成された 少なくとも2対の 第1の屈曲部を形成する段階 であって、前記第1の屈曲部が互いに平行であり、前記第1の屈曲部の第1の対が前記第1のアンカーの第1の側部に配置され、前記第1の屈曲部の第2の対が前記第1のアンカーの第2の側部に配置されるようにする段階 、並びに 前記フレームを前記第1のアンカーに取り付けるように構成され、前記フレームを、前記第2の軸に沿って動くようにほぼ制約するように構成され、前記プルーフマス及び前記フレームが前記第2の軸に沿って共に運動することを可能にするように構成された、第2の屈曲部を形成する段階を伴う、フレーム及びプルーフマスを形成する段階を備える、加速度計を製造する方法。
  18. 18
    前記第1及び第2の複数の電極を前記基材上に形成するプロセスが、前記第1及び第2の複数の電極を前記基材上に成膜する段階を含む、 請求項17 に記載の方法。
  19. 19
    前記プルーフマスを形成するプロセスが、電気メッキプロセスを伴う、 請求項17または18 に記載の方法。
  20. 20
    前記フレームを形成するプロセスが、前記第1のアンカーの周囲に前記フレームを形成する段階を伴う、 請求項17から19 のいずれか一項に記載の方法。
  21. 21
    前記プルーフマスを形成するプロセスが、前記フレームの周囲に前記プルーフマスを形成する段階を伴う、 請求項17から20 のいずれか一項に記載の方法。
  22. 22
    前記プルーフマスを形成するプロセスが、前記プルーフマスを少なくとも部分的に貫通する1つまたは複数のスロットを形成する段階を伴う、 請求項17から21 のいずれか一項に記載の方法。
  23. 23
    前記フレームを形成するプロセスが、前記フレーム内であって前記第1の軸に沿って延設する第3の複数のスロットを形成する段階を伴う、 請求項17から22 のいずれか一項に記載の方法。
  24. 24
    前記フレームを形成するプロセスが、 前記第1のアンカーに結合された第1の部分を形成する段階、及び 前記第1のアンカーに近接する前記第1の部分に応力分離スリットを形成する段階を伴う、 請求項17から23 のいずれか一項に記載の方法。
  25. 25
    前記基材上に複数の加速度計の特徴を部分的に形成する段階、及び 構造が部分的に形成された後に前記基材をサブパネルに分割する段階をさらに備え、 前記電気メッキプロセスが、前記サブパネルを用いて実施される、 請求項19 に記載の方法。
  26. 26
    前記特徴を部分的に形成する段階が、成膜プロセス、パターン形成プロセス及びエッチングプロセスを伴う、 請求項25 に記載の方法。
Independent claims26