CN103363974A - 振动片、陀螺仪传感器、电子设备和移动体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供振动片、陀螺仪传感器、电子设备和移动体。作为课题，如果仅通过1对悬臂来支撑基部，则无法最大限度地引起第2振动臂的运动。驱动系统的布线和检测系统的布线混合安装在1对悬臂上，振动片的噪声特性和温度特性劣化。作为解决手段，第1振动臂（26a、26b）从基部（25）起沿着第1方向（D1）延伸。第2振动臂（27a、27b）从基部（25）起沿着第2方向（D2）延伸。第1悬臂（32a、32b）从固定部（19）起延伸，并与基部（25）的第1连接部（34）连接。第2悬臂（33a、33b）从固定部（19）起延伸，并与基部（25）的第2连接部（37）连接。
Description
技术领域
本发明涉及振动片、利用了该振动片的陀螺仪传感器、安装了该振动片的电子设备和移动体等。
背景技术
陀螺仪传感器中使用的振动片已经是一般公知的。例如在专利文献1和专利文献2所记载的振动片中，从基部起在第1方向上延伸出1对第1振动臂，从基部起在与第1方向相反的第2方向上延伸出1对第2振动臂。例如利用1对第1振动臂来激励出振动。此时，当向振动片施加角速度运动时，由于科里奥利力的作用，使得第1振动臂的振动方向发生变化。与科里奥利力对应地在特定方向上产生新的力分量。该力分量引起第2振动臂的运动。这样，基于第2振动臂的运动，检测与角速度对应的力分量。
【专利文献1】日本特开2011-75415号公报
【专利文献2】日本特开2004-251663号公报
基部被贯通基部的重心（振动静止点）的1对悬臂支撑。当施加科里奥利力时，第2振动臂绕着基部的重心（振动静止点）振动。然而，如果只是通过1对悬臂支撑基部，则无法最大限度地引起第2振动臂的运动。此外，驱动系统的布线和检测系统的布线混合地安装在1对悬臂上，在两种布线之间会产生较大的静电耦合。由此，产生不必要的信号，振动片的噪声特性和温度特性劣化。
发明内容
为了解决上述课题中的至少一个课题，本发明可以作为下述方式或应用例来实现。
（1）本发明的一个方式涉及一种振动片，该振动片具有：基部；第1振动臂，其从所述基部起沿着第1方向延伸；第2振动臂，其从所述基部起沿着与所述第1方向相反的第2方向延伸；固定部，其保持所述基部；第1悬臂，其从所述固定部起延伸，与所述基部的第1连接部连接；以及1对第2悬臂，它们从所述固定部起，以夹着所述第1悬臂的方式延伸，并与所述基部的第2连接部连接，将所述第1振动臂和所述第2振动臂中的一方作为驱动用振动臂，将另一方作为检测用振动臂。另外，这里所说的“夹着”，还包含如下结构：在物体与物体之间配置有与它们在空间上分离的物体。可以将第1悬臂配置在1对第2悬臂之间的空间中。以下也是同样。
这样的振动片可以用于角速度的检测。在角速度的检测中，通过驱动用振动臂来激励振动。此时，当向振动片施加角速度运动时，由于科里奥利力的作用，驱动用振动臂的振动方向发生变化。与科里奥利力对应地在特定方向产生新的力分量。该力分量引起检测用振动臂的运动。这样，基于检测用振动臂的运动，检测与角速度对应的力分量。根据本发明人的验证，在该振动片中基部由至少3个悬臂支撑，因此，与利用通过贯通基部重心的1对悬臂来支撑基部的情况相比，检测用振动臂的运动幅度增大。因此，能够提高检测精度。
（2）可以是，所述固定部比所述第1振动臂至少更靠所述第1方向侧，所述第2连接部比所述第1连接部更靠所述第2方向侧。根据该结构，能够更牢固地对基部进行单侧支撑。
（3）可以是，振动片具有：第1布线，其配置在所述第1悬臂上，与设置在所述第1振动臂上的第1电极连接；以及第2布线，其配置在所述第2悬臂上，与设置在所述第2振动臂上的第2电极连接。
在该振动片中，第1布线和第2布线能够相互隔离。第1布线和第2布线能够在空间上相互隔离。其结果，相比于与固定在驱动用振动臂上的电极连接的布线以及与固定在检测用振动臂上的电极连接的布线同处于1个悬臂上的情况，能够显著地减小第1布线和第2布线之间的静电耦合。这样的静电耦合的减小有助于S/N比的提高。
（4）可以是，所述固定部具有：第1固定片，在第1固定片上设置有与所述第1布线连接的第1导电端子，并且该第1固定片与所述第1悬臂连接；以及第2固定片，在该第2固定片上设置有与所述第2布线连接的第2导电端子，并且该第2固定片从所述第1固定片起，以夹着所述第1悬臂的方式延伸，分别与所述第2悬臂连接。
在该振动片中，能够使得第2导电端子远离于第1导电端子。即便使得第2导电端子远离于第1导电端子，也能够避免固定部的扩大。这样，能够避免振动片整体的尺寸增大。能够在不导致尺寸增大的情况下，在固定部上配置多个导电端子。
（5）可以是，所述第2固定片的宽度大于所述第2悬臂的宽度。能够提高第2固定片的刚性。
（6）可以是，在所述第1导电端子与所述第2导电端子之间配置有接地用的导电端子。接地用的导电端子在第1导电端子和第2导电端子之间实现屏蔽功能。因此，能够可靠地避免第1导电端子和第2导电端子之间的静电耦合。
（7）可以是，所述第1悬臂是分别从所述固定部起延伸，并与两个所述第1连接部分别连接的1对第1悬臂。根据这样的结构，基部由4个悬臂支撑，因此能够提高振动片的冲击强度。而且，能够将第1布线分别分配在1对第1悬臂上，能够提高布线的自由度。
（8）可以是，所述第1悬臂是从所述固定部起延伸，并与1个所述第1连接部连接的1个第1悬臂。根据这样的结构，能够使得振动片的构造简单化。而且，能够使得第1悬臂最大限度地远离于1对第2悬臂。能够使得第1悬臂和第2悬臂以最大的空间相互隔离。因此，能够最大限度地减小第1布线和第2布线之间的静电耦合。
（9）在振动片中，可以是，所述第1悬臂和所述第2悬臂中的至少一方在所述固定部与所述基部之间具有至少两个弯部。利用弯部，能够在不导致振动片的尺寸增大的情况下，增大第1悬臂和第2悬臂的全长。如果这样地增大了全长，则基部的支撑刚性减弱。其结果，能够减弱来自外部的振动传递，能够提高耐震特性和耐冲击性。
（10）振动片可以安装在陀螺仪传感器中使用。陀螺仪传感器可以具有振动片。
（11）振动片可以安装在电子设备中使用。电子设备可以具有振动片。
（12）振动片可以安装在移动体中使用。移动体可以具有振动片。
附图说明
图1是概略地示出第1实施方式的陀螺仪传感器的结构的垂直剖面图。
图2是概略地示出振动片的正面结构的放大俯视图。
图3是从正面侧概略地示出振动片的背面结构的放大透视俯视图。
图4是概略地示出第2振动臂即驱动用振动臂的振动的情形的振动片立体图。
图5是概略地示出第1振动臂即检测用振动臂的振动的情形的振动片立体图。
图6是示出确定振动片的灵敏度的仿真结果的图。
图7是概略地示出第2实施方式的陀螺仪传感器中安装的振动片的正面结构的放大俯视图。
图8是从正面侧概略地示出第2实施方式的陀螺仪传感器中安装的振动片的背面结构的放大俯视图。
图9是概略地示出第3实施方式的陀螺仪传感器中安装的振动片的正面结构的放大俯视图。
图10是概略地示出第3实施方式的变形例的陀螺仪传感器中安装的振动片的正面结构的放大俯视图。
图11是概略地示出第4实施方式的陀螺仪传感器中安装的振动片的正面结构的放大俯视图。
图12是概略地示出第4实施方式的变形例的陀螺仪传感器中安装的振动片的正面结构的放大俯视图图。
图13是概略地示出第5实施方式的陀螺仪传感器中安装的振动片的正面结构的放大俯视图。
图14是从正面侧概略地示出第5实施方式的陀螺仪传感器中安装的振动片的背面结构的放大俯视图。
图15是概略地示出第5实施方式的变形例的陀螺仪传感器中安装的振动片的正面结构的放大俯视图。
图16是概略地示出作为电子设备的一个具体例子的智能手机的结构的概念图。
图17是概略地示出作为电子设备的其他具体例的数字静态照相机的结构的概念图。
图18是概略地示出作为移动体的一个具体例子的汽车的结构的概念图。
1：陀螺仪传感器，15：振动片，15a：振动片，15b：振动片，15c：振动片，15d：振动片，15e：振动片，19：固定部，25：基部，26a：第1振动臂，26b：第1振动臂，27a：第2振动臂，27b：第2振动臂，29：第1固定片，31：第2固定片，32a：第1悬臂，32b：第1悬臂，33a：第2悬臂，33b：第2悬臂，34：第1连接部，37：第2连接部，41a：第1电极（第1检测电极），41b：第1电极（第1检测电极），42a：第1电极（第2检测电极），42b：第1电极（第2检测电极），43a：第2电极（第1驱动电极），43b：第2电极（第1驱动电极），44a：第2电极（第2驱动电极），44b：第2电极（第2驱动电极），45a：第1布线（第1检测布线），45b：第1布线（第1检测布线），46a：第1布线（第2检测布线），46b：第1布线（第2检测布线），47：第2布线（第1驱动布线），48：第2布线（第2驱动布线），49a：第1导电端子（信号端子），49b：接地用的导电端子（接地端子），51a：第1导电端子（信号端子），51b：接地用的导电端子（接地端子），52：第2导电端子（第1驱动端子），53：第2导电端子（第2驱动端子），56：弯部，59：第1悬臂，63：弯部，101：电子设备（智能手机），103：电子设备（数字静态照相机），106：移动体（汽车），D1：第1方向，D2：第2方向。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。另外，以下说明的本实施方式不对权利要求书中记载的本发明的内容进行不当的限定，本实施方式中说明的所有结构并非都是作为本发明的解决手段所必需的。
（1）第1实施方式的陀螺仪传感器的结构
图1概略地示出第1实施方式的陀螺仪传感器11的结构。陀螺仪传感器11具有例如箱形的容器12。容器12具有容器主体13和盖部件14。容器主体13的开口被盖部件14气密地密封。容器12的内部空间例如可以进行真空密封。容器12作为刚体发挥作用。至少盖部件14可以由导体形成。如果盖部件14接地，则盖部件14能够针对电磁波发挥屏蔽效应。
在容器12中收纳有振动片15和IC（集成电路）芯片16。振动片15和IC芯片16配置在容器12的内部空间内。振动片15具有主体17和导电膜18。在主体17的正面层叠有导电膜18。导电膜18可以由金（Au）、铜（Cu）、其他的金属等导电材料形成。导电膜18可以由薄膜或厚膜构成。由图1可知，振动片15的主体17具有正面17a和背面17b。正面17a在第1基准平面RP1内延展。背面17b在第2基准平面RP2内延展。第2基准平面RP2与第1基准平面RP1平行地延展。在此，主体17整体由1个压电体形成。压电体例如可以使用石英。
振动片15被单侧支撑在容器主体13上。在单侧支撑中，在主体17的一端划分出固定部19。在固定部19上配置有连接端子组21。连接端子组21由在背面17b上延展的导电膜18的一部分形成。连接端子组21包含多个连接端子即导电材料制的焊盘。后面会对连接端子进行详细叙述。另一方面，在容器主体13的底板上配置有导电端子组22。导电端子组22包含多个连接端子即导电材料制的焊盘。振动片15的连接端子组21与底板上的导电端子组22接合。在接合时，例如可以使用焊锡凸块或金凸块等导电接合件23。这样，振动片15通过固定部19固定于容器主体13的底板上。导电端子组22通过导电膜18的布线（未图示）与IC芯片16连接。IC芯片16例如可以粘结在容器主体13的底板上。
如图2所示，振动片15的主体17具有基部25、1对第1振动臂26a、26b以及1对第2振动臂27a、27b。1对第1振动臂26a、26b从基部25起在第1方向D1上延伸。第1振动臂26a、26b被单侧支撑在基部25上。第1振动臂26a、26b相互平行地延伸。以关于对称面28面对称的方式制作第1振动臂26a、26b，所述对称面28包含基部25的重心，并且与第1和第2基准平面RP1、RP2垂直。在此，1对第1振动臂26a、26b作为1对检测用振动臂发挥作用。基部25具有预定的刚性。
1对第2振动臂27a、27b从基部25起在第2方向D2上延伸。第2方向D2相当于第1方向D1的反方向。第2振动臂27a、27b被单侧支撑在基部25上。第2振动臂27a、27b相互平行地延伸。以关于对称面28面对称的方式制作第2振动臂27a、27b，所述对称面28包含基部25的重心，并且与第1和第2基准平面RP1、RP2垂直。在此，1对第2振动臂27a、27b作为1对驱动用振动臂发挥作用。
固定部19比第1振动臂26a、26b至少更靠第1方向D1侧。固定部19具有第1固定片29和1对第2固定片31。第1固定片29与前述的对称面28垂直，并且在远离对称面28的第3方向D3上延伸。在第1固定片29的两端分别连接着第2固定片31。各个第2固定片31在第2方向D2上延伸。固定部19具有预定的刚性。固定部19作为刚体发挥作用。
振动片15的主体17具有至少1个第1悬臂32a、32b和1对第2悬臂33a、33b。在此，在主体17上划分出1对第1悬臂32a、32b。第1悬臂32a、32b从固定部19的第1固定片29起，以夹着1对第1振动臂26a、26b的方式分别进行延伸。第1悬臂32a、32b的末端分别与基部25的第1连接部34连接。两个第1连接部34位于1对第1振动臂26a、26b的两侧。在此，各个第1悬臂32a、32b由第1直臂35a和第2直臂35b构成。第1直臂35a从第1固定片29起在第2方向D2上直线地延伸。第2直臂35b从第1连接部34起在第3方向D3上延伸。第2直臂35b的末端与第1直臂35a的末端结合。这样，在第1悬臂32a、32b中形成有1个弯部36。在此，第2直臂35b可以在通过基部25的重心的1条直线上延伸。弯部36可以弯折地构成，也可以弯曲地构成。
第2悬臂33a、33b从固定部19的第2固定片31起，以夹着1对第1悬臂32a、32b的方式分别进行延伸。第2悬臂33a、33b的末端与基部25的第2连接部37连接。第2连接部37比第1连接部34更靠第2方向D2侧。在此，各个第2悬臂33a、33b由第3直臂38a、第4直臂38b、第5直臂38c以及第6直臂38d构成。第3直臂38a从第2固定片31起在第2方向D2上直线地延伸。第6直臂38d从第2连接部37起在第3方向D3上延伸。第5直臂38c从第6直臂38d的末端起在第2方向D2上延伸。第4直臂38b从第5直臂38c的末端起在第3方向D3上延伸。第4直臂38b的末端与第3直臂38a的末端结合。这样，在第2悬臂33a、33b中形成有3个弯部39。弯部39可以弯折地构成，也可以弯曲地构成。
第2悬臂33a、33b的宽度W1小于第2固定片31的宽度W2。在与第2悬臂33a、33b和第2固定片31的长度方向垂直的方向上，例如在第1基准平面RP1内确定宽度W1、W2。这样，第2固定片31的刚性比第2悬臂33a、33b高。在此，第2固定片31、第3直臂38a以及第5直臂38c与对称面28平行地延伸，因此，它们的宽度W2、W1可以在第1基准平面RP1内沿着第3方向D3进行测定。第4直臂38b和第6直臂38d在与对称面28垂直的方向上延伸，因此，它们的宽度W1可以在第1基准平面RP1内，沿着第1方向D1（或者第2方向D2）进行测定。在并非像本实施方式这样主体17的厚度完全一样的情况下，当调整刚性时，只要考虑第2悬臂33a、33b和第2固定片31中与长度方向垂直的剖面的大小即可。
导电膜18形成两对第1检测电极（第1电极）41a、41b和两对第2检测电极（第1电极）42a、42b。第1检测电极41a、41b被固定于一方的第1振动臂26a。第1检测电极的信号电极41a在第1振动臂26a的正面和背面，从第1振动臂26a的根部朝向末端延伸。信号电极41a彼此在基部25处相互连接。第1检测电极的接地电极41b在第1振动臂26a的正面和背面，沿着第1振动臂26a的全长延伸。接地电极41b彼此在第1振动臂26a的末端相互连接。在信号电极41a和接地电极41b之间夹着第1振动臂26a。与一方的第1振动臂26a的变形相应地，从信号电极41a和接地电极41b取出电流。
第2检测电极42a、42b被固定于另一方的第1振动臂26b。第2检测电极的信号电极42a在第1振动臂26b的正面和背面，从第1振动臂26b的根部朝向末端延伸。信号电极42a彼此在基部25处相互连接。第2检测电极的接地电极42b在第1振动臂26b的正面和背面，沿着第1振动臂26b的全长延伸。接地电极42b彼此在第1振动臂26b的末端相互连接。在信号电极42a和接地电极42b之间夹着第1振动臂26b。与另一方的第1振动臂26b的变形相应地，从信号电极42a和接地电极42b取出电流。
导电膜18形成两对第1驱动电极（第2电极）43a、43b和两对第2驱动电极（第2电极）44a、44b。第1驱动电极43a被固定于一方的第2振动臂27a。第1驱动电极43a在第2振动臂27a的根部侧，在第2振动臂27a的正面和背面延展。在第1驱动电极43a彼此之间夹着第2振动臂27a。第1驱动电极43b被固定于另一方的第2振动臂27b。第1驱动电极43b在第2振动臂27b的自由端侧，在第2振动臂27b的正面和背面延展。在第1驱动电极43b彼此之间夹着第2振动臂27b。第1驱动电极43b在基部25处与第1驱动电极43a连接。
第2驱动电极44a被固定于一方的第2振动臂27a。第2驱动电极44a在第2振动臂27a的自由端侧，在第2振动臂27a的正面和背面延展。在第2驱动电极44a彼此之间夹着第2振动臂27a。第2驱动电极44b被固定于另一方的第2振动臂27b。第2驱动电极44b在第2振动臂27b的根部侧，在第2振动臂27b的正面和背面延展。在第2驱动电极44b彼此之间夹着第2振动臂27b。第2驱动电极44b在基部25处与第2驱动电极44a连接。当在第1驱动电极43a、43b与第2驱动电极44a、44b之间施加电场时，第2振动臂27a、27b发生变形。
导电膜18形成第1检测布线（第1布线）45a、45b和第2检测布线（第1布线）46a、46b。第1检测布线45a、45b被固定于一方的第1悬臂32a。第1检测布线的信号布线45a和接地布线45b沿着第1悬臂32a的全长，在第1悬臂32a上延伸。信号布线45a与信号电极41a连接。接地布线45b与接地电极41b连接。第2检测布线46a、46b被固定于另一方的第1悬臂32b。第2检测布线的信号布线46a和接地布线46b沿着第1悬臂32b的全长，在第1悬臂32b上延伸。信号布线46a与信号电极42a连接。接地布线46b与接地电极42b连接。
导电膜18形成第1驱动布线（第2布线）47和第2驱动布线（第2布线）48。第1驱动布线47被固定于一方的第2悬臂33b。第1驱动布线47沿着第2悬臂33b的全长，在第2悬臂33b上延伸。第1驱动布线47与第1驱动电极43a、43b连接。第2驱动布线48被固定于另一方的第2悬臂33a。第2驱动布线48沿着第2悬臂33a的全长，在第2悬臂33a上延伸。第2驱动布线48与第2驱动电极44a、44b连接。
如图3所示，连接端子组21包含1对第1检测端子49a、49b和1对第2检测端子51a、51b。第1检测端子的信号端子（第1导电端子）49a和第2检测端子的信号端子（第1导电端子）51a被固定于第1固定片29。信号端子49a、51a被配置在1对第1悬臂32a、32b的内侧。第1检测端子的信号端子49a与第1检测布线的信号线45a连接。第2检测端子的信号端子51a与第2检测布线的信号线46a连接。信号端子49a、51a作为导电材料制的焊盘而形成。
第1检测端子的接地端子（接地用的导电端子）49b和第2检测端子的接地端子（接地用的导电端子）51b被分别固定于第2固定片31。第1检测端子的接地端子49b与第1检测布线的接地布线45b连接。第2检测端子的接地端子51b与第2检测布线的接地布线46b连接。接地端子49b、51b作为导电材料制的焊盘而形成。
连接端子组21还包含第1驱动端子（第2导电端子）52和第2驱动端子（第2导电端子）53。第1驱动端子52和第2驱动端子53被分别固定于第2固定片31。第1驱动端子52与第1驱动布线47连接。第2驱动端子53与第2驱动布线48连接。在第1驱动端子52与第2检测端子的信号端子51a之间配置有第2检测端子的接地端子51b。在第2驱动端子53与第1检测端子的信号端子49a之间配置有第1检测端子的接地端子49b。
（2）第1实施方式的陀螺仪传感器的动作
接着，对陀螺仪传感器11的动作进行简单的说明。如图4所示，在进行角速度的检测时，通过第2振动臂27a、27b激励产生振动。当激励产生振动时，从第1驱动端子52和第2驱动端子53向振动片15输入驱动信号。其结果，在第1驱动电极43a、43b与第2驱动电极44a、44b之间向振动片15的主体17作用电场。通过输入特定频率的波形，使得第2振动臂27a、27b在第1基准平面RP1和第2基准平面RP2之间进行弯曲运动。反复地相互远离或相互靠近。
当向陀螺仪传感器11施加角速度运动时，如图5所示，由于科里奥利力的作用，第2振动臂27a、27b的振动方向发生变化。引起所谓的行走模式激励。此时，与科里奥利力对应地产生与对称面28平行的新的力分量。第2振动臂27a、27b与对称面28平行地进行弯曲运动。第2振动臂27a、27b绕着基部25的重心摆动。
第2振动臂27a、27b的行走模式激励从基部25传播到第1振动臂26a、26b。其结果，基于与对称面28平行的力分量，引起第1振动臂26a、26b的运动。第1振动臂26a、26b与对称面28平行地进行弯曲运动。第1振动臂26a、26b绕着基部25的重心摆动。与这样的弯曲运动相应地，在第1振动臂26a、26b中，基于压电效应，在主体17上产生电场，生成电荷。第1振动臂26a的弯曲运动使得第1检测电极的信号电极41a与接地电极41b之间产生电位差。该电位差从第1检测端子49a、49b输出。同样，第1振动臂26b的弯曲运动使得第2检测电极的信号电极42a与接地电极42b之间产生电位差。该电位差从第2检测端子51a、51b输出。这样，从陀螺仪传感器11输出与角速度相应的电信号。
本发明人对振动片15的灵敏度进行了观察。在观察时利用了计算机仿真。如上所述，在第2振动臂27a、27b进行屈曲振动的状态下，当向振动片15施加角速度运动，在第1振动臂26a、26b中激励产生行走模式的振动。对第1振动臂26a、26b的振动振幅即振动片15的灵敏度进行了测定。在观察时，本发明人准备了第1比较例和第2比较例。如图6所示，在第1比较例的仿真模型M中省略了支撑构造。利用基部25、第1振动臂26a、26b以及第2振动臂27a、27b来构建仿真模型M。在第2比较例的仿真模型MS中，利用贯通基部25的重心的1对悬臂ARM来支撑基部25。将悬臂ARM限定为两个。
如图6所示确认到：在第1实施方式的振动片15中，与第1比较例和第2比较例相比，第1振动臂26a、26b的运动幅度增大。因此确认到：在振动片15中，与第1比较例和第2比较例相比，提高了检测灵敏度。
此外，在该振动片15中，第1检测布线45a、45b和第2检测布线46a、46b被分别固定于第1悬臂32a、32b。第1驱动布线47和第2驱动布线48被固定于第2悬臂33a、33b。第1检测布线45a、45b和第2检测布线46a、46b可以在空间上与第1驱动布线47和第2驱动布线48隔离。其结果，相比于与固定在第2振动臂27a、27b（驱动用振动臂）上的电极连接的布线以及与固定在第1振动臂26a、26b（检测用振动臂）上的电极连接的布线同处于1个悬臂上的情况，能够显著地减小第1和第2检测布线45a、45b，46a、46b与第1和第2驱动布线47、48之间的静电耦合。这样的静电耦合的减小非常有助于陀螺仪传感器11的S/N比的提高。
在固定部19中，在第1固定片29上结合着第2固定片31。第2固定片31比第1固定片29更靠第2方向D2侧。因此，能够朝向第2方向D2侧，使得第1驱动端子52和第2驱动端子53远离于第1固定片29。即便使得第1驱动端子52和第2驱动端子53远离于第1检测端子（特别是信号端子49a）和第2检测端子（特别是信号端子51a），也能够避免固定部19在第1方向D1上扩大。这样，能够避免振动片15整体的尺寸增大。能够在不导致尺寸增大的情况下，在固定部19上配置多个连接端子。
此外，在固定部19上，在信号端子49a、51a与第1和第2驱动端子52、53之间配置有接地端子49b、51b。接地端子49b、51b在信号端子49a、51a与第1和第2驱动端子52、53之间起到屏蔽功能。因此，能够可靠地避免信号端子49a、51a与第1和第2驱动端子52、53之间的静电耦合。
在该振动片15中，基部25由4个悬臂即第1悬臂32a、32b和第2悬臂33a、33b支撑。因此，能够提高振动片15的冲击强度。而且，能够将第1检测布线45a、45b和第2检测布线46a、46b分别分配在1对第1悬臂32a、32b上，能够提高布线的自由度。
（3）第2实施方式的陀螺仪传感器
图7和图8概略地示出第2实施方式的陀螺仪传感器中安装的振动片15a。在该振动片15a中，1对第1振动臂26a、26b作为1对驱动用振动臂发挥作用，1对第2振动臂27a、27b作为1对检测用振动臂发挥作用。第1检测电极41a、41b被固定于一方的第2振动臂27a，第2检测电极42a、42b被固定于另一方的第2振动臂27b。第1驱动电极43a、43b被分别固定于第1振动臂26b、26a，第2驱动电极44a、44b被分别固定于第1振动臂26a、26b。第1检测布线45a、45b被固定于一方的第2悬臂33a，第2检测布线46a、46b被固定于另一方的第2悬臂33b。而且，第1驱动布线47和第2驱动布线48被分别固定于第1悬臂32b、32a。第1检测端子的信号端子49a和第2检测端子的信号端子51a被分别固定于第2固定片31，第1驱动端子52和第2驱动端子53被固定于第1固定片29。其他的构造与振动片15同样。图中，对与振动片15等同的结构和构造标注相同的参照标号，省略这些结构和构造的详细说明。在这样的振动片15a中，也能够达到与前述振动片15同样的作用效果。
（4）第3实施方式的陀螺仪传感器
图9概略地示出第3实施方式的陀螺仪传感器中安装的振动片15b。在该振动片15b中，各个第1悬臂32a、32b由6个直臂55a～55f构成。直臂55a从第1固定片29起在第2方向D2上直线地延伸。直臂55f从第1连接部34起在第3方向D3上延伸。直臂55e从直臂55f的末端起在第1方向D1上延伸。直臂55a和直臂55e在同一直线上延伸。直臂55c与第2固定片31平行地延伸。直臂55c与直臂55a、55e相比，被配置在离第2固定片31更远的位置。直臂55b将直臂55c的一端连接至直臂55a的末端。直臂55d将直臂55c的另一端连接至直臂55e的末端。5个直臂55a～55e形成曲臂。直臂55a～55e彼此之间形成有4个弯部56。这样，在第1悬臂32a、32b上建立了至少两个弯部56。弯部56可以弯折地构成，也可以弯曲地构成。
在振动片15b中，使用5个直臂55a～55e来代替1个第1直臂35a，能够增大第1悬臂32a、32b的全长。其结果，能够对第1悬臂32a、32b附加弹性变形力。此外，能够减弱基部25的支撑刚性，其结果，能够减弱来自外部的振动传递。即，能够提高耐震特性和耐冲击性。此外，通过使直臂55c分别远离第1驱动端子52和第2驱动端子53，能够使得第1悬臂32a、32b上的第1检测布线45a、45b和第2检测布线46a、46b分别远离于第1驱动端子52和第2驱动端子53。其结果，能够进一步可靠地抑制各检测布线与各驱动端子之间的静电耦合。
图10概略地示出第3实施方式的变形例的陀螺仪传感器中安装的振动片15c。在此，将振动片15a的第1悬臂32a、32b置换成直臂55a～55f的组合。其他构造与振动片15a相同。能够使得第1悬臂32a、32b上的第1驱动布线47和第2驱动布线48分别远离于第1检测端子和第2检测端子的信号端子49a、51a。其结果，能够可靠地抑制各驱动布线与各检测端子之间的静电耦合。
（5）第4实施方式的陀螺仪传感器
图11概略地示出第4实施方式的陀螺仪传感器中安装的振动片15d。在该振动片15d中，各个第1悬臂32a、32b在固定部19和基部25之间直线地延伸。即，第1悬臂32a、32b由1个直臂形成。其结果，第1悬臂32a、32b的第1连接部34形成在基部25的端面上。第1连接部34从基部25的重心朝向第1方向D1侧进行了移动。各个第2悬臂33a、33b由两个直臂57a、57b构成。由此，能够尽可能地避免在悬臂中形成弯部。其结果，能够提高悬臂32a、32b、33a、33b的强度。而且，能够使振动片15d的加工简单化。其结果，能够降低制造成本。其他结构可以构成为与振动片15相同。另外，如图12所示，在基部25上，可以在第1连接部34与第2连接部37之间形成切口58。由此，能够使得基部25轻量化。由图6可知，根据本发明人的观察确认到：即便第1连接部34从基部25的重心朝向第1方向D1侧偏移，与第1比较例和第2比较例相比，仍然能够提高振动片15d中的检测灵敏度。在本实施方式中，可以是，1对第1振动臂26a、26b作为1对检测用振动臂发挥作用，另一方面，1对第2振动臂27a、27b作为1对驱动用振动臂发挥作用；也可以是，1对第1振动臂26a、26b作为1对驱动用振动臂发挥作用，另一方面，1对第2振动臂27a、27b作为1对检测用振动臂发挥作用。另外，在本实施方式中，虽然尽可能地避免形成弯部，不过，也可以在第1悬臂32a、32b中形成与前述的直臂55a～55e同样的曲臂。
（6）第5实施方式的陀螺仪传感器
图13概略地示出第5实施方式的陀螺仪传感器中安装的振动片15e。在该振动片15e中，使用1个第1悬臂59来代替1对第1悬臂32a、32b。第1悬臂59在1对第1振动臂26a、26b之间将基部25和固定部19相互连接。第1悬臂59可以在基部25与固定部19之间直线地延伸。在此，与振动片15a同样，1对第1振动臂26a、26b作为1对驱动用振动臂发挥作用，1对第2振动臂27a、27b作为1对检测用振动臂发挥作用。第1驱动布线47和第2驱动布线48被固定于1个第1悬臂59。
根据这样的结构，能够使得振动片15e的构造简单化。而且，能够使得第1悬臂59最大限度地远离于1对第2悬臂33a、33b。能够使得第1悬臂59和第2悬臂33a、33b以最大的空间相互隔离。能够最大限度地减小第1检测布线45a、45b和第2检测布线46a、46b与第1和第2驱动布线47、48之间的静电耦合。
如图15所示，第1悬臂59可以具有框体61。框体61被夹在直臂62a与直臂62b之间。直臂62a和直臂62b分别与相互平行地延伸的两个边连接。在框体61上形成有4个弯部63。这样，在第1悬臂59上建立了至少两个弯部63。由此，能够增大第1悬臂59的全长。其结果，能够对第1悬臂59附加弹性变形力。此外，能够减弱基部25的支撑刚性，其结果，能够减弱来自外部的振动传递。即，能够提高耐震特性和耐冲击性。弯部63可以弯折地构成，也可以弯曲地构成。
（7）电子设备及其他
图16概略地示出作为电子设备的一个具体例子的智能手机101。在智能手机101中安装有具备振动片15、15a～15e的陀螺仪传感器11。陀螺仪传感器11能够检测智能手机101的姿势。实施所谓的运动感测。可以将陀螺仪传感器11的检测信号提供到例如微型计算机芯片（MPU）102。MPU102能够根据运动感测来执行各种处理。另外，这样的运动感测还可以应用于便携电话机、便携式游戏机、游戏控制器、汽车导航系统、定点设备、头戴式显示器、平板电脑等电子设备。在实现运动感测时，安装陀螺仪传感器11。
图17概略地示出作为电子设备的其他具体例的数字静态照相机（以下称作“照相机”）103。在照相机103中安装有具备振动片15、15a～15e的陀螺仪传感器11。陀螺仪传感器11能够检测照相机103的姿势。可以将陀螺仪传感器11的检测信号提供到手抖校正装置104。手抖校正装置104能够根据陀螺仪传感器11的检测信号，例如使得镜头组105内的特定镜头移动。这样，能够对手抖进行校正。另外，手抖校正还可以应用于数字摄像机。在实现手抖校正时，安装陀螺仪传感器11。
图18概略地示出作为移动体的一个具体例子的汽车106。在汽车106上安装有具备振动片15、15a～15e的陀螺仪传感器11。陀螺仪传感器11能够检测车体107的姿势。可以将陀螺仪传感器11的检测信号提供到车体姿势控制装置108。车体姿势控制装置108例如能够根据车体107的姿势，控制悬架的软硬，并且控制各个车轮109的制动。另外，这样的姿势控制还可以应用于双足步行机器人和无线电控制直升机。在实现姿势控制时，安装陀螺仪传感器11。
另外，如上所述地对本实施方式进行了详细说明，但是，本领域技术人员能够容易地理解到，可以进行未脱离本发明的新颖事项和效果的多种变形。因此，这样的变形例全部包含于本发明的范围内。例如，在上述实施方式和变形例中，对使用石英作为振动片的形成材料的例子进行了说明，但是也可以使用石英以外的压电体材料。例如，可以使用氮化铝（AlN）、铌酸锂（LiNbO3）、钽酸锂（LiTaO3）、锆钛酸铅（PZT）、四硼酸锂（Li2B4O7）、硅酸镧镓（La3Ga5SiO14）等氧化物基板，或者使用在玻璃基板上层叠氮化铝或五氧化二钽（Ta2O5）等压电体材料而构成的层叠压电基板，或者使用压电陶瓷等。此外，也可以使用压电体材料以外的材料来形成振动片。例如，也可以使用硅半导体材料等形成振动片。此外，振动片的振动（驱动）方式不限于压电驱动。除了采用压电基板的压电驱动型的方式以外，在使用了静电力的静电驱动型或利用了磁力的洛伦兹驱动型等的振动片中，也能够应用本发明的结构并发挥其效果。此外，在说明书或附图中，无论在说明书或附图的任何位置，都可以将至少一次与更广义或同义的不同用语一起记载的用语置换为该不同用语。此外，陀螺仪传感器11和振动片15、15a～15e、智能手机101、照相机103、汽车106等的结构和动作也不限于本实施方式中说明的内容，可以进行各种变形。
Claims (12)
1.一种振动片，其特征在于，该振动片具有：
基部；
第1振动臂，其从所述基部起沿着第1方向延伸；
第2振动臂，其从所述基部起沿着与所述第1方向相反的第2方向延伸；
固定部，其保持所述基部；
第1悬臂，其从所述固定部起延伸，与所述基部的第1连接部连接；以及
1对第2悬臂，它们从所述固定部起，以夹着所述第1悬臂的方式延伸，并与所述基部的第2连接部连接，
将所述第1振动臂和所述第2振动臂中的一方作为驱动用振动臂，将另一方作为检测用振动臂。
2.根据权利要求1所述的振动片，其特征在于，
所述固定部比所述第1振动臂至少更靠所述第1方向侧，
所述第2连接部比所述第1连接部更靠所述第2方向侧。
3.根据权利要求1或2所述的振动片，其特征在于，
该振动片具有：
第1布线，其配置在所述第1悬臂上，与设置在所述第1振动臂上的第1电极连接；以及
第2布线，其配置在所述第2悬臂上，与设置在所述第2振动臂上的第2电极连接。
4.根据权利要求3所述的振动片，其特征在于，
所述固定部具有：
第1固定片，在该第1固定片上设置有与所述第1布线连接的第1导电端子，并且该第1固定片与所述第1悬臂连接；以及
1对第2固定片，在这1对第2固定片上设置有与所述第2布线连接的第2导电端子，并且，这1对第2固定片从所述第1固定片起，以夹着所述第1悬臂的方式延伸，与各个所述第2悬臂连接。
5.根据权利要求4所述的振动片，其特征在于，
所述第2固定片的宽度大于所述第2悬臂的宽度。
6.根据权利要求4或5所述的振动片，其特征在于，
在所述第1导电端子与第2导电端子之间配置有接地用的导电端子。
7.根据权利要求1、2、4和5中的任意一项所述的振动片，其特征在于，
所述第1悬臂是分别从所述固定部起延伸，并与两个所述第1连接部分别连接的1对第1悬臂。
8.根据权利要求1、2、4和5中的任意一项所述的振动片，其特征在于，
所述第1悬臂是从所述固定部起延伸，并与1个所述第1连接部连接的1个第1悬臂。
9.根据权利要求1、2、4和5中的任意一项所述的振动片，其特征在于，
所述第1悬臂和所述第2悬臂中的至少一方在所述固定部与所述基部之间具有至少两个弯部。
10.一种陀螺仪传感器，其特征在于，该陀螺仪传感器具有权利要求1、2、4和5中的任意一项所述的振动片。
11.一种电子设备，其特征在于，该电子设备具有权利要求1、2、4和5中的任意一项所述的振动片。
12.一种移动体，其特征在于，该移动体具有权利要求1、2、4和5中的任意一项所述的振动片。
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