CN104579225B - 振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体 - Google Patents

振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体 Download PDF

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Abstract

提供一种振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体，振动元件、振子能够对由温度变化引起的频率特性等特性的劣化进行抑制，振荡器、电子设备以及移动体具有较高的可靠性。本发明的振动元件的特征在于，具有驱动模式和在与该驱动模式下的振动方向正交的方向上进行振动的第一检测模式以及第二检测模式，在将横轴设为气氛温度并将纵轴设为频率的变化时的、各个模式下的表示由温度的变化引起的频率的变化的频率温度特性曲线中，将驱动模式下的频率温度特性曲线的顶点温度设为Ta[℃]，将第一检测模式下的频率温度特性曲线的顶点温度设为Tb[℃]，并将第二检测模式下的频率温度特性曲线的顶点温度设为Tc[℃]时，Ta低于Tb及Tc，或者，Ta高于Tb及Tc。

Description

振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体
技术领域
本发明涉及一种振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体。
背景技术
作为振动元件，例如已知一种被用于车辆中的车身控制、汽车导航系统的本车位置检测、数码照相机或摄像机等的振动控制补正(所谓的手抖补正)等，并对角速度、加速度等物理量进行检测的传感器。作为传感器例如已知一种角速度传感器(振动陀螺传感器)(例如，参照专利文献1)。
例如，在专利文献1中记载的振动陀螺传感器具备基部、从基部延伸出的连结臂、从连结臂的前端部延伸出的驱动臂和从基部延伸出的检测臂。这种振动陀螺传感器在使驱动臂进行弯曲振动的状态下，承受预定方向的角速度时，科里奥利力将作用于驱动臂上，随此，检测臂将进行弯曲振动。通过对这种检测臂的弯曲振动进行检测从而能够对角速度进行检测。
这种振动陀螺传感器的基部和驱动臂例如由压电体材料形成。而且，通过使用光刻技术或蚀刻技术而对压电体材料进行加工，从而形成基部和驱动臂。
此外，在专利文献2中记载有具备多个检测模式(第一检测用振动模式和第二检测用振动模式)的压电振动型横摆率传感器(振子)。该传感器通过使第一检测用振动模式下的谐振频率与第二检测用振动模式下的谐振频率接近，而使检测臂的振幅增大，从而提高传感器的灵敏度。
然而，虽然在专利文献2所记载的传感器(振子)中记载了频率的关系，但是并未考虑到温度与频率的关系，因此在抑制由温度变化引起的频率特性等特性的劣化方面存在困难。
本发明的目的在于，提供一种能够对随着由温度变化引起的频率变化而产生的灵敏度等特性的劣化进行抑制的振动元件与振子，并提供一种可靠性较高的振荡器、电子设备以及移动体。
专利文献1：日本特开2006-105614号公报
专利文献2：日本特开2012-98091号公报
发明内容
本发明是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的发明，能够作为以下的应用例来实现。
应用例1
本发明的振动元件的特征在于，具有驱动模式和在与该驱动模式下的振动方向正交的方向上进行振动的第一检测模式以及第二检测模式，在将横轴设为气氛温度并将纵轴设为频率的变化时的、所述各个模式下的表示由温度的变化引起的频率的变化的频率温度特性曲线中，将所述驱动模式下的所述频率温度特性曲线的顶点温度设为Ta[℃]，将所述第一检测模式下的所述频率温度特性曲线的顶点温度设为Tb[℃]，并将所述第二检测模式下的所述频率温度特性曲线的顶点温度设为Tc[℃]时，所述Ta低于所述Tb及所述Tc，或者，所述Ta高于所述Tb及所述Tc。
根据这种振动元件，能够对随着由温度变化引起的频率变化而产生的灵敏度等特性的劣化进行抑制。
应用例2
本发明的振动元件优选为，在将所述驱动模式下的谐振频率设为fa，将所述第一检测模式下的谐振频率设为fb，并将所述第二检测模式下的谐振频率设为fc时，所述fa处于所述fb与所述fc之间。
由此，能够对随着由温度变化引起的频率变化而产生的灵敏度等特性的劣化进行抑制，并且使灵敏度进一步提升。
应用例3
本发明的振动元件具备：基部；一对驱动用振动臂，其从所述基部延伸出；一对检测用振动臂，其从所述基部向与所述一对驱动用振动臂相反的方向延伸出。
由此，能够提供一种对随着由温度变化引起的频率变化而产生的灵敏度等特性劣化进行抑制，并且可靠性较高的H型的振动元件。
应用例4
本发明的振子的特征在于，具备：本发明的振动元件；封装件，其收纳有所述振动元件。
由此，能够提供具有优异的振动特性的振子。
应用例5
本发明的振荡器的特征在于，具备：本发明的振动元件；振荡电路，其与所述振动元件电连接。
由此，能够提供一种可靠性较高的振荡器。
应用例6
本发明的电子设备的特征在于，具备本发明的振动元件。
由此，能够提供一种可靠性较高的电子设备。
应用例7
本发明的移动体的特征在于，具备本发明的振动元件。
由此，能够提供一种可靠性较高的移动体。
附图说明
图1为模式化地表示具备本发明的振动元件的实施方式的振荡器的概要结构的剖视图。
图2为图1所示的振荡器的俯视图。
图3为表示图1所示的振荡器所具备的振动元件的俯视图。
图4(a)为图3所示的振动元件的驱动用振动臂的放大俯视图，图4(b)为图4(a)所示的驱动用振动臂的剖视图。
图5(a)为图3所示的振动元件的检测用振动臂的放大俯视图，图5(b)为图5(a)所示的检测用振动臂的剖视图。
图6(a)为图3所示的振动元件的调节用振动臂的放大俯视图，图6(b)为图6(a)所示的调节用振动臂的剖视图。
图7为表示图3所示的振动元件中的检测用电极以及调节用电极的连接状态的图。
图8为用于对图3所示的振动片的动作进行说明的图。
图9为用于对图3所示的振动片的动作进行说明的图。
图10为表示各个模式下的频率温度特性曲线的曲线图。
图11(a)为表示图5所示的检测用电极的泄漏输出的图，图11(b)为表示图6以及图7所示的调节用电极的输出的图。
图12为模式化地表示具备本发明的振动元件的实施方式的振子的概要结构的剖视图。
图13为表示具备本发明的振动元件的便携型(或者笔记本型)的个人计算机的结构的立体图。
图14为表示具备本发明的振动元件的移动电话(也包括PHS)的结构的立体图。
图15为表示具备本发明的振动元件的数码照相机的结构的立体图。
图16为表示作为本发明的移动体的一个示例的汽车的结构的立体图。
具体实施方式
以下，根据附图所示的优选实施方式，详细地对本发明进行说明。
振荡器
接下来，对具备本发明的振动片的实施方式的振荡器进行说明。
图1为表示具备本发明的振动元件的实施方式的振荡器的概要结构的模式剖视图，图2为图1所示的振荡器的俯视图，图3为表示图1所示的振荡器所具备的振动元件的俯视图，图4(a)为图3所示的振动片的驱动用振动臂的放大俯视图，图4(b)为图4(a)所示的驱动用振动臂的剖视图，图5(a)为图3所示的振动元件的检测用振动臂的放大俯视图，图5(b)为图5(a)所示的检测用振动臂的剖视图，图6(a)为图3所示的振动片的调节用振动臂的放大俯视图，图6(b)为图6(a)所示的调节用振动臂的剖视图，图7为表示图3所示的振动元件中的检测用电极以及调节用电极的连接状态的图，图8、图9为用于对图3所示的振动元件的动作进行说明的图，图10为表示各个模式下的频率温度特性曲线的曲线图，图11(a)为表示图5所示的检测用电极的泄漏输出的图，图11(b)为表示图6以及图7所示的调节用电极的输出的图。
另外，以下为了便于说明，在图1至图6、图8中，作为相互正交的三个轴而图示了x轴、y轴以及z轴，并将与x轴平行的方向称为“x轴方向”，将与y轴平行的方向称为“y轴方向”，将与z轴平行的方向称为“z轴方向”。此外，将+z轴侧亦称为“上”，且将-z轴侧亦称为“下”。
图1及图2所示的振荡器1为对作为物理量的角速度进行检测的陀螺传感器。
这样的振荡器1例如能够用于摄像设备的手抖补正，或使用了GPS(GlobalPositioning System：全球定位系统)卫星信号的移动体导航系统中的车辆等的姿态检测、姿态控制等中。
如图1及图2所示，该振荡器1具有振动元件2、IC芯片3和对振动元件2及IC芯片3进行收纳的封装件4。
以下，对构成振荡器1的各个部分依次进行说明。
振动元件
振动元件2为对绕一个轴的角速度进行检测的陀螺传感器元件。
如图3所示，该振动元件2具有振动片58，所述振动片58具备基部21、一对驱动用振动臂221、222、一对检测用振动臂231、232、一对调节用振动臂(振动臂)241、242、支承部(框体)25、四个连结部261、262、263、264、驱动用电极群51、52、检测用电极群53、54和调节用电极群55、56。
在本实施方式中，振动片58由压电体材料一体形成。虽然作为这种压电体材料未被特别地限定，但是优选为使用水晶。由此，能够优化振动元件2的特性。
水晶具有相互正交的X轴(电轴)、Y轴(机械轴)以及Z轴(光学轴)。基部21、一对驱动用振动臂221、222、一对检测用振动臂231、232、一对调节用振动臂241、242、支承部以及四个连结部261、262、263、264例如能够通过对由Z轴处于厚度方向上且具有与X轴及Y轴平行的板面的水晶构成的基板进行蚀刻加工而形成。所涉及的基板的厚度根据振动元件2的振荡频率(谐振频率)、外形尺寸、加工性等而被适当设定。另外，以下，将基部21、一对驱动用振动臂221、222、一对检测用振动臂231、232、一对调节用振动臂241、242、支承部以及四个连结部261、262、263、264由水晶一体构成的情况作为示例而进行说明。
振动片
如上所述，振动片58具备基部21、一对驱动用振动臂221、222、一对检测用振动臂231、232、一对调节用振动臂(振动臂)241、242、支承部(框体)25、四个连结部261、262、263、264、驱动用电极群51、52、检测用电极群53、54和调节用电极群55、56。
其中，基部21经由四个连结部261、262、263、264而被支承在支承部25上。四个连结部261、262、263、264分别呈长条形状，且一端与基部21连结，另一端与支承部25连结。
驱动用振动臂221、222分别从基部21起在y轴方向(+y方向)上延伸。此外，驱动用振动臂221、222分别沿着水晶的Y轴而延伸。而且，驱动用振动臂221、222的横截面分别呈由与x轴平行的一对边和与z轴平行的一对边构成的矩形。
而且，在驱动用振动臂221上设置有驱动用电极群51，同样地，在驱动用振动臂222上设置有驱动用电极群52。
以下，以驱动用电极群51为代表进行说明。另外，由于驱动用电极群52与驱动用电极群51相同，因此省略其说明。
如图4(a)、(b)所示，驱动用电极群51由被设置于驱动用振动臂221的上表面上的驱动用电极511、被设置于驱动用振动臂221的下表面上的驱动用电极512、被设置于驱动用振动臂221的一个(图4中的左侧)侧面上的驱动用电极513和被设置于驱动用振动臂221的另一个(图4中的右侧)侧面上的驱动用电极514构成。
驱动用电极511及驱动用电极512通过未图示的配线而相互电连接，以便互为同电位。此外，驱动用电极513及驱动用电极514通过未图示的配线而相互电连接，以便互为同电位。这种驱动用电极511、512通过未图示的配线而与图3所示的被设置于支承部25上的端子57a电连接。此外，驱动用电极513、514通过未图示的配线而与图3所示的被设置于支承部25上的端子57b电连接。
检测用振动臂231、232分别从基部21起在y轴方向(-y方向)上延伸。此外，检测用振动臂231、232分别沿着水晶的Y轴延伸。而且，检测用振动臂231、232的横截面分别呈由与x轴平行的一对边和与z轴平行的一对边构成的矩形。
这种检测用振动臂231、232分别根据被施加于驱动用振动臂221、222上的物理量而进行振动。
而且，在检测用振动臂231上设置有检测用电极群53，同样地，在检测用振动臂232上设置有检测用电极群54。如此，通过在与驱动用振动臂221、222分体设置的检测用振动臂231、232上设置有检测用电极群53、54，从而能够增大检测用电极群53、54的检测用电极的电极面积(作为电极而发挥功能的部分的面积)。因此，能够使振动元件2的检测灵敏度提高。在此，检测用振动臂231及检测用电极群53构成检测部。同样地，检测用振动臂232及检测用电极群54构成检测部。
以下，以检测用电极群53为代表进行说明。另外，由于检测用电极群54与检测用电极群53相同，因此省略其说明。
如图5(a)、(b)所示，检测用电极群53由被设置于检测用振动臂231的上表面上的检测用电极531、532和被设置于检测用振动臂231的下表面上的检测用电极533、534构成。在此，检测用电极531、533分别被设置于检测用振动臂231的宽度方向上的一侧(图5中的左侧)，此外，检测用电极532、534分别被设置于检测用振动臂231的宽度方向上的另一侧(图5中的右侧)。
检测用电极531及检测用电极534通过未图示的配线而相互电连接，以便互为同电位。此外，检测用电极532及检测用电极533通过未图示的配线而相互电连接，以便互为同电位。在此，检测用电极531、534以及检测用电极532、533成对。
这种检测用电极531、534通过未图示的配线而与图3所示的被设置于支承部25上的端子57c电连接。此外，检测用电极532、533通过未图示的配线而与图3所示的被设置于支承部25上的端子57d、57f电连接。
调节用振动部241、242分别从基部21起在y轴方向上延伸。此外，调节用振动臂241、242分别沿着水晶的Y轴延伸。而且，调节用振动臂241、242的横截面分别呈由与x轴平行的一对边和与z轴平行的一对边构成的矩形。调节用振动臂241、242分别为矩形，并具有表面(第一面)、背面(第二面)以及将表面和背面连结的侧面。
这种调节用振动臂241、242以与前文所述的驱动用振动臂221、222平行的方式而被设置。即，驱动用振动臂221、222以及调节用振动臂241、242在相互平行的方向上延伸。由此，在由水晶构成驱动用振动臂221、222以及调节用振动臂241、242等的情况下，将驱动用振动臂221、222以及调节用振动臂241、242以分别沿着水晶的Y轴而延伸的方式构成，从而能够使驱动用振动臂221、222高效地进行振动，并且利用简单的结构而使后文中叙述的调节用电极551～554产生电荷。
而且，在调节用振动臂241上设置有调节用电极群55，同样地，在调节用振动臂242上设置有调节用电极群56。
以下，以调节用电极群55为代表进行说明。另外，由于调节用电极群56与调节用电极群55相同，因此省略其说明。
如图6(a)、(b)所示，调节用电极群55由被设置于调节用振动臂241的上表面上的调节用电极551、被设置于调节用振动臂241的下表面上的调节用电极552、被设置于调节用振动臂241的一个(图6中的左侧)侧面上的调节用电极(侧面电极)553和被设置于调节用振动臂241的另一个(图6中的右侧)侧面上的调节用电极554构成。
调节用电极551及调节用电极552以在俯视观察时相互重叠的方式而形成。即，调节用电极551及调节用电极552以在俯视观察时彼此外形一致的方式而形成。
调节用电极551及调节用电极552通过未图示的配线而相互电连接，以便互为同电位。此外，调节用电极553及调节用电极554通过未图示的配线相互电连接，以便互为同电位。在此，调节用电极551、552以及调节用电极553、554成对。
这种调节用电极553、554通过未图示的配线而与前文所述的检测用电极532、533一起与图3所示的被设置于支承部25上的端子57e电连接。此外，调节用电极551、552通过未图示的配线而与前文所述的检测用电极531、534一起与图3所示的被设置于支承部25上的端子57c电连接。另外，调节用电极群56通过未图示的配线而与前文所述的检测用电极群56一起与图3所示的被设置于支承部25上的端子57d、57f电连接。
如图7所示，在具有这种调节用电极551～554的振动元件2中，能够将在检测用电极531、534以及检测用电极532、533中产生的电荷量与在调节用电极551、552以及调节用电极553、554中产生的电荷量相加之后的电荷量作为传感器输出(以下，简称为“传感器输出”)，而从端子57c、57e输出。
在此，由于在调节用电极551、552以及调节用电极553、554中产生的电荷与在检测用电极531、534以及检测用电极532、533中产生的电荷为相反极性，因此将在检测用电极531、534以及检测用电极532、533中产生的电荷的至少一部分抵消。
通过去除这种调节用电极551、552的一部分，从而能够实施对传感器输出的调节。即，通过去除调节用电极551、552的一部分，从而能够减小调节用电极551、552与调节用电极553、554之间的电荷量，由此对传感器输出进行调节。例如，能够以使在物理量未被施加于振动元件2的状态下的传感器输出(以下，亦称为“零点输出”)成为零的方式，对传感器输出进行调节(补正)。由此，可获得灵敏度较高的振动元件2。
以这种方式所构成的振动元件2具备驱动模式、第一检测模式和第二检测模式。
在驱动模式下，通过向端子57a和端子57b之间施加驱动信号，从而如图8所示那样，驱动用振动臂221与驱动用振动臂222以相互接近、远离的方式进行弯曲振动(驱动振动)。即，驱动用振动臂221向图8所示的箭头标记A1的方向弯曲且驱动用振动臂222向图8所示的箭头标记A2的方向弯曲的状态，和驱动用振动臂221向图8所示的箭头标记B1的方向弯曲且驱动用振动臂222向图8所示的箭头标记B2的方向弯曲的状态反复交替。
当在以这种方式使驱动用振动臂221、222进行驱动振动的状态下，向振动元件2施加绕y轴的角速度ω时，驱动用振动臂221、222将通过科里奥利力而互相向z轴方向的相反侧进行弯曲振动。伴随于此，检测用振动臂231、232在z轴方向上相互向相反侧进行弯曲振动(检测振动)。即，检测用振动臂231向图8所示的箭头标记C1的方向弯曲且检测用振动臂232向图8所示的箭头标记C2的方向弯曲的状态，和检测用振动臂231向图8所示的箭头标记D1的方向弯曲且检测用振动臂232向图8所示的箭头标记D2的方向弯曲的状态反复交替。
通过对由这种检测用振动臂231、232的检测振动而在检测用电极群53、54中产生的电荷进行检测，从而能够求出向振动元件2施加的角速度ω。
此时，调节用振动臂241、242也随着驱动用振动臂221、222的驱动振动而以相互在接近、远离的方向上进行弯曲振动的方式被激振。由此，由于在调节用电极551、552以及调节用电极553、554中产生电荷，因此通过对该电荷量进行调节，从而能够将在检测用电极531、534以及检测用电极532、533中产生的电荷的至少一部分抵消。
如图9(A)所示，在第一检测模式下，驱动用振动臂221、222在Z轴方向上，相对于科里奥利力的作用方向而以反相，且相互向相反方向进行弯曲振动。由此，检测用振动臂231、232以在Z轴方向上，相邻的振动臂彼此相互向相反方向且与驱动用振动臂221、222反相的方式进行弯曲振动。
如图9(B)所示，在第二检测模式下，驱动用振动臂221、222在Z轴方向上，相对于科里奥利力的作用方向而以同相，且相互向相反方向进行弯曲振动。由此，检测用振动臂231、232以在Z轴方向上，相邻的振动臂彼此相互向相反方向且与驱动用振动臂221、222同相的方式进行弯曲振动。
如此，振动元件2具备驱动模式、第一检测模式以及第二检测模式，其结果为，振动元件2的各个振动臂在重叠了第一检测模式以及第二检测模式的振动模式下进行弯曲振动。各个驱动用振动臂221、222分别在第一检测模式和第二检测模式中以反相进行弯曲振动。相对于此，由于各个检测用振动臂231、232分别在第一检测模式和第二检测模式中以同相进行弯曲振动，因此与仅以第一检测模式或第二检测模式中的任意一个模式进行振动的情况相比，加振力增大且振幅变大。因此，无论是检测用振动臂231、232中的哪一个，均可以从检测用电极群53、54获得更高电压的电信号，从而以更高的检测灵敏度求出振动元件2的旋转及角速度等。
振动元件2以如下的方式构成，即，在将横轴设为气氛温度并将纵轴设为频率的变化时的、各个模式下的表示由温度的变化引起的频率的变化的频率温度特性曲线中，将所述驱动模式下的所述频率温度特性曲线的顶点温度设为Ta[℃]，将所述第一检测模式下的所述频率温度特性曲线的顶点温度设为Tb[℃]，并将所述第二检测模式下的所述频率温度特性曲线的顶点温度设为Tc[℃]时，Ta低于Tb及Tc(例如，图10(a))，或者，Ta高于Tb及Tc(例如，图10(b))。
通过设为这样的结构，从而能够对伴随着由温度变化引起的频率变化而产生的特性的劣化进行抑制。即，通过设为这样的结构，从而在因温度变化而使驱动模式下的谐振频率与第一检测模式下的谐振频率接近的情况下，灵敏度提高，并且振动泄漏也增加，与此同时，在驱动模式下的谐振频率与第二检测模式下的谐振频率远离的情况下，灵敏度下降，并且振动泄漏也减少。其结果为，可抑制由温度变化引起的、灵敏度以及振动泄漏的增加、减少，从而抑制特性的劣化。
此外优选为，在将驱动模式下的谐振频率设为fa，将第一检测模式下的谐振频率设为fb，并将第二检测模式下的谐振频率设为fc时，fa处于fb与fc之间。由此，能够对伴随着由温度变化引起的频率变化而产生的灵敏度等特性的劣化进行抑制，从而使灵敏度进一步提高。
此外，在所涉及的振动元件2中，假设在因制造时的偏差而使驱动用振动臂221、222的横截面形状未按照设计而形成的情况下，尽管物理量未被施加到振动元件2上，当通过通电而使驱动用振动臂221、222进行振动时，如图11(a)所示，也会在检测用电极531、534与检测用电极532、533之间产生成为泄漏输出S的电荷。
此外，在振动元件2中，无论是否有物理量被施加到振动元件2上，在通过通电而使驱动用振动臂221、222进行振动的状态下，如图11(b)所示，均会在调节用电极551、552与调节用电极553、554之间产生成为调节用输出T的电荷。
由于泄漏输出S以及调节用输出T互为相反极性，因此通过将调节用输出T的绝对值设为与泄漏输出S的绝对值相等，从而能够将振动元件2的零点输出设为零。
相对于此，虽然如上所述，能够通过去除调节用电极551、552的一部分而对传感器输出进行调节，但是此时若无法准确地估算出泄漏输出S的绝对值，那么当然无法将振动元件2的零点输出设为零。因此，在本发明中，通过具备后文中叙述的附加用振动片59，从而能够准确地估算出该泄漏输出S。
以上，虽然对振荡器1以及振动元件2进行了说明，但是上述的振动元件2的振动片58的形态并不被限定于所谓H型音叉的形态，例如，也可以为双T型、双脚音叉、三脚音叉、梳齿型、正交型、棱柱型等各种各样的形态。
此外，驱动用振动臂、检测用振动臂以及调节用振动臂的个数也可分别为1个或3个以上。此外，驱动用振动臂也可兼作检测用振动臂。
此外，也可以不设置调节用振动臂。
此外，只要能够通过通电而使驱动用振动臂进行振动，则驱动用电极的个数、位置、形状、大小等并不被限定于前文所述的实施方式。
此外，只要能够对因施加有物理量而引起的驱动用振动臂的振动进行电检测，则检测用电极的个数、位置、形状、大小等并不被限定于前文所述的实施方式。
此外，只要能够对伴随着调节用振动臂的驱动振动而产生的电荷进行输出，则调节用电极的个数、位置、形状、大小等并不被限定于前文所述的实施方式。
IC芯片
图1及图2所示的IC芯片3为具有对前文所述的振动元件2进行驱动的功能和对来自振动元件2的输出(传感器输出)进行检测的功能的电子部件。
虽然未图示，但这种IC芯片3具备对振动元件2进行驱动的驱动电路和对来自振动元件2的输出进行检测的检测电路。
此外，在IC芯片3上设置有多个连接端子31。
封装件
如图1及图2所示，封装件4具备：基座部件41(基座)，其具有向上方开放的凹部；盖部件42(盖体)，其被设置为覆盖该基座部件41的凹部。由此，在基座部件41与盖部件42之间形成有收纳振动元件2及IC芯片3的内部空间。
基座部件41由平板状的板体411(板部)和与板体411的上表面的外周部接合的框体412(框部)构成。
这种基座部件41例如由氧化铝质烧结体、水晶、玻璃等构成。
如图1所示，在基座部件41的上表面(被盖部件42覆盖的一侧的表面)上，通过例如包括环氧树脂、丙烯酸树脂等所构成的粘合剂这样的接合部件81，而接合有前文所述的振动元件2的支承部25。由此，振动元件2相对于基座部件41而被支承、固定。
此外，在基座部件41的上表面上，通过例如包括环氧树脂、丙烯酸树脂等所构成的粘合剂这样的接合部件82，而接合有前文所述的IC芯片3。由此，IC芯片3相对于基座部件41而被支承、固定。
而且，如图1及图2所示，在基座部件41的上表面上设置有多个内部端子71以及多个内部端子72。
多个内部端子71通过例如由接合线构成的配线而与前文所述的振动元件2的端子57a～57f电连接。
该多个内部端子71通过未图示的配线而与多个内部端子72电连接。
此外，多个内部端子72通过例如由接合线构成的配线而与前文所述的IC芯片3的多个连接端子31电连接。
另一方面，如图1所示，在基座部件41的下表面(封装件4的底面)上设置有，向组装有振荡器1的设备(外部设备)实施安装时所使用的多个外部端子73。
该多个外部端子73通过未图示的内部配线而与前文所述的内部端子72电连接。由此，IC芯片3与多个外部端子73电连接。
这样的各个内部端子71、72以及各个外部端子73分别由例如通过电镀法等而将镍(Ni)、金(Au)等的被膜层压在钨(W)等金属化层上所形成的金属被膜形成。
在这种基座部件41上气密地接合有盖部件42。由此，封装件4内被气密密封。
该盖部件42例如由与基座部件41相同的材料，或者，由科瓦铁镍钴合金(kovar)、42合金、不锈钢等金属构成。
作为基座部件41和盖部件42的接合方法并没有特别的限定，例如，能够使用通过由焊料、固化树脂等构成的粘合剂而实施的接合方法，缝焊、激光焊接等焊接方法。
所涉及的接合通过在减压下或惰性气体气氛下实施，从而能够将封装件4内保持为减压状态或惰性气体封入状态。
根据如以上说明的实施方式所涉及的振荡器1所具备的振动元件2，能够简单且可靠地发挥优异的检测灵敏度。
此外，根据具备如上所述的振动元件2的振荡器1，具有优异的检测灵敏度。
如以上说明的振荡器1(振动元件2)能够组装于各种电子设备中来进行使用。
根据这种电子设备，能够使可靠性优异。
＜振子＞
接下来，对具备本发明的振动元件的振子进行说明。
图12为表示具备本发明的振动元件的实施方式的振子的概要结构的模式化剖视图。
振子1A具有图3所示的振动元件2和对该振动元件2进行收纳的封装件4。
封装件4具备：基座部件41(基座)，其具有向上方开放的凹部；盖部件42(盖体)，其被设置为覆盖该基座部件41的凹部。由此，在基座部件41与盖部件42之间形成有收纳振动元件2的内部空间。
基座部件41由平板状的板体411(板部)和与板体411的上表面的外周部接合的框体412(框部)构成。
如图12所示，在基座部件41的上表面(被盖部件42覆盖的一侧的表面)上，通过例如包括环氧树脂、丙烯酸树脂等所构成的粘合剂这样的接合部件81，而接合有上文所述的振动元件2的支承部25。由此，振动元件2相对于基座部件41而被支承、固定。
而且，在基座部件41的上表面上设置有多个内部端子71以及多个内部端子72。
多个内部端子71通过例如由接合线构成的配线而与前文所述的振动元件2的端子57a～57f电连接。
该多个内部端子71通过未图示的配线而与多个内部端子72电连接。
根据具备如以上说明的振动元件2的振子1A，能够对随着由温度变化引起的频率变化而产生的灵敏度等特性的劣化进行抑制，并且能够使灵敏度进一步提高。
电子设备
在此，根据图13至图15，对具备本发明的振动元件的电子设备的一个示例进行详细说明。
图13为表示具备本发明的振动元件的便携型(或者笔记本型)的个人计算机的结构的立体图。
在该图中，个人计算机1100由具备键盘1102的主体部1104和具备显示部100的显示单元1106构成，并且显示单元1106以能够通过铰链结构部而相对于主体部1104进行转动的方式被支承。
在这样的个人计算机1100中内置有作为陀螺传感器而发挥功能的前文所述的振荡器1。
图14为表示具备本发明的振动元件的移动电话(也包括PHS：Personal Handy-phone System，个人手持电话系统)的结构的立体图。
在该图中，移动电话1200具备多个操作按钮1202、听筒1204以及话筒1206，并且在操作按钮1202与听筒1204之间配置有显示部100。
在这样的移动电话1200中内置有作为陀螺传感器而发挥功能的前文所述的振荡器1。
图15为表示具备本发明的振动元件的数码照相机的结构的立体图。另外，在该图中还简单地图示了与外部设备之间的连接。
在此，通常的照相机通过被摄物体的光学图像而使银盐感光胶片感光，相对于此，数码照相机1300通过CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合装置)等摄像元件而对被摄物体的光学图像进行光电转换，从而生成摄像信号(图像信号)。
在数码照相机1300的壳体(主体)1302的背面设置有显示部，并且成为根据CCD的摄像信号而进行显示的结构，显示部作为将被摄物体显示为电子图像的取景器而发挥功能。
此外，在壳体1302的正面侧(图中背面侧)设置有包括光学镜片(摄像光学系统)和CCD等的受光单元1304。
当摄影者对被显示在显示部上的被摄物体图像进行确认，并按下快门按钮1306时，该时间点上的CCD的摄像信号将被传送并存储到存储器1308中。
此外，在该数码照相机1300中，在壳体1302的侧面设置有影像信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。而且，如图所示，根据需要而在影像信号输出端子1312上连接有影像监视器1430，在数据通信用的输入输出端子1314上连接个人计算机1440。而且，成为如下的结构，即，根据预定的操作，从而使被存储于存储器1308内的摄像信号向影像监视器1430或个人计算机1440输出。
在这样的数码照相机1300中内置有作为陀螺传感器而发挥功能的前文所述的振荡器1(振动元件2)。
另外，本发明的电子设备除了能够应用于图13的个人计算机(便携式个人计算机)、图14的移动电话、图15的数码照相机中以外，还能够按照电子设备的种类而应用于以下的装置中，例如，车身姿态检测装置、定位装置、头戴式显示器、喷墨式喷出装置(例如，喷墨式打印机)、膝上型个人计算机、电视机、摄像机、录像机、导航装置、寻呼机、电子记事本(也包括附带有通讯功能的产品)、电子词典、台式电子计算器、电子游戏设备、游戏控制器、文字处理器、工作站、可视电话、防盗用视频监视器、电子双筒望远镜、POS(Point of Sale：销售点)终端、医疗设备(例如，电子体温计、血压计、血糖计、心电图测定装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测定设备、计量仪器类(例如，车量、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器等。
移动体
图16为表示作为本发明的移动体的一个示例的汽车的结构的立体图。
在该图中，在对轮胎2109进行控制的电子控制单元2108中内置有振荡器1(振动元件2)，并且被搭载于车身2107中。
在汽车2106中搭载有具备本发明所涉及的振动片的振子或振荡器，并且能够广泛地应用于智能无匙进入系统、发动机防盗锁止装置、汽车导航系统、汽车空调、防抱死制动系统(ABS：Antilock Brake System)、安全气囊、轮胎压力监测系统(TPMS：Tire PressureMonitoring System)、发动机控制器、混合动力汽车或电动汽车的电池监测器、车身姿态控制系统等的电子控制单元(ECU:electronic control unit)2108中。
根据如以上说明的移动体，具有优异的可靠性。
虽然以上根据图示的实施方式而对本发明的振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体进行了说明，但是本发明并不被限定于此。
此外，在本发明的振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体中，各个部分的结构能够置换为具有同样功能的任意的结构，并且也能够附加任意的结构。
此外，本发明的振动元件、振子、振荡器、电子设备以及移动体也可以将前文所述的各个实施方式的任意的结构彼此进行组合。
符号说明
1…振荡器；1A…振子；2…振动元件；3…IC芯片；4…封装件；9…晶片；21…基部；25…支承部；31…连接端子；41…基座部件；42…盖部件；51…驱动用电极群；52…驱动用电极群；53…检测用电极群；54…检测用电极群；55…调节用电极群；56…调节用电极群；57a…端子；57b…端子；57c…端子；57d…端子；57e…端子；57f…端子；58…振动片；71…内部端子；72…内部端子；73…外部端子；81…接合部件；82…接合部件；100…显示部；221…驱动用振动臂；222…驱动用振动臂；231…检测用振动臂；232…检测用振动臂；241…调节用振动臂；242…调节用振动臂；261、262、263、264…连结部；411…板体；412…框体；511…驱动用电极；512…驱动用电极；513…驱动用电极；514…驱动用电极；531…检测用电极；532…检测用电极；533…检测用电极；534…检测用电极；551…调节用电极；552…调节用电极；553…调节用电极；554…调节用电极；591…驱动用电极；592…驱动用电极；593…驱动用电极；594…检测用电极；595…检测用电极；1100…个人计算机；1102…键盘；1104…主体部；1106…显示单元；1200…移动电话；1202…操作按钮；1204…听筒；1206…话筒；1300…数码照相机；1302…壳体；1304…受光单元；1306…快门按钮；1308…存储器；1312…影像信号输出端子；1314…输入输出端子；1430…影像监视器；1440…个人计算机；2106…汽车；2107…车身；2108…电子控制单元；2109…轮胎；A1…箭头标记；A2…箭头标记；B1…箭头标记；B2…箭头标记；C1…箭头标记；C2…箭头标记；D1…箭头标记；D2…箭头标记；S…泄漏输出；T…调节用输出。

Claims (7)

1.一种振动元件，其特征在于，
具有驱动模式、在与该驱动模式下的振动方向正交的方向上进行振动的第一检测模式以及第二检测模式，
在将横轴设为气氛温度并将纵轴设为频率的变化时的、所述驱动模式、所述第一检测模式以及所述第二检测模式的各个模式下的表示由温度的变化引起的频率的变化的频率温度特性曲线中，将所述驱动模式下的所述频率温度特性曲线的顶点温度设为Ta[℃]，将所述第一检测模式下的所述频率温度特性曲线的顶点温度设为Tb[℃]，并将所述第二检测模式下的所述频率温度特性曲线的顶点温度设为Tc[℃]时，所述Ta低于所述Tb及所述Tc，或者，所述Ta高于所述Tb及所述Tc。
2.如权利要求1所述的振动元件，其中，
在将所述驱动模式下的谐振频率设为fa，将所述第一检测模式下的谐振频率设为fb，并将所述第二检测模式下的谐振频率设为fc时，所述fa处于所述fb与所述fc之间。
3.如权利要求1或2所述的振动元件，具备：
基部；
一对驱动用振动臂，其从所述基部延伸出；
一对检测用振动臂，其从所述基部向与所述一对驱动用振动臂相反的方向延伸出。
4.一种振子，其特征在于，具备：
如权利要求1至3中任一项所述的振动元件；
封装件，其收纳有所述振动元件。
5.一种振荡器，其特征在于，具备：
如权利要求1至3中任一项所述的振动元件；
振荡电路，其与所述振动元件电连接。
6.一种电子设备，其特征在于，
具备权利要求1至3中任一项所述的振动元件。
7.一种移动体，其特征在于，
具备权利要求1至3中任一项所述的振动元件。
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