CN104807453B - 功能元件、电子器件、电子设备和移动体 - Google Patents

功能元件、电子器件、电子设备和移动体 Download PDF

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Abstract

本发明提供功能元件、电子器件、电子设备和移动体。能够防止由振动泄漏现象引起的倾斜振动传递到检测部而导致检测精度下降。作为功能元件的陀螺元件具有：支承体；检测部，其与支承体连接，检测第1轴方向的振动；驱动连结部，其具有第1部分和第2部分，第1部分与支承体连接，在第1轴方向上延伸，第2部分与第1部分连接，比第1部分的第1轴方向的尺寸短，在第2轴方向上延伸；以及质量部，其与驱动连结部连接，经由驱动连结部与支承体连接，质量部在与包含相互正交的第1轴和第2轴的面的法线平行的第3轴方向上进行驱动振动。

Description

功能元件、电子器件、电子设备和移动体
技术领域
本发明涉及功能元件和使用该功能元件的电子器件、电子设备及移动体。
背景技术
近年来，作为振动器件，开发了使用例如硅MEMS(Micro Electro MechanicalSystem：微机电系统)技术的功能元件。并且，公开了使用作为该功能元件的一例的陀螺元件来检测角速度的陀螺传感器(静电电容型MEMS陀螺传感器元件)。作为这样的陀螺传感器的一例，例如，如专利文献1公开的陀螺传感器那样，具有：设置在相互正交的三个轴(X轴、Y轴、Z轴)内的X-Y面的振动系统构造体、支承该振动系统构造体的基板、振动系统构造体的驱动单元、以及检测绕Y轴的角速度的检测单元(例如参照专利文献1)。
在专利文献1记载的陀螺传感器中，使用这样的静电电容型MEMS陀螺传感器元件(以下称为“陀螺传感器元件”)：具有包括框状延伸部的驱动部，在延伸部的外侧具有驱动用弹簧部，在延伸部的内侧具有检测部和使检测部与延伸部连接的检测用弹簧部。在该陀螺传感器元件中，在X轴方向上振动的驱动部受到绕Y轴的角速度而在Z轴方向上振动，由检测部检测因该Z轴方向的振动而引起的电容变化，由此能够检测出角速度。
专利文献1：日本特开2012-83112号公报
然而，在上述的陀螺元件中，在构成陀螺元件的硅构造体的干式蚀刻加工中产生加工误差，导致本来应成为正方向或长方形的截面形状形成为平行四边形。这样，由于硅构造体的截面形状成为平行四边形，使得在X轴方向上振动的驱动部中的驱动振动产生在与截面的斜边正交的方向上振动的分量(倾斜振动)。该驱动部中的倾斜振动由于具有Z轴方向的振动分量，因而产生所谓的正交(Quadrature)现象，该现象是由于驱动部的驱动振动传递到检测部的现象即所谓的振动泄漏现象而使倾斜振动传递到检测部，导致在检测部检测角速度的振动方向即Z轴方向上振动。由于该现象，有时尽管没有产生角速度，检测部也检测出角速度，或者检测出的角速度产生误差。即，角速度的检测精度可能下降。
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，能够作为以下的方式或应用例来实现。
[应用例1]本应用例的功能元件，其特征在于，在设相互正交的2个轴为第1轴和第2轴、与包含所述第1轴和所述第2轴的面的法线平行的轴为第3轴时，所述功能元件具有：支承体；检测部，其与所述支承体连接，检测所述第1轴的方向的振动；驱动连结部，其具有第1部分和第2部分，所述第1部分与所述支承体连接，在所述第1轴的方向上延伸，所述第2部分与所述第1部分连接，比所述第1部分的所述第1轴的方向的尺寸短，在所述第2轴的方向上延伸；以及质量部，其与所述驱动连结部连接，经由所述驱动连结部与所述支承体连接，所述质量部在所述第3轴的方向上进行驱动振动。
根据本应用例，在第3轴方向上振动的第1振动体的振动分量传递到具有平行四边形截面形状的驱动连结部而产生的振动分量以第3轴方向作为主分量，包含第2轴方向的振动分量。这样，在本结构的功能元件中，由于检测部的检测振动是第1轴方向，因而即使在第3轴方向上振动的第1振动体的振动分量(第3轴方向和第2轴方向)经由驱动连结部传递到检测部，也不会产生检测部的检测振动，不会产生检测误差。即，能够实现提高检测精度的功能元件。
并且，驱动连结部具有第1部分和第2部分，第1部分沿着第1轴延伸，第2部分与所述第1部分连接，比所述第1部分的沿着所述第1轴的尺寸短并沿着所述第2轴延伸，因而，驱动连结部在第2轴方向上容易挠曲，而在作为长边的第1轴方向上不易挠曲。因此，即使截面形状是平行四边形，也不易产生第1轴方向的振动分量，能够进一步减小检测部中的检测误差。
并且，由于驱动连结部具有作为长边的第1部分和作为短边的第2部分，因而可以进一步减小驱动连结部的弹性系数，能够有效地进行质量部的驱动振动。换句话说，能够容易产生驱动振动。
另外，在本发明的记载中，关于“上方”的术语，在例如“在特定物体(以下称为“A”)的“上方”形成其它特定物体(以下称为“b”)”等时使用的情况下，包括：在A上直接形成B的情况、和经由其它物体在A上形成B的情况。
并且，在本发明的记载中，关于“俯视”的术语，用于表示“从基体的设置有振动体的基面的法线方向观察时的俯视”。
[应用例2]在上述应用例所述的功能元件中，优选的是，所述功能元件具有基体，所述检测部具有：检测用可动电极，其从所述支承体在所述第2轴的方向上延伸；和检测用固定电极，其与所述检测用可动电极相对，在所述第2轴的方向上延伸，被支承在所述基体上。
根据本应用例，由于检测部具有：检测用可动电极，其从支承体在第2轴方向上延伸；和检测用固定电极，其与沿着第2轴方向被支承在基体上，因而可以效率良好地检测第1振动体在第1轴方向上的振动(移位)，能够提高检测精度。
[应用例3]在上述应用例所述的功能元件中，优选的是，在所述第1轴的方向上并排设置有两个所述驱动连结部。
根据本应用例，由于通过沿着第1轴并排设置的两个驱动连结部使质量部(第1振动体)与支承体连接，因而质量部的支承姿势稳定，可以使驱动振动稳定。由此，也可以使在施加角速度的情况下的第1轴方向的振动稳定地起动，能够提高检测精度。
[应用例4]在上述应用例所述的功能元件中，优选的是，所述驱动连结部包括第1驱动连结部和第2驱动连结部，所述第1驱动连结部与所述质量部的一侧连接，所述第2驱动连结部与所述质量部的和所述一侧相反的另一侧连接。
根据本应用例，由于在夹着质量部(第1振动体)的两侧，质量部与支承体连接，因而能够使质量部的支承姿势更稳定。由此，可以使驱动振动更稳定，可以使在施加角速度的情况下的第1轴方向的振动稳定地起动，能够提高检测精度。
[应用例5]在上述应用例所述的功能元件中，优选的是，所述驱动连结部构成为所述第3轴的方向的弹性系数＜所述第1轴的方向的弹性系数的关系。
根据本应用例，通过使驱动连结部在第1轴方向的挠曲小于在第3轴方向的挠曲，能够减小向检测部传递的第1轴方向的异常振动，提高第1轴方向的检测精度，从而能够提高角速度的检测精度。
[应用例6]在上述应用例所述的功能元件中，优选的是，所述驱动连结部构成为所述第2轴的方向的弹性系数＜所述第1轴的方向的弹性系数的关系。
根据本应用例，通过使驱动连结部在第1轴方向的挠曲小于在第2轴方向的挠曲，能够减小向检测部传递的第1轴方向的异常振动，提高第1轴方向的检测精度，从而能够提高角速度的检测精度。
[应用例7]在上述应用例所述的功能元件中，优选的是，所述功能元件具有：驱动电极，其使所述质量部进行所述驱动振动；和驱动监视电极，其用于监视所述质量部的振动，所述驱动电极以及所述驱动监视电极的至少一部分与所述质量部相对，被支承在所述基体上。
根据本应用例，在与质量部相对的基体上设置有驱动电极和驱动监视电极，可以根据驱动电极和驱动监视电极之间的电容变化来监视通过驱动电极而进行振动的质量部的振动状态，根据其结果控制质量部的驱动振动。由此，可以得到更稳定的驱动振动。
[应用例8]在上述应用例所述的功能元件中，优选的是，所述功能元件具有：第2振动体，其沿着所述第1轴的方向与第1振动体并排设置；和振动体连结部，其设置在所述第1振动体和所述第2振动体之间，使所述第1振动体和所述第2振动体连接，所述第1振动体和所述第2振动体分别经由所述驱动连结部与所述支承体连接。
根据本应用例，经由振动体连结部并排设置有第1振动体和第2振动体这两个振动体。通过使这样配设的各振动体在与第3轴方向相反方向上进行驱动振动，能够消除线性施加的加速度，能够更准确地检测旋转方向的角速度(绕第2轴的角速度)。
[应用例9]在上述应用例所述的功能元件中，优选的是，所述第2振动体具有：驱动电极，其使所述质量部进行所述驱动振动；和驱动监视电极，其用于监视所述质量部的振动，所述驱动电极和所述驱动监视电极的至少一部分与所述质量部相对，配置在所述基体上。
根据本应用例，能够消除线性施加的加速度，而且可以根据驱动监视电极的电容变化来监视质量部的振动状态，根据其结果控制质量部的驱动振动。由此，可以得到更稳定的驱动振动，可以更稳定地检测角速度。
[应用例10]在上述应用例所述的功能元件中，优选的是，所述功能元件具有检测连结部，所述检测连结部从所述支承体延伸，能够在所述第1轴的方向上伸缩，所述检测连结部的所述第3轴的方向的弹性系数大于所述驱动连结部的所述第3轴的方向的弹性系数。
根据本应用例，通过使检测连结部的第3轴方向的弹性系数大于驱动连结部的第3轴方向的弹性系数，能够抑制支承部在第3轴方向上振动。
[应用例11]本应用例的电子器件，其特征在于，所述电子器件具有：上述应用例中任一项所述的功能元件；和封装，其收纳有所述功能元件。
根据本应用例，由于提高了检测精度的功能元件被收纳在封装内，因而可以防止功能元件的劣化，可以提供能够维持较高检测精度的电子器件。
[应用例12]本应用例的电子设备，其特征在于，所述电子设备具有上述应用例中任一项所述的功能元件。
根据本应用例，通过由使用提高了检测精度的功能元件而实现的准确检测，可以提供更稳定的特性的电子设备。
[应用例13]本应用例的移动体，其特征在于，所述移动体具有上述应用例中任一项所述的功能元件。
根据本应用例，通过由使用提高了检测精度的功能元件而实现的准确检测，可以提供更稳定的特性的移动体。
附图说明
图1是示意性示出第1实施方式的陀螺传感器的俯视图。
图2是示意性示出第1实施方式的陀螺传感器的截面图。
图3是示意性示出第1实施方式的陀螺传感器的截面图。
图4是示意性示出振动体连结部的振动方向的截面图。
图5是说明第1实施方式的陀螺传感器的动作的图。
图6是说明第1实施方式的陀螺传感器的动作的图。
图7是示意性示出第2实施方式的陀螺传感器的俯视图。
图8是示意性示出第2实施方式的陀螺传感器的截面图。
图9是说明第2实施方式的陀螺传感器的动作的图。
图10是说明第2实施方式的陀螺传感器的动作的图。
图11是说明第2实施方式的陀螺传感器的动作的图。
图12是说明第2实施方式的陀螺传感器的动作的图。
图13是说明变形例的陀螺传感器的动作的俯视图。
图14是示意性示出陀螺传感器的制造工序的截面图。
图15是示意性示出作为电子设备一例的移动型个人计算机的结构的立体图。
图16是示意性示出作为电子设备一例的便携电话机的结构的立体图。
图17是示意性示出作为电子设备一例的数字照相机的结构的立体图。
图18是示意性示出作为移动体一例的汽车的结构的立体图。
标号说明
5、5b、5c：功能元件(陀螺元件)；10：基体；11：第1面；11a：底面；11b：第2面；12：支承体；12a：第1支承部；12b：第2支承部；14：凹部；15：固定部；20：振动体；21：第1振动体；22：第2振动体；30：检测连结部；40：驱动部；41：质量部；42：驱动电极；44：连接布线；45：驱动连结部；45a：第1驱动连结部；45b：第2驱动连结部；45c：第3驱动连结部；45d：第4驱动连结部；46：连接布线；47：连接端子；48：连接端子；50：检测部；53：检测用可动电极；54：作为检测用固定电极的第1检测电极；55：作为检测用固定电极的第2检测电极；56：布线部；57：检测连接部；58：连接端子；60：振动体连结部；61：第2固定部；62：连结梁部；63：弹性体；80：盖体；82：腔体；100、102、104：作为电子器件的陀螺传感器；506：作为移动体的汽车；1100：作为电子设备的个人计算机；1102：键盘；1104：主体部；1106：显示单元；1108：显示部；1200：作为电子设备的便携电话机；1202：操作按钮；1204：受话口；1206：送话口；1208：显示部；1300：作为电子设备的数字照相机；1302：壳体；1304：受光单元；1306：快门按钮；1308：存储器；1310：显示部；1312：视频信号输出端子；1314：输入输出端子；1430：电视监视器；1440：个人计算机。
具体实施方式
以下，使用附图详细说明本发明的优选实施方式。另外，以下说明的实施方式并非对权利要求范围记载的本发明内容进行不当限定。并且，以下说明的所有结构不一定是本发明的必须构成要件。
1、陀螺传感器
1-1.第1实施方式的陀螺传感器的结构
首先，参照附图对作为电子器件的陀螺传感器的第1实施方式进行说明，该电子器件使用了作为本发明的功能元件的陀螺元件。图1是示意性示出第1实施方式的陀螺传感器100的俯视图。图2是示意性示出第1实施方式的陀螺传感器100的图1的A-A线截面图。图3是示意性示出第1实施方式的陀螺传感器100的图1的B-B线截面图。另外，在图1～图3中图示了X轴(第1轴)、Y轴(第2轴)、Z轴(第3轴)作为相互正交的3个轴。
如图1、图2和图3所示，陀螺传感器100包括：基体10、和作为功能元件的陀螺元件5。作为功能元件的陀螺元件5包括：作为第1振动体的振动体20、检测连结部30、和检测部50。陀螺元件5收容在由基体10和盖体80包围的腔体82内。陀螺元件5隔着间隙(凹部14)设置在基体10的上方。陀螺元件5经由检测连结部30被支承在设置于基体10的第1面11(基体10上)的固定部15上。在陀螺传感器100中，构成陀螺元件5的检测部50是检测绕Y轴的角速度的陀螺传感器元件(静电电容型MEMS陀螺传感器元件)。另外，为了方便起见，在图1中，透视示出基体10和盖体80。并且，以下，将从基体10的设置有振动体20的基面即第1面11(参照图2)的法线方向观察、即从上方观察被支承在基体10上的振动体20的情况称为“俯视”。
基体10的材质例如是玻璃、硅。如图2所示，基体10具有：第1面11、和与第1面11相反的一侧的第2面11b。在第1面11设置有凹部14。在凹部14的上方，隔着间隙设置有振动体20(质量部41、驱动连结部45和支承体12)、检测连结部30、和检测部50。通过凹部14，能够使振动体20、检测连结部30和检测部50在不受基体10妨碍的情况下在期望的方向上移动。凹部14的平面形状(从Z轴方向观察时的形状)没有特别限定，在图1所示的例子中，是长方形。凹部14例如是使用光刻技术和蚀刻技术而形成的。
基体10具有如图2所示根据振动体20的形态而适当地设置在第1面11的固定部15。固定部15是固定(接合)有支承振动体20的检测连结部30的一端、经由该检测连结部30支承振动体20的部分。如图1和图2所示，固定部15可以在X轴方向上以夹着振动体20的方式配置。并且，如图1所示，固定部15可以在Y轴方向上以夹着振动体20的方式配置。即，固定部15可以设置2处或者4处。
固定部15的第1面11(基体10)和后述的检测连结部30、第1检测用固定电极54、第2检测用固定电极55等的固定(接合)方法不作特别限定，例如在基体10的材质是玻璃、振动体20的材质是硅的情况下，可以应用阳极接合。
作为第1振动体的振动体20经由检测连结部30被支承在基体10的第1面11(基体10上)。如图1所示，振动体20具有：质量部41(驱动部40)、驱动连结部45、和支承体12(第1支承部12a、第2支承部12b)。振动体20的材质例如是通过掺杂磷、硼等的杂质而被赋予了导电性的硅。振动体20例如是通过利用光刻技术和蚀刻技术对硅基板(未图示)进行加工而形成的。
振动体20经由检测连结部30由固定部15支承，与基体10分开而配置。更具体地，在基体10的上方隔着间隙(凹部14)设置有振动体20。振动体20例如具有框架形状(方形)的支承体12。如图1所示，振动体20可以是相对于A-A线(沿着X轴的直线)或者C-C线(沿着Y轴的直线)对称的形状。
检测连结部30构成为可使振动体20在X轴方向上移位。更具体地，检测连结部30具有这样的形状：从固定部15向振动体20，在Y轴方向上往返，同时在X轴方向上延伸。检测连结部30的一端接合(固定)在固定部15(基体10的第1面11)。并且，检测连结部30的另一端与振动体20连接。在图示的例子中，以在X轴方向上夹着振动体20的方式设置有4个检测连结部30。
并且，检测连结部30的Z轴方向的弹性系数被设定成大于驱动连结部45的Z轴方向的弹性系数。这样，通过使检测连结部30的Z轴方向的弹性系数大于驱动连结部45的Z轴方向的弹性系数，能够抑制支承体12(第1支承体12a、第2支承体12b)在Z轴方向上振动。
检测连结部30的材质例如是通过掺杂磷、硼等的杂质而被赋予了导电性的硅。检测连结部30例如是通过利用光刻技术和蚀刻技术对硅基板(未图示)与振动体20一体地进行加工而形成的。
驱动部40在俯视时设置在框架形状的支承体12的内侧。驱动部40具有可以激励振动体20的质量部41的机构。驱动部40具有：质量部41，其经由驱动连结部45与支承体12连接；驱动电极42，其在与质量部41相对的位置的基体10上设置成框状；以及驱动监视电极43，其在框状的驱动电极42的内侧的基体10上与质量部41相对地设置。
驱动连结部45具有沿着X轴设置成细宽度状的第1部分即长边451。并且，驱动连结部45可以具有：沿着X轴的长边451、和该长边451以沿着X轴并行的方式弯折而成的弯曲部(作为第2部分的短边452)。另外，弯曲部的数目可以是若干。通过具有这样的长边451，使得驱动连结部45在细宽度方向即Y轴方向上容易挠曲，在长边方向即X轴方向上不易挠曲。因此，在驱动连结部45中不易产生X轴方向的振动分量，可以防止驱动部40的振动内的X轴方向振动分量在支承体12(第1支承部12a、第2支承部12b)上传递而传递到检测部50。由此，能够减小由驱动部40的振动泄漏现象引起的检测部50的检测误差。
并且，驱动连结部45可以构成为Z轴方向的弹性系数＜X轴方向的弹性系数、且Y轴方向的弹性系数＜X轴方向的弹性系数的关系。通过使驱动连结部45的弹性系数设为这样的结构，使驱动连结部45在X轴方向的挠曲比在其它方向(Z轴方向、Y轴方向)的挠曲小，从而能够减小向检测部50传递的X轴方向的振动泄漏等的异常振动，通过提高检测角速度的X轴方向的检测精度，能够提高角速度的检测精度。
并且，即使由于用于形成图4所示的包含振动体20等的陀螺元件5的蚀刻加工等而产生了构造体的平行四边形化，由于如上所述具有沿着X轴的长边，驱动连结部45的挠曲方向具有X轴方向和Y轴方向的分量。因此，不会产生后述的检测部50检测角速度的方向即X轴方向的振动分量，因而能够提高角速度的检测精度。另外，图4是从图1所示的B-B线的位置和方向切断驱动连结部45而得到的截面图。
可以在X轴方向上以夹着振动体20的方式并排设置两个驱动连结部45(第1驱动连结部45a和第2驱动连结部45b)。这样，沿着X轴方向通过两个驱动连结部45(第1驱动连结部45a和第2驱动连结部45b)使质量部41与支承体12(第1支承部12a)连接，从而可以使质量部41的X轴方向的支承姿势稳定。
并且，驱动连结部45可以在Y轴方向上以夹着质量部41的方式配置。具体地，第1驱动连结部45a以及第2驱动连结部45b与质量部41的一侧连接，第3驱动连结部45c以及第4驱动连结部45d与和一侧相反的质量部41的另一侧连接。这样，质量部41在一侧经由第1驱动连结部45a以及第2驱动连结部45b与第1支承部12a(支承体12)连接，在另一侧经由第3驱动连结部45c以及第4驱动连结部45d与第2支承部12b(支承体12)连接。这样，通过使质量部41与支承体12连接，能够使质量部41在包含X轴方向、Y轴方向的平面方向上的支承姿势更稳定。由此，可以使质量部41的驱动振动更稳定。
质量部41具有可动电极的功能，与未图示的电源电连接。当对质量部41和后述的驱动电极42施加电压时，可以使质量部41和驱动电极42之间产生静电力。利用该静电力，能够以驱动连结部45为支点使质量部41沿着Z轴振动。
质量部41的材质例如是通过掺杂磷、硼等的杂质而被赋予了导电性的硅。质量部41例如是通过利用光刻技术和蚀刻技术对硅基板(未图示)与振动体20一起进行加工而形成的。
驱动电极42是用于驱动质量部41的电极，配置成至少一部分与质量部41相对，与设置在基体10上的凹部14的底面11a接合。本方式的驱动电极42设置成沿着质量部41的外缘部分的大致矩形的框状。驱动电极42经由连接布线44，与在俯视时设置在支承体12的外侧的连接端子48电连接，并与未图示的电源电连接。
驱动监视电极43是用于监视质量部41的振动状态、并控制其振动的电极。驱动监视电极43配置成至少一部分与质量部41相对，与设置在基体10上的凹部14的底面11a接合。本方式的驱动监视电极43设置成与质量部41的中央部相对的大致矩形状。驱动监视电极43经由连接布线46与在俯视时设置在支承体12的外侧的连接端子47电连接。驱动监视电极43能够检测、监视与质量部41之间的电容变化，根据其结果控制质量部41的驱动振动。由此，可以得到更稳定的质量部41的驱动振动。
驱动电极42和驱动监视电极43是通过使用溅射法使例如ITO(氧化铟锡)、ZnO(氧化锌)等透明电极材料成膜、使用光刻法、蚀刻法等进行构图而形成的。另外，驱动电极42和驱动监视电极43不限于透明电极材料，可以使用金(Au)、金合金、铂(Pt)、铝(Al)、铝合金、银(Ag)、银合金、铬(Cr)、铬合金、铜(Cu)、钼(Mo)、铌(Nb)、钨(W)、铁(Fe)、钛(Ti)、钴(Co)、锌(Zn)、锆(Zr)等金属材料。并且，优选的是，在基体10为硅那样的半导体材料时，在与驱动电极42或者驱动监视电极43之间具有绝缘层。作为绝缘层，可以使用例如SiO2(氧化硅)、AlN(氮化铝)、SiN(氮化硅)等。
检测部50设置在振动体20的支承体12内的第1支承部12a和第2支承部12b各自的外侧。换句话说，检测部50相对于第1支承部12a和第2支承部12b设置在振动体20的配置侧的相反侧。检测部50具有：作为可动电极的检测用可动电极53、以及作为检测用固定电极的第1检测用固定电极54和第2检测用固定电极55。
检测用可动电极53从第1支承部12a和第2支承部12b向外侧沿着Y轴方向延伸成细宽度状(矩形棒状)。检测用可动电极53设置有多个，在X轴方向上具有间隙而并排设置。另外，检测用可动电极53的配置数可以是若干。
作为检测用固定电极的第1检测用固定电极54以及第2检测用固定电极55以与检测用可动电极53相对并在Y轴方向上延伸的方式设置在检测用可动电极53的X轴方向的两侧。第1检测用固定电极54和第2检测用固定电极55接合(固定)在基体10的第1面11。在图示的例子中，第1检测用固定电极54和第2检测用固定电极55对应于检测用可动电极53设置有多个，隔着检测用可动电极53而相对配置。换句话说，第1检测用固定电极54和第2检测用固定电极55配置成在俯视时与检测用可动电极53不重合。并且，各个第1检测用固定电极54经由布线部56与连接端子58电连接。并且，第2检测用固定电极55与检测连接部57连接，与未图示的外部端子电连接。
如上所述，检测部50具有从支承体12沿着Y轴方向延伸的检测用可动电极53、以及沿着Y轴方向被支承在基体上的第1检测用固定电极54和第2检测用固定电极55，因而可以高效率地检测在受到角速度的情况下产生的振动体20的在X轴方向上的振动(移位)，能够提高角速度的检测精度。
检测部50在质量部41受到与角速度对应的科里奥利力的情况下，可以根据电容变化检测在质量部41产生的X轴方向的振动，计算与角速度对应的科里奥利力。具体地，当质量部41在X轴方向上受到科里奥利力时，支承体12(第1支承部12a、第2支承部12b)和从支承体12延伸的检测用可动电极53也经由驱动连结部45而随之在X轴方向上振动。由此，可以检测在检测用可动电极53与第1检测用固定电极54以及第2检测用固定电极55之间产生的电容变化，作为角速度来计算。
检测部50的材质例如是通过掺杂磷、硼等的杂质而被赋予了导电性的硅。检测部50例如是通过利用光刻技术和蚀刻技术对硅基板(未图示)与振动体20一体或者单独进行加工而形成的。
盖体80设置在基体10上。如图2和图3所示，基体10和盖体80可构成封装。基体10和盖体80可形成腔体82，可在腔体82内收容包括振动体20等的陀螺元件5。腔体82例如可以在惰性气体(例如氮气)气氛或者真空气氛下密封。
盖体80的材质例如是硅、玻璃。盖体80和基体10的接合方法未作特别限定，例如在基体10的材质是玻璃、盖体80的材质是硅的情况下，可以使基体10和盖体80进行阳极接合。并且，基体10与盖体80之间的接合部分可以使用粘接部件等来填充。
1-2.第1实施方式的陀螺传感器的动作
下面，参照附图对陀螺传感器100的动作进行说明。图5和图6是用于示意性说明陀螺传感器100的动作的图，图5(a)和图6(a)是示出概略的俯视图，图5(b)和图6(b)是示出概略的正截面图。另外，在图5和图6中，图示了X轴、Y轴、Z轴作为相互正交的3个轴。并且，为了方便起见，在图5和图6中，简化示出陀螺传感器100的各结构。
如上所述，在陀螺传感器100的振动模式中，利用在构成作为第1振动体的振动体20的质量部41与驱动电极42之间产生的静电力，质量部41能够沿着Z轴进行往返运动。更具体地，对设置在振动体20上的质量部41与驱动电极42之间施加交变电压。由此，可以使质量部41以规定的频率沿着Z轴振动。
在图5(a)、图5(b)所示的例子中，质量部41以规定的频率在α1方向(+Z轴方向)和α2方向(-Z轴方向)上交替地移位。此时，驱动连结部45伴随质量部41的振动，以支承体12(第1支承部12a、第2支承部12b)为支点沿着Z轴移位，其中，该驱动连结部45使质量部41与支承体12(第1支承部12a、第2支承部12b)连接。
如图6(a)、图6(b)所示，在质量部41沿着Z轴进行振动的状态下，当绕Y轴的角速度ω施加给陀螺传感器100时，科里奥利力作用于质量部41，支承体12(第1支承部12a、第2支承部12b)和从支承体12延伸的检测用可动电极53经由驱动连结部45也随之在X轴方向上移位。在图6(a)、图6(b)所示的例子中，检测用可动电极53在β1方向上移位。
检测用可动电极53沿着X轴移位，从而检测用可动电极53与第1检测用固定电极54以及第2检测用固定电极55之间的距离变化。即，图5(a)中的距离L1变化为图6(a)中的距离L2。因此，检测用可动电极53与第1检测用固定电极54以及第2检测用固定电极55之间的静电电容变化。在陀螺传感器100中，通过对检测用可动电极53、第1检测用固定电极54和第2检测用固定电极55施加电压，可以检测检测用可动电极53与第1检测用固定电极54以及第2检测用固定电极55之间的静电电容的变化量，求出绕Y轴的角速度ω。
根据第1实施方式的陀螺传感器100，包括：振动体20(质量部41)，其在Z轴方向上振动；和检测部50，其检测由于绕Y轴的角速度ω而产生的X轴方向的移位。由于在Z轴方向上振动的振动体20(质量部41)的振动分量传递到具有平行四边形截面形状的驱动连结部45而产生的振动分量以Z轴方向为主分量，包含Y轴方向的振动分量。根据构成陀螺传感器100的陀螺元件5，由于检测部50检测的移位方向是X轴方向，因而即使在Z轴方向上振动的振动体20的振动分量(Z轴方向和Y轴方向)经由驱动连结部45传递到检测部50，也不会产生检测部50的移位(检测振动)，不会产生检测误差。即，可实现提高了检测精度的陀螺元件5。
并且，陀螺元件5中的驱动连结部45由于具有沿着X轴方向设置的长边，因而在宽度变窄的Y轴方向上容易挠曲，在作为长边的X轴方向上不易挠曲。因此，即使截面形状为平行四边形，也不易产生X轴方向的振动分量。换句话说，可以防止驱动部40的振动内的X轴方向的振动分量在支承体12(第1支承部12a、第2支承部12b)上传递而传递到检测部50。由此，能够减小由于来自驱动部40的振动泄漏现象引起的检测部50的检测误差。
1-3.第2实施方式的陀螺传感器的结构
参照附图对作为电子器件的陀螺传感器的第2实施方式进行说明，该电子器件使用了作为本发明的功能元件的陀螺元件。图7是示意性示出第2实施方式的陀螺传感器102的俯视图。图8是图7的A-A线截面图，示意性示出第2实施方式的陀螺传感器102。另外，在图7和图8中图示了X轴(第1轴)、Y轴(第2轴)、Z轴(第3轴)作为相互正交的3个轴。并且，以下，对与上述第1实施方式相同的结构标注相同标号并省略其说明。
如图7和图8所示，第2实施方式的陀螺传感器102包括：基体10、和作为功能元件的陀螺元件5b。作为功能元件的陀螺元件5b包括：振动体20b、检测连结部30、检测部50。另外，振动体20b具有沿着X轴方向并排配置的第1振动体21和第2振动体22。陀螺元件5b收容在由基体10和盖体80包围的腔体82内。陀螺元件5b隔着间隙(凹部14)设置在基体10的上方。陀螺元件5b经由检测连结部30被支承在设置于基体10的第1面11上(基体10上)的固定部15。在陀螺传感器102中，构成陀螺元件5b的检测部50是检测绕Y轴的角速度的陀螺传感器元件(静电电容型MEMS陀螺传感器元件)。另外，为了方便起见，在图7中，透视示出基体10和盖体80。并且，以下，将从设置有振动体20b的基体10的基面即第1面11(参照图8)的法线方向观察、即从上方观察被支承在基体10上的振动体20b的情况称为“俯视”。
基体10的材质例如是玻璃、硅。如图8所示，基体10具有：第1面11、与第1面11相反侧的第2面11b。在第1面11设置有凹部14。在凹部14的上方，隔着间隙设置有振动体20b(第1振动体21、第2振动体22和振动体连结部60)、检测连结部30、检测部50。利用凹部14，可以使振动体20b在期望方向上移动，而不会受基体10妨碍。凹部14的平面形状(从Z轴方向观察时的形状)未作特别限定，在图7所示的例子中，是长方形。凹部14例如是使用光刻技术和蚀刻技术而形成的。
基体10具有如图8所示根据振动体20b的形态而适当设置在第1面11的固定部15。固定部15是固定(接合)有支承振动体20b的检测连结部30的一端、经由该检测连结部30支承振动体20b的部分。如图7所示，也可以在X轴方向上以分别夹着第1振动体21和第2振动体22的方式配置固定部15。并且，也可以在Y轴方向上以分别夹着第1振动体21和第2振动体22的方式配置固定部15。即，固定部15可以设置4处或者8处。
并且，基体10具有根据振动体20b的形态而适当设置在第1面11的第2固定部61。第2固定部61是固定(接合)有构成振动体20b的振动体连结部60的弹性体63的一端、经由该弹性体63支承振动体连结部60的部分。第2固定部61配置成至少支承弹性体63。
固定部15、第2固定部61的第1面11(基体10)和后述的检测连结部30、第1检测用固定电极54、第2检测用固定电极55等的固定(接合)方法不作特别限定，例如在基体10的材质是玻璃、振动体20b等的材质是硅的情况下，可以应用阳极接合。
构成振动体20b的第1振动体21和第2振动体22在沿着X轴的方向(第1轴方向)上并列设置，通过振动体连结部60进行连结。并且，第1振动体21和第2振动体22经由检测连结部30由固定部15支承，与基体10隔开而配置。更具体地，在基体10的上方隔着间隙(凹部14)设置有第1振动体21和第2振动体22。第1振动体21和第2振动体22具有例如框架形状(方形)的支承体12。如图7所示，第1振动体21和第2振动体22可以是相对于两者的边界线C-C线(沿着Y轴的直线)对称的形状。振动体20b的材质例如是通过掺杂磷、硼等的杂质而被赋予了导电性的硅。振动体20b例如是通过利用光刻技术和蚀刻技术对硅基板(未图示)进行加工而形成的。
振动体连结部60构成为使第振动体21和第2振动体22中的质量部41在Z轴方向上能够移位。更具体地，振动体连结部60在第1振动体21和第2振动体22之间具有连结梁部62和弹性体63，连结梁部62在沿着X轴的方向上从质量部41延伸，弹性体63从连结梁部62的端部在沿着Y轴的方向上延伸，在Y轴方向上往返。由此，第1振动体21和第2振动体22可以在Z轴方向上相互反相地振动。
弹性体63从连结梁部62起在沿着Y轴的方向上呈多个梁状地延伸，固定(接合)于第2固定部61。具体地，如图7所示，弹性体63内的中央的梁的一端接合(固定)于第2固定部61(基体10的第1面11)。弹性体63的结构只要能够在沿着Z轴的方向(振动体20b振动的方向)上按照规定的弹性系数进行弹性变形，则没有限定。
检测连结部30构成为在X轴方向上使振动体20b能够移位。更具体地，检测连结部30具有这样的形状：从固定部15向振动体20b(第1振动体21或第2振动体22)，在Y轴方向上往返，同时在X轴方向上延伸。检测连结部30的一端接合(固定)在固定部15(基体10的第1面11)。并且，检测连结部30的另一端与振动体20b(第1振动体21或者第2振动体22)的支承体12连接。在图示的例子中，以在X轴方向上分别夹着第1振动体21和第2振动体22的方式设置有8个检测连结部30。
检测连结部30的材质例如是通过掺杂磷、硼等的杂质而被赋予了导电性的硅。检测连结部30例如是通过利用光刻技术和蚀刻技术对硅基板(未图示)与振动体20b一体进行加工而形成的。
并且，检测连结部30的Z轴方向的弹性系数被设定成大于驱动连结部45的Z轴方向的弹性系数。这样，通过使检测连结部30的Z轴方向的弹性系数大于驱动连结部45的Z轴方向的弹性系数，能够抑制支承体12(第1支承体12a、第2支承体12b)在Z轴方向上振动。
驱动部40在俯视时设置在第1振动体21和第2振动体22各自的支承体12的内侧。驱动部40具有能够激励振动体20b的质量部41的机构，驱动部40具有：质量部41，其经由驱动连结部45与支承体12连接；驱动电极42，其在与质量部41相对的位置的基体10上设置成框状；以及驱动监视电极43，其在框状的驱动电极42的内侧的基体10上与质量部41相对地设置。另外，关于构成驱动部40的驱动连结部45、质量部41、驱动电极42、以及驱动监视电极43，与上述第1实施方式相同，因而省略其结构和效果的详细说明。
检测部50设置在振动体20b(第1振动体21和第2振动体22)的外侧。换句话说，检测部50相对于设置在第1振动体21和第2振动体22处的第1支承部12a和第2支承部12b，设置在振动体20b的配置侧的相反侧。检测部50具有：与第1支承部12a或者第2支承部12b连接的作为可动电极的检测用可动电极53、以及作为检测用固定电极的第1检测用固定电极54和第2检测用固定电极55。另外，关于构成检测部50的检测用可动电极53、第1检测用固定电极54和第2检测用固定电极55，由于与上述第1实施方式相同，因而省略其结构和效果的详细说明。
盖体80设置在基体10上。如图8所示，基体10和盖体80可构成封装。基体10和盖体80可形成腔体82，可在腔体82内收容包括振动体20b等的陀螺元件5b。腔体82例如可以在惰性气体(例如氮气)气氛或者真空气氛下密封。
盖体80的材质例如是硅、玻璃。盖体80和基体10的接合方法未作特别限定，例如在基体10的材质是玻璃、盖体80的材质是硅的情况下，能够对基体10和盖体80进行阳极接合。并且，基体10与盖体80之间的接合部分可以利用粘接部件等来填充。
1-4.第2实施方式的陀螺传感器的动作
下面，参照附图对陀螺传感器102的动作进行说明。图9(a)、(b)、图10(a)、(b)、图11(a)、(b)和图12(a)、(b)是用于示意性说明陀螺传感器102的动作的图。另外，在图9～图12中，图示了X轴、Y轴、Z轴作为相互正交的3个轴。并且，为了方便起见，在图9～图12中，简化地示出陀螺传感器102的各结构。并且，为了方便起见，在图9和图10中，将检测部50内的第1振动体21侧设定为第1检测部50a，将第2振动体22侧设定为第2检测部50b。
如上所述，在陀螺传感器102的振动模式中，第1振动体21和第2振动体22被驱动部40激励，能够互为反相(反相位)地进行驱动振动。更具体地，对设置在第1振动体20的质量部41与驱动电极42之间施加第1交变电压，对第2振动体22的质量部41与驱动电极42之间施加相位与第1交变电压相差180度的第2交变电压。由此，能够使第1振动体21和第2振动体22互为反相(反相位)且以规定的频率沿着Z轴振动。即，沿着X轴相互连结的第1振动体21和第2振动体22沿着Z轴互为反相地振动。即，第1振动体21和第2振动体22沿着Z轴在彼此相反方向上移位。
在图9(a)和图9(b)所示的例子中，第1振动体21在α1方向(+Z轴方向)上移位，第2振动体22在与α1方向相反的方向即α2方向(-Z轴方向)上移位。在图10(a)和图10(b)所示的例子中，第1振动体21在α2方向上移位，第2振动体22在α1方向上移位。
如图11(a)、图11(b)和图12(a)、图12(b)所示，在第1振动体21、第2振动体22中的质量部41沿着Z轴进行振动的状态下，当绕Y轴的角速度ω施加给陀螺传感器102时，科里奥利力作用于质量部41，支承体12(第1支承部12a、第2支承部12b)和从支承体12延伸的检测用可动电极53经由驱动连结部45也随之在X轴方向上移位。即，与第1振动体21连结的检测用可动电极53、以及与第2振动体22连结的检测用可动电极53沿着X轴在互为相反的方向上移位。在图11所示的例子中，第1检测部50a侧的检测用可动电极53在β1方向上移位，第2检测部50b侧的检测用可动电极53在与β1方向相反的方向即β2方向上移位。在图12所示的例子中，第1检测部50a侧的检测用可动电极53在β2方向上移位，第2检测部50b侧的检测用可动电极53在β1方向上移位。
第1检测部50a侧的检测用可动电极53和第2检测部50b侧的检测用可动电极53沿着X轴移位，从而检测用可动电极53与第1检测用固定电极54以及第2检测用固定电极55之间的距离变化。因此，检测用可动电极53与第1检测用固定电极54以及第2检测用固定电极55之间的静电电容变化。在陀螺传感器102中，通过对检测用可动电极53、第1检测用固定电极54和第2检测用固定电极55施加电压，可以检测检测用可动电极53与第1检测用固定电极54以及第2检测用固定电极55之间的静电电容的变化量，求出绕Y轴的角速度ω。
根据第2实施方式的陀螺传感器102，除了上述第1实施方式的陀螺传感器100的效果以外，还具有如下效果。第2实施方式的陀螺传感器102中，第1振动体21和第2振动体22这两个振动体经由振动体连结部60而并排设置。使这样配设的各振动体(第1振动体21和第2振动体22)在彼此相反的方向上进行驱动振动，根据针对各振动体而计测的计测值，计算角速度，从而能够消除线性施加的加速度。因此，陀螺传感器102能够更准确地检测绕Y轴的角速度ω而不受加速度的影响。
并且，在陀螺传感器102中，由于弹性体63可以在第1振动体21和第2振动体22的振动方向上弹性变形，因而不会阻碍第1振动体21与第2振动体22相互间的振动能量交换，能够支承振动体连结部60。
根据陀螺传感器102，通过设置固定(锚固)在第2固定部61上的弹性体63，可以在驱动系统的振动模式中，从逆相模式中分离同相模式的驱动频率。由此，在陀螺传感器102中，能够抑制同相模式振动的产生。
1-5.变形例的陀螺传感器的结构
参照附图对使用本发明的功能元件的陀螺传感器的变形例进行说明。图13是示意性示出变形例的陀螺传感器104的俯视图，从与图1相同的方向观察，是示出相同状态的图。本变形例的陀螺传感器104的结构与上述第1实施方式的陀螺传感器100的不同之处在于构成陀螺元件的检测部的配置位置。因此，在这里的说明中，以检测部的配置为中心进行说明，对与第1实施方式相同的结构标注相同标号并省略说明。
如图13所示，变形例的陀螺传感器104包括：基体10、作为功能元件的陀螺元件5c。作为功能元件的陀螺元件5c包括：振动体20c、检测连结部30、检测部500。陀螺元件5c的检测部500是检测绕Y轴的角速度的陀螺传感器元件(静电电容型MEMS陀螺传感器元件)。
检测部500配置在构成振动体20c的框状的支承体12内的沿着Y轴的部分的外侧、即相对于支承体12与振动体20c的配置侧相反的一侧。检测部500具有：作为可动电极的检测用可动电极553、和检测用固定电极555。
检测用可动电极553从沿着Y轴的支承体12向外侧(X轴方向)沿着X轴方向延伸成细宽度状(矩形棒状)。检测用可动电极553设置有多个，检测用可动电极553在X轴方向上具有间隙而并排设置。另外，检测用可动电极553的配置数可以是若干。
检测用固定电极555以与检测用可动电极553相对并在X轴方向上延伸的方式设置在检测用可动电极553的Y轴方向的两侧。检测用固定电极555接合(固定)在基体10的第1面11(未图示)。在图示的例子中，对应于检测用可动电极553设置有多个检测用固定电极555，检测用固定电极555隔着检测用可动电极553相对配置。换句话说，检测用固定电极555配置成与检测用可动电极553在俯视时不重合。而且，检测用固定电极555通过配置在检测用可动电极553的X轴方向外侧的检测连接部557而连结，与未图示的外部端子电连接。
如上所述，检测部500具有从支承体12沿着X轴方向延伸的检测用可动电极553、以及沿着X轴方向与基体10接合的检测用固定电极555，因而，可以高效率地检测在受到角速度的情况下产生的振动体20c在X轴方向上的振动(移位)。
检测部500在质量部41受到与角速度对应的科里奥利力的情况下，可以根据电容变化检测质量部41产生的X轴方向的振动，计算与角速度对应的科里奥利力。具体地，当质量部41在X轴方向上受到科里奥利力时，支承体12和从支承体12延伸的检测用可动电极553经由驱动连结部45也随之在X轴方向上振动。由此，可以检测在检测用可动电极553与检测用固定电极555之间产生的相对面积变化引起的电容变化，作为角速度来计算。
2.陀螺传感器的制造方法
下面，参照图14(a)和图14(b)对上述的实施方式的陀螺传感器的制造方法进行简单说明。另外，图14(a)、(b)是示意性示出第1实施方式的陀螺传感器100的制造工序的截面图，图14(b)是与图2对应的图。
首先，在基板(基体10)的第1面11形成凹部14。此时，可以在凹部14的周围形成槽部(未图示)。凹部14、槽部例如是使用光刻技术和蚀刻技术而形成的。由此，能够准备在第1面11上设置有凹部14的基体10。
然后，虽未图示，但在包含凹部14的基体10上形成用于构成驱动部40和检测部50的电极和布线。布线例如是使用溅射法或CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法等进行成膜后，使用光刻技术和蚀刻技术进行构图而形成的。
然后，在基体10上形成振动体20、检测连结部30、检测部50(参照图1)等。更具体地，将硅基板(未图示)放置(接合)在基板10的第1面11，使该硅基板薄膜化之后进行构图而形成。构图是使用光刻技术和蚀刻技术来进行的。硅基板和基体10的接合例如通过阳极接合来进行。
然后，使基体10和盖体80接合，将振动体20收容在由基体10和盖体80包围的腔体82内。基体10和盖体80的接合例如通过阳极接合来进行。
通过以上的工序，能够制造陀螺传感器100。通过与上述相同的工序，也可以制造上述的陀螺传感器102、104。
并且，以上对作为功能元件的一例而在检测角速度的陀螺传感器100、102、104中使用的陀螺元件5、5b、5c进行了说明，然而功能元件不限于此。功能元件只要是在减压状态或者惰性气体气氛下密封的腔体82内进行动作的形态，则没有特别限定，例如可以列举在加速度传感器中使用的加速度检测元件、压力计中使用的压力检测元件、振子、微致动器等各种功能元件。
3.电子设备
下面，参照附图对本实施方式的电子设备进行说明。本实施方式的电子设备包括本发明的陀螺传感器100、102、104中的任意一个。以下，以包括本发明的陀螺传感器100的电子设备为例进行说明。
图15是示意性示出移动型(或者笔记本型)的个人计算机1100作为本实施方式的电子设备的结构的立体图。如图15所示，个人计算机1100由具有键盘1102的主体部1104和具有显示部1108的显示单元1106构成，显示单元1106经由铰链构造部可转动地支承于主体部1104。这样的个人计算机1100内置有陀螺传感器100。
图16是示意性示出便携电话机(也包括PHS)1200作为本实施方式的电子设备的立体图。如图16所示，便携电话机1200具有多个操作按钮1202、受话口1204和送话口1206，在操作按钮1202和受话口1204之间配置有显示部1208。这样的便携电话机1200内置有陀螺传感器100。
图17是示意性示出数字照相机1300作为本实施方式的电子设备的立体图。另外，图17也简易地示出与外部设备的连接。这里，以往的照相机是使用被摄体的光像对银盐照片胶卷进行感光，与此相对，数字照相机1300是将被摄体的光像通过CCD(Charge CoupledDevice：电荷耦合器件)等摄像元件进行光电转换而生成摄像信号(图像信号)。
在数字照相机1300中的壳体(主体)1302的背面设置有显示部1310，显示部1310是根据CCD的摄像信号进行显示的结构，显示部1310作为将被摄体显示为电子图像的取景器发挥作用。并且，在壳体1302的正面侧(图中里面侧)设置有包括光学镜头(摄像光学系统)和CCD等的受光单元1304。当摄影者确认显示在显示部1310上的被摄体像、并按下快门按钮1306时，该时刻的CCD的摄像信号被传输到存储器1308并存储。
并且，在该数字照相机1300中，在壳体1302的侧面设置有视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。根据需要，使视频信号输出端子1312与电视监视器1430连接，使数据通信用的输入输出端子1314与个人计算机1440连接。而且，通过规定的操作，将存储在存储器1308内的摄像信号输出到电视监视器1430、个人计算机1440。这样的数字照相机1300内置有陀螺传感器100。
作为以上那样的电子设备的个人计算机1100、便携电话机1200、数字照相机1300具有这样的陀螺传感器100，该陀螺传感器100在2个振动体反相地振动的驱动系统中，能够不阻碍彼此间的振动能量交换，并防止电容耦合引起的特性劣化。
另外，除了图15所示的个人计算机1100(移动型个人计算机)、图16所示的便携电话机1200、图17所示的数字照相机1300以外，具有上述陀螺传感器100的电子设备还可以列举例如喷墨式打印装置(例如喷墨打印机)、膝上型个人计算机、电视机、摄像机、头戴式显示器、磁带录像机、各种导航装置、寻呼机、电子记事本(包括带有通信功能)、电子词典、计算器、电子游戏设备、文字处理器、工作站、电视电话、防盗用电视监视器、电子望远镜、POS终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测定设备、仪器类(例如车辆、航空器、火箭、船舶的仪器类)、机器人和人体等的姿势控制、飞行模拟器等。
4.移动体
图18是概略地示出作为本实施方式的移动体一例的汽车的立体图。汽车506安装有使用本发明的功能元件(陀螺元件5)的陀螺传感器100。例如，如该图所示，在作为移动体的汽车506中，在车体507中安装了内置有使用功能元件(陀螺元件5)的陀螺传感器100并控制轮胎509等的电子控制单元508。并且，此外，陀螺传感器100还可以广泛应用于无钥匙进入、防盗器、汽车导航系统、车载空调、防抱死制动系统(ABS)、安全气囊、轮胎压力监测系统(TPMS：Tire Pressure Monitoring System)、发动机控制、混合动力汽车和电动汽车的电池监控器、车身姿势控制系统等的电子控制单元(ECU：electronic control unit)。
上述的实施方式只是一例，并不限定于此。例如，也能够将各实施方式进行适当组合。
本发明包含与在实施方式中说明的结构实质相同的结构(例如功能、方法和结果相同的结构、或者目的和效果相同的结构)。并且，本发明包含将在实施方式中说明的结构的非本质的部分进行了置换的结构。并且，本发明包含取得与在实施方式中所说明的结构相同的作用效果的结构或者可以达到相同目的的结构。并且，本发明包含向在实施方式中所说明的结构附加了公知技术的结构。

Claims (13)

1.一种功能元件，其特征在于，在设相互正交的2个轴为第1轴和第2轴、与包含所述第1轴和所述第2轴的面的法线平行的轴为第3轴时，所述功能元件具有：
支承体；
检测部，其与所述支承体连接，检测所述第1轴的方向的振动；
驱动连结部，其具有第1部分和第2部分，所述第1部分与所述支承体连接，在所述第1轴的方向上延伸，所述第2部分与所述第1部分连接，比所述第1部分的所述第1轴的方向的尺寸短，在所述第2轴的方向上延伸；以及
质量部，其与所述驱动连结部连接，经由所述驱动连结部与所述支承体连接，
所述质量部在所述第3轴的方向上进行驱动振动。
2.根据权利要求1所述的功能元件，其特征在于，
所述功能元件具有基体，
所述检测部具有：
检测用可动电极，其从所述支承体在所述第2轴的方向上延伸；和
检测用固定电极，其与所述检测用可动电极相对，在所述第2轴的方向上延伸，被支承在所述基体上。
3.根据权利要求2所述的功能元件，其特征在于，
在所述第1轴的方向上并排设置有两个所述驱动连结部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的功能元件，其特征在于，
所述驱动连结部包括第1驱动连结部和第2驱动连结部，
所述第1驱动连结部与所述质量部的一侧连接，
所述第2驱动连结部与所述质量部的和所述一侧相反的另一侧连接。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的功能元件，其特征在于，
所述驱动连结部构成为所述第3轴的方向的弹性系数＜所述第1轴的方向的弹性系数的关系。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的功能元件，其特征在于，
所述驱动连结部构成为所述第2轴的方向的弹性系数＜所述第1轴的方向的弹性系数的关系。
7.根据权利要求2或3所述的功能元件，其特征在于，
所述功能元件具有：
驱动电极，其使所述质量部进行所述驱动振动；和
驱动监视电极，其用于监视所述质量部的振动，
所述驱动电极以及所述驱动监视电极的至少一部分与所述质量部相对，被支承在所述基体上。
8.根据权利要求2或3所述的功能元件，其特征在于，
所述功能元件具有：
第2振动体，其沿着所述第1轴的方向与第1振动体并排设置；和
振动体连结部，其设置在所述第1振动体和所述第2振动体之间，使所述第1振动体和所述第2振动体连接，
所述第1振动体和所述第2振动体分别经由所述驱动连结部与所述支承体连接。
9.根据权利要求8所述的功能元件，其特征在于，
所述第2振动体具有：
驱动电极，其使所述质量部进行所述驱动振动；和
驱动监视电极，其用于监视所述质量部的振动，
所述驱动电极和所述驱动监视电极的至少一部分与所述质量部相对，配置在所述基体上。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的功能元件，其特征在于，
所述功能元件具有检测连结部，所述检测连结部从所述支承体延伸，能够在所述第1轴的方向上伸缩，
所述检测连结部的所述第3轴的方向的弹性系数大于所述驱动连结部的所述第3轴的方向的弹性系数。
11.一种电子器件，其特征在于，所述电子器件具有：
权利要求1至10中任一项所述的功能元件；和
封装，其收纳有所述功能元件。
12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备具有权利要求1至10中任一项所述的功能元件。
13.一种移动体，其特征在于，所述移动体具有权利要求1至10中任一项所述的功能元件。
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