CN112272754A - 传感器元件以及角速度传感器 - Google Patents

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CN112272754A CN201980038284.4A CN201980038284A CN112272754A CN 112272754 A CN112272754 A CN 112272754A CN 201980038284 A CN201980038284 A CN 201980038284A CN 112272754 A CN112272754 A CN 112272754A
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Abstract

在传感器元件的压电体中，2条驱动臂从基部向y方向的+y侧相互并列地延伸。2条检测臂从基部向‑y侧相互并列地延伸。保持部在2条检测臂之间从基部向‑y侧延伸，比2条检测臂的前端更向‑y侧延伸出。安装部与保持部的‑y侧的端部连接，具有检测侧延伸部和2个侧方延伸部。检测侧延伸部从与保持部的连接位置向+x侧以及‑x侧延伸。2个侧方延伸部从检测侧延伸部的比2条检测臂双方更靠+x侧以及‑x侧的位置向+y侧延伸。多个元件端子的至少一个位于比检测侧延伸部更靠+y侧的位置。

Description

传感器元件以及角速度传感器
技术领域
本公开涉及传感器元件以及角速度传感器。
背景技术
作为角速度传感器(陀螺仪)的传感器元件而已知压电振动式的传感器元件(例如专利文献1以及2)。
专利文献1的传感器元件的压电体具有：基部；从基部相互并列延伸的1对驱动臂；和从基部向与1对驱动臂相反的一侧延伸的1对检测臂。若在驱动臂被激励的状态下传感器元件旋转，就会产生科里奥利的力，检测臂以与角速度相应的振幅振动。由此，在检测臂生成与角速度相应的电信号。
另外，专利文献1的传感器元件的压电体具有：支承棒，其在1对检测臂之间从基部与1对检测臂并列延伸，比检测臂的前端更向与基部相反的一侧延伸出；和固定板，其连接于支承棒的与基部相反的一侧的端部。基部经由支承棒而被固定板支承。
专利文献2的传感器元件的压电体具有：基部；从基部向相互相同方向延伸的驱动臂以及检测臂；和从基部延伸出的支承部。基部被支承部支承。支承部具有包围基部、驱动臂以及检测臂的框体(图11以及图13)。框体构成将基部、驱动臂以及检测臂封装的封装件的外壁的一部分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开平10-54725号公报
专利文献2：JP特开2015-149591号公报
发明内容
本公开的一个方式所涉及的传感器元件具有压电体、多个第1电极以及多个第2电极、和分别与所述多个第1电极以及所述多个第2电极的任意连接的多个端子。所述压电体在正交坐标系xyz的z方向上来观察而具有基部、2条第1臂、2条第2臂、保持部和安装部。所述2条第1臂从所述基部向y方向的一侧相互并列地延伸。所述多个第1电极位于所述2条第1臂。所述2条第2臂从所述基部向y方向的另一侧相互并列地延伸。所述多个第2电极位于所述2条第2臂。所述保持部在所述2条第2臂之间从所述基部向y方向的所述另一侧延伸，比所述2条第2臂的前端更向y方向的所述另一侧延伸出。所述安装部与所述保持部的y方向的所述另一侧的端部连接。在所述安装部，设置有所述多个端子。所述安装部具有：从与所述保持部的连接位置向x侧以及-x侧延伸的第1延伸部；和从所述第1延伸部的比所述2条第2臂双方更靠+x侧以及-x侧的位置向y方向的所述一侧延伸的2个第2延伸部。所述多个端子的至少一个位于比所述第1延伸部更靠y方向的所述一侧的位置。
本公开的一个方式所涉及的角速度传感器具有：包含压电体的传感器元件；和安装所述传感器元件的安装基体。所述压电体在正交坐标系xyz的z方向来观察而具有基部、2条第1臂、2条第2臂、保持部和安装部。所述2条第1臂从所述基部向y方向的一侧相互并列地延伸。所述2条第2臂从所述基部向y方向的另一侧相互并列地延伸。所述保持部在所述2条第2臂之间从所述基部向y方向的所述另一侧延伸，比所述2条第2臂的前端更向y方向的所述另一侧延伸出。所述安装部与所述保持部的y方向的所述另一侧的端部连接，在多个固定位置固定于所述安装基体。所述安装部具有：从与所述保持部的连接位置向+x侧以及-x侧延伸的第1延伸部；从所述第1延伸部的比所述2条第2臂双方更靠+x侧以及-x侧的位置向y方向的所述一侧延伸的2个第2延伸部。所述多个固定位置的至少一个位于比所述第1延伸部更靠y方向的所述一侧的位置。
附图说明
图1是表示第1实施方式所涉及的角速度传感器的概略结构的分解立体图。
图2的(a)是图1的IIa-IIa线的截面图，图2的(b)是图1的IIb-IIb线的截面图。
图3是表示图1的角速度传感器的传感器元件的主要部分结构的立体图。
图4是表示图4的传感器元件的主要部分结构的俯视图。
图5的(a)是图4的Va-Va线的截面图，图5的(b)是图4的Vb-Vb线的截面图。
图6是表示第2实施方式所涉及的传感器元件的俯视图。
图7是表示第3实施方式所涉及的传感器元件的俯视图。
图8是表示第4实施方式所涉及的传感器元件的俯视图。
图9是表示第5实施方式所涉及的传感器元件的俯视图。
具体实施方式
以下参考附图来说明本公开的实施方式。以下的说明中所用的附图是示意性的，附图上的各种尺寸彼此的比率等不一定非要与现实一致。另外，在多个附图相互间，各种尺寸彼此的比率也不一定非要一致。为了方便，有时对层状的构件的表面(即非截面的面)附加阴影。
另外，在各图中，为了说明的方便而附加正交坐标系xyz。正交坐标系xyz基于传感器元件(压电体)的形状而定义。即，x轴、y轴以及z轴并不限于表示晶体的电轴、机械轴以及光轴。角速度传感器以及传感器元件可以将任意方向作为上方或下方来使用，但以下为了方便，将z方向的正侧作为上方，来使用上表面或下表面等用语。另外，在仅说俯视观察的情况下，没有特别说明，就是指在z方向上来看。
关于相同或类似的结构，有时如“第1驱动臂23A”、“第2驱动臂23B”那样附加相互不同的编辑好(“第1”、“第2”)以及/或者相互不同的字母的附加符号(“A”、“B”)。另外，在该情况下，有时仅称作“驱动臂23”，不区别它们。
在第2实施方式以后，对与已经说明的实施方式的结构共通或类似的结构，使用对已经说明的实施方式的结构标注的符号，另外，有时省略图示或者说明。对与已经说明的实施方式的结构对应(类似)的结构，在标注与已经说明的实施方式的结构不同的符号的情况下也没有特别说明的点可以视作与已经说明的实施方式的结构同样。即，在第2实施方式以后，基本进行说明与已经说明的实施方式的相异部分。
[第1实施方式]
(角速度传感器的整体结构)
图1是表示本公开的实施方式所涉及的角速度传感器1(以下有时省略“角速度”)的概略结构的分解立体图。图2的(a)是图1的IIa-IIa线的传感器1的截面图。图2的(b)是图1的IIb-IIb线的截面图。
传感器1在本实施方式中构成为检测绕着y轴的角速度。传感器1例如作为整体是形成为概略薄型的长方体状的电子部件。其尺寸可以适宜设定。若举出比较的小型的方式所涉及的尺寸的一例，俯视观察的1边的长度是lmm以上且10mm以下，厚度(z方向)是0.5mm以上且2mm以下(其中，比俯视观察的短边的长度小)。
传感器1例如具有：形成凹部3a的安装基体3；收容于凹部3a的传感器元件5以及电子元件7；和堵塞凹部3a的盖9。传感器元件5是直接承担角速度的检测的部分。电子元件7例如是贡献于传感器1的多功能化的电子部件。安装基体3以及盖9构成将传感器元件5(以及电子元件7)包装的封装11。
(传感器元件的整体结构)
图3是表示传感器元件5的主要部分结构的立体图。图4是表示传感器元件5的主要部分结构的俯视图(顶视图)。如从z轴的方向理解的那样，在图4中示出传感器元件5的上表面以及下表面当中下表面(固定于安装基体3一侧)。
传感器元件5是压电振动式。传感器元件5在使用时利用逆压电效应而在x方向上激励。若在该状态下传感器元件5绕着y轴旋转，就产生z方向的科里奥利力，感器元件5以与角速度相应的振幅在z方向上振动。该振动通过压电效应被变换成电信号，由此检测角速度。
本实施方式所涉及的传感器元件5可以除了后述的支承部27所涉及的结构以外其他与特开2015-141184号公报记载的传感器元件同样。因此，该公报的内容可以进行基于参考的援引(Incorporation by Reference)，另外，在传感器元件5的说明中，关于支承部27以外的结构，有时省略细节部分的说明。
传感器元件5具有：压电体13；用于对压电体13施加电压的第1激励电极15A以及第2激励电极15B(图3)；用于取出在压电体13产生的电信号的第1检测电极17A(图3)以及第2检测电极17B(图3)；和用于将传感器元件5安装在安装基体3的元件端子19(图4)。
激励电极15以及检测电极17的附加符号A、B基于正交坐标系xyz而标注。因此，如后述那样，一个第1激励电极15A和其他第1激励电极15A并不限于是同电位。关于第2激励电极15B、第1检测电极17A以及第2检测电极17B也同样。
激励电极15、检测电极17、元件端子19以及将它们连接的布线33(图5的(a)以及图5的(b)中示意示出)用设于压电体13的表面的导体层构成。其材料例如是Cu、Al等适宜的金属。这些导体层也可以层叠包含相互不同材料的层而构成。
(压电体)
压电体13将其整体一体地形成。压电体13可以是单晶，也可以是多晶。另外，压电体13的材料可以适宜选择，例如是水晶(SiO2)、LiTaO3、LiNbO3、PZT。
在压电体13中，电轴或极化轴(以下有时代表两者而仅提及极化轴)被设定成与x轴一致。极化轴可以在给定的范围(例如15°以内)内相对于x轴倾斜。另外，在压电体13是单晶的情况下，机械轴以及光轴的方向可以设为适宜的方向，例如机械轴设为与y轴大致平行，光轴设为与z轴大致平行。
压电体13例如作为整体而厚度(z方向)大致固定。另外，压电体13例如概略地形成为相对于与y轴平行的不图示的对称轴线对称的形状。另外，压电体13例如包含：基部21；从基部21延伸出的驱动臂23(第1驱动臂23A～第4驱动臂23D)以及检测臂25(第1检测臂25A以及第2检测臂25B)；和与基部21连接的支承部27。
2条(例如1对)驱动臂23通过被电压(电场)而在x方向上激励。检测臂25通过科里奥利的力而在z方向上振动，生成与角速度相应的电信号。基部21例如贡献于驱动臂23以及检测臂25的支承、以及从驱动臂23向检测臂25的振动的传递。支承部27例如贡献于基部21的支承、以及传感器元件5向安装基体3的安装。这些具体的结构例如如以下那样。
(基部、驱动臂以及检测臂)
基部21例如概略地形成为以固定的宽度在x方向上直线状延伸的长方体状。
多个驱动臂23在相互相同方向(+y侧)相互并列地(例如平行地)延伸，其前端为自由端。驱动臂23的数量例如是偶数(本实施方式中是4)。
各驱动臂23的俯视观察下的形状例如设为所谓的锤子形状。即，驱动臂23具有：从基部21向+y侧以固定的宽度延伸的主体部23a；和位于主体部23a的前端且宽度(x方向)比主体部23a更宽的加宽部23b。由此，在前端确保驱动臂23的质量。进而，能提升灵敏度并谋求小型化。
更具体地，在4条驱动臂23当中内侧的驱动臂23(第2驱动臂23B以及第3驱动臂23C)中，加宽部23b例如向主体部23a向内侧变宽。在4条驱动臂23的当中外侧的驱动臂23(第1驱动臂23A以及第4驱动臂23D)中，加宽部23b例如相对于主体部23a向外侧变宽。
位于压电体13的不图示的中心线的两侧且最靠近该中心线的位置的1对驱动臂23(第2驱动臂23B以及第3驱动臂23C)彼此的距离由于如上述那样设置加宽部23b，而与根部侧(主体部23a的侧方)的距离相比，前端侧(加宽部23b的侧方)的距离更短。
也可以与图示的示例不同，在各驱动臂23中，加宽部23b相对于主体部23a向两侧变宽。另外，在各驱动臂23中，也可以不设加宽部23b。
若驱动臂23在x方向(激励方向)或z方向(科里奥利的力的方向)上变大，则驱动臂23的x方向或z方向上的固有频率变高，若驱动臂23在延伸方向(y方向)上变大，则驱动臂23的x方向或z方向上的固有频率变低。因此，例如可以设定驱动臂23的宽度(x方向)以及长度(y方向)的尺寸的比率，使得驱动臂23的激励方向(x方向)的固有频率接近于将驱动臂23激励的频率。另外，可以设定驱动臂23的xz截面的形状以及尺寸，例如使得驱动臂23的x方向的固有频率和z方向的固有频率接近。
多个检测臂25向与多个驱动臂23延伸的方向相反方向(-y侧)相互并列地(例如平行地)延伸，其前端为自由端。检测臂25的数量例如是偶数(本实施方式中是2)。
各检测臂25的俯视观察下的形状例如与驱动臂23同样地设为锤子形状。即，检测臂25具有：从基部21向-y侧以固定的宽度延伸的主体部25a；和位于主体部25a的前端且宽度(x方向)比主体部25a更宽的加宽部25b。由此，在前端确保检测臂25的质量。进而，能提升灵敏度并谋求小型化。
更具体地，加宽部25b例如相对于主体部25a向x方向两侧变宽。由此，2条(例如1对)检测臂25彼此的距离是与根部侧(主体部25a的侧方)的距离相比，前端侧(加宽部25b的侧方)的距离更短。也可以与图示的示例不同，加宽部25b相对于主体部25a仅向x方向的一侧(例如1对检测臂25的外侧)变宽。另外，也可以不设加宽部25b。
各检测臂25(例如这当中的主体部25a)例如设为形成有在z方向上贯通该检测臂25、在y方向上延伸的1个或多个(图示的示例中是4个)的贯通槽(符号省略)的形状。在其他观点中，各检测臂25具有相互并列延伸的多个(图示的示例中是5个)分割臂25c。通过检测臂25具有多个分割臂25c，例如如从后述的说明理解的那样，能增加检测电极17的配置数来使检测灵敏度提升。
若检测臂25在x方向(激励方向)或z方向(科里奥利的力的方向)变大，则检测臂25的x方向或z方向上的固有频率变高，若检测臂25在延伸方向(y方向)上变大，则检测臂25的x方向以及z方向上的固有频率变低。因此，例如可以设定检测臂25的厚度(z方向)以及长度(y方向)的尺寸的比率，使得检测臂25的z方向的固有频率接近于使驱动臂23激励的频率。另外，例如可以设定检测臂25的宽度(x方向)以及长度(y方向)的尺寸的比率，使得检测臂25的x方向的固有频率远离使驱动臂23激励的频率。在图示的示例中，上述那样的设定的结果，检测臂25的宽度比驱动臂23的宽度以及检测臂25(驱动臂23)的厚度大。
(支承部)
支承部27例如具有：从基部21延伸的保持部29；和连接于保持部29的与基部21相反的一侧的端部连接的安装部31。通过安装部31被固定于安装基体3，基部21经由安装部31以及保持部29而被安装基体3支承。基部21由于不是其两端被安装部31支承，而是经由保持部29被安装部31支承，因此，即使由于安装部31与安装基体3的热膨胀差等而在安装部31产生应力，该应力也难以传到基部21。
保持部29例如在1对检测臂25之间从基部21向-y侧与检测臂25并列地(例如平行地)延伸。保持部29比检测臂25长，比检测臂25的前端更向-y侧延伸出。
保持部29例如在图示的示例中具有：构成保持部29的大部分的主部29a；和将主部29a和基部21连接的连接部29b。连接部29b的宽度(x方向)比主部29a宽。由此提升了保持部29与基部21的连接位置处的强度。
主部29a例如在俯视观察下，概略地具有从安装部31向基部21以固定的宽度(x方向)直线状延伸的长条形状。换言之，主部29a维持与1对检测臂25的位于前端(加宽部25b)之间的部分的宽度同程度以上的宽度，并从1对检测臂25的前端之间延伸至连接部29b。即，主部29a(保持部29)在基部21侧没有宽度变窄的部分(缩颈)。主部29a的横截面(xz截面)的形状例如是矩形。
连接部29b例如具有以比主部29a的宽度宽的固定的宽度在y方向上延伸的部分。即，连接部29b在俯视观察下具有矩形部分。该矩形可以是正方形，也可以是x方向以及y方向的任一者长的长方形。连接部29b的横截面(xz截面)的形状例如是矩形。
主部29a以及连接部29b的尺寸可以适宜设定。例如可以设定它们的宽度，使得不会由于用于角速度的检测的振动等而保持部29和1对检测臂25抵接且为最大限的大小。具体地，例如保持部29的宽度可以设为从1对检测臂25彼此的距离减去关于1对检测臂25在通常的使用方式下设想的x方向的位移以及给定的余裕量而得到的长度。这时，可以考虑在y方向上的主部29a的位置和连接部29b的位置，1对检测臂25彼此的距离以及/或者1对检测臂25的位移不同。
具体地，主部29a的宽度小于1对检测臂25的前端(加宽部25b)彼此的距离的1倍，另外，例如可以设为该距离的1/3以上或2/5以上。另外，连接部29b的宽度小于1对检测臂25的根部侧部分(主体部25a)彼此的距离的1倍，例如可以小于1对检测臂25的前端彼此的距离的1倍，也可以是1倍以上，例如设为1对检测臂25的前端彼此的距离的1.1倍以上。另外，在连接部29b的宽度与主部29a的宽度的相对的大小的观点中，两者的宽度可以适宜设定。例如连接部29b的宽度可以设为主部29a的宽度的1.1倍以上2倍以下。
如上述那样，压电体13的厚度(z方向)基本遍及压电体13的整体而固定，主部29a以及连接部29b的厚度相互相同。
安装部31例如形成为在基部21、驱动臂23以及检测臂25的周围延伸的框架状(骨架状)。在本实施方式中，框架是包围基部21、驱动臂23以及检测臂25的环状。环状例如是概略矩形，安装部31具有：在检测臂25侧(-y侧)在x方向上(例如与x方向平行地)延伸的检测侧延伸部31a；在y方向上(例如与y方向平行地)延伸、在x方向上相互对置的两个(例如1对)侧方延伸部31b；和在驱动臂23侧(+y侧)在x方向上(例如与x方向平行地)延伸的驱动侧延伸部31c。矩形的4角可以看作检测侧延伸部31a或驱动侧延伸部31c的端部，也可以看作1对侧方延伸部31b的端部。保持部29将基部21和检测侧延伸部31a连接。
安装部31的大小(长边以及短边的长度等)可以适宜设定。例如，安装部31可以与这些臂离开适宜的距离，以使不会由于用于角速度的检测的振动等而与驱动臂23以及检测臂25抵接，且尽量小。侧方延伸部31b例如比检测侧延伸部31a以及驱动侧延伸部31c长。其中，两者的长度可以设为同等，长短的关系也可以与图示的示例相反。
安装部31(各延伸部)的横截面的形状例如可以遍及安装部31的全长是概略矩形。安装部31的厚度(z方向)例如遍及安装部31的全长而固定。安装部31的宽度例如在各延伸部(各边)固定。另外，在图示的示例中，侧方延伸部31b的宽度比检测侧延伸部31a的宽度大，检测侧延伸部31a的宽度比驱动侧延伸部31c的宽度大。其中，也可以各延伸部中宽度发生变化，或者边彼此的宽度的大小关系与上述不同。
(元件端子)
元件端子19的数量可以对应于传感器元件5的结构适宜设定。在本实施方式中，例示了被输入在激励电极15施加的驱动信号的2个元件端子19、输出来自检测电极17的检测信号的2个元件端子19、和被赋予基准电位的2个元件端子19，合计6个元件端子19的情况。
虽未特别图示，但基准电位用的2个元件端子19例如在基部21等中，与配置于驱动信号用的布线33与检测信号用的布线33之间的屏蔽用的布线连接。这样的基准电位用的元件端子19以及布线也可以省略。另外，基部21中的基准电位用的布线例如可以与特开2015-141183号公报记载的同样，该公报的内容可以进行基于参考的援引(Incorporation byReference)。
元件端子19例如设于安装部31的下表面(-z侧的面)。多个元件端子19的俯视观察下的位置、形状以及大小可以适宜设定。在图示的示例中，6个元件端子19在1对侧方延伸部31b中与安装部31的4角远离而配置。换言之，全部元件端子19位于与检测侧延伸部31a相比更靠+y侧且与驱动侧延伸部31c相比更靠-y侧的位置。更详细地，例如，全部元件端子19在y方向上位于驱动臂23的前端与检测臂25的前端之间。另外，多个元件端子19例如概略地配置成相对于穿过传感器元件5的重心、与x轴平行的对称轴以及与y轴平行的对称轴线对称。各元件端子19例如形成为具有与侧方延伸部31b的宽度同程度或比起稍小的宽度的矩形。
(激励电极)
图5的(a)是图4的Va-Va线的截面图。如从x轴的方向理解的那样，在图4和图5的(a)中，x轴的正负与纸面左右方向的关系相反。
激励电极15(在纸面右侧的第4驱动臂23D标注符号)是形成于驱动臂23的表面的层状导体。第1激励电极15A在各驱动臂23中分别设于上表面以及下表面(+z侧的面以及-z侧的面)。另一方面，第2激励电极15B在各驱动臂23中分别设于侧面(+x侧的面以及-x侧的面)。
各激励电极15例如设置成覆盖驱动臂23的主体部23a的各面的大部分(还参考图3以及图4)。其中，第1激励电极15A以及第2激励电极15B至少一方(本实施方式中第1激励电极15A)与各面相比在宽度方向上形成得更小。以使得不会相互短路，另外，可以将主体部23a的根部侧以及前端侧的一部分也设为激励电极15的非配置位置。
在各驱动臂23中，2个第1激励电极15A例如设为相互同电位。例如2个第1激励电极15A通过压电体13上的布线33而相互连接。另外，在各驱动臂23中，2个第2激励电极15B例如设为相互同电位。例如2个第2激励电极15B通过压电体13上的布线33相互连接。
若在这样的激励电极15的配置以及连接关系下对第1激励电极15A与第2激励电极15B之间施加电压，则例如在驱动臂23中，产生从上表面朝向1对侧面(x方向的两侧)的电场以及从下表面朝向1对侧面的电场。另一方面，极化轴与x方向一致。因此，若着眼于电场的x方向的分量，则在驱动臂23当中x方向的一侧部分中，电场的朝向和极化轴的朝向一致，在另一侧部分中，电场的朝向和极化轴的朝向相反。
其结果，驱动臂23当中x方向的一侧部分在y方向上收缩，另一侧部分是y方向上伸长。并且，驱动臂23如双金属条那样向x方向的一侧弯曲。若对第1激励电极15A以及第2激励电极15B施加的电压相反，驱动臂23就向相反方向弯曲。若交流电压对第1激励电极15A以及第2激励电极15B施加，驱动臂23就在x方向上振动。
虽未特别图示，但可以在驱动臂23的上表面以及/或者下表面设有沿着驱动臂23的长边方向延伸的1个以上的凹槽，第1激励电极15A遍布该凹槽内而设。在该情况下第1激励电极15A和第2激励电极15B夹着凹槽的壁部而在x方向上对置，激励的效率提升。凹槽可以将多个凹部在驱动臂23的长边方向上排列来构成。
在相互相邻的2条驱动臂23(第1驱动臂23A以及第2驱动臂23B的2条、或第3驱动臂23C以及第4驱动臂23D的2条)之间，第1激励电极15A彼此被设为同电位，第2激励电极15B彼此被设为同电位。应设为同电位的激励电极15彼此例如通过压电体13上的布线33连接。
若在这样的连接关系下对第1激励电极15A与第2激励电极15B之间施加交流电压，则相互相邻的2条驱动臂23被施加相互相同相位的电压，进行振动使得在x方向上向相互相同朝向挠曲变形。相互相邻的2条驱动臂23可以看做相当于将1条驱动臂分割的产物。虽未特别图示，但相互相邻的2条驱动臂23也可以将根部部分一体化而成为1根。
在线对称配置的1对驱动臂23(包含第1驱动臂23A以及第4驱动臂23D的1对、或包含第2驱动臂23B以及第3驱动臂23C的1对)中，第1激励电极15A和第2激励电极15B被设为同电位。应设为同电位的激励电极15彼此例如通过压电体13上的布线33连接。
若在这样的连接关系下对第1激励电极15A与第2激励电极15B之间施加交流电压，则线对称配置的1对驱动臂23被施加相互相反相位的电压，进行振动使得在x方向上向相互相反方向(线对称地)挠曲变形。
(检测电极)
图5的(b)是图4的Vb-Vb线的截面图。如从x轴的方向理解的那样，在图4和图5的(b)中，x轴的正负与纸面左右方向的关系相反。
检测电极17(在纸面右侧的分割臂25c标注符号)是形成于检测臂25(分割臂25c)的表面的层状导体。检测电极17设于各分割臂25c。
更具体地，第1检测电极17A在各分割臂25c中分别设于-x侧的面当中+z侧(例如比该面的中央更靠+z侧，以下同样)的区域、以及+x侧的面当中-z侧的区域。第2检测电极17B在各分割臂25c中分别设于-x侧的面当中-z侧的区域以及+x侧的面当中+z侧的区域。
在分割臂25c的各侧面，第1检测电极17A以及第2检测电极17B为了不会相互短路而空开适宜的间隔，并沿着分割臂25c延伸。检测电极17遍及分割臂25c的大致全长而延伸。在各分割臂25c中，将2个第1检测电极17A彼此连接，将2个第2检测电极17B彼此连接。该连接例如通过压电体13上的布线33进行。
若在这样的检测电极17的配置以及连接关系下分割臂25c在z方向上挠曲变形，例如就会产生与z方向平行的电场。即，在分割臂25c的各侧面，在第1检测电极17A与第2检测电极17B之间产生电压。电场的朝向通过极化轴的朝向和弯曲的朝向(-z侧或+z侧)来决定，在分割臂25c的-x侧和+x侧相互相反。该电压(电场)被输出到第1检测电极17A以及第2检测电极17B。若分割臂25c在z方向上振动，则将电压检测为交流电压。电场可以如上述那样，与z方向平行的电场处于支配地位，也可以与上述不同，与x方向平行、在分割臂25c的-z侧和+z侧相互相反相反方向的电场的比例变大。不管哪种情况，都在第1检测电极17A与第2检测电极17B产生与分割臂25c向z方向的挠曲变形相应的电压。
在各检测臂25的多个分割臂25c之间，将第1检测电极17A彼此连接，将第2检测电极17B彼此连接。该连接例如通过压电体13上的布线33进行。在这样的连接关系下，若多个分割臂25c挠曲变形成在z方向上向相互相同侧弯曲，则将在多个分割臂25c中检测到的信号相加。
在2个检测臂25之间连接第1检测电极17A和第2检测电极17B。该连接例如通过压电体13上的布线33进行。在这样的连接关系下，若2个检测臂25挠曲变形成在z方向上向相互相反侧弯曲，则将在2个检测臂25中检测到的信号相加。
(布线)
多个布线33如上述那样将激励电极15以及检测电极17连接。另外，多个布线33将出于电位的观点而分成2组的激励电极15和出于电位的观点而分成2组的检测电极17合计4组电极、和4个元件端子19(图4)分别连接。
虽未特别图示，但多个布线33通过在压电体13的种种部分的上表面、下表面以及/或者侧面适宜进行配置，能以整体设于压电体13的表面的方式，不会相互短路地实现上述的连接。其中，也可以通过在位于压电体13上的布线33上设置绝缘层，在其上设置其他布线33，来形成立体布线部。
(驱动电路以及检测电路)
如图5的(a)以及图5的(b)所示那样，在激励电极15经由这里不图示的2个元件端子19连接对激励电极15施加电压的驱动电路103。另外，在检测电极17经由这里不图示的2个元件端子19连接检测来自检测电极17的电信号的检测电路105。
传感器元件5(或角速度传感器1)、与驱动电路103以及检测电路105的组合可以设为角速度传感器51的概念。驱动电路103以及检测电路105作为整体而构成控制电路107。控制电路107例如包含IC(Integrated Circuit，集成电路)。这样的IC可以和传感器元件5一起安装在安装基体3并被包装，也可以安装在安装传感器1的不图示的电路基板等，经由电路基板以及安装基体3而与传感器元件5连接。
驱动电路103例如包含振荡电路或者放大器而构成，将给定的频率的交流电压施加在第1激励电极15A与第2激励电极15B之间。频率可以在角速度传感器51内预先确定，也可以从外部的设备等指定。
检测电路105例如包含放大器或者检波电路而构成，检测第1检测电极17A与第2检测电极17B的电位差，将与其检测结果相应的电信号输出到外部的设备等。更具体地，例如将上述的电位差检测为交流电压，检测电路105输出与检测到的交流电压的振幅相应的信号。基于该振幅来确定角速度。另外，检测电路105输出与驱动电路103的施加电压与检测到的电信号的相位差相应的信号。基于该相位差来确定旋转的朝向。
(传感器元件的动作说明)
如上述那样，第1驱动臂23A以及第2驱动臂23B的分组、和第3驱动臂23C以及第4驱动臂23D的分组以相互相反的相位(错开180°的相位)被激励，以使得在激励方向(x方向)上向相互相反侧变形。
若在该状态下传感器元件5绕着y轴旋转，驱动臂23在与激励方向(x方向)和旋转方向(y方向)正交的方向(z方向)上受到科里奥利的力。由此驱动臂23在z方向上振动。另外，第1驱动臂23A以及第2驱动臂23B的分组、和第3驱动臂23C以及第4驱动臂23D的分组由于以相互相反的相位被激励，因此振动成在z方向上向相互相反侧弯曲。
驱动臂23以及检测臂25通过基部21连结。因此，驱动臂23的振动经由基部21传递到检测臂25，检测臂25也振动。具体地，第1检测臂25A振动成在z方向上向与第1驱动臂23A以及第2驱动臂23B相反的一侧弯曲。另外，第2检测臂25B振动成在z方向上向与第3驱动臂23C以及第4驱动臂23D相反的一侧弯曲。在其他观点中，第1检测臂25A以及第2检测臂25B振动成在z方向上向相互相反侧弯曲。因此，如多个检测电极17的连接关系的说明中叙述的那样，将在两检测臂25中产生的电信号相加。
在上述中，说明了驱动臂23的z方向的振动传递到检测臂25。换言之，无视检测臂25的x方向的振动地进行了说明。实际上，驱动臂23的x方向的振动传到检测臂25而检测臂25在x方向上振动，在检测臂25产生科里奥利的力，由此还产生检测臂25在z方向上振动的作用。这2种作用的哪一者都可以关于检测臂25的z方向的振动处于支配地位。在本实施方式中，基本采用驱动臂23的z方向的振动传递到检测臂25的作用处于支配地位的方式(检测臂25的x方向的振动相对小的方式)为例。在这样的情况下，例如可以如已经接触过的那样，和与驱动臂23的x方向的固有频率、驱动臂23的z方向的固有频率、检测臂25的z方向的固有频率之间的差进行比较，使检测臂25的x方向的固有频率相对于这些固有频率的差较大。
(电子元件)
图1以及图2的(a)所示的电子元件7设为适宜的电子元件。例如电子元件7可以是热敏电阻等温度传感器，也可以是包含上述的驱动电路103以及检测电路105的IC。在其他观点中，电子元件7可以设为不与传感器元件5连接的电子元件，也可以设为与传感器元件5连接的电子元件。另外，在图示的示例中，设有1个电子元件7，但也可以设置多个电子元件7。在传感器1，也可以不设电子元件7。
在以下的说明中，基本电子元件7是不与传感器元件5电连接的电子元件(例如温度传感器)，采用传感器元件5以及电子元件7相互独立地经由封装11与外部的设备电连接的方式为例。
(安装基体)
图1、图2的(a)以及图2的(b)所示的安装基体3例如具有：成为安装基体3的主体的绝缘基体35；用于将传感器元件5安装在安装基体3的多个(图示的示例中是6个)第1焊盘37；用于将电子元件7安装在安装基体3的多个(图示的示例中是2个)第2焊盘39；和用于将传感器1安装在不图示的电路基板等的多个(图示的示例中是8个)外部端子41。
绝缘基体35具有上述的凹部3a。绝缘基体35的外形以及凹部3a的形状可以适宜设定。在图示的示例中，绝缘基体35的外形构成为将x方向设为长边方向的长方体状。
凹部3a的形状概略地与绝缘基体35同样是将x方向设为长边方向的长方体状。其中，凹部3a的底面在与传感器元件5对置的区域，留下第1焊盘37的配置区域并进一步深挖。即，凹部3a的底面(对置面35b)具有：固定传感器元件5的固定面35c；和位于比固定面35c低的位置、与传感器元件5的大部分对置的躲避面35d。由此传感器元件5难以与对置面35b接触。凹部3a可以看做具有第1凹部(固定面35c的部分)、和形成于该底面的第2凹部(躲避面35d的部分)。
绝缘基体35例如如图2的(a)以及图2的(b)所示那样，通过层叠多个绝缘层43(图示的示例中是3个绝缘层43A～43C)而构成。并且，通过在上侧(+z侧)的一部分的绝缘层43(43A以及43B)形成开口而形成凹部3a。
各绝缘层43用陶瓷、树脂或无定形状态的无机材料、或它们的组合构成。在图2的(a)以及图2的(b)中，为了方便而示出3层的绝缘层43，但也可以各绝缘层43用多个绝缘层构成。在完成后的传感器1中，也可以不一定能确定绝缘层彼此的边界。
第1焊盘37以及第2焊盘39例如包含金属等导体，用与对置面35b(固定面35c)重叠的导电层构成。第1焊盘37以及第2焊盘39的材料、平面形状以及各种尺寸等可以适宜设定。导电层可以用多个层构成。
传感器元件5例如多个元件端子19配置成与多个第1焊盘37对置。并且，多个元件端子19和多个第1焊盘37通过介于其间而存在的多个导电性的隆起焊盘45(图2的(a)以及图2的(b))接合。由此，传感器元件5被安装基体3支承，并与安装基体3电连接。隆起焊盘45例如包含焊料(包含无铅焊料)或导电性粘结剂。导电性粘结剂例如在热硬化性树脂混入导电性的填料而构成。
如从上述的说明所明确的那样，多个第1焊盘37的数量以及配置位置与多个元件端子19的数量以及配置位置对应。第1焊盘37的形状以及大小可以与元件端子19的形状以及大小同样，也可以不同。另外，电子元件7例如与传感器元件5同样地经由隆起焊盘(符号省略)而与第2焊盘39接合。
外部端子41例如包含金属等导体，用与绝缘基体35的下表面重叠的导体层构成。外部端子41的材料、平面形状以及各种尺寸可以适宜设定。导电层可以包含多个层。另外，多个外部端子41的数量以及位置可以对应于传感器元件5以及电子元件7的结构等适宜设定。在图示的示例中，8个外部端子41沿着绝缘基体35的下表面的外缘配置。
多个外部端子41当中4个外部端子41经由设于绝缘基体35的表面或内部的布线导体(符号省略)与4个第1焊盘37相互独立地连接。这4个第1焊盘37经由4个元件端子19相互独立地与2组激励电极15以及2组检测电极17连接。另外，剩下的4个外部端子41经由设于绝缘基体35的表面或内部的布线导体(符号省略)与应赋予基准电位的2个第1焊盘37以及用于电子元件7的第2焊盘39连接。
(盖)
盖9例如包含金属。盖9通过缝焊接等与安装基体3的上表面接合。由此凹部3a内被气密密封。被气密密封的凹部3a内例如设为真空，或封入适宜的气体(例如氮)。图2的(a)以及图2的(b)所示的贡献于盖9的接合的导电层(符号省略)的图示在图1省略。
(传感器的安装)
以上的传感器1例如使安装基体3的下表面与不图示的电路基板的安装面对置而配置，外部端子41用焊料等与电路基板的焊盘接合，由此安装在电路基板。在电路基板例如构成已经叙述的驱动电路103以及检测电路105。
如以上那样，本实施方式的传感器元件5具有：压电体13；多个第1电极(激励电极15)以及多个第2电极(检测电极17)；和与多个激励电极15以及多个检测电极17连接的多个元件端子19。压电体13具有基部21、1对第1臂(第1驱动臂23A以及第4驱动臂23D、或第2驱动臂23B以及第3驱动臂23C)、1对第2臂(检测臂25)、保持部29以及安装部31。1对驱动臂23从基部21向y方向的一侧(+y侧)相互并列地延伸，配置有多个激励电极15。1对检测臂25从基部21向y方向的另一侧(-y侧)相互并列地延伸，配置有多个检测电极17。保持部29在1对检测臂25之间从基部21向-y侧延伸，比1对检测臂25的前端更向-y侧延伸出。安装部31与保持部29的-y侧的端部连接，设置有多个元件端子19。另外，安装部31具有第1延伸部(检测侧延伸部31a)和1对第2延伸部(侧方延伸部31b)。检测侧延伸部31a从与保持部29的连接位置向x侧以及-x侧延伸。1对侧方延伸部31b从检测侧延伸部31a的比1对检测臂25双方更靠+x侧以及-x侧的位置向+y侧延伸。多个元件端子19的至少一个(本实施方式中是全部)位于比检测侧延伸部31a更靠+y侧的位置。
因此，首先，通过保持部29对基部21的保持，能减低安装部31的应力传到基部21的可能。进而，由于安装部31具有检测侧延伸部31a以及1对侧方延伸部31b，因此，例如和安装部是与保持部29的-y侧的端部连接的板状的情况比较，减低了在-y侧确保元件端子19的配置区域的必要性，能谋求-y侧的小型化。另外，由于易于将多个元件端子19分散配置在-y侧以及+y侧，因此易于将传感器元件5与对置面35b平行地安装。其结果，例如能谋求小型化，并使传感器1的检测精度提升。
另外，在本实施方式中，1对侧方延伸部31b从1对检测臂25的前端向+y侧延伸。多个元件端子19的至少一个(本实施方式中是全部)位于比1对检测臂25的前端更靠+y侧的位置。
在该情况下，由于变得易于在比检测侧延伸部31a更靠+y侧确保元件端子19的配置区域，因此例如谋求-y侧的小型化，并提升了使多个元件端子19分散配置的效果。
另外，在本实施方式中，在压电体13中，安装部31和基部21仅通过保持部29连接。多个元件端子19全都位于比检测侧延伸部31a更靠+y侧的位置。
因此，例如，从基部21经由保持部29到最近的元件端子19的距离变长。其结果，例如支承部27对基部21的支承易于成为弹性的支承。进而，即使由于传感器元件5与安装基体3的热膨胀差而对元件端子19施加力，也减低了该力向基部21传递的可能。
另外，在本实施方式中，1对侧方延伸部31b比1对驱动臂23的前端更向+y侧延伸出。安装部31还具有：架设于1对侧方延伸部31b的比1对驱动臂23的前端更靠+y侧的部分之间的第3延伸部(驱动侧延伸部31c)。
因此，例如1对侧方延伸部31b彼此的变形被驱动侧延伸部31c约束。其结果，例如抑制了基部21相对于安装部31的姿态变化，另外，减低了驱动臂23的激振所引起的侧方延伸部31b的振动。其结果，角速度的检测精度提升。
在第1实施方式中，激振电极15是第1电极的一例。检测电极17是第2电极的一例。驱动臂23是第1臂的一例。检测臂25是第2臂的一例。检测侧延伸部31a是第1延伸部的一例。侧方延伸部31b是第2延伸部的一例。驱动侧延伸部31c是第3延伸部的一例。安装部31当中配置多个元件端子19的位置是多个固定位置的一例。
[第2实施方式]
图6是表示第2实施方式所涉及的传感器元件205的俯视图，与第1实施方式的图4对应。
在第1实施方式所涉及的传感器元件5中，保持部29从基部21与检测臂25并列地延伸，并与安装部31连接。与此相对，在本实施方式所涉及的传感器元件205(压电体213)中，保持部29从基部21与驱动臂23并列地延伸，并与安装部31连接。如此地，保持部29可以不是设于检测臂25侧，而是设于驱动臂23侧。
其中，在第1以及第2实施方式中，驱动臂23在x方向上激励，检测臂25通过科里奥利的力而在z方向上振动。因此，第1实施方式中的保持部29与检测臂25的余隙能比第2实施方式中的保持部29与驱动臂23的余隙小。进而，第1实施方式与第2实施方式相比，更易于使连接部29b的宽度(x方向)以及/或者长度(y方向)大。
在第2实施方式中，激励电极15是第2电极的一例。检测电极17是第1电极的一例。驱动臂23是第2臂的一例。检测臂25是第1臂的一例。检测侧延伸部31a是第3延伸部的一例。驱动侧延伸部31c是第1延伸部的一例。
[第3实施方式]
图7是表示第3实施方式所涉及的传感器元件305的俯视图，与第1实施方式的图4对应。
在第1实施方式所涉及的传感器元件5中，保持部29仅设有1个。另一方面，在本实施方式所涉及的传感器元件305(压电体313、支承部327)中，保持部29设有2个。更具体地，设有从基部21与检测臂25并列地延伸的保持部29、和从基部21与驱动臂23并列地延伸的保持部29。即，本实施方式成为第1以及第2实施方式的组合。
在本实施方式中，由于由2个保持部29支承基部21，因此例如在对传感器元件5施加冲击的情况下，从基部21向保持部29施加的力分散到2个保持部29。其结果，比第1以及第2实施方式更加减低了保持部29破损的可能。
在第1以及第2实施方式中，与第3实施方式比较，例如安装部31的应力止于使基部21位移，起到难以传到基部21内部的效果。其中，若第3实施方式与基部21的两端与安装部31连接的方式比较，也是由于仅在基部21的中央连接保持部29，因此安装部31的应力更难传到基部21内部。
[第4实施方式]
图8是表示第4实施方式所涉及的传感器元件405的俯视图，与第1实施方式的图4对应。
在第1实施方式所涉及的传感器元件5中，安装部31的形状被设为环状(具体是矩形)。另一方面，在本实施方式所涉及的传感器元件405(压电体413、支承部427)中，安装部431设为环状。
具体地，安装部431形成为从第1实施方式所涉及的安装部31将驱动臂23延伸侧(与保持部29相反的一侧、+y侧)的一部分去掉的形状。换言之，安装部431例如具有：与第1实施方式同样的检测侧延伸部431a；和从第1实施方式的1对侧方延伸部31b将+y侧的一部分去掉的两个(例如1对)侧方延伸部431b，另外，没有第1实施方式的驱动侧延伸部31c。其结果，安装部431在1对侧方延伸部431b的+y侧的端部中断。换言之，1对侧方延伸部431b的+y侧的端部构成安装部431的两端。
侧方延伸部431b的+y侧的端部的y方向上的位置(其他观点中侧方延伸部431b的长度)可以适宜设定。在图示的示例中，该端部例如在y方向上位于比驱动臂23的前端更靠-y侧。更详细地，例如该端部位于驱动臂23的前端与基部21之间。也可以与图示的示例不同，该端部在y方向上位于与基部21同等的位置，或位于比基部21更靠检测侧延伸部431a侧的位置。最+y侧的元件端子19例如位于侧方延伸部431b的上述的端部。
在这样的结构中，例如与第1～第3实施方式比较，能使传感器元件405在+y侧小型化。第1～第3实施方式与第4实施方式比较，例如1对侧方延伸部31b彼此的变形被驱动侧延伸部31c限制。其结果，例如抑制了基部21相对于安装部31的姿态变化，期待提升角速度的检测精度。
[第5实施方式]
图9是表示第5实施方式所涉及的传感器元件505的俯视图，与第1实施方式的图4对应。
在第1实施方式所涉及的传感器元件5中，元件端子19从矩形的框状的安装部31的4角离开而配置。在其他观点中，全部元件端子19配置于比检测侧延伸部31a更靠+y侧。另一方面，在本实施方式所涉及的传感器元件505中，多个元件端子19包含位于安装部31的4角的4个元件端子19。在其他观点中，一部分元件端子19未位于比检测侧延伸部31a更靠+y侧的位置。
即使是这样的结构，也由于多个元件端子19的至少一个位于比检测侧延伸部31a更靠+y侧的位置，因此例如减低了在-y侧确保元件端子19的配置区域的必要性，能谋求-y侧的小型化。
本公开所涉及的传感器元件以及角速度传感器并不限定于以上的实施方式以及变形例，可以用种种方式实施。
上述的实施方式以及变形例可以适宜组合。例如可以将第2实施方式的保持部的配置和第4实施方式的安装部的形状组合。在该情况下安装部可以与第4实施方式相反，设为在检测臂侧(-y侧)中断的形状。另外，例如也可以将第2～第3实施方式的保持部的配置和第5实施方式的元件端子的配置组合。
驱动臂以及检测臂的振动方式并不限定于实施方式的例示。另外，检测的角速度的轴也并不限定于y轴。例如，也可以与实施方式相反，驱动臂在z方向上向相互相反侧振动，通过检测臂的向x方向的相互相反侧的振动来检测绕着y轴的旋转。在该方式和实施方式中，激励电极的结构以及连接和检测电极的结构以及连接相反。另外，例如设置从基部向+y侧延伸的1对驱动臂、从基部向-y侧延伸的1对驱动臂、在+y侧的1对驱动臂之间从基部向+y侧延伸的检测臂和在-y侧的1对驱动臂之间从基部向-y侧延伸的保持部，使驱动臂在x方向上振动，用通过绕着z轴的旋转而产生的y方向的科里奥利的力使基部相对于与保持部的连接位置在旋转方向上振动，由此使检测臂在x方向上振动。
另外，驱动臂也可以不是2对，而是1对，或3对以上。另外，检测臂也可以不是1对，而是2对以上。
保持部的形状并不限定于实施方式的例示。例如也可以不设连接部(加宽的部分)。主部可以不是遍及其整体以固定的宽度延伸。例如，主部可以是一部分或全部向基部(21)而宽度慢慢变宽的形状。另外，保持部可以在比1对第2臂的前端更加延伸出并与安装部(例如31)连接的部分，使宽度比1对第2臂的位于前端之间的部分的宽度更宽。另外，例如连接部也可以设为矩形以外的形状(例如梯形)。在实施方式中，在保持部的从基部到第2臂的前端的长度中，主部所占的比例比连接部所占的比例长。其中，连接部所占的比例可以比主部所占的比例长。
安装部的形状也并不限定于实施方式的例示。例如延伸部也可以不是以固定的宽度直线状延伸，而是在一部分弯曲，或在一部分宽度变窄。
传感器元件或角速度传感器可以构成为MEMS(Micro Electro MechanicalSystems，微电子机械系统)的一部分。在该情况下例如可以在MEMS的基板上安装构成传感器元件的压电体。
符号说明
1…角速度传感器，
5…传感器元件，
13…压电体，
15…激励电极(第1电极)，
17…激励电极(第2电极)，
19…元件端子(端子)，
21…基部，
23…驱动臂(第1臂)，
25…检测臂(第2臂)，
29…保持部，
31…安装部，
31a…检测侧延伸部(第1延伸部)，
31b…侧方延伸部(第2延伸部)。

Claims (6)

1.一种传感器元件，具有：
压电体；
多个第1电极以及多个第2电极；和
分别与所述多个第1电极以及所述多个第2电极的任一者连接的多个端子，
所述压电体在正交坐标系xyz的z方向上来观察而具有：
基部；
从所述基部向y方向的一侧相互并列地延伸且设置有所述多个第1电极的2条第1臂；
从所述基部向y方向的另一侧相互并列地延伸且设置有所述多个第2电极的2条第2臂；
在所述2条第2臂彼此之间从所述基部向y方向的所述另一侧延伸且比所述2条第2臂的前端更向y方向的所述另一侧延伸出的保持部；和
与所述保持部的y方向的所述另一侧的端部连接且设置有所述多个端子的安装部，
所述安装部具有：
从与所述保持部的连接位置向x侧以及-x侧延伸的第1延伸部；和
从所述第1延伸部的比所述2条第2臂双方更靠+x侧以及-x侧的位置向y方向的所述一侧延伸的2个第2延伸部，
所述多个端子的至少一个位于比所述第1延伸部更靠y方向的所述一侧的位置。
2.根据权利要求1所述的传感器元件，其中，
所述2个第2延伸部比所述2条第2臂的前端更向y方向的所述一侧延伸，
所述多个端子的至少一个位于比所述2条第2臂的前端更靠y方向的所述一侧的位置。
3.根据权利要求1或2所述的传感器元件，其中，
在所述压电体中，所述安装部和所述基部经由所述保持部而连接，
所述多个端子的全部位于比所述第1延伸部更靠y方向的所述一侧的位置。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的传感器元件，其中，
所述2个第2延伸部比所述2条第1臂的前端更向y方向的所述一侧延伸出，
所述安装部还具有：架设于所述2个第2延伸部的比所述2条第1臂的前端更靠y方向的所述一侧的部分之间的第3延伸部。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的传感器元件，其中，
所述2个第2延伸部的y方向的所述一侧的端部构成所述安装部的两端，且位于比所述2条第1臂的前端更靠y方向的所述另一侧的位置。
6.一种角速度传感器，具有：
包含压电体的传感器元件；和
安装所述传感器元件的安装基体，
所述压电体在正交坐标系xyz的z方向上来观察而具有：
基部；
从所述基部向y方向的一侧相互并列地延伸的2条第1臂；
从所述基部向y方向的另一侧相互并列地延伸的2条第2臂；
在所述2条第2臂彼此之间从所述基部向y方向的所述另一侧延伸且比所述2条第2臂的前端更向y方向的所述另一侧延伸出的保持部；和
与所述保持部的y方向的所述另一侧的端部连接且在多个固定位置固定于所述安装基体的安装部，
所述安装部具有：
从与所述保持部的连接位置向+x侧以及-x侧延伸的第1延伸部；和
从所述第1延伸部的比所述2条第2臂双方更靠+x侧以及-x侧的位置向y方向的所述一侧延伸的2个第2延伸部，
所述多个固定位置的至少一个位于比所述第1延伸部更靠y方向的所述一侧的位置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7191118B2 (ja) * 2018-11-30 2022-12-16 京セラ株式会社 多軸角速度センサ

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6046531A (en) * 1997-07-04 2000-04-04 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and linear accelerometer
US20080229824A1 (en) * 2007-03-19 2008-09-25 Seiko Epson Corporation Angular rate sensor and electronic device
CN102025342A (zh) * 2009-09-18 2011-04-20 精工爱普生株式会社 振动片、振子、振荡器、以及电子仪器
CN102142827A (zh) * 2010-02-02 2011-08-03 精工爱普生株式会社 振动体、振动装置以及电子设备
CN102221360A (zh) * 2010-03-29 2011-10-19 精工爱普生株式会社 振动片、角速度传感器以及电子设备
JP2013072852A (ja) * 2011-09-29 2013-04-22 Seiko Epson Corp センサー素子、センサー素子の製造方法、センサーデバイスおよび電子機器
CN103376100A (zh) * 2012-04-27 2013-10-30 精工爱普生株式会社 振动片和陀螺传感器、以及电子设备和移动体
JP2015141184A (ja) * 2014-01-30 2015-08-03 京セラクリスタルデバイス株式会社 角速度センサ、センサ素子及びセンサ素子の製造方法
JP2015224968A (ja) * 2014-05-28 2015-12-14 京セラクリスタルデバイス株式会社 角速度センサ及びセンサ素子
JP2016017825A (ja) * 2014-07-08 2016-02-01 セイコーエプソン株式会社 振動素子、電子機器及び移動体

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3805837B2 (ja) * 1996-08-12 2006-08-09 トヨタ自動車株式会社 角速度検出装置
US6747393B2 (en) * 1996-11-26 2004-06-08 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and vibration adjusting method
JP2001336936A (ja) * 2000-05-29 2001-12-07 Alps Electric Co Ltd ジャイロスコープおよび入力装置
JP5165879B2 (ja) * 2006-10-27 2013-03-21 京セラクリスタルデバイス株式会社 角速度センサ
JP2015149591A (ja) 2014-02-06 2015-08-20 セイコーエプソン株式会社 振動素子、振動子、発振器、電子機器、センサー、および移動体
JP6267979B2 (ja) 2014-01-30 2018-01-24 京セラ株式会社 角速度センサ及びセンサ素子

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6046531A (en) * 1997-07-04 2000-04-04 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and linear accelerometer
US20080229824A1 (en) * 2007-03-19 2008-09-25 Seiko Epson Corporation Angular rate sensor and electronic device
CN102025342A (zh) * 2009-09-18 2011-04-20 精工爱普生株式会社 振动片、振子、振荡器、以及电子仪器
CN102142827A (zh) * 2010-02-02 2011-08-03 精工爱普生株式会社 振动体、振动装置以及电子设备
CN102221360A (zh) * 2010-03-29 2011-10-19 精工爱普生株式会社 振动片、角速度传感器以及电子设备
JP2013072852A (ja) * 2011-09-29 2013-04-22 Seiko Epson Corp センサー素子、センサー素子の製造方法、センサーデバイスおよび電子機器
CN103376100A (zh) * 2012-04-27 2013-10-30 精工爱普生株式会社 振动片和陀螺传感器、以及电子设备和移动体
JP2015141184A (ja) * 2014-01-30 2015-08-03 京セラクリスタルデバイス株式会社 角速度センサ、センサ素子及びセンサ素子の製造方法
JP2015224968A (ja) * 2014-05-28 2015-12-14 京セラクリスタルデバイス株式会社 角速度センサ及びセンサ素子
JP2016017825A (ja) * 2014-07-08 2016-02-01 セイコーエプソン株式会社 振動素子、電子機器及び移動体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
钟莹, 张国雄, 李醒飞: "双端固定音叉式硅微机械谐振器的研究与应用", 中国机械工程, no. 14, pages 1199 - 1201 *

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Publication number Publication date
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