CN112752202B - 振动器件 - Google Patents
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Abstract
振动器件。具有优异的检测特性。振动器件具有振动元件、支承振动元件的支承基板、以及配置于支承基板的多个布线。此外，支承基板具有搭载有振动元件的元件搭载台、位于元件搭载台的外侧的支承台、位于元件搭载台与支承台之间的框、具有连接元件搭载台和框的一对第1梁的内侧梁、以及具有连接框和支承台的一对第2梁的外侧梁。此外，在多个布线中包含有引绕于元件搭载台和支承台的驱动信号布线和检测信号布线，驱动信号布线和检测信号布线通过相互不同的内侧梁而引绕于元件搭载台和框，通过相互不同的外侧梁而引绕于框和支承台。
Description
技术领域
本发明涉及振动器件。
背景技术
专利文献1所记载的振动器件具有电路元件、振动元件以及介于电路元件与振动元件之间且将振动元件固定于电路元件的中继基板。此外，中继基板呈平衡架(gimbal)构造，具有固定于电路元件的框状的固定部、配置于固定部的内侧的框状的框体部、配置于框体部的内侧且固定有振动元件的载置部、连接固定部和框体部的第1梁部、以及连接框体部和载置部的第2梁部。通过这种中继基板抑制从电路元件朝向振动元件传递应力。
专利文献1：日本特开2018-159674号公报
发明内容
发明要解决的课题
此外，在专利文献1所记载的振动器件中，在载置部配置有与振动元件电连接的6个振动元件侧端子，在固定部配置有与电路元件电连接的6个电路元件侧端子，对应的振动元件侧端子和电路元件侧端子通过第1梁部、框体部和第2梁部上引绕的布线而电连接。
但是，在专利文献1所记载的振动器件中，多个布线中包含的驱动信号用布线和检测信号用布线在1个梁部上接近地配置。因此，在该部分中，在检测信号用布线中可能混入对驱动信号用布线施加的驱动信号的影响而引起的噪声，检测精度降低。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式是一种振动器件，其特征在于，所述振动器件具有：振动元件；支承基板，其支承所述振动元件；以及多个布线，它们配置于所述支承基板，所述振动元件具有：驱动臂，其具有驱动信号电极，通过对所述驱动信号电极施加驱动信号而进行驱动振动；以及检测臂，其具有检测信号电极，通过接受作为检测对象的物理量进行检测振动，从所述检测信号电极输出检测信号，在从所述支承基板的厚度方向的俯视观察时，所述支承基板具有：元件搭载台，其搭载有所述振动元件；支承台，其位于所述元件搭载台的外侧；框，其位于所述元件搭载台与所述支承台之间，呈包围所述元件搭载台的框状；内侧梁，其具有从所述元件搭载台沿着第1方向向两侧延伸、且连接所述元件搭载台和所述框的一对第1梁；以及外侧梁，其具有从所述框沿着与所述第1方向不同的第2方向向两侧延伸、且连接所述框和所述支承台的一对第2梁，所述多个布线具有：驱动信号布线，其与所述驱动信号电极电连接，引绕于所述元件搭载台和所述支承台；以及检测信号布线，其与所述检测信号电极电连接，引绕于所述元件搭载台和所述支承台，所述驱动信号布线和所述检测信号布线通过相互不同的所述内侧梁而引绕于所述元件搭载台和所述框，通过相互不同的所述外侧梁而引绕于所述框和所述支承台。
在本发明的一个方式中，优选所述外侧梁具有从所述框延伸且连接所述框和所述支承台的第3梁，所述驱动信号布线和所述检测信号布线中的一方通过所述第3梁而引绕于所述框和所述支承台。
在本发明的一个方式中，优选所述外侧梁具有从所述框向所述框的两侧延伸的一对第3梁，所述驱动信号布线和所述检测信号布线通过相互不同的所述第3梁而引绕于所述框和所述支承台。
在本发明的一个方式中，优选在所述俯视观察时，所述第3梁在所述第1方向上延伸，与所述第1梁位于同一直线上。
在本发明的一个方式中，优选通过所述第3梁的所述布线为2根以下。
在本发明的一个方式中，优选在设相互正交的3个轴为A轴、B轴和C轴时，所述支承基板的厚度方向沿着所述C轴，所述振动元件具有：基台，其固定于所述元件搭载台；一对所述检测臂，它们从所述基台沿着所述B轴朝向两侧延伸；一对连结臂，它们从所述基台沿着所述A轴朝向两侧延伸；一对所述驱动臂，它们从一个所述连结臂的末端沿着所述B轴朝向两侧延伸；以及一对所述驱动臂，它们从另一个所述连结臂的末端沿着所述B轴朝向两侧延伸。
在本发明的一个方式中，优选所述第1方向是沿着所述A轴的方向，所述第2方向是沿着所述B轴的方向。
附图说明
图1是示出第1实施方式的振动器件的剖视图。
图2是示出图1的振动器件的俯视图。
图3是示出图1的振动器件具有的振动元件的俯视图。
图4是图3中的D-D线剖视图。
图5是图3中的E-E线剖视图。
图6是说明图3的振动元件的驱动的示意图。
图7是说明图3的振动元件的驱动的示意图。
图8是示出支承基板的俯视图。
图9是示出第2实施方式的振动器件具有的支承基板的俯视图。
图10是示出图9所示的支承基板的变形例的俯视图。
图11是示出第3实施方式的振动器件具有的支承基板的俯视图。
图12是示出图11所示的支承基板的变形例的俯视图。
图13是示出第4实施方式的振动器件具有的支承基板的俯视图。
图14是示出图13所示的支承基板的变形例的俯视图。
标号说明
1：振动器件；2：封装；21：基座；211、211a～211c：凹部；22：盖；23：接合部件；241、242：内部端子；243：外部端子；3：电路元件；4：支承基板；41：元件搭载台；42：支承台；421～424：缘部；43：框；431～434：缘部；440：内侧梁；441、442：第1梁；450：外侧梁；451、452：第2梁；453、454：第3梁；6：振动元件；7：振动基板；70：基台；701～706：端子；71、72：检测臂；73、74：连结臂；75～78：驱动臂；8：电极；81：驱动信号电极；82：驱动接地电极；83：第1检测信号电极；84：第1检测接地电极；85：第2检测信号电极；86：第2检测接地电极；9：布线；91：驱动信号布线；92：驱动接地布线；93：第1检测信号布线；94：第1检测接地布线；95：第2检测信号布线；96：第2检测接地布线；B1、B2：接合部件；BW：接合线；La、Lb：假想直线；O：中心；S：内部空间；a、b：箭头；ωc：角速度。
具体实施方式
<第1实施方式>
图1是示出第1实施方式的振动器件的剖视图。图2是示出图1的振动器件的俯视图。图3是示出图1的振动器件具有的振动元件的俯视图。图4是图3中的D-D线剖视图。图5是图3中的E-E线剖视图。图6和图7是说明图3的振动元件的驱动的示意图。图8是示出支承基板的俯视图。
另外，为了便于说明，在图1～图8中示出相互直交的3个轴即A轴、B轴和C轴。此外，下面，将各轴的箭头末端侧称为“正侧”，将相反侧称为“负侧”。而且，将正侧和负侧称为“两侧”。此外，将C轴的正侧称为“上”，将负侧称为“下”。此外，将从支承基板4的厚度方向即沿着C轴的方向的俯视观察简称为“俯视观察”。
图1所示的振动器件1是检测将C轴作为检测轴的角速度ωc的物理量传感器。通过将振动器件1应用于物理量传感器，能够将振动器件1搭载于广泛的电子设备，成为具有高需求的便利性高的振动器件1。这种振动器件1具有封装2、以及收纳于封装2的电路元件3、支承基板4和振动元件6。
封装2具有：基座21，其具有在上表面开口的凹部211；以及盖22，其堵住凹部211的开口，经由接合部件23与基座21的上表面接合。通过凹部211在封装2的内侧形成内部空间S，在内部空间S中收纳有电路元件3、支承基板4和振动元件6。例如，基座21能够由氧化铝等陶瓷构成，盖22能够由可伐合金等金属材料构成。但是，作为基座21和盖22的构成材料，分别没有特别限定。
内部空间S是气密的，成为减压状态，优选成为更接近真空的状态。由此，粘性阻力减小，振动元件6的振动特性提高。但是，内部空间S的环境没有特别限定，例如也可以成为大气压状态、加压状态。
此外，凹部211由在沿着C轴的方向上并排配置的多个凹部构成，具有在基座21的上表面开口的凹部211a、在凹部211a的底面开口且开口宽度比凹部211a的开口宽度小的凹部211b、以及在凹部211b的底面开口且开口宽度比凹部211b的开口宽度小的凹部211c。而且，在凹部211a的底面以支承着振动元件6的状态固定有支承基板4，在凹部211c的底面固定有电路元件3。
此外，如图2所示，在内部空间S中，振动元件6、支承基板4和电路元件3在俯视观察时相互重叠配置。换言之，振动元件6、支承基板4和电路元件3沿着C轴并排配置。由此，能够抑制封装2朝向沿着A轴的方向和沿着B轴的方向的平面扩展，能够实现振动器件1的小型化。此外，支承基板4位于振动元件6与电路元件3之间，以从下侧即C轴负侧支承振动元件6的方式进行支承。
此外，如图1和图2所示，在凹部211a的底面配置有多个内部端子241，在凹部211b的底面配置有多个内部端子242，在基座21的下表面配置有多个外部端子243。这些内部端子241、242和外部端子243根据电路设计，经由形成于基座21内的未图示的布线而电连接。此外，内部端子241经由导电性的接合部件B1、B2以及支承基板4与振动元件6电连接，内部端子242经由接合线BW与电路元件3电连接。
振动元件6作为物理量传感器元件是能够检测将C轴作为检测轴的角速度ωc的角速度传感器元件。如图3所示，振动元件6具有振动基板7和配置于振动基板7的表面的电极8。振动基板7由Z切石英基板构成。Z切石英基板在由石英的晶轴即作为电轴的X轴和作为机械轴的Y轴规定的X-Y平面上扩展，在沿着作为光轴的Z轴的方向上具有厚度。
振动基板7具有位于中央部的基台70、从基台70向沿着B轴的方向的两侧延伸的一对检测臂71、72、从基台70向沿着A轴的方向的两侧延伸的一对连结臂73、74、从连结臂73的末端向沿着B轴的方向的两侧延伸的一对驱动臂75、76、以及从连结臂74的末端向沿着B轴的方向的两侧延伸的一对驱动臂77、78。通过使用这种形状的振动基板7，成为具有优异的振动平衡的振动元件6。
此外，如图4和图5所示，驱动臂75～78具有在上表面开口的槽和在下表面开口的槽，成为大致H状的截面形状。另外，检测臂71、72也可以具有在上表面开口的槽和在下表面开口的槽，成为大致H状的截面形状。
如图3所示，电极8具有驱动信号电极81、驱动接地电极82、作为检测信号电极的第1检测信号电极83、第1检测接地电极84、作为检测信号电极的第2检测信号电极85、第2检测接地电极86。
驱动信号电极81配置于驱动臂75、76的两侧面以及驱动臂77、78的上表面和下表面。另一方面，驱动接地电极82配置于驱动臂75、76的上表面和下表面以及驱动臂77、78的两侧面。此外，第1检测信号电极83配置于检测臂71的上表面和下表面，第1检测接地电极84配置于检测臂71的两侧面。另一方面，第2检测信号电极85配置于检测臂72的上表面和下表面，第2检测接地电极86配置于检测臂72的两侧面。
此外，这些电极81～86分别引绕到基台70的下表面。而且，如图3所示，在基台70的下表面配置有与驱动信号电极81电连接的端子701、与驱动接地电极82电连接的端子702、与第1检测信号电极83电连接的端子703、与第1检测接地电极84电连接的端子704、与第2检测信号电极85电连接的端子705、以及与第2检测接地电极86电连接的端子706。
这种振动元件6如以下这样检测角速度ωc。首先，在对驱动信号电极81和驱动接地电极82之间施加驱动信号时，驱动臂75～78如图6的箭头所示进行弯曲振动。下面，将该驱动模式称为驱动振动模式。然后，在以驱动振动模式进行驱动的状态下，在对振动元件6施加角速度ωc时，新激励出图7所示的检测振动模式。在检测振动模式下，科氏力作用于驱动臂75～78，激励出箭头b所示的方向的振动，与该振动相呼应地，检测臂71、72在箭头a所示的方向上产生基于弯曲振动的检测振动。通过这种检测振动模式，从第1检测信号电极83和第1检测接地电极84之间取出检测臂71中产生的电荷作为第1检测信号，从第2检测信号电极85和第2检测接地电极86之间取出检测臂72中产生的电荷作为第2检测信号，能够根据这些第1、第2检测信号来检测角速度ωc。
返回图1，电路元件3固定于凹部211c的底面。在电路元件3中包含有驱动振动元件6并检测施加给振动元件6的角速度ωc的驱动电路和检测电路。但是，作为电路元件3，没有特别限定，例如也可以包含温度补偿电路等其他电路。
此外，如图1所示，支承基板4介于基座21与振动元件6之间。支承基板4主要具有如下功能：吸收并缓和由于基座21的变形而产生的应力，使该应力不易传递到振动元件6。
支承基板4为平衡架构造。如图2和图8所示，在从沿着C轴的方向的俯视观察时，支承基板4具有：元件搭载台41，其搭载有振动元件6；框状的支承台42，其位于元件搭载台41的外侧，固定于基座21；框43，其位于元件搭载台41与支承台42之间，呈包含元件搭载台41的框状；内侧梁440，其具有从元件搭载台41向作为第1方向的沿着A轴的方向的两侧延伸且连接元件搭载台41和框43的一对第1梁441、442；以及外侧梁450，其具有从框43向作为第2方向的沿着B轴的方向的两侧延伸且连接框43和支承台42的一对第2梁451、452。
另外，下面，在沿着C轴的方向的俯视观察时，设通过元件搭载台41的中心O且与A轴平行的假想直线为假想直线La，设通过中心O且与B轴平行的假想直线为假想直线Lb。元件搭载台41、支承台42、框43、一对第1梁441、442和一对第2梁451、452均相对于假想直线La线对称地配置，并且相对于假想直线Lb线对称地配置。但是，支承基板4的形状不限于此。
框43为矩形的框状，具有在沿着A轴的方向上延伸的一对缘部431、432、以及在沿着B轴的方向上延伸的一对缘部433、434。同样，支承台42为矩形的框状，具有在沿着A轴的方向上延伸的一对缘部421、422、以及在沿着B轴的方向上延伸的一对缘部423、424。特别地，在本实施方式中，在沿着C轴的方向的俯视观察时，框43的缘部433与振动元件6的驱动臂75、76重叠，框43的缘部434与振动元件6的驱动臂77、78重叠。
此外，一对第1梁441、442位于元件搭载台41的沿着A轴的方向两侧，以两侧支承元件搭载台41的方式连接元件搭载台41和框43。此外，一对第1梁441、442分别沿着假想直线La配置于一条直线上。即，第1梁441连接元件搭载台41和框43的缘部433的延伸方向的中央部，第1梁442连接元件搭载台41和框43的缘部434的延伸方向的中央部。但不限于此，例如，第1梁441、442也可以彼此在沿着B轴的方向上偏移配置。
此外，一对第2梁451、452位于框43的沿着B轴的方向两侧，以两端支承框43的方式连接框43和支承台42。此外，一对第2梁451、452分别沿着假想直线Lb配置于一条直线上。即，第2梁451连接缘部431、421的延伸方向的中央部彼此，第2梁452连接缘部432、422的延伸方向的中央部彼此。但是不限于此，例如，第2梁451、452彼此也可以在沿着A轴的方向上偏移配置。
这样，通过使第1梁441、442的延伸方向和第2梁451、452的延伸方向正交，能够通过支承基板4更有效地吸收并缓和应力。此外，通过使第1梁441、442在与连结臂73、74的延伸方向相同的方向即沿着A轴的方向上延伸，能够容易地确保与连结臂73、74相同程度的长度。因此，能够充分地延长第1梁441、442，所述应力缓和效果进一步提高。如上所述，在本实施方式中，在沿着C轴的方向的俯视观察时，框43的缘部433与驱动臂75、76重叠，框43的缘部434与驱动臂77、78重叠，因此，第1梁441、442的长度与连结臂73、74的长度大致相等。
在这种支承基板4中，在元件搭载台41的上表面经由6个导电性的接合部件B2固定有振动元件6的基台70，支承台42的缘部423、424经由6个导电性的接合部件B1固定于凹部211a的底面。更具体而言，支承台42的缘部423经由3个导电性的接合部件B1固定于凹部211a的底面，支承台42的缘部424经由3个导电性的接合部件B1固定于凹部211a的底面。这样，通过使支承基板4介于振动元件6与基座21之间，能够通过支承基板4吸收并缓和从基座21传递的应力，该应力很难传递到振动元件6。因此，能够有效地抑制振动元件6的振动特性的降低和变动。
另外，作为接合部件B1、B2，只要兼具导电性和接合性，则没有特别限定，例如能够使用金凸块、银凸块、铜凸块、焊料凸块等各种金属凸块、以及使银填料等导电性填料分散于聚酰亚胺类、环氧类、硅酮类、丙烯酸类的各种粘接剂中的导电性粘接剂等。当使用前者的金属凸块作为接合部件B1、B2时，能够抑制从接合部件B1、B2产生气体，能够有效地抑制内部空间S的环境变化、特别是压力的上升。另一方面，当使用后者的导电性粘接剂作为接合部件B1、B2时，接合部件B1、B2比较柔软，在接合部件B1、B2中也能够吸收并缓和所述应力。
在本实施方式中，使用导电性粘接剂作为接合部件B1，使用金属凸块作为接合部件B2。通过使用导电性粘接剂作为接合不同种类材料的支承基板4和基座21的接合部件B1，能够通过接合部件B1有效地吸收并缓和由于它们之间的热膨胀系数之差而产生的热应力。另一方面，支承基板4和振动元件6通过配置于比较窄的区域的6个接合部件B2进行接合，因此，通过使用金属凸块作为接合部件B2，抑制导电性粘接剂那样的润湿扩展，能够有效地抑制接合部件B2彼此的接触。
这种支承基板4由石英基板构成。这样，与振动基板7同样，利用石英基板构成支承基板4，由此，能够使支承基板4和振动基板7的热膨胀系数相等。因此，在支承基板4与振动基板7之间不会实质性地产生由于相互的热膨胀系数差而引起的热应力，振动元件6更难受到应力。因此，能够更有效地抑制振动元件6的振动特性的降低和变动。
特别地，支承基板4由与振动元件6具有的振动基板7相同切角的石英基板构成。在本实施方式中，振动基板7由Z切石英基板构成，因此，支承基板4也由Z切石英基板构成。此外，支承基板4的晶轴的朝向与振动基板7的晶轴的朝向一致。即，支承基板4和振动基板7的X轴一致，Y轴一致，Z轴一致。在沿着X轴的方向、沿着Y轴的方向和沿着Z轴的方向上，石英的热膨胀系数分别不同，因此，将支承基板4和振动基板7设为相同的切角，使相互的晶轴的朝向一致，由此，在支承基板4与振动基板7之间更难产生所述热应力。因此，振动元件6更难受到应力，能够更有效地抑制其振动特性的降低和变动。
另外，支承基板4不限于此，例如，也可以是，切角与振动基板7相同，但晶轴的方向与振动基板7不同。此外，支承基板4也可以由与振动基板7不同切角的石英基板形成。此外，支承基板4也可以不由石英基板形成，该情况下，例如能够由硅基板、树脂基板等形成。该情况下，优选支承基板4的构成材料是与石英的热膨胀系数之差小于石英与基座21的构成材料的热膨胀系数差的材料。
此外，如图8所示，在支承基板4上配置有使振动元件6的各电极81～86和内部端子241电连接的多个布线9。在多个布线9中包含驱动信号布线91、驱动接地布线92、作为检测信号布线的第1检测信号布线93、第1检测接地布线94、作为检测信号布线的第2检测信号布线95和第2检测接地布线96。而且，这些布线91～96分别通过内侧梁440、框43和外侧梁450而引绕于元件搭载台41和支承台42。
此外，驱动信号布线91在元件搭载台41上的端部经由接合部件B2而与端子701即驱动信号电极81电连接，在支承台42上的端部经由接合部件B1而与内部端子241电连接。此外，驱动接地布线92在元件搭载台41上的端部经由接合部件B2而与端子702即驱动接地电极82电连接，在支承台42上的端部经由接合部件B1而与内部端子241电连接。
此外，第1检测信号布线93在元件搭载台41上的端部经由接合部件B2而与端子703即第1检测信号电极83电连接，在支承台42上的端部经由接合部件B1而与内部端子241电连接。此外，第1检测接地布线94在元件搭载台41上的端部经由接合部件B2而与端子704即第1检测接地电极84电连接，在支承台42上的端部经由接合部件B1而与内部端子241电连接。
此外，第2检测信号布线95在元件搭载台41上的端部经由接合部件B2而与端子705即第2检测信号电极85电连接，在支承台42上的端部经由接合部件B1而与内部端子241电连接。此外，第2检测接地布线96在元件搭载台41上的端部经由接合部件B2而与端子706即第2检测接地电极86电连接，在支承台42上的端部经由接合部件B1而与内部端子241电连接。
由此，振动元件6和电路元件3经由这些布线91～96电连接。
如图8所示，6个布线91～96中的驱动信号布线91、第1检测接地布线94和第2检测接地布线96分别从元件搭载台41通过第1梁441、框43和第2梁451引绕到支承台42。更详细地讲，驱动信号布线91、第1检测接地布线94和第2检测接地布线96分别从元件搭载台41通过第1梁441、框43的缘部433、431、第2梁451和支承台42的缘部421引绕到支承台42的缘部423。此外，在第1检测接地布线94和第2检测接地布线96位于驱动信号布线91的两侧、换言之驱动信号布线91位于第1检测接地布线94和第2检测接地布线96之间、并且相互平行且绝缘状态下，引绕这3根布线91、94、96。
其余的驱动接地布线92、第1检测信号布线93和第2检测信号布线95分别从元件搭载台41通过第1梁442、框43和第2梁452引绕到支承台42。更详细地讲，驱动接地布线92、第1检测信号布线93和第2检测信号布线95分别从元件搭载台41通过向与第1梁441相反的方向延伸的第1梁442、框43的缘部434、432、第2梁452和支承台42的缘部422引绕到支承台42的缘部424。此外，在第1检测信号布线93和第2检测信号布线95位于驱动接地布线92的两侧、换言之驱动接地布线92位于第1检测信号布线93和第2检测信号布线95之间、并且相互平行且绝缘状态下，引绕这3根布线92、93、95。
这里，当着眼于驱动信号布线91、第1检测信号布线93和第2检测信号布线95时，驱动信号布线91从元件搭载台41通过第1梁441、框43和第2梁451引绕到支承台42。另一方面，第1、第2检测信号布线93、95从元件搭载台41通过第1梁442、框43和第2梁452引绕到支承台42。即，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95通过相互不同的内侧梁440、进而通过相互不同的外侧梁450引绕到元件搭载台41和支承台42。换言之，在俯视观察时，在将支承基板4划分成以假想直线La、Lb为边界的4个区域时，驱动信号布线91的布线路径以及第1检测信号布线93和第2检测信号布线95的布线路径分别通过相对于中心O位于对角位置的区域。
因此，在支承基板4上，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95充分地分开配置，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95很难发生干扰。因此，在第1、第2检测信号布线93、95中很难混入施加给驱动信号布线91的驱动信号的影响引起的噪声，能够抑制从第1、第2检测信号布线93、95输出的第1、第2检测信号的S/N比的降低。因此，能够有效地抑制角速度ωc的检测精度的降低。
特别地，如上所述，驱动信号布线91通过框43的缘部433、431，第1、第2检测信号布线93、95通过框43的缘部432、434。因此，在框43上，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95也充分地分开配置。因此，在框43上，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95也很难发生干扰。其结果，在第1、第2检测信号布线93、95中很难混入施加给驱动信号布线91的驱动信号的影响引起的噪声，能够有效地抑制角速度ωc的检测精度的降低。
此外，如上所述，驱动信号布线91通过支承台42的缘部421引绕到缘部423，第1、第2检测信号布线93、95通过支承台42的缘部422而引绕于缘部424。因此，在支承台42上，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95也充分地分开配置。因此，在支承台42上，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95也很难发生干扰。其结果，在第1、第2检测信号布线93、95中很难混入施加给驱动信号布线91的驱动信号的影响引起的噪声，能够有效地抑制角速度ωc的检测精度的降低。
此外，在本实施方式中，如上所述，第1、第2检测接地布线94、96位于驱动信号布线91的两侧。因此，第1、第2检测接地布线94、96作为屏蔽件发挥功能，在第1、第2检测信号布线93、95中更难混入施加给驱动信号布线91的驱动信号的影响引起的噪声。
以上说明了振动器件1。如上所述，这种振动器件1具有振动元件6、支承振动元件6的支承基板4、以及配置于支承基板4的多个布线9。此外，振动元件6具有：驱动臂75、76、77、78，其具有驱动信号电极81，通过对驱动信号电极81施加驱动信号而进行驱动振动；以及检测臂71、72，其具有作为检测信号电极的第1、第2检测信号电极83、85，通过接受作为检测对象的物理量即角速度ωc进行检测振动，从第1、第2检测信号电极83、85输出作为检测信号的第1、第2检测信号。此外，在从支承基板4的厚度方向即沿着C轴的方向的俯视观察时，支承基板4具有：元件搭载台41，其搭载有振动元件6；支承台42，其位于元件搭载台41的外侧；框43，其位于元件搭载台41与支承台42之间，呈包围元件搭载台41的框状；内侧梁440，其具有从元件搭载台41向作为第1方向的沿着A轴的方向的两侧延伸、且连接元件搭载台41和框43的一对第1梁441、442；以及外侧梁450，其具有从框43向与沿着A轴的方向不同的作为第2方向的沿着B轴的方向的两侧延伸、且连接框43和支承台42的一对第2梁451、452。此外，多个布线9具有：驱动信号布线91，其与驱动信号电极81电连接，引绕于元件搭载台41和支承台42；以及作为检测信号布线的第1、第2检测信号布线93、95，其与第1、第2检测信号电极83、85电连接，引绕于元件搭载台41和支承台42。而且，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95通过相互不同的内侧梁440而引绕于元件搭载台41和框43，通过相互不同的外侧梁450而引绕于框43和支承台42。
通过采用这种结构，在支承基板4上将驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95充分地分开配置，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95很难发生干扰。因此，在第1、第2检测信号布线93、95中很难混入施加给驱动信号布线91的驱动信号的影响引起的噪声，能够抑制从第1、第2检测信号布线93、95输出的第1、第2检测信号的S/N比的降低。因此，能够有效地抑制角速度ωc的检测精度的降低。
此外，如上所述，在设相互正交的3个轴为A轴、B轴和C轴时，支承基板4的厚度方向沿着C轴，振动元件6具有固定于元件搭载台41的基台70、从基台70沿着B轴朝向两侧延伸的一对检测臂71、72、从基台70沿着A轴朝向两侧延伸的一对连结臂73、74、从一个连结臂73的末端沿着B轴朝向两侧延伸的一对驱动臂75、76、以及从另一个连结臂74的末端沿着B轴朝向两侧延伸的一对驱动臂77、78。通过采用这种结构，成为振动平衡优异、且具有较高的角速度检测特性的振动元件6。
此外，如上所述，第1梁441、442延伸的第1方向是沿着A轴的方向，第2梁451、452延伸的第2方向是沿着B轴的方向。由此，第1梁441、442的延伸方向和第2梁451、452的延伸方向正交，能够通过支承基板4更有效地吸收并缓和应力。此外，通过使第1梁441、442在与连结臂73、74的延伸方向相同的方向即沿着A轴的方向上延伸，能够容易地确保与连结臂73、74相同程度的长度。
<第2实施方式>
图9是示出第2实施方式的振动器件具有的支承基板的俯视图。图10是示出图9所示的支承基板的变形例的俯视图。
除了支承基板4的结构不同以外，本实施方式与所述第1实施方式相同。另外，在以下的说明中，关于本实施方式，以与所述第1实施方式的不同之处为中心进行说明，关于相同的事项，省略其说明。此外，在图9中，对与所述第1实施方式相同的结构标注相同标号。
如图9所示，在本实施方式的支承基板4中，外侧梁450在所述第1实施方式的结构的基础上，还具有第3梁453。第3梁453主要具有使布线9的引绕变得容易的功能。另外，当第3梁453的宽度W3过大时，框43相对于支承台42的自由度降低，应力容易从基座21传递到振动元件6，可能导致振动元件6的灵敏度的降低。因此，作为第3梁453的宽度W3，没有特别限定，但是，优选为第1梁441、442的宽度W1和第2梁451、452的宽度W2以下。即，优选W3<W1、W3<W2。
第3梁453从框43向A轴正侧延伸，连接框43和支承台42。此外，第3梁453沿着假想直线La配置。即，第3梁453与一对第1梁441、442配置于一条直线上，连接缘部433、423的延伸方向中央部彼此。通过使第3梁453成为这种配置，能够更有效地抑制框43相对于支承台42的自由度的降低。
而且，驱动信号布线91从元件搭载台41通过第1梁441、框43和第3梁453引绕到支承台42。这样，通过第3梁453引绕驱动信号布线91，由此，容易引绕驱动信号布线91。此外，与所述第1实施方式相比，还能够缩短驱动信号布线91的布线长度。此外，与所述第1实施方式相比，通过第2梁451、452的布线9的数量从6根减少到5根，因此，容易在第2梁451、452上引绕布线9。特别地，在本实施方式中，第3梁453与一对第1梁441、442配置于一条直线上，因此，能够在一条直线上配置驱动信号布线91，能够进一步缩短驱动信号布线91的布线长度。
此外，第1检测接地布线94从元件搭载台41通过第1梁441、框43、第2梁451引绕到支承台42。此外，第2检测接地布线96从元件搭载台41通过第1梁441、框43、第2梁452引绕到支承台42。此外，驱动接地布线92和第1检测信号布线93分别从元件搭载台41通过第1梁442、框43和第2梁451引绕到支承台42。此外，第2检测信号布线95从元件搭载台41通过第1梁442、框43和第2梁452引绕到支承台42。
通过这种布线91～96的配置，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95也通过相互不同的内侧梁440而引绕于元件搭载台41和框43，通过相互不同的外侧梁450而引绕于框43和支承台42。因此，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95充分地分开配置，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95很难发生干扰。因此，在第1、第2检测信号布线93、95中很难混入施加给驱动信号布线91的驱动信号的影响引起的噪声，能够有效地抑制角速度ωc的检测精度的降低。
特别地，在本实施方式中，仅驱动信号布线91、即仅1根布线9通过第3梁453，因此，能够进一步减小第3梁453的宽度W3。因此，抑制框43相对于支承台42的自由度的降低，应力很难从基座21传递到振动元件6。另外，作为通过第3梁453的布线9的数量，没有特别限定，但优选为2根以下，如本实施方式那样，更优选为1根。由此，能够进一步减小第3梁453的宽度W3。
如上所述，在本实施方式的振动器件1中，外侧梁450具有从框43延伸且连接框43和支承台42的第3梁453。而且，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95中的一方、在本实施方式中为驱动信号布线91通过第3梁453而引绕于框43和支承台42。这样，通过第3梁453引绕驱动信号布线91，由此，容易引绕驱动信号布线91。此外，与所述第1实施方式相比，能够缩短驱动信号布线91的布线长度。此外，与所述第1实施方式相比，通过第2梁451、452的布线9的数量从6根减少到5根，因此，容易在第2梁451、452上引绕布线9。
此外，如上所述，在从沿着C轴的方向的俯视观察时，第3梁453在沿着A轴的方向上延伸，与第1梁441、442位于同一直线上。由此，能够进一步缩短驱动信号布线91的布线长度。此外，能够更有效地抑制由于第3梁453而引起的框43相对于支承台42的自由度的降低。
此外，如上所述，通过第3梁453的布线9为2根以下。特别地，在本实施方式中为1根。由此，能够进一步减小第3梁453的宽度W3。
通过这种第2实施方式，也能够发挥与所述第1实施方式相同的效果。
另外，作为布线91～96的引绕，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95只要通过相互不同的内侧梁440和外侧梁450而引绕于元件搭载台41和支承台42，则没有特别限定。例如，如图10所示，除了驱动信号布线91以外，第1、第2检测接地布线94、96中的至少一方、在图示的结构中为双方也可以从元件搭载台41通过第1梁441、框43和第3梁453引绕到支承台42。
此外，作为第3梁453的配置，没有特别限定。例如，可以在从假想直线La偏移的位置处沿着A轴延伸，也可以在与沿着A轴的方向不同的方向上延伸。
<第3实施方式>
图11是示出第3实施方式的振动器件具有的支承基板的俯视图。图12是示出图11所示的支承基板的变形例的俯视图。
除了第3梁453的配置以及布线91～96的配置不同以外，本实施方式与所述第2实施方式相同。另外，在以下的说明中，关于本实施方式，以与上述第2实施方式的不同之处为中心进行说明，关于相同的事项，省略其说明。此外，在图11和图12中，对与所述第2实施方式相同的结构标注相同标号。
如图11所示，在本实施方式的支承基板4中，第3梁453从框43向A轴负侧延伸，连接框43和支承台42。此外，第3梁453沿着假想直线La配置。
而且，驱动信号布线91和第2检测接地布线96分别从元件搭载台41通过第1梁441、框43和第2梁452引绕到支承台42。此外，第1检测接地布线94从元件搭载台41通过第1梁441、框43和第2梁451引绕到支承台42。
此外，驱动接地布线92、第1检测信号布线93和第2检测信号布线95分别从元件搭载台41通过第1梁442、框43和第3梁453引绕到支承台42。这样，通过第3梁453引绕第1、第2检测信号布线93、95，由此，容易引绕第1、第2检测信号布线93、95。此外，与所述第1实施方式相比，还能够缩短第1、第2检测信号布线93、95的布线长度。因此，在第1、第2检测信号布线93、95中更难混入噪声。特别地，第3梁453与一对第1梁441、442配置于一条直线上，因此，能够在一条直线上配置第1、第2检测信号布线93、95，能够进一步缩短第1、第2检测信号布线93、95的布线长度。此外，与所述第1实施方式相比，通过第2梁451、452的布线9的数量从6根减少到3根，因此，容易在第2梁451、452上引绕布线9。
通过这种布线91～96的配置，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95也通过相互不同的内侧梁440而引绕于元件搭载台41和框43，通过相互不同的外侧梁450而引绕于框43和支承台42。因此，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95充分地分开配置，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95很难发生干扰。因此，在第1、第2检测信号布线93、95中很难混入施加给驱动信号布线91的驱动信号的影响引起的噪声，能够有效地抑制角速度ωc的检测精度的降低。
通过这种第3实施方式，也能够发挥与所述第1实施方式相同的效果。
另外，作为布线91～96的引绕，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95只要通过相互不同的内侧梁440和外侧梁450而引绕于元件搭载台41和支承台42，则没有特别限定。例如，如图12所示，驱动接地布线92和第1检测信号布线93也可以分别从元件搭载台41通过第1梁442、框43和第2梁451引绕到支承台42。在这种结构中，仅第2检测信号布线95通过第3梁453，因此，能够进一步减小第3梁453的宽度W3。因此，抑制框43相对于支承台42的自由度的降低，应力很难从基座21传递到振动元件6。
<第4实施方式>
图13是示出第4实施方式的振动器件具有的支承基板的俯视图。图14是示出图13所示的支承基板的变形例的俯视图。
除了外侧梁450具有的第3梁的数量以及布线91～96的配置不同以外，本实施方式与所述第2、第3实施方式相同。另外，在以下的说明中，关于本实施方式，以与所述第2、第3实施方式的不同之处为中心进行说明，关于相同的事项，省略其说明。此外，在图13和图14中，对与所述第2、第3实施方式相同的结构标注相同标号。
如图13所示，在本实施方式的支承基板4中，外侧梁450在一对第2梁451、452的基础上，具有一对第3梁453、454。一对第3梁453、454从框43向沿着A轴的方向的两侧延伸，连接框43和支承台42。此外，一对第3梁453、454沿着假想直线La配置于一条直线上，与一对第1梁441、442配置于一条直线上。但不限于此，例如，一对第3梁453、454中的至少一方也可以从假想直线La向沿着B轴的方向偏移。
而且，驱动信号布线91从元件搭载台41通过第1梁441、框43和第3梁453引绕到支承台42。这样，通过第3梁453引绕驱动信号布线91，由此，容易引绕驱动信号布线91。此外，与所述第1实施方式相比，还能够缩短驱动信号布线91的布线长度。
此外，第1检测接地布线94从元件搭载台41通过第1梁441、框43和第2梁451引绕到支承台42。此外，第2检测接地布线96从元件搭载台41通过第1梁441、框43和第2梁452引绕到支承台42。
此外，驱动接地布线92、第1检测信号布线93和第2检测信号布线95分别从元件搭载台41通过第1梁442、框43和第3梁454引绕到支承台42。这样，通过第3梁454引绕第1、第2检测信号布线93、95，由此，容易引绕第1、第2检测信号布线93、95。此外，与所述第1实施方式相比，还能够缩短第1、第2检测信号布线93、95的布线长度。
通过这种布线91～96的配置，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95也通过相互不同的内侧梁440而引绕于元件搭载台41和框43，通过相互不同的外侧梁450而引绕于框43和支承台42。因此，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95充分地分开配置，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95很难发生干扰。因此，在第1、第2检测信号布线93、95中很难混入施加给驱动信号布线91的驱动信号的影响引起的噪声，能够有效地抑制角速度ωc的检测精度的降低。
如上所述，在本实施方式的振动器件1中，外侧梁450具有从框43向两侧延伸的一对第3梁453、454。而且，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95通过相互不同的第3梁453、454而引绕于框43和支承台42。这样，通过第3梁453、454引绕驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95，由此，使驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95的引绕变得容易。此外，与所述第1实施方式相比，还能够缩短驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95的布线长度。
通过这种第4实施方式，也能够发挥与所述第1实施方式相同的效果。
另外，作为布线91～96的引绕，驱动信号布线91和第1、第2检测信号布线93、95只要通过相互不同的内侧梁440和外侧梁450而引绕于元件搭载台41和支承台42，则没有特别限定。例如，如图14所示，也可以是，第1检测信号布线93从元件搭载台41通过第1梁442、框43和第2梁451引绕到支承台42，第2检测信号布线95从元件搭载台41通过第1梁442、框43和第2梁452引绕到支承台42。在这种结构中，仅驱动信号布线91通过第3梁453，仅驱动接地布线92通过第3梁454，因此，能够进一步减小第3梁453、454的宽度W3。因此，抑制框43相对于支承台42的自由度的降低，应力很难从基座21传递到振动元件6。
以上，根据图示的实施方式说明了本发明的振动器件、电子设备和移动体，但是，本发明不限于此，各部的结构能够置换为具有相同功能的任意结构。此外，可以对本发明附加其他任意的结构物。此外，可以适当组合各实施方式。
例如，在所述实施方式中，振动元件6位于支承基板4的上侧，但不限于此，例如，振动元件6也可以位于支承基板4的下侧，以悬吊的方式支承于支承基板4。此外，在所述实施方式中，支承基板4固定于基座21，但不限于此，例如，支承基板4也可以固定于电路元件3。
Claims (7)
1.一种振动器件，其特征在于，所述振动器件具有：
振动元件；
支承基板，其支承所述振动元件；以及
多个布线，它们配置于所述支承基板，
所述振动元件具有：
驱动臂，其具有驱动信号电极，通过对所述驱动信号电极施加驱动信号而进行驱动振动；以及
检测臂，其具有检测信号电极，通过接受作为检测对象的物理量进行检测振动，从所述检测信号电极输出检测信号，
在从所述支承基板的厚度方向的俯视观察时，所述支承基板具有：
元件搭载台，其搭载有所述振动元件；
支承台，其位于所述元件搭载台的外侧；
框，其位于所述元件搭载台与所述支承台之间，呈包围所述元件搭载台的框状；
内侧梁，其具有从所述元件搭载台沿着第1方向向两侧延伸、且连接所述元件搭载台和所述框的一对第1梁；以及
外侧梁，其具有从所述框沿着与所述第1方向不同的第2方向向两侧延伸、且连接所述框和所述支承台的一对第2梁，
所述多个布线具有：
驱动信号布线，其与所述驱动信号电极电连接，引绕于所述元件搭载台和所述支承台；以及
检测信号布线，其与所述检测信号电极电连接，引绕于所述元件搭载台和所述支承台，
所述驱动信号布线和所述检测信号布线通过相互不同的所述内侧梁而引绕于所述元件搭载台和所述框，通过相互不同的所述外侧梁而引绕于所述框和所述支承台。
2.根据权利要求1所述的振动器件，其中，
所述外侧梁具有从所述框延伸且连接所述框和所述支承台的第3梁，
所述驱动信号布线和所述检测信号布线中的一方通过所述第3梁而引绕于所述框和所述支承台。
3.根据权利要求1所述的振动器件，其中，
所述外侧梁具有从所述框向所述框的两侧延伸的一对第3梁，
所述驱动信号布线和所述检测信号布线通过相互不同的所述第3梁而引绕于所述框和所述支承台。
4.根据权利要求2或3所述的振动器件，其中，
在所述俯视观察时，所述第3梁在所述第1方向上延伸，与所述第1梁位于同一直线上。
5.根据权利要求2所述的振动器件，其中，
通过所述第3梁的所述布线为2根以下。
6.根据权利要求1所述的振动器件，其中，
在设相互正交的3个轴为A轴、B轴和C轴时，
所述支承基板的厚度方向沿着所述C轴，
所述振动元件具有：
基台，其固定于所述元件搭载台；
一对所述检测臂，它们从所述基台沿着所述B轴朝向两侧延伸；
一对连结臂，它们从所述基台沿着所述A轴朝向两侧延伸；
一对所述驱动臂，它们从一个所述连结臂的末端沿着所述B轴朝向两侧延伸；以及
一对所述驱动臂，它们从另一个所述连结臂的末端沿着所述B轴朝向两侧延伸。
7.根据权利要求6所述的振动器件，其中，
所述第1方向是沿着所述A轴的方向，
所述第2方向是沿着所述B轴的方向。
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