CN113892013A - 角速度传感器以及传感器元件 - Google Patents

Abstract

角速度传感器的传感器元件具有压电体、多个激励电极和多个检测电极。压电体具有至少两根驱动臂以及检测臂。多个激励电极在x轴方向以相互相反的相位来激励两根驱动臂。多个检测电极取出通过检测臂的x轴方向或者z轴方向的振动而产生的信号。压电体还具有：框部、从框部向外侧延伸并支承框部的保持部、连接于保持部的与框部侧相反的一侧的支承部。两根驱动臂以及检测臂从框部延伸。

Description

角速度传感器以及传感器元件

技术领域

本公开涉及检测角速度的角速度传感器以及该角速度传感器中包含的传感器元件。

背景技术

作为角速度传感器(陀螺仪)，已知所谓的压电振动式的传感器(例如下述的专利文献1～3)。在该传感器中，对压电体施加交流电压从而激励压电体。若该被激励的压电体旋转，则以与旋转速度(角速度)相应的大小，在与激励方向正交的方向产生科里奥利力，压电体也通过该科里奥利力来进行振动。并且，检测根据由于该科里奥利力引起的压电体的变形所产生的电信号，由此能够检测压电体的角速度。

在专利文献1以及2中，提出了上述这种传感器的压电体中的新的振动方式。具体而言，压电体具有：将正交坐标系xyz的x轴方向作为长度方向的基部、在x轴方向相互分离的位置从所述基部起在y轴方向相互并列地延伸的一对驱动臂、在x轴方向在作为所述一对驱动臂的中央的位置从所述基部起在y轴方向延伸的检测臂。并且，一对驱动臂被激励，以使得在x轴方向相互向相反侧挠曲。由此，基部进行振动以使得向y轴方向挠曲。进而，检测臂产生向y轴方向位移的振动。在传感器围绕z轴而被旋转的情况下，检测臂通过科里奥利力而在x轴方向振动。在传感器围绕x轴被旋转的情况下，检测臂通过科里奥利力在z轴方向振动。

在专利文献3的图4～图8中，公开了与专利文献1的振动方式同样的振动方式的传感器。该传感器的压电体具有框部。框部局部地包含基部，此外，包围一对驱动臂以及检测臂。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2018/021166号

专利文献2：国际公开第2018/021167号

专利文献3：国际公开第2019/044697号

发明内容

本公开的一方式所涉及的角速度传感器具有传感器元件、支承所述传感器元件的安装基体。所述传感器元件具有压电体、多个激励电极、多个检测电极。所述压电体具有：在正交坐标系xyz的x轴方向相互分离的位置在y轴方向相互并列地延伸的至少两根驱动臂、以及在y轴方向延伸的检测臂。所述多个激励电极以在x轴方向通过相互相反的相位来激励所述两根驱动臂的配置以及连接关系，位于所述两根驱动臂。所述多个检测电极以取出通过所述检测臂的x轴方向或者z轴方向的振动而产生的信号的配置，位于所述检测臂。所述压电体还具有框部、保持部和支承部。所述框部在所述z轴方向观察，构成开口。所述框部作为所述开口的周围的一部分而包含：将x轴方向作为长度方向的基部、隔着所述开口而位于与所述基部相反的一侧的对置部。所述保持部从所述对置部向所述开口的外侧延伸并支承所述框部。所述支承部连结于所述保持部的与所述对置部侧相反的一侧，被所述安装基体支承。所述两根驱动臂从所述对置部之中的、相对于所述对置部与所述保持部的连结位置而位于x轴方向的两侧的部分起延伸。所述检测臂从所述基部延伸。

本公开的一方式所涉及的角速度传感器具有传感器元件、支承所述传感器元件的安装基体。所述传感器元件具有压电体、多个激励电极、多个检测电极。所述压电体具有：在正交坐标系xyz的x轴方向相互分离的位置在y轴方向相互并列地延伸的至少两根驱动臂、以及在y轴方向延伸的检测臂。所述多个激励电极以、在x轴方向通过相互相反的相位来激励所述两根驱动臂的配置以及连接关系，位于所述两根驱动臂。所述多个检测电极以所述检测臂在x轴方向或者z轴方向振动时取出电荷的配置，位于所述检测臂。所述压电体还具有框部、保持部、支承部。所述框部在所述z轴方向观察，构成开口。所述框部作为所述开口的周围的一部分而包含：将x轴方向作为长度方向的基部、隔着所述开口而位于与所述基部相反的一侧的对置部。所述保持部从所述对置部向所述开口的外侧延伸并支承所述框部。所述支承部连结于所述保持部的与所述对置部侧相反的一侧，被所述安装基体支承。所述两根驱动臂从所述基部延伸。所述检测臂在所述两根驱动臂之间从所述基部延伸。

本公开的一方式所涉及的传感器元件具有压电体、多个激励电极、多个检测电极、多个端子。所述压电体具有：在正交坐标系xyz的x轴方向相互分离的位置y轴方向相互并列地延伸的至少两根驱动臂、以及从所述基部在y轴方向延伸的检测臂。所述多个激励电极以在x轴方向通过相互相反的相位来激励所述两根驱动臂的配置以及连接关系，位于所述两根驱动臂。所述多个检测电极以取出通过所述检测臂的x轴方向或者z轴方向的振动而产生的信号的配置，位于所述检测臂。所述多个端子与所述激励电极以及所述检测电极连接。所述压电体还具有框部、保持部、支承部。所述框部在所述z轴方向观察，构成开口。所述框部作为所述开口的周围的一部分而包含：将x轴方向作为长度方向的基部、隔着所述开口而位于与所述基部相反的一侧的对置部。所述保持部从所述对置部向所述开口的外侧延伸并支承所述框部。所述支承部连结于所述保持部的与所述对置部侧相反的一侧，设置有所述多个端子。所述两根驱动臂从所述对置部之中的、相对于所述对置部与所述保持部的连结位置而位于x轴方向的两侧的部分起延伸。所述检测臂从所述基部延伸。

本公开的一方式所涉及的传感器元件具有压电体、多个激励电极、多个检测电极、多个端子。所述压电体具有：在正交坐标系xyz的x轴方向相互分离的位置在y轴方向相互并列地延伸的至少两根驱动臂、以及在y轴方向延伸的检测臂。所述多个激励电极以在x轴方向通过相互相反的相位来激励所述两根驱动臂的配置以及连接关系，位于所述两根驱动臂。所述多个检测电极以在所述检测臂在x轴方向或者z轴方向振动时取出电荷的配置，位于所述检测臂。所述多个端子与所述激励电极以及所述检测电极连接。所述压电体还具有框部、保持部、支承部。所述框部从所述z轴方向观察，构成开口。所述框部作为所述开口的周围的一部分而包含：将x轴方向作为长度方向的基部、隔着所述开口而位于与所述基部相反的一侧的对置部。所述保持部从所述对置部向所述开口的外侧延伸并支承所述框部。所述支承部连结于所述保持部的与所述对置部侧相反的一侧，设置有所述多个端子。所述两根驱动臂从所述基部延伸。所述检测臂在所述两根驱动臂之间从所述基部延伸。

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内部的俯视图。

图2是图1的II-II线处的剖视图。

图3是表示图1的角速度传感器中包含的传感器元件的结构的立体图。

图4的(a)是将图3的传感器元件的一部分放大表示的立体图，图4的(b)是图4的(a)的IVb-IVb线处的剖视图。

图5的(a)以及图5的(b)是用于说明图3的传感器元件的激励所涉及的振动的示意图。

图6的(a)以及图6的(b)是用于说明图3的传感器元件的检测所涉及的振动的示意图。

图7的(a)是将第2实施方式所涉及的传感器元件的一部分放大表示的立体图，图7的(b)是图7的(a)的VIIb-VIIb线处的剖视图。

图8的(a)以及图8的(b)是用于说明第2实施方式所涉及的传感器元件的检测所涉及的振动的示意图。

图9是表示第3实施方式所涉及的传感器元件的结构的立体图。

图10是表示第4实施方式所涉及的传感器元件的结构的俯视图。

图11是表示第1变形例所涉及的压电体的形状的俯视图。

图12的(a)、图12的(b)、图12的(c)以及图12的(d)是表示第2～第4变形例所涉及的压电体的一部分的形状的俯视图。

图13是表示第5实施方式所涉及的角速度传感器的内部的俯视图。

图14的(a)以及图14的(b)是用于说明图13的角速度传感器的激励所涉及的振动的示意图。

图15是表示第5实施方式的变形例所涉及的压电体的形状的俯视图。

具体实施方式

专利文献1～3的内容可以进行基于参照的引用(Incorporation by reference)。此外，本申请的发明人所涉及的国际公开第2018/139396号、国际公开第2019/021860号、国际公开第2019/044696号以及国际公开第2019/044697号的内容也可以进行基于参照的引用。

以下，参照附图对本公开所涉及的实施方式进行说明。以下的附图是示意性的附图。因此，有时细节部分被省略，此外，尺寸比例等未必与现实情况一致。此外，多个附图相互的尺寸比例也未必一致。

此外，各图中，为了方便说明，赋予正交坐标系xyz。正交坐标系xyz是基于传感器元件(压电体)的形状而被定义的。即，x轴、y轴以及z轴并不限于表示结晶的电气轴、机械轴以及光轴。传感器元件可以将任意的方向作为上方或者下方而被使用，但是，以下为了方便，有时将z轴方向的正侧作为上方，使用上表面或者下表面等的用语。此外，在仅仅俯视的这种情况下，只要没有特别说明，是指在z轴方向观察。

对于相同或者相似的结构，如“驱动臂13A”、“驱动臂13B”那样，有时赋予相互不同的字母的附加符号，此外，该情况下，仅仅是指“驱动臂13”，可能并不是对它们进行区别。

对于第2实施方式以后，基本上对与之前说明的实施方式的不同点进行说明。对于没有特别提及的事项，与之前说明的实施方式(或者变形例)相同，或者可以根据之前说明的实施方式而进行类推。此外，对于多个实施方式间相互对应的(相同或者相似)结构，即便形状等不同有时也赋予共同的符号。

[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51(以下有时省略“角速度”。)的内部的概略结构的俯视图。图2是图1的II-II线处的剖视图。

传感器51在本实施方式中构成为检测围绕z轴的角速度。传感器51是例如作为整体而被设为大致薄型的长方体状的电子部件。其尺寸可以适当被设定。

传感器51例如具有直接担负角速度的检测的传感器元件1、和将传感器元件1封装的封装件53。封装件53例如有助于传感器元件1的保护，并且有助于中介传感器元件1与安装传感器51的未图示的电路基板的电连接。

也可以与图示的例子不同，传感器51在传感器元件1以外具有IC(IntegratedCircuit)等的电子部件。

(封装件)

封装件53可以包含公知的结构，设定各种的结构。在图示的例子中，封装件53具有：安装有传感器元件1的安装基体55、接合于安装基体55以使得将传感器元件1密封的盖体57(图2)。安装基体55例如具有收纳传感器元件1的凹部55r。盖体57堵塞凹部55r。

安装基体55例如具有：具备凹部55r的绝缘基体55a、位于凹部55r的底面的多个(例如4个以上)的焊盘55b(图2)。传感器元件1被配置为与凹部55r的底面对置，经由导电性的多个凸块59(图2)而与多个焊盘55b接合。由此，传感器元件1与安装基体55电连接，并且被固定于安装基体55。此外，在传感器元件1与凹部55r的底面之间，以凸块59等的厚度来构成间隙，由此传感器元件1被可振动地支承。

安装基体55具有位于绝缘基体55a的下表面的多个(例如4个以上)的端子55c(图2)。多个端子55c例如经由未图示的导电性的凸块而与未图示的电路基板的焊盘接合，由此有助于传感器51的安装。多个端子55c例如经由安装基体55的未图示的布线而与多个焊盘55b电连接。

如上述，也可以与图示的例子不同，传感器51具备IC。该情况下，例如也可以经由安装基体55的布线而传感器元件1与IC被电连接，经由安装基体55的布线而IC与端子55c被电连接。

(传感器元件)

图3是表示传感器元件1的结构的立体图。其中，该图中，在传感器元件1的表面设置的导电层的图示基本被省略。

传感器元件1具有压电体3。在对压电体3施加电压从而压电体3进行振动的状态下，若压电体3被旋转，则在压电体3产生基于科里奥利力的振动。检测通过基于该科里奥利力的振动而产生的电信号(例如电压或者电荷)来检测角速度。具体而言如以下所示。

(压电体的整体形状)

压电体3例如其整体形成为一体。压电体3可以是单晶，也可以是多晶。此外，压电体3的材料可以适当被选择，例如是水晶(SiO₂)、钽酸锂(LiTaO₃)、铌酸锂(LiNbO₃)、锆钛酸铅(PZT)或者硅(Si)。

在压电体3中，电气轴乃至极化轴(以下有时代表两者而仅提及极化轴。)被设定为与x轴一致。极化轴可以在规定的范围(例如15°以内)相对于x轴倾斜。此外，在压电体3是单晶的情况下，机械轴以及光轴可以被设为适当的方向。例如，机械轴被设为y轴方向，光轴被设为z轴方向。

压电体3例如作为整体而厚度(z轴方向)被设为一定。此外，压电体3例如大致相对于与y轴平行的未图示的对称轴而具有线对称的形状。此外，压电体3例如大致相对于与x轴平行的未图示的对称轴而形成为线对称的形状。其中，例如因相对于蚀刻的压电体3的各向异性而导致的形状由于用于降低布线的短路的可能性的凹凸的存在等而在细节部分未必是线对称。

压电体3具有：夹着与x轴平行的未图示的对称轴而配置为线对称的两个单元5(5A以及5B)、支承这两个单元5的支承部7。也可以与图示的例子不同，单元5仅设为一个(压电体的形状也可以相对于与x轴平行的对称轴而不是线对称。)。在图示的例子中，压电体3具有两个单元5，因此例如通过将两者所生成的检测信号相加，能够提高检测灵敏度。

各单元5例如具有：构成开口9a的框部9、从框部9向其外侧延伸的保持部11。此外，各单元5具有从框部9向其内侧延伸的驱动臂13(13A～13D)以及检测臂15(15A以及15B)。支承部7例如具有：连结于保持部11中的与框部9侧相反侧的连结部17、支承连结部17的两端的一对安装部19。

驱动臂13是被施加电压(电场)而被激励的部分。检测臂15是通过科里奥利力进行振动、产生与角速度相应的电信号的部分。框部9是有助于驱动臂13以及检测臂15的支承、以及从驱动臂13向检测臂15的振动传递的部分。保持部11是有助于支承框部9的部分。支承部7是有助于支承保持部11并且有助于将传感器元件1安装于安装基体55的部分。

框部9例如具有：隔着开口9a而相互对置的基部9b以及对置部9c、将两者在其两端进行连结的一对侧方部9d。基部9b、(至少)一对驱动臂13以及检测臂15成为直接担负角速度的检测的部分。对于该部分的结构以及设置于该部分的后述的电极，可以援引专利文献1等的内容，在本实施方式中有时省略有关细节部分的说明。框部9的基部9b以外的部分(9c以及9d)成为支承基部9b的两端的部分。

(基部、驱动臂以及检测臂)

基部9b例如作为整体而是将x轴方向作为长度方向的长条形状，被架设于一对侧方部9d。换言之，基部9b的两端成为通过一对侧方部9d被支承的被支承部。基部9b在俯视下，如两端被支承的梁那样能够进行挠曲。

在图示的例子中，基部9b被设为其整体在x轴方向直线状延伸的形状。其中，基部9b也可以设为除此以外的形状。例如，基部9b也可以在两端具有弯曲部。该情况下，由于基部9b的全长变长，因此基部9b容易挠曲。基部9b的横剖面(yz剖面)的形状也可以适当被设定，在图示的例子中是矩形。基部9b的横剖面的形状以及尺寸在基部9b的长度方向可以是恒定(图示的例子)，也可以不是恒定。

基部9b的各种尺寸可以适当被设定。例如，可以基部9b的宽度(y轴方向)以及厚度(z轴方向)的任意一方比另一方大。此外，例如由于预定了基部9b在俯视下挠曲，因此基部9b的宽度可以比较小。例如，基部9b的宽度可以设为小于保持部11的宽度(x轴方向)。此外，例如基部9b的长度以及宽度可以被调整为：俯视下的挠曲的固有频率接近于驱动臂13的固有频率(在通过电压施加而激励的方向)、以及/或者检测臂15的固有频率(在通过科里奥利力而振动的方向)。

驱动臂13从基部9b起在y轴方向延伸，其前端作为自由端。因此，驱动臂13能够如悬臂梁那样进行挠曲。各单元5中的一对驱动臂13(13A以及13B、或者13C以及13D)在x轴方向上相互分离的位置相互并排(例如平行)地延伸。一对驱动臂13例如被设置在穿过基部9b的中央且与y轴平行的未图示的对称轴(参照检测臂15)而线对称的位置。

如后述(图5的(a)以及图5的(b))，意图一对驱动臂13通过x轴方向的激励使基部9b在俯视下挠曲(振动)。因此，例如一对驱动臂13相对于基部9b的x轴方向的位置可以适当被设定为通过一对驱动臂13的振动而基部9b的挠曲较大。例如，在将基部9b的x轴方向的长度三等分时，一对驱动臂13分别位于两侧的区域。

驱动臂13的具体的形状等可以适当被设定。例如，驱动臂13被设为长条的长方体状。即，横剖面(xz剖面)的形状为矩形。尽管没有特别图示，但是驱动臂13可以设为在前端侧部分宽度(x轴方向)变宽的锤形状。各单元5中的一对驱动臂13例如大致设为相互线对称的形状以及大小。因此，两者的振动特性彼此相等。其中，例如为了减少不必要的振动而调整横剖面的形状(例如在矩形设置切口)等，从而也可以一对驱动臂13的形状不是严格的线对称。

驱动臂13如后述那样，在x轴方向被激励。因此，若驱动臂13的宽度(x轴方向)变大，则激励方向(x轴方向)的固有频率变高。此外，若驱动臂13的长度(在其他观点中为质量)变大，则激励方向的固有频率变低。驱动臂13的各种的尺寸例如可以被设定为驱动臂13的激励方向的固有频率接近于意图的频率。

检测臂15从基部9b起在y轴方向延伸，其前端作为自由端。因此，检测臂15能够如悬臂梁那样进行挠曲。此外，检测臂15在一对驱动臂13之间，相对于一对驱动臂13并排(例如平行)地延伸。检测臂15例如位于基部9b的x轴方向的中央，以及/或者位于一对驱动臂13之间的中央。

检测臂15的具体的形状等可以适当被设定。例如，检测臂15被设为长条的长方体状。即，横剖面(xz剖面)的形状为矩形。检测臂15可以设为在前端侧部分宽度(x轴方向)变宽的锤形状。

检测臂15如后述那样，在本实施方式中，通过科里奥利力而在x轴方向进行振动。因此，若检测臂15的宽度(x轴方向)变大，则振动方向(x轴方向)的固有频率变高。此外，若检测臂15的长度(其他观点中为质量)变大，则振动方向的固有频率变低。检测臂15的各种尺寸例如可以被设定为检测臂15的振动方向的固有频率接近于驱动臂13的激励方向的固有频率。检测臂15的长度例如与驱动臂13的长度相等。但是，两者也可以不同。

(框部)

框部9只要作为开口9a的周围的一部分而包含基部9b，则可以设为适当的形状以及尺寸。在图示的例子中，在俯视下(在z轴方向观察)，框部9(在其他观点中为开口9a)被设为矩形状，通过其4边来构成基部9b、对置部9c以及一对侧方部9d。此外，框部9也可以设为矩形以外的四边形(例如梯形)状、四边形以外的多边形(例如三角形、五边形或者六边形)状或者包含曲线部分的形状。在框部9为上述三角形状的情况下，例如由基部9b构成1边，由对置部9c构成一个角部。如根据上述说明所理解那样，基部9b、对置部9c以及侧方部9d未必能够明确地区别。此外，尽管对置部9c还基于对置部9c的端部的定义，但是也可以与基部9b不同，在x轴方向不具有长度。

在框部9(在其他的观点中为开口9a)中，x轴方向的直径以及y轴方向的直径的任意一方可以大于另一方。这些尺寸例如可以在将基部9b、驱动臂13以及检测臂15的形状以及尺寸根据所期望的频率等而设定之后，设定为由于用来检测角速度的振动而驱动臂13以及检测臂15与框部9(基部9b以外的部分)不接触的大小。此外，框部9的尺寸可以被设定为在与有意检测角速度的动作关联性低的冲击被施加于传感器51时驱动臂13或者检测臂15与框部9(基部9b以外的部分)接触，也可以被设定为不接触。

框部9的基部9b以外的各部(9c以及9d)的形状以及尺寸也可以适当被设定。在图示的例子中，各部的形状被设为长条的长方体状。即，对置部9c的横剖面(yz剖面)的形状以及侧方部9d的横剖面(xz剖面)的形状为矩形状。此外，在对置部9c以及侧方部9d各自的长度方向，上述横剖面的形状以及尺寸是恒定的。也可以与图示的例子不同，在侧方部9d的一部分形成宽度较窄的部分从而容易使基部9b挠曲。对置部9c的宽度(y轴方向)以及侧方部9d的宽度(x轴方向)可以与基部9b的宽度(y轴方向)相同(图示的例子)，也可以不同。此外，对置部9c以及侧方部9d的宽度可以小于保持部11的宽度(x轴方向)(图示的例子)，也可以相同或者以上。

(保持部)

框部9仅通过保持部11被支承。即，框部9经由基于保持部11的一点支承而被支承部7支承。保持部11可以与框部9之中的基部9b以外的部分的任意位置连结，例如与对置部9c连结，更为详细而言，与对置部9c之中的x轴方向的中央位置连结。

保持部11的具体的形状以及尺寸可以适当被设定。在图示的例子中，保持部11在y轴方向直线状地延伸(突出)，此外，保持部11被设为长方体状。保持部11的尺寸例如只要能够支承框部9以及从框部9延伸的臂(13以及15)，就可以适当被设定。例如，保持部11的宽度(x轴方向)被设为比基部9b的长度(x轴方向)、对置部9c的长度(x轴方向)以及/或者框部9的x轴方向的最大直径小。例如，保持部11的宽度可以设为基部9b的长度、对置部9c的长度以及/或者框部9的x轴方向的最大直径的1/3以下、1/4以下或者1/5以下。此外，在保持部11，宽度(x轴方向)可以设为小于长度(y轴方向)，也可以设为相等，还可以设为大于长度(y轴方向)(图示的例子)。

(支承部)

支承部7的形状以及尺寸是任意的。图示的例子只是一例。如上所述，在图示的例子中，支承部7具有连结部17、一对安装部19。在其他的观点中，支承部7具有大致H字状的形状。此外，例如也可以取代对安装部19，而设置包围两个单元5以及连结部17的框状的安装部19。

连结部17的具体的形状以及尺寸可以适当被设定。在图示的例子中，连结部17被设为在x轴方向直线状地延伸的长条状，此外，被设为长方体状。连结部17的尺寸例如只要能够支承规定数量(在此为两个)的单元5，就可以适当被设定。例如，连结部17的长度(x轴方向)被设为比框部9的x轴方向的外径长，由此一对安装部19相对于框部9而能够位于x轴方向的两侧。此外，连结部17的宽度(y轴方向)例如被设为比框部9以及各种臂(13以及15)的宽度大。此外，连结部17的宽度可以设为小于保持部11的宽度，也可以设为相等(图示的例子)，还可以大于。

一对安装部19的具体的形状以及尺寸可以适当被设定。在图示的例子中，安装部19被设为在y轴方向直线状地延伸的长条状，此外被设为长方体状。安装部19的尺寸例如只要能够支承连结部17以及规定数量(在此为两个)的单元5，就可以适当被设定。安装部19的长度(y轴方向)可以是安装部19的端部收敛于比基部9b更靠连结部17侧的范围的长度，也可以是其以上的长度。此外，安装部19的宽度(x轴方向)可以大于连结部17的宽度(y轴方向)(图示的例子)，也可以相等或者以下。

(传感器元件的导体)

图4的(a)是将传感器元件1的一部分放大表示的立体图。更为详细而言，表示单元5B的一部分。此外，图4的(b)是图4的(a)的IVb-IVb线处的剖视图。在此，图示单元5B来说明，但是除了y轴的符号相反以外，对于单元5A也同样。

传感器元件1具有位于压电体3的导体。导体例如是用于对驱动臂13施加电压的激励电极21(21A以及21B)、用于取出在检测臂15产生的信号的检测电极23(23A以及23B)、用于将传感器元件1安装于安装基体55的端子27(图3)、以及用于将它们连接的布线25。此外，导体也可以被赋予基准电位，具有如屏蔽件那样发挥功能的图案。上述各种的导体例如包含在压电体3的表面所形成的导体层。导体层的材料例如是Cu、Al等的金属。

激励电极21以及检测电极23的附加符号A、B是基于正交坐标系xyz而被附加的。因此，如后述那样，一个驱动臂13的激励电极21A与另一个驱动臂13的激励电极21A并不限于相同电位。对于激励电极21B也同样。如本实施方式那样，在设置多个检测臂15的方式中，对于检测电极23A以及23B也同样。

(激励电极)

激励电极21A在各驱动臂13，分别被设置在上表面以及下表面(与z轴方向的两侧面对的一对面)。此外，激励电极21B在各驱动臂13，分别被设置在一对侧面(与x轴方向的两侧面对的一对面)。在单元5A以及5B的任意中，(即便驱动臂13是在+y侧以及-y侧的任意侧延伸)，假定激励电极21的附加符号A对应于上表面以及下表面，激励电极21的附加符号B对应于侧面。

在各驱动臂13的上下左右的各面，激励电极21例如被形成为覆盖各面的大部分。其中，激励电极21A以及21B的至少一方(本实施方式中为激励电极21A)被形成为在宽度方向比各面小，以使得相互不短路。此外，驱动臂13的根基侧以及前端侧的一部分也可以设为激励电极21的非配置位置。

在各驱动臂13中，两个激励电极21A相互被设为相同电位。此外，在各驱动臂13中，两个激励电极21B相互被设为相同电位。应被设为相同电位的激励电极21彼此例如通过布线25被相互连接。

若对激励电极21A与激励电极21B之间施加电压，则例如在驱动臂13中产生从上表面朝向一对侧面(x轴方向的两侧)的电场以及从下表面朝向一对侧面的电场。另一方面，极化轴与x轴方向一致。因此，若关注于电场的x轴方向的分量，则在驱动臂13之中在x轴方向的一侧部分，电场的朝向与极化轴的朝向一致，在另一侧部分，电场的朝向与极化轴的朝向相反。

其结果，驱动臂13之中的x轴方向的一侧部分在y轴方向收缩，另一侧部分在y轴方向伸长。并且，驱动臂13如双金属那样向x轴方向的一侧弯曲。若对激励电极21A以及21B施加的电压相反，则驱动臂13向反方向弯曲。通过这种原理，若交流电压被施加于激励电极21A以及21B，则驱动臂13在x轴方向振动。

没有特别图示，但是在驱动臂13的上表面以及/或者下表面，设置沿着驱动臂13的长度方向延伸的一个以上的凹槽(该凹槽可以是多个凹部在驱动臂13的长度方向排列而构成)，激励电极21A可以遍及该凹槽内而设置。该情况下，激励电极21A与激励电极21B夹着凹槽的壁部而在x轴方向对置，激励的效率得以提高。

在各单元5的一对驱动臂13中，一个驱动臂13的激励电极21A与另一个驱动臂13的激励电极21B被设为相同电位。应被设为相同电位的激励电极21彼此例如通过布线25相互被连接。

在这种连接关系中，若在激励电极21A与激励电极21B之间施加交流电压，则一对驱动臂13被施加相互相反的相位的电压。其结果，一对驱动臂13进行振动以使得在x轴方向相互向反向挠曲。

若关注于两个单元5，例如在相对于检测臂15(15A以及15B)而位于x轴方向的同一侧的两根驱动臂13(13A以及13C的两根、或者13B以及13D的两根)之间，激励电极21A彼此被设为相同电位，激励电极21B彼此被设为相同电位。应被设为相同电位的激励电极21彼此例如通过布线25相互被连接。

在这种连接关系中，若在激励电极21A与激励电极21B之间施加交流电压，则在x轴方向位于同一侧的两根驱动臂13相互被施加同一相位的电压。其结果，两根驱动臂13进行振动以使得在x轴方向彼此向相同朝向挠曲。

与本实施方式不同，也可以在相对于检测臂15(15A以及15B)而位于x轴方向的同一侧的两根驱动臂13之间，激励电极21A与激励电极21B被设为相同电位。

(检测电极)

检测电极23在本实施方式中被设为与激励电极21同样的结构。即，检测电极23A在检测臂15，分别被设置在上表面以及下表面(与z轴方向的两侧面对的一对面)。此外，检测电极23B在检测臂15，分别被设置在一对侧面(与x轴方向的两侧面对的一对面)。两个检测电极23A彼此被相互连接，此外，两个检测电极23B彼此被相互连接。连接例如通过布线25进行。

与激励电极21同样，在检测电极23中，也与检测臂15在+y侧以及-y侧的哪一侧延伸无关地，附加符号A对应于上表面以及下表面，附加符号B对应于侧面。有关上述的激励电极21的驱动臂13的广度以及配置位置的说明，可以援引于检测电极23的检测臂15中的广度以及配置位置。此外，在检测臂15中，也可以在上表面以及/或者下表面形成凹槽。

若检测臂15在x轴方向挠曲，则通过与驱动臂13的激励相反的原理，在检测电极23A与检测电极23B之间产生电压。换言之，检测电极23A以及17B从检测臂15取出彼此正负(极性)不同的电荷(在其他的观点中为电位或者信号)。若检测臂15在x轴方向振动，则对检测电极23赋予的电压被检测为交流电压。

在两个单元5(两个检测臂15)彼此中，检测电极23A与检测电极23B被连接。连接例如通过布线25进行。在这种连接关系中，若两根检测臂15向x轴方向的彼此相反侧挠曲，则由两者取出的信号被相加。

如上述那样，也可以与本实施方式不同，对于两个单元5，在位于x轴方向的同一侧的两根驱动臂13(13A以及13C、或者13B以及13D)中，激励电极21A与激励电极21B被设为相同电位。该情况下，在两个单元5(两根检测臂15)之间，检测电极23A彼此被连接，检测电极23B彼此被连接。

(端子)

端子27(图3)例如被设置至少4个，位于一对安装部19的下表面。端子27与图2所示的安装基体55的焊盘55b对置，通过凸块59而与焊盘55b接合。由此，如上述那样，进行传感器元件1与安装基体55的电连接，此外，传感器元件1(压电体3)以驱动臂13以及检测臂15能够振动的状态被支承。4个端子27例如被设置在一对安装部19的两端。

(布线)

如根据上述的激励电极21的说明所理解那样，包含多个布线25将多个激励电极21相互连接的情况。此外，如根据上述的检测电极23的说明所理解那样，包含多个布线25将多个检测电极23相互连接的情况。通过基于多个布线25的连接，多个激励电极21被分为电位相互不同的2组，多个检测电极23被分为电位相互不同的2组。包含多个布线25将这4组的电极与4个端子27单独地连接的情况。

多个布线25适当地配置在压电体3的各种部位(7、9、13以及15)的上表面、下表面以及/或者侧面，以其整体被设置在压电体3的表面的方式，相互不短路地能够实现上述的连接。其中，通过在位于压电体3上的布线25的一部分之上重叠绝缘层，在绝缘层之上设置其他布线25，从而可以形成立体布线部。

(驱动电路以及检测电路)

如图4的(b)所示，传感器元件1与驱动电路103以及检测电路105电连接。驱动电路103是用于激励传感器元件1的电路。检测电路105是用于从传感器元件1检测与角速度相应的信号的电路。

驱动电路103例如构成为包含振荡电路以及放大器，将规定频率的交流电压经由两个端子27而施加于激励电极21A与激励电极21B之间。频率可以在角速度传感器51内预先被确定，也可以从外部的设备等指定。

检测电路105例如构成为包含放大器以及检波电路，经由两个端子27来检测检测电极23A与检测电极23B的电位差，将与其检测结果相应的电信号输出至外部的设备等。更为具体而言，例如上述的电位差被检测为交流电压。检测电路105输出与检测的交流电压的振幅相应的信号。基于该振幅来确定角速度。此外，检测电路105输出与驱动电路103的施加电压与检测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。

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例如包含芯片IC(Integrated Circuit)。如上述那样，角速度传感器51除了传感器元件1以外，也可以具有被安装于安装基体55的电子部件。控制电路107例如可以包含被安装于安装基体55的电子部件，也可以包含在安装角速度传感器51的电路基板所安装的电子部件。除了传感器元件1，包含驱动电路103以及检测电路105的结构也可以定义为角速度传感器。

(角速度传感器的动作)

图5的(a)以及图5的(b)是用于说明压电体3的激励的示意俯视图。两图中对激励电极21施加的交流电压的相位相互相差180°。

如上述，在各单元5中，一对驱动臂13(13A以及13B、或者13C以及13D)通过激励电极21被施加交流电压，从而相互相反的相位被激励以使得在x轴方向在相互相反朝向变形。

此时，如图5的(a)所示，若一对驱动臂13相互向x轴方向的外侧(一对驱动臂13相互分离的一侧)挠曲，则其弯曲力矩传递至基部9b，基部9b向y轴方向的一侧挠曲。该y轴方向的一侧具体而言是从驱动臂13的根基侧向前端侧的方向，在单元5A中为-y侧，在单元5B中为+y轴。在基部9b产生向y轴方向的所述一侧的挠曲的结果，检测臂15向y轴方向的所述一侧位移。

相反，如图5的(b)所示，若一对驱动臂13相互向x轴方向的内侧(一对驱动臂13相互接近的一侧)挠曲，则其弯曲力矩传递至基部9b，基部9b向y轴方向的另一侧挠曲。该y轴方向的另一侧具体而言是从驱动臂13的前端侧向根基侧的方向，在单元5A中为+y侧，在单元5B中为-y轴。在基部9b产生向y轴方向的所述另一侧的挠曲的结果，检测臂15向y轴方向的所述另一侧位移。

并且，在各单元5中，若一对驱动臂13反复向x轴方向的外侧挠曲与向x轴方向的内侧的挠曲来进行振动，由此检测臂15在y轴方向振动。

若关注于两个单元5，如上述那样，在x轴方向位于同一侧的两根驱动臂13(13A以及13C的两根、或者13B以及13D的两根)以同一相位进行振动。在其他的观点中，两个单元5彼此在一对驱动臂13中的向x轴方向的内侧的挠曲以及向x轴方向的外侧的挠曲的观点下以同一相位进行振动。其中，由于两个单元5的y轴方向的朝向彼此相反，因此检测臂15A以及15B相互以相反的相位进行振动以使得在y轴方向相互向相反侧进行位移。

图6的(a)以及图6的(b)是用于说明基于科里奥利力的检测臂15的振动的示意性的俯视图。图6的(a)以及图6的(b)与图5的(a)以及图5的(b)的状态对应。该图中，关于驱动臂13以及基部9b的变形，省略了图示。

如参照图5的(a)以及图5的(b)所说明那样，压电体3进行振动。在该状态下，若传感器元件1围绕z轴而被旋转，则检测臂15在y轴方向进行振动(位移)，因此通过科里奥利力在与旋转轴(z轴)、振动方向(y轴)正交的方向(x轴方向)进行振动(变形)。通过该变形而产生的信号(例如电压)如上述那样被检测电极23取出。角速度越大，则科里奥利力(进而检测的信号的电压)越大。由此，角速度被检测。

此外，若关注于两个单元5，则两个检测臂15通过基部9b的挠曲而以相互相反的相位进行振动以使得向y轴方向的相互相反侧位移，因此通过科里奥利力而相互以相反的相位进行振动以使得在x轴方向的相互相反侧挠曲。在上述的检测电极23的连接关系中，由两个检测臂15检测的信号相互被相加。

如以上所述，在本实施方式中，角速度传感器51具有：传感器元件1、支承传感器元件1的安装基体55。传感器元件1具有：压电体3、多个激励电极21、多个检测电极23。压电体3具有基部9b、一对驱动臂13以及检测臂15。基部9b将正交坐标系xyz的x轴方向设为长度方向。一对驱动臂13在x轴方向相互分离的位置从基部9b起在y轴方向相互并列地延伸。检测臂15在一对驱动臂13之间的中央，从基部9b在y轴方向延伸。多个激励电极21按照以在x轴方向相互相反的相位激励一对驱动臂13的配置以及连接关系，而位于一对驱动臂13。多个检测电极23以取出通过检测臂15的x轴方向或者z轴方向(本实施方式中为x轴方向)的振动而产生的信号的配置，位于检测臂15。

进而，在本实施方式中，压电体3具有框部9、保持部11、支承部7。框部9在z轴方向观察，构成开口9a。此外，框部9在z轴方向观察，作为开口9a的周围的一部分，包含基部9b、隔着开口9a而位于与基部9b相反一侧的对置部9c。保持部11在z轴方向观察，从对置部9c向开口9a的外侧(例如向y轴方向)延伸。支承部7连结于保持部11的与对置部9c侧相反的一侧，被安装基体55支承。框部9通过保持部11而被一点支承。

因此，例如角速度的检测的精度提高。具体而言，例如如以下所示。在实施方式中，在相互分离的多个位置(端子27以及焊盘55b的位置)将传感器元件1与安装基体55接合。此时，因凸块59的固化收缩等，有可能多个端子27在相互不同的方向受力，进而支承部7变形。在其他的观点中，有可能无意的应力被赋予支承部7。此时，在本实施方式中，由于框部9通过保持部11而被一点支承，因此支承部7的变形尽管使框部9位移，但是使框部9产生变形的可能性降低。在其他的观点中，从支承部7向框部9传递的应力被减少。其结果，支承部7被赋予的应力对从框部9延伸的驱动臂13以及检测臂15的振动带来的影响被减少。因此，传感器元件1针对安装基体55的安装的偏差引起的检测精度的偏差被减少。

此外，在图5的(a)以及图5的(b)中，关注于基部9b的挠曲。框部9在基部9b以外的部分、即未连接于保持部11的部分(例如一对侧方部9d)，也通过驱动臂13的振动而能够挠曲。换言之，框部9是用于使一点支承介于基部9b与支承部7之间的结构，但是起到使基部9b容易挠曲的作用。由此，例如检测臂15的y轴方向的振幅变大，能够使检测灵敏度提高。

在本实施方式中，一对驱动臂13从基部9b向开口9a内延伸。此外，检测臂15从基部9b向开口9a内延伸。

该情况下，例如，能够将为了一点保持而形成框部9时所产生的开口9a有效用作为驱动臂13以及检测臂15的配置区域。其结果，例如传感器元件1的小型化变得容易。此外，驱动臂13以及检测臂15(以及位于这些臂的导体)位于开口9a内，从而例如通过框部9进行保护而避免与外部的接触。其结果，例如在传感器元件1的搬运以及传感器元件1向安装基体55的安装等的作业中，减少在传感器元件1产生瑕疵的可能性，进而减少检测精度降低的可能性。此外，例如，在与检测对象的角速度关联性低的冲击被施加于传感器元件1，有可能在驱动臂13产生过剩的变形的状况下，框部9能够作为抵接于驱动臂13从而减少产生过剩的变形的可能性的止动器而发挥功能。

此外，在本实施方式中，从框部9延伸的所有的驱动臂13以及所有的检测臂15向开口9a内延伸。

该情况下，例如上述小型化的效果、基于框部9的驱动臂13以及检测臂15的保护效果等得以提高。

此外，在本实施方式中，保持部11从基部9b向开口9a外延伸而与支承部7连结。压电体3具有两个单元5。各单元5包含保持部11、框部9、一对驱动臂13以及检测臂15。两个单元5使保持部11从框部9延伸的一侧相互面对。

该情况下，例如如果支承部7具有位于两个单元5之间的部分，则能够支承两个单元5。换言之，支承部7之中的与保持部11连结的部分(连结部17)能够在两个单元5中共用。其结果，例如，传感器元件1的小型化变得容易。此外，通过设置两个单元5，以彼此同一相位激励两者，从而能够使通过基部9b以及检测臂15的y轴方向的振动而赋予传感器元件1的加速度在两个单元5彼此中至少一部分相抵消。其结果，例如能够减少使传感器元件1整体向y轴方向振动的不必要的振动。

[第2实施方式]

图7的(a)是将第2实施方式所涉及的传感器元件201的一部分放大表示的与图4的(a)同样的立体图。图7的(b)是表示第2实施方式所涉及的角速度传感器251的、与图4的(b)同样的图，包含图7的(a)的VIIb-VIIb线所对应的剖视图。

第2实施方式所涉及的角速度传感器251与第1实施方式所涉及的角速度传感器51同样，通过使一对驱动臂13在x轴方向振动，使基部9b弯曲(振动)，进而使检测臂15在y轴方向位移(振动)。并且，使科里奥利力直接作用于检测臂15。其中，相对于角速度传感器51检测围绕z轴的旋转，角速度传感器251检测围绕x轴的旋转。具体而言，如以下所示。

传感器元件201具有压电体3、多个激励电极21、多个检测电极223(223A以及223B)、多个端子27(图3)以及多个布线25。这些除了多个检测电极223的配置以及连接关系以外，基本上可以与第1实施方式的传感器元件1同样。图1～图3可以视为表示传感器元件201的图。

其中，在本实施方式中，检测臂15与第1实施方式不同，意图通过科里奥利力而在z轴方向振动。基于这种差异，各种的尺寸可以与第1实施方式不同。

检测电极223A在检测臂15，分别被设置于与x轴方向的负侧面对的面之中的z轴方向的正侧(例如比该面的中央更靠正侧)的区域、以及与x轴方向的正侧面对的面之中的z轴方向的负侧(例如比该面的中央更靠负侧)的区域。检测电极223B在检测臂15中，分别被设置于与x轴方向的负侧面对的面之中的z轴方向的负侧(例如比该面的中央更靠负侧)的区域、以及与x轴方向的正侧面对的面之中的z轴方向的正侧(例如比该面的中央更靠正侧)的区域。

在检测臂15的各侧面，检测电极223A以及223B空出适当的间隔以使得相互不短路，沿着检测臂15而延伸。在各检测臂15中，两个检测电极223A彼此例如通过布线25而连接。此外，在各检测臂15，两个检测电极223B彼此例如通过布线25而连接。

在这种检测电极223的配置以及连接关系中，若检测臂15在z轴方向挠曲，则例如产生与z轴方向平行的电场。即，在检测臂15的各侧面，在检测电极223A与检测电极223B之间产生电压。电场的朝向由极化轴的朝向、弯曲的朝向(z轴方向的正侧或者负侧)来决定，在x轴方向的正侧部分与负侧部分彼此相反。该电压(电场)被输出至检测电极223A以及检测电极223B。若检测臂15在z轴方向振动，则电压被检测为交流电压。电场可以如上述那样与z轴方向平行的电场处于支配，也可以与x轴方向平行且在z轴方向的正侧部分和负侧部分相互相反朝向的电场的比例较大。无论哪种情况下，都在检测电极223A与检测电极223B之间产生与检测臂15向z轴方向的挠曲相应的电压。

尽管没有特别图示，但是可以在检测臂15形成从上表面贯通至下表面、沿着检测臂15的长度方向延伸的一个以上的贯通槽(缝隙)。并且，可以在通过贯通槽而被分割的多个长条状部分分别如图示的例子的检测臂15那样，检测电极223A以及223B被配置以及连接。该情况下，多个检测电极223相比于仅设置在检测臂15的外侧面的情况，作为整体的面积变大。其结果，能够有效地将检测臂15中产生的电荷取出为电信号。

在两个单元5(两个检测臂15)彼此中，检测电极223A与检测电极223B被连接。连接例如通过布线25进行。在这种连接关系中，若两根检测臂15向z轴方向的相互相反侧挠曲，则由两者取出的信号被相加。

如第1实施方式的说明中所述，与第1实施方式(以及本实施方式)不同，着眼于两个单元5时，可以在位于x轴方向的同一侧的两根驱动臂13(13A以及13C的两根、或者13B以及13D的两根)之间，激励电极21A与激励电极21B被设为相同电位。该情况下，在两个检测臂15彼此中，检测电极223A彼此被连接，检测电极223B彼此被连接。

如上述，多个检测电极223从电位的观点被分为2组。这2组的检测电极223与第1实施方式同样，通过布线25而与两个端子27连接。

(角速度传感器的动作)

第2实施方式中的压电体3的激励与第1实施方式中的情况同样。图5的(a)以及图5的(b)可以视为表示第2实施方式中的压电体3的激励状态的图。因此，例如在各单元5中，一对驱动臂13在x轴方向相互接近或者分离地进行振动，检测臂15在y轴方向进行位移(振动)。

图8的(a)以及图8的(b)是用于说明基于科里奥利力的检测臂15的振动的示意性的立体图。图8的(a)以及图8的(b)对应于图5的(a)以及图5的(b)的激励状态。

如参照图5的(a)以及图5的(b)所说明那样，考虑压电体3进行振动的状态。该状态下，若传感器元件201围绕x轴被旋转，则检测臂15在y轴方向振动(位移)，因此通过科里奥利力在与旋转轴(x轴)、振动方向(y轴)正交的方向(z轴方向)进行振动(变形)。通过该变形而产生的信号(电压)如上述那样通过检测电极223被取出。角速度越大，科里奥利力(进而检测的信号的电压)越大。由此，角速度被检测。

此外，若关注于两个单元5，两个检测臂15通过基部9b的挠曲而以相互相反的相位进行振动以使得在y轴方向的相互相反侧进行位移，因此通过科里奥利力以相互相反的相位进行振动以使得在z轴方向的相互相反侧挠曲。并且，在上述的检测电极223的连接关系中，由两个检测臂15检测的信号相互被相加。

[第3实施方式]

图9是表示第3实施方式所涉及的传感器元件301的立体图。该图中，与图3同样地表示压电体3，并且也表示激励电极21以及检测电极23以及223。

在传感器元件301的两个单元5的一个单元(在此为单元SA)中，与第1实施方式同样地，以能够检测检测臂15(15A)的x轴方向的振动的配置以及连接关系来设置检测电极23。另一方面，在两个单元5的另一个(在此为单元5B)中，与第2实施方式同样地，以能够检测检测臂15(15B)的z轴方向的振动的配置以及连接关系来设置检测电极223。即，传感器元件301构成为：通过单元5A来检测围绕z轴的角速度、通过单元5B来检测围绕x轴的角速度的、多轴角速度传感器用的传感器元件。

在两个单元5彼此中，驱动臂13的振动例如与第1实施方式同样地，可以设为同一频率以及同一相位。即，在两个单元5之间，可以激励电极21A彼此被设为相同电位，激励电极21B彼此被设为相同电位。另一方面，检测电极23与223输出与不同的角速度相应的信号，因此两者未连接。此外，对应于激励电极21及检测电极23以及223从电位的观点被分为6个，而设置6个端子27。其位置可以设为支承部7(安装部19)的适当的位置。

[第4实施方式]

图10是表示第4实施方式所涉及的传感器元件401的主要部分的俯视图。该图中，表示传感器元件401的压电体403的一部分。

压电体403与第1实施方式同样，具有保持部11、通过保持部11被一点支承的框部409。这里，仅表示一个单元405，但是与第1实施方式同样也可以设置两个单元405，此外，支承两个单元405的支承部的结构例如可以与第1实施方式的支承部7的结构同样。

从框部409与第1实施方式同样地，驱动臂13以及检测臂15从隔着开口409a而位于与保持部11相反一侧的基部409b延伸。其中，在本实施方式中，与第1实施方式不同，从保持部11侧的对置部409c，至少1根的驱动臂413以及至少1根的检测臂415延伸。即，传感器元件401包含位于基部409b侧的第1传感器部406A、位于对置部409c侧的第2传感器部406B。

第1传感器部406A的角速度的检测所涉及的振动方式与第1实施方式或者第2实施方式同样。第2传感器部406B的角速度的检测所涉及的振动方式设为与第1传感器部406A的情况不同。该第2传感器部406B中的振动方式中，不需要用于使检测臂415在y轴方向位移的对置部409c的挠曲。因此，对置部409c如图示的例子那样，相比于基部409b，可以增大宽度(y轴方向)。

由第2传感器部406B检测角速度的旋转轴可以与由第1传感器部406A检测角速度的旋转轴相同，也可以不同。例如，第2传感器部406B检测角速度的旋转轴是y轴。如根据之前的说明所理解那样，第1传感器部406A能够检测围绕z轴的角速度(第1实施方式)或者围绕x轴的角速度(第2实施方式)。因此，在第2传感器部406B检测围绕y轴的角速度的情况下，传感器元件401构成检测围绕z轴的角速度以及围绕y轴的角速度的多轴角速度传感器、或者检测围绕x轴的角速度以及围绕y轴的角速度的多轴角速度传感器。

在第2传感器部406检测围绕y轴的角速度的情况下，其结构也包含公知的结构，可以设为各种结构。以下，对4个例子进行简单阐述。

在图示的例子中，第2传感器部406具有与JP特开2015-141182号公报所记载的角速度传感器的结构同样的结构。该公报的内容可以作为基于参照的引用(Incorporationby reference)。

图示的例子的第2传感器部406具有：相对于与y轴平行且穿过对置部409c的中心的未图示的对称轴而配置为线对称的一对驱动臂413、在其外侧(或者内侧)相对于所述对称轴而配置为线对称的一对检测臂415。

一对驱动臂413与第1实施方式的一对驱动臂13同样，以相互相反的相位在x轴方向被激励。与该振动取得平衡地，一对检测臂415也在x轴方向以相互相反的相位振动。并且，若第2传感器部406围绕y轴被旋转，则一对检测臂415通过科里奥利力在z轴方向以相互相反的相位振动。由此，角速度被检测。

如根据上述动作所理解那样，在一对驱动臂413，以与第1实施方式同样的配置以及连接关系设置多个激励电极21。此外，在各检测臂415，以与第2实施方式同样的配置以及连接关系设置多个检测电极223。在一对检测臂415，连接检测电极223A与检测电极223B。

此外，在专利文献1的图12以及图13中，表示为检测围绕y轴的角速度的传感器的结构也可以适用于第2传感器部406。

在使用上述文献的传感器的第2传感器部406中，设置有相对于与y轴平行且穿过对置部409c的中心的未图示的对称轴而配置为线对称的(至少)一对驱动臂413以及一对检测臂415。一对驱动臂413从对置部409c起向y轴方向的一侧延伸，一对驱动臂413从对置部409c起向y轴方向的另一侧延伸。

一对驱动臂413与第1实施方式的一对驱动臂13同样，以相互相反的相位在x轴方向被激励。并且，若第2传感器部406围绕y轴被旋转，则一对驱动臂413通过科里奥利力在z轴方向以相互相反的相位振动。与该振动取得平衡地，一对检测臂415也在z轴方向以相互相反的相位振动。由此，角速度被检测。

如根据上述动作所理解那样，在一对驱动臂413，以与第1实施方式同样的配置以及连接关系设置多个激励电极21。此外，在各检测臂415，以与第2实施方式同样的配置以及连接关系设置多个检测电极223。在一对检测臂415，连接检测电极223A和检测电极223B。

此外，JP特开2015-99130号公报中公开的传感器可以适用于第2传感器部406。该公报的内容可以作为基于参照的引用(Incorporation by reference)。

在使用上述公报的传感器的第2传感器部406中，设置有相对于与y轴平行且穿过对置部409c的中心的未图示的对称轴而配置为线对称的(至少)一对驱动臂413、在所述对称轴上延伸的检测臂415。一对驱动臂413以及检测臂415例如相互并列地延伸。

一对驱动臂413相互以同一相位在x轴方向被激励。并且，若第2传感器部406围绕y轴被旋转，则一对驱动臂413通过科里奥利力在z轴方向以相互同一相位振动。与该振动取得平衡地，检测臂415也在z轴方向振动。由此，角速度被检测。

如根据上述动作所理解那样，在各驱动臂413，以与第1实施方式同样的配置以及连接关系，设置多个激励电极21。其中，在一对驱动臂413之间，激励电极21A彼此连接，激励电极21B彼此连接。此外，在检测臂415，以与第2实施方式同样的配置以及连接关系，设置多个检测电极223。

此外，所谓的音叉型的传感器也可以适用于第2传感器部406。在使用音叉型的传感器的第2传感器部406中，在y轴方向相互并列地延伸的1根驱动臂413以及1根检测臂415相对于与y轴平行且穿过对置部409c的中心的未图示的对称轴而配置为线对称。驱动臂413在x轴方向被激励。与该振动取得平衡地，检测臂415也在x轴方向振动。并且，若第2传感器部406围绕y轴被旋转，则检测臂415通过科里奥利力在z轴方向振动。由此，角速度被检测。如根据上述动作所理解那样，在驱动臂413，以与第1实施方式同样的配置以及连接关系，设置多个激励电极21。此外，在检测臂415，以与第2实施方式同样的配置以及连接关系，设置多个检测电极223。

如以上，在第4实施方式中，压电体403除了第1实施方式的压电体3的结构，还具有第2驱动臂(驱动臂413)以及第2检测臂(检测臂415)。驱动臂413以及检测臂415从对置部409c在y轴方向延伸。传感器元件401(第2传感器部406B)具有多个激励电极21(图4)以及多个检测电极223(图7)。多个激励电极21以在x轴方向激励驱动臂413的配置而位于驱动臂413。以取出检测臂415在z轴方向的振动而产生的信号的配置，多个检测电极223位于检测臂415。

因此，例如能够由一个压电体403实现多轴角速度传感器。此外，例如在驱动臂413以及检测臂415向框部409的开口409a内延伸的结构中，能够以与驱动臂413以及检测臂415的长度相当的长度使框部409的侧方部409d的长度变长。通过侧方部409d增长，例如基部409b变得容易挠曲，第1传感器部406A的检测灵敏度得以提高。因此，例如相比于安装两个1轴用的传感器元件来构成多轴角速度传感器的情况，能够将安装基体55中的传感器元件401的配置空间设为同等，并且使得检测灵敏度提高。

[压电体的形状的变形例]

参照图11～图12的(d)，对压电体的形状的变形例进行说明。以下例示的变形例可以适用于第1～第4实施方式的任一者。此外，从实施方式向变形例的变形所涉及的思考方式也可以适用于后述的第5实施方式。

(第1变形例)

图11是表示第1变形例所涉及的传感器元件(压电体503)的主要部分的俯视图。

在第1实施方式中，两个单元5被配置为使保持部11侧相互面对。另一方面，在本变形例中，两个单元5被配置为使基部9b侧相互面对。

此外，在第1实施方式中，支承部7在俯视下被设为H字状。另一方面，在本变形例中，支承部507在俯视下被设为包围规定根数(本变形例中为两根)的单元5的框状。在该情况下，多个端子27可以位于框状的支承部507的适当的位置，也可以配置在4角(图示的例子)，还可以配置在除此以外的位置。

(第2变形例)

图12的(a)是表示第2变形例所涉及的压电体603的主要部分的俯视图。如该图所示，驱动臂13以及检测臂15不仅从基部9b向开口9a内延伸，也可以设为从基部9b向开口9a外延伸。该结构中，向开口9a内延伸的一对驱动臂13与向开口9a外延伸的一对驱动臂13以相互相反的相位被激励。对于该结构及其动作，可以援引专利文献1的图9(a)～图10(b)所公开的结构及其动作所涉及的说明。

(第3变形例)

图12的(b)是表示第3变形例所涉及的压电体703的主要部分的俯视图。如该图所示，可以驱动臂13从基部9b向开口9a内延伸，检测臂15从基部9b向开口9a外延伸。

(第4变形例)

图12的(c)是表示第4变形例所涉及的压电体803的主要部分的俯视图。如该图所示，与上述第3变形例相反，可以驱动臂13从基部9b向开口9a外延伸，检测臂15从基部9b向开口9a内延伸。

(第5变形例)

图12的(d)是表示第5变形例所涉及的压电体903的主要部分的俯视图。如该图所示，与实施方式相反，可以驱动臂13以及检测臂15从基部9b仅向开口9a外延伸。该情况下，框部9不需要具有包围驱动臂13以及检测臂15的大小。

[第5实施方式]

图13是表示第5实施方式所涉及的角速度传感器1051的内部的概略结构的俯视图，相当于第1实施方式的图1。

第5实施方式所涉及的传感器元件1001的驱动臂13的位置与1实施方式的传感器元件1不同。具体而言，在第1实施方式的压电体3的各单元5中，驱动臂13从框部9的基部9b起延伸。相对于此，在第2实施方式的压电体1003的各单元1005(1005A或者1005B)中，驱动臂13从对置部9c起延伸。

驱动臂13的x轴方向的位置例如可以设为与第1实施方式相同。此时，第1实施方式的说明中的基部9b可以换度为对置部9c。因此，例如两根驱动臂13可以相对于对置部9c的x轴方向的中央位置而设置在对称的位置。此外，在本实施方式中，可以说两根驱动臂13相对于对置部9c之中的对置部9c与保持部11的连结位置而从位于x轴方向的两侧的部分起延伸。保持部11例如如第1实施方式中所述那样，可以连结于对置部9c的x轴方向的中央位置。

检测臂15与第1实施方式同样，例如在x轴方向位于两根驱动臂13之间，此外，例如位于基部9b的x轴方向的中央。其中，与第1实施方式不同，驱动臂13与检测臂15向彼此相反朝向延伸。并且，驱动臂13与检测臂15从x轴方向观察而前端侧的一部分彼此(y轴方向的范围彼此)重复。尽管没有特别图示，但是可以在x轴方向观察而不重复地设置驱动臂13与检测臂15，或者将检测臂15的x轴方向的位置不设为两根驱动臂13之间。

在第1实施方式中，基本上，框部9之中基部9b的挠曲是有意的，框部9的其他部位(对置部9c以及两个侧方部9d)的挠曲是无意的。另一方面，如根据后述的动作说明所理解那样，在本实施方式中，除了基部9b以外，对置部9c以及两个侧方部9d的挠曲也是有意的。伴随于该动作的差异，对置部9c以及两个侧方部9d的具体的尺寸也可以与第1实施方式不同。例如，对置部9c以及侧方部9d可以设定其长度以及宽度以使得挠曲的谐振频率接近于使驱动臂13激励的频率。

图14的(a)以及图14的(b)是用于说明压电体1003的激励的示意性的俯视图。这些图相当于第1实施方式的图5的(a)以及图5的(b)。

在各单元1005中，一对驱动臂13与第1实施方式同样地被激励。即，一对驱动臂13以相互相反的相位被激励以使得在x轴方向上彼此向相反朝向变形。

此时，如图14的(a)所示，若一对驱动臂13相互向x轴方向的外侧(一对驱动臂13相互分离的一侧)挠曲，则其弯曲力矩经由对置部9c以及两个侧方部9d而传递至基部9b，基部9b向y轴方向的一侧挠曲。该y轴方向的一侧具体而言是从驱动臂13的前端侧向根基侧的方向，在单元1005A中为-y侧，在单元1005B中为+y轴。此外，对置部9c之中的相对于保持部11为单侧的部分(+x侧的部分或者-x侧的部分)能够视为通过保持部11被支承的悬臂梁。该悬臂梁的端部(与侧方部9d的连结部分)受到来自驱动臂13的弯曲力矩从而向y轴方向的一侧(与上述基部9b的挠曲所涉及的y轴方向的一侧相同的一侧。)位移。进而，两个侧方部9d以及基部9b向y轴方向的所述一侧位移。通过上述的基部9b的挠曲以及位移的至少一方，检测臂15向y轴方向的所述一侧位移。

相反，如图14的(b)所示，若一对驱动臂13相互向x轴方向的内侧(一对驱动臂13相互接近的一侧)挠曲，则其弯曲力矩经由对置部9c以及两个侧方部9d而传递至基部9b，基部9b向y轴方向的另一侧挠曲。该y轴方向的另一侧具体而言是从驱动臂13的根基侧向前端侧的方向，在单元100SA中为+y侧，在单元1005B中为-y轴。此外，对置部9c之中相对于保持部11而成为悬臂梁状的部分(+x侧的部分或者-x侧的部分)的端部受到来自驱动臂13的弯曲力矩而向y轴方向的另一侧(与上述的基部9b的挠曲所涉及的y轴方向的另一侧相同的一侧。)位移。进而，两个侧方部9d以及基部9b向y轴方向的所述另一侧位移。通过上述的基部9b的挠曲以及位移的至少一方，检测臂15向y轴方向的所述另一侧位移。

如上述，在各单元1005中，与此前的实施方式同样，检测臂15在y轴方向位移(振动)。因此，例如与第1实施方式同样，能够通过两个单元1005来检测围绕z轴的角速度。此外，例如与第2实施方式同样，能够通过两个单元1005检测围绕x轴的角速度。此外，例如与第3实施方式同样，能够通过两个单元1005的一方来检测围绕z轴的角速度，并且通过两个单元1005的另一方来检测围绕x轴的角速度。

如上述，在本实施方式中，角速度传感器1051具有传感器元件1001、支承传感器元件1001的安装基体55。传感器元件1001具有压电体1003、多个激励电极21和多个检测电极23。压电体3具有至少两根驱动臂13以及检测臂15。两根驱动臂13在正交坐标系xyz的x轴方向相互分离的位置在y轴方向相互并列地延伸。检测臂15在y轴方向延伸。多个激励电极21按照在x轴方向以相互相反的相位来激励两根驱动臂13的配置以及连接关系而位于两根驱动臂13。多个检测电极23以取出通过检测臂15的x轴方向或者z轴方向的振动而产生的信号的配置而位于检测臂15。

再有，在本实施方式中，压电体1003在z轴方向观察而具有框部9、保持部11和支承部7。框部9在z轴方向观察而构成开口9a。此外，框部9作为开口9a的周围的一部分，包含将x轴方向作为长度方向的基部9b、隔着开口9a而位于与基部9b相反一侧的对置部9c。保持部11在z轴方向观察，从对置部9c向开口9a的外侧(例如向y轴方向)延伸。支承部7被连结于保持部11的与对置部9c侧相反的一侧，被安装基体55支承。两根驱动臂13从对置部9c之中的、相对于对置部9c与保持部11的连结位置而位于x轴方向的两侧的部分起延伸。检测臂15从基部9b起延伸。

因此，例如能够提高检测精度。例如，如第1实施方式中也已经叙述那样，在由于凸块59的固化收缩等而支承部7变形时，由于框部9被保持部11支承，因此尽管框部9进行位移，但是难以产生变形。即，无意的应力被赋予框部9的可能性被降低。此外，例如相对于第1实施方式中仅通过基部9b的挠曲来使检测臂15位移，在本实施方式中，能够通过基部9b的挠曲、因对置部9c的挠曲引起的基部9b的位移来使检测臂15位移。其结果，增大检测臂15的位移从而使灵敏度提高变得容易。

(第5实施方式的变形例)

图15是表示第5实施方式的变形例所涉及的传感器元件(压电体1103)的主要部分的俯视图。

在图11所示的第1变形例中，对在第1～第4实施方式中可以配置两个单元5以使得基部9b侧相互面对进行了叙述。同样，在第5实施方式中，对于两个单元5，也可以使基部9b侧相互面对地来配置两个单元1005。图15表示这种的变形例。

此外，尽管没有特别图示，但是关于第5实施方式，也可以通过与第2变形例(图12的(a))同样的思考方式，设置从对置部9c向开口9a内延伸的驱动臂13、从对置部9c向开口9a外延伸的驱动臂13、从基部9b向开口9a内延伸的检测臂15、从基部9b向开口9a外延伸的检测臂15。也可以通过与第3变形例(图12的(b))同样的思考方式，设置从对置部9c向开口9a内延伸的驱动臂13、从基部9b向开口9a外延伸的检测臂15。也可以通过与第4变形例(图12的(c))同样的思考方式，设置从对置部9c向开口9a外延伸的驱动臂13、从基部9b向开口9a内延伸的检测臂15。也可以通过与第5变形例(图12的(d))同样的思考方式，设置从对置部9c向开口9a外延伸的驱动臂13、从基部9b向开口9a外延伸的检测臂15。

本公开所涉及的技术并不限定于以上的实施方式，可以按各种的方式进行实施。

传感器元件或者角速度传感器可以构成为MEMS(Micro Electro MechanicalSystems)的一部分。该情况下，可以在MEMS的基板上安装构成传感器元件的压电体，也可以MEMS的基板由压电体构成，由其一部分构成传感器元件的压电体。在前者的情况下，例如MEMS的基板是安装基体的一例，在后者的情况下，例如MEMS的基板是支承部的一例。

如专利文献1等中所公开那样，可以设置相当于1根驱动臂的两根以上的驱动臂。例如，在第1实施方式中，可以在一对驱动臂13A以及13B的内侧或者外侧进一步设置一对驱动臂。被追加的一对驱动臂例如与一对驱动臂13A以及13B同样，相对于穿过基部9b的中心并与y轴平行的未图示的对称轴而配置为线对称。并且，相对于对称轴在+x侧或者-x侧相互相邻的两根驱动臂以相互相同的相位被激励，如一根驱动臂那样发挥功能。

传感器元件并不限定于通过介于支承部的下表面与安装基体的上表面之间的导电性的凸块而被安装于安装基体。例如，传感器元件也可以通过介于支承部的下表面与安装基体的上表面之间的绝缘性的凸块而被固定于安装基体，在位于传感器元件的上表面的端子连接键合引线来进行安装。该情况下，例如作为凸块的材料而能够选择杨氏模量较低的材料。此外，传感器元件也可以通过设置接合于支承部与安装基体的板簧状的端子来进行支承。

也可以组合第1～第5实施方式。例如，在第5实施方式中，除了从对置部起延伸的驱动臂，也可以与第1～第3实施方式同地设置从基部起延伸的驱动臂。并且，也可以进行这些驱动臂的激励，以使得：在从对置部起延伸的两根驱动臂在x轴方向相互接近时，从基部起延伸的两根驱动臂也在x轴方向相互接近，在从对置部起延伸的两根驱动臂在x轴方向相互分离时，从基部起延伸的两根驱动臂也在x轴方向相互分离。

符号说明

51(以及251以及1051)...角速度传感器、1(以及201、301、401以及1001)...传感器元件、3(以及403、503、1003以及1103)...压电体、7、507...支承部、9...框部、9a...开口、9b...基部、9c...对置部、11...保持部、13...驱动臂、15...检测臂、21...激励电极、23...检测电极、55...安装基体。

Claims (10)

1.一种角速度传感器，具有：

传感器元件；和

安装基体，支承所述传感器元件，

所述传感器元件具有：

压电体，具有在正交坐标系xyz的x轴方向相互分离的位置在y轴方向相互并列地延伸的至少两根驱动臂、以及在y轴方向延伸的检测臂；

多个激励电极，以在x轴方向通过相互相反的相位来激励所述两根驱动臂的配置以及连接关系，位于所述两根驱动臂；和

多个检测电极，以取出通过所述检测臂的x轴方向或者z轴方向的振动而产生的信号的配置，位于所述检测臂，

所述压电体在所述z轴方向观察，还具有：

框部，构成开口，且作为所述开口的周围的一部分而包含将x轴方向作为长度方向的基部、和隔着所述开口而位于与所述基部相反的一侧的对置部；

保持部，从所述对置部向所述开口的外侧延伸并支承所述框部；和

支承部，连结于所述保持部的与所述对置部侧相反的一侧，被所述安装基体支承，

所述两根驱动臂从所述对置部之中的、相对于所述对置部与所述保持部的连结位置而位于x轴方向的两侧的部分延伸，

所述检测臂从所述基部延伸。

2.一种角速度传感器，具有：

传感器元件；和

安装基体，支承所述传感器元件，

所述传感器元件具有：

压电体，具有在正交坐标系xyz的x轴方向相互分离的位置在y轴方向相互并列地延伸的至少两根驱动臂、以及在y轴方向延伸的检测臂；

多个激励电极，以在x轴方向通过相互相反的相位来激励所述两根驱动臂的配置以及连接关系，位于所述两根驱动臂；和

多个检测电极，以取出通过所述检测臂的x轴方向或者z轴方向的振动而产生的信号的配置，位于所述检测臂，

所述压电体在所述z轴方向观察，还具有：

框部，构成开口，且作为所述开口的周围的一部分而包含将x轴方向作为长度方向的基部、和隔着所述开口而位于与所述基部相反的一侧的对置部；

保持部，从所述对置部向所述开口的外侧延伸并支承所述框部；和

支承部，连结于所述保持部的与所述对置部侧相反的一侧，被所述安装基体支承，

所述两根驱动臂从所述基部延伸，

所述检测臂在所述两根驱动臂之间从所述基部延伸。

3.根据权利要求1或者2所述的角速度传感器，其中，

所述框部通过所述保持部被一点支承。

4.根据权利要求1至3的任意一项所述的角速度传感器，其中，

所述两根驱动臂向所述开口内延伸，

所述检测臂向所述开口内延伸。

5.根据权利要求4所述的角速度传感器，其中，

驱动臂以及检测臂的全部向所述开口内延伸。

6.根据权利要求1至5的任意一项所述的角速度传感器，其中，

所述压电体具有分别包含所述保持部、所述框部、所述两根驱动臂以及所述检测臂的两个单元，

所述两个单元使所述保持部从所述框部延伸的一侧相互面对。

7.根据权利要求2所述的角速度传感器，其中，

所述压电体还具有：

第2驱动臂，从所述对置部在y轴方向延伸；和

第2检测臂，从所述对置部在y轴方向延伸，

所述传感器元件具有：

多个第2激励电极，以在x轴方向激励所述第2驱动臂的配置，位于所述第2驱动臂；和

多个第2检测电极，以取出通过所述第2检测臂的z轴方向的振动而产生的信号的配置，位于所述第2检测臂。

8.一种传感器元件，具有：

压电体，具有在正交坐标系xyz的x轴方向相互分离的位置在y轴方向相互并列地延伸的至少两根驱动臂、以及从所述基部在y轴方向延伸的检测臂；

多个激励电极，以在x轴方向通过相互相反的相位来激励所述两根驱动臂的配置以及连接关系，位于所述两根驱动臂；

多个检测电极，以取出通过所述检测臂的x轴方向或者z轴方向的振动而产生的信号的配置，位于所述检测臂；和

多个端子，与所述激励电极以及所述检测电极连接，

所述压电体在所述z轴方向观察，还具有：

框部，构成开口，且作为所述开口的周围的一部分而包含将x轴方向作为长度方向的基部、和隔着所述开口而位于与所述基部相反的一侧的对置部；

保持部，从所述对置部向所述开口的外侧延伸并支承所述框部；和

支承部，连结于所述保持部的与所述对置部侧相反的一侧，所述多个端子位于所述支承部，

所述两根驱动臂从所述对置部之中的、相对于所述对置部与所述保持部的连结位置而位于x轴方向的两侧的部分延伸，

所述检测臂从所述基部延伸。

9.一种传感器元件，具有：

压电体，具有在正交坐标系xyz的x轴方向相互分离的位置在y轴方向相互并列地延伸的至少两根驱动臂、以及在y轴方向延伸的检测臂；

多个激励电极，以在x轴方向通过相互相反的相位来激励所述两根驱动臂的配置以及连接关系，位于所述两根驱动臂；

多个检测电极，以取出通过所述检测臂的x轴方向或者z轴方向的振动而产生的信号的配置，位于所述检测臂；和

多个端子，与所述激励电极以及所述检测电极连接，

所述压电体在所述z轴方向观察，还具有：

框部，构成开口，且作为所述开口的周围的一部分而包含将x轴方向作为长度方向的基部、和隔着所述开口而位于与所述基部相反的一侧的对置部；

保持部，从所述对置部向所述开口的外侧延伸并支承所述框部；和

支承部，连结于所述保持部的与所述对置部侧相反的一侧，所述多个端子位于所述支承部，

所述两根驱动臂从所述基部延伸，

所述检测臂在所述两根驱动臂之间从所述基部延伸。

10.根据权利要求8或者9所述的传感器元件，其中，

所述框部通过所述保持部被一点支承。

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