JP2015087251A - 振動素子、物理量検出装置、電子機器、および移動体 - Google Patents

振動素子、物理量検出装置、電子機器、および移動体 Download PDF

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竜太 西澤
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Abstract

【課題】静電結合が生じることを抑制することができる振動素子を提供する。
【解決手段】本発明に振動素子100は、振動腕20を駆動させる信号が入力される駆動入力電極30と、振動腕20の屈曲に基づく信号を出力するための駆動出力電極32と、コリオリ力による振動腕22の屈曲に基づく信号を検出するための第1検出電極40および第2検出電極42と、基部10に設けられ、駆動入力電極30に接続された駆動入力配線50と、基部10に設けられ、駆動出力電極32に接続された駆動出力配線52と、基部10に設けられ、第1検出電極40に接続された第1検出配線60と、基部10に設けられ、第2検出電極42に接続された第2検出配線62と、基部10の、平面視において駆動入力配線50と第1検出配線60との間、および駆動入力配線50と第2検出配線62との間に設けられ、固定された電位が入力される固定電位配線70と、を含む。
【選択図】図1

Description

本発明は、振動素子、物理量検出装置、電子機器、および移動体に関する。
従来から、回転系の回転角速度を検出するための角速度センサーとして、水晶振動片を備えた振動素子を用いた振動型圧電ジャイロスコープが利用されている。振動型圧電ジャイロスコープは、カーナビゲーションや、スチルカメラの手振れの検出など、各種電子機器に利用されている。
このような角速度センサーでは、電極の容量結合(静電結合)が生じることを抑制することが好ましい。例えば特許文献1には、基部から延出する2つの脚部(振動腕)を持つ音叉型振動素子において、2つの脚部の互いに向き合う面に配置される電極を同電位とすることにより、容量結合が生じることを抑制することができる角速度センサーが記載されている。
特開2004−150995号公報
しかしながら、上記のような振動素子は、駆動振動腕および検出振動腕に設けられた電極を配線によって基部に引き出して、パッケージなどに実装される。そのため、基部に設けられた配線間において静電結合が生じる場合がある。その結果、振動素子の特性(具体的には温度特性)が悪化し、正確な角速度を検出することができない場合がある。
本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、静電結合が生じることを抑制することができる振動素子を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、上記振動素子を有する物理量検出装置、電子機器、および移動体を提供することにある。
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
[適用例1]
本適用例に係る振動素子は、
基部と、
前記基部に接続された複数の振動腕と、
前記振動腕に設けられ、前記振動腕を駆動させる信号が入力される駆動入力電極と、
前記振動腕に設けられ、前記振動腕の屈曲に基づく信号を出力するための駆動出力電極と、
前記振動腕に設けられ、コリオリ力による前記振動腕の屈曲に基づく信号を検出するための第1検出電極および第2検出電極と、
前記基部に設けられ、前記駆動入力電極に接続された駆動入力配線と、
前記基部に設けられ、前記駆動出力電極に接続された駆動出力配線と、
前記基部に設けられ、前記第1検出電極に接続された第1検出配線と、
前記基部に設けられ、前記第2検出電極に接続された第2検出配線と、
前記基部の、平面視において前記駆動入力配線と前記第1検出配線との間、および前記駆動入力配線と前記第2検出配線との間に設けられ、固定された電位が入力される固定電位配線と、
を含む。
このような振動素子では、駆動入力配線と第1検出配線との間、および駆動入力配線と第2検出配線との間において静電結合が生じることを抑制することができる。その結果、このような振動素子では、良好な温度特性を有することができ、角速度を高い確度で検出することができる。
[適用例2]
本適用例に係る振動素子において、
前記基部から、第1軸に沿って互いに反対方向に延出する第1連結腕および第2連結腕と、
前記振動腕に設けられ、コリオリ力による前記振動腕の屈曲に基づく信号を検出するための第3検出電極および第4検出電極と、
を含み、
複数の前記振動腕のうちの第1駆動振動腕および第2駆動振動腕は、前記第1連結腕から、前記第1軸と直交する第2軸に沿って互いに反対方向に延出し、
複数の前記振動腕のうちの第3駆動振動腕および第4駆動振動腕は、前記第2連結腕から、前記第2軸に沿って互いに反対方向に延出し、
複数の前記振動腕のうちの第1検出振動腕および第2検出振動腕は、前記基部から、前記第2軸に沿って互いに反対方向に延出し、
前記駆動入力電極および前記駆動出力電極は、前記第1駆動振動腕、前記第2駆動振動腕、前記第3駆動振動腕、および前記第4駆動振動腕に設けられ、
前記第1検出電極および前記第2検出電極は、前記第1検出振動腕に設けられ、
前記第3検出電極および前記第4検出電極は、前記第2検出振動腕に設けられていてもよい。
このような振動素子では、いわゆるダブルT型の振動片において、静電結合が生じることを抑制することができる。
[適用例3]
本適用例に係る振動素子において、
複数の前記振動腕のうちの第1駆動振動腕および第2駆動振動腕は、第1軸に沿って並んで配置され、前記基部から前記第1軸と直交する第2軸に沿って延出し、
複数の前記振動腕のうちの第1検出振動腕および第2検出振動腕は、前記第1軸に沿って並んで配置され、前記基部から前記第1駆動振動腕および前記第2駆動振動腕の延出方向と反対方向に延出し、
前記駆動入力電極および前記駆動出力電極は、前記第1駆動振動腕および前記第2駆動振動腕に設けられ、
前記第1検出電極および前記第2検出電極は、前記第1検出振動腕および前記第2検出振動腕に設けられていてもよい。
このような振動素子では、いわゆるH型の振動片において、静電結合が生じることを抑制することができる。
[適用例4]
本適用例に係る振動素子において、
前記基部は、
平面視において前記駆動入力配線と前記第1検出配線との間、および前記駆動入力配線と前記第2検出配線との間に、前記第1軸および前記第2軸と交差する第3軸に沿った側面を有し、
前記固定電位配線は、前記側面に設けられていてもよい。
このような振動素子では、静電結合が生じることを、より確実に抑制することができる。
[適用例5]
本適用例に係る振動素子は、
基部と、
前記基部から、第1軸に沿って互いに反対方向に延出する第1連結腕および第2連結腕と、
前記第1連結腕から、前記第1軸と直交する第2軸に沿って互いに反対方向に延出する第1駆動振動腕および第2駆動振動腕と、
前記第2連結腕から、前記第2軸に沿って互いに反対方向に延出する第3駆動振動腕および第4駆動振動腕と、
前記基部から、前記第2軸に沿って互いに反対方向に延出する第1検出振動腕および第2検出振動腕と、
前記第1〜第4駆動振動腕に設けられ、前記第1〜第4駆動腕を駆動させる信号が入力される駆動入力電極と、
前記第1〜第4駆動振動腕に設けられ、前記第1〜第4駆動腕の屈曲に基づく信号を出力するための駆動出力電極と、
前記第1検出振動腕に設けられ、コリオリ力による前記第1検出振動腕の屈曲に基づく信号を検出するための第1検出電極および第2検出電極と、
前記第2検出振動腕に設けられ、コリオリ力による前記第2検出振動腕の屈曲に基づく信号を出力するための第3検出電極および第4検出電極と、
前記基部に設けられ、前記駆動入力電極に接続された駆動入力配線と、
前記基部に設けられ、前記駆動出力電極に接続された駆動出力配線と、
前記基部に設けられ、前記第1検出電極に接続された第1検出配線と、
前記基部に設けられ、前記第2検出電極に接続された第2検出配線と、
前記基部に設けられ、前記第3検出電極に接続された第3検出配線と、
前記基部に設けられ、前記第4検出電極に接続された第4検出配線と、
を含み、
前記第2検出配線および前記第4検出配線には、固定された電位が入力され、
前記基部は、
平面視において前記駆動入力配線と前記第1検出配線との間、および前記駆動入力配線と前記第3検出配線との間に、前記第1軸および前記第2軸と交差する第3軸に沿った側面を有し、
前記第2検出配線は、平面視において前記駆動入力配線と前記第1検出配線との間の前記側面に設けられ、
前記第4検出配線は、平面視において前記駆動入力配線と前記第3検出配線との間の前記側面に設けられている。
このような振動素子では、いわゆるダブルT型の振動片において、駆動入力配線と第1検出配線との間、および駆動入力配線と第3検出配線との間において静電結合が生じることを抑制することができる。
[適用例6]
本適用例に係る振動素子は、
基部と、
第1軸に沿って並んで配置され、前記基部から前記第1軸と直交する第2軸に沿って延出する第1駆動振動腕および第2駆動振動腕と、
前記第1軸に沿って並んで配置され、前記基部から前記第1駆動振動腕および前記第2駆動振動腕の延出方向と反対方向に延出する第1検出振動腕および第2検出振動腕と、
前記第1駆動振動腕および前記第2駆動振動腕に設けられ、前記第1駆動振動腕および前記第2駆動振動腕を駆動させる信号が入力される駆動入力電極と、
前記第1駆動振動腕および前記第2駆動振動腕に設けられ、前記第1駆動振動腕および前記第2駆動振動腕の屈曲に基づく信号を出力するための駆動出力電極と、
前記第1検出振動腕および前記第2検出振動腕に設けられ、コリオリ力による前記第1検出振動腕および第2検出振動腕の屈曲に基づく信号を検出するための第1検出電極および第2検出電極と、
前記基部に設けられ、前記駆動入力電極に接続された駆動入力配線と、
前記基部に設けられ、前記駆動出力電極に接続された駆動出力配線と、
前記基部に設けられ、前記第1検出電極に接続された第1検出配線と、
前記基部に設けられ、前記第2検出電極に接続された第2検出配線と、
を含み、
前記第2検出配線は、固定された電位が入力され、
前記基部は、
平面視において前記駆動入力配線と前記第1検出配線との間に、前記第1軸および前記第2軸と直交する第3軸に沿った側面を有し、
前記第2検出配線は、前記側面に設けられている。
このような振動素子では、H型の振動片において、駆動入力配線と第1検出配線との間において静電結合が生じることを抑制するができる。
[適用例7]
本適用例に係る振動素子において、
前記基部には、溝部が設けられ、
前記側面は、前記溝部の内面であってもよい。
このような振動素子では、基部を介して生じる寄生容量を低減することができる。その結果、静電結合が生じることを、より確実に抑制することができる。
[適用例8]
本適用例に係る振動素子において、
前記基部には、貫通孔が設けられ、
前記側面は、前記貫通孔の内面であってもよい。
このような振動素子では、基部を介して生じる寄生容量を低減することができる。その結果、静電結合が生じることを、より確実に抑制することができる。
[適用例9]
本適用例に係る振動素子において、
前記貫通孔は、固定された電位が入力される前記固定電位配線または前記第2検出配線によって充填されていてもよい。
このような振動素子では、基部の剛性が低くなることを防ぎつつ、よりいっそう静電結合を小さくすることができる。
[適用例10]
本適用例に係る振動素子において、
前記基部には、凸部が設けられ、
前記側面は、前記凸部の面であってもよい。
このような振動素子では、空間を介して生じる寄生容量を低減することができる。その結果、静電結合が生じることを、より確実に抑制することができる。
[適用例11]
本適用例に係る物理量検出装置は、
本適用例に係る振動素子と、
前記駆動入力電極に前記振動腕を駆動させる信号を出力し、かつ前記駆動出力電極から出力される信号が入力される駆動回路と、
前記第1検出電極から出力される信号に基づいて、所定の物理量を検出する検出回路と、
を含む。
このような物理量検出装置は、本適用例に係る振動素子を含むため、良好な温度特性を有することができる。
[適用例12]
本適用例に係る電子機器は、
本適用例に係る振動素子を含む。
このような電子機器は、本適用例に係る振動素子を含むため、良好な特性を有することができる。
[適用例13]
本適用例に係る移動体は、
本適用例に係る振動素子を含む。
このような移動体は、本適用例に係る振動素子を含むため、良好な特性を有することができる。
第1実施形態に係る振動素子を模式的に示す平面図。 第1本実施形態に係る振動素子を模式的に示す断面図。 第1実施形態の第1変形例に係る振動素子を模式的に示す断面図。 第1実施形態の第2変形例に係る振動素子を模式的に示す断面図。 第1実施形態の第2変形例に係る振動素子を模式的に示す断面図。 第1実施形態の第2変形例に係る振動素子を模式的に示す断面図。 第1実施形態の第2変形例に係る振動素子を模式的に示す断面図。 第2実施形態に係る振動素子を模式的に示す平面図。 第2実施形態に係る振動素子を模式的に示す平面図。 第2実施形態に係る振動素子を模式的に示す断面図。 第2実施形態に係る振動素子の動作を説明するための平面図。 第2実施形態に係る振動素子の動作を説明するための平面図。 第2実施形態の変形例に係る振動素子を模式的に示す平面図。 第2実施形態の変形例に係る振動素子を模式的に示す平面図。 第2実施形態の変形例に係る振動素子を模式的に示す断面図。 第3実施形態に係る振動素子を模式的に示す平面図。 第3実施形態に係る振動素子を模式的に示す平面図。 第3実施形態に係る振動素子を模式的に示す断面図。 第3実施形態の変形例に係る振動素子を模式的に示す平面図。 第3実施形態の変形例に係る振動素子を模式的に示す平面図。 第3実施形態の変形例に係る振動素子を模式的に示す断面図。 第4実施形態に係る物理量検出装置を模式的に示す平面図。 第4実施形態に係る物理量検出装置を説明するための図。 第4実施形態に係る物理量検出装置を説明するための図。 第5実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 第5実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 第5実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 第6実施形態に係る移動体を模式的に示す斜視図。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
1. 第1実施形態
1.1. 振動素子
まず、第1実施形態に係る振動素子について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る振動素子100を模式的に示す平面図である。図2は、第1実施形態に係る振動素子100を模式的に示す図1のII−II線断面図である。なお、図1,2および以下に示す図では、互いに直交する3つの軸として、X軸(第1軸)、Y軸(第2軸)、およびZ軸(第3軸)を図示している。
振動素子100は、図1および図2に示すように、基部10と、複数の振動腕20,22と、駆動入力電極30と、駆動出力電極32と、第1検出電極40と、第2検出電極42と、駆動入力配線50と、駆動入力配線52と、第1検出配線60と、第2検出配線62と、固定電位配線70と、を含む。
基部10および振動腕20,22は、振動片1を構成している。振動片1の材質は、例えば、水量、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料である。振動片1は、互いに反対方向を向く第1主面2aおよび第2主面2bと、主面2a,2bに接続された側面3と、を有している。図示の例では、第1主面2aは、+Z軸方向を向く面であり、第2主面2bは、−Z軸方向を向く面であり、側面3は、垂線がZ軸と直交する面である。主面2a,2bは、例えば、平坦な面である。振動片1の厚さ(Z軸方向の大きさ)は、例えば、100μm程度である。
基部10の平面形状(Z軸方向から見た形状)は、特に限定されないが、図示の例では、矩形である。
振動腕20,22は、基部10に接続されている。振動腕20,22は、基部10から、Y軸に沿って延出している。振動腕20,22は、X軸に沿って並んで配置されている。図示の例では、振動腕20は、振動腕22よりも+X軸方向側に配置されている。振動腕20は、駆動入力電極30および駆動出力電極32が設けられている駆動振動腕である。振動腕22は、検出電極40,42が設けられている検出振動腕である。振動片1は、
いわゆる音叉型の振動片である。
駆動入力電極30、駆動出力電極32、検出電極40,42、駆動入力配線50、駆動入力配線52、検出配線60,62、および固定電位配線70としては、例えば、振動片1側からクロム、金の順で積層したものを用いる。
駆動入力電極30は、駆動振動腕20に設けられている。具体的には、駆動入力電極30は、駆動振動腕20の側面(+X軸方向を向く側面、および−X軸方向を向く側面)3に設けられている。駆動入力電極30は、駆動振動腕20を駆動させる信号(駆動信号)が入力される電極である。
駆動出力電極32は、駆動振動腕20に設けられている。具体的には、駆動出力電極32は、駆動振動腕20の主面2a,2bに設けられている。駆動出力電極32は、駆動振動腕20の駆動に基づく信号を出力するための電極である。
なお、図示はしないが、駆動入力電極30が設けられている位置に駆動出力電極32が設けられていてもよく、駆動出力電極32が設けられている位置に駆動入力電極30が設けられていてもよい。
第1検出電極40は、検出振動腕22に設けられている。具体的には、第1検出電極40は、検出振動腕22の側面(+X軸方向を向く側面、および−X軸方向を向く側面)3に設けられている。第1検出電極40は、コリオリ力による検出振動腕22の屈曲に基づく信号(検出信号)を検出するための電極である。
第2検出電極42は、検出振動腕22に設けられている。具体的には、第2検出電極42は、検出振動腕22の側面(+X軸方向を向く側面、および−X軸方向を向く側面)3に設けられている。第2検出電極42は、コリオリ力による検出振動腕22の屈曲に基づく信号(第1検出信号)を検出するための電極である。第2検出電極42は、例えば、第1検出信号に対して、基準となる電位を有する電極である。検出電極40,42により、物理量(角速度)を検出することができる。
駆動入力配線50は、基部10に設けられている。具体的には、駆動入力配線50は、基部10の第1主面2aに設けられている。駆動入力配線50は、駆動入力電極30に接続されている。駆動入力配線50は、外部部材(具体的は後述する図22に示すワイヤー412)に接続される端子部50aを有している。図示の例では、端子部50aの平面形状は、矩形である。
駆動出力配線52は、基部10に設けられている。具体的には、駆動出力配線52は、基部10の主面2a,2bおよび側面3に設けられている。駆動出力配線52は、駆動出力電極32に接続されている。駆動出力配線52は、基部10の第1主面2aにおいて、外部部材に接続される端子部52aを有している。図示の例では、端子部52aの平面形状は、矩形である。
第1検出配線60は、基部10に設けられている。具体的には、第1検出配線60は、基部10の主面2a,2bおよび側面3に設けられている。第1検出配線60は、第1検出電極40に接続されている。第1検出配線60は、基部10の第1主面2aにおいて、外部部材に接続される端子部60aを有している。図示の例では、端子部60aの平面形状は、矩形である。
第2検出配線62は、基部10に設けられている。具体的には、第2検出配線62は、
基部10の第1主面2aに設けられている。第2検出配線62は、第2検出電極42に接続されている。第2検出配線62は、基部10の第1主面2aにおいて、外部部材に接続される端子部62aを有している。図示の例では、端子部62aの平面形状は、矩形である。
固定電位配線70は、基部10の、平面視において(Z軸方向から見て)駆動入力配線50と第1検出配線60との間、および駆動入力配線50と第2検出配線62との間に設けられている。具体的には、固定電位配線70は、基部10の第1主面2aに設けられ、固定電位配線70の+X軸方向側に端子部50a,52aが設けられ、固定電位配線70の−X軸方向側に端子部60a,62aが設けられている。図示の例では、固定電位配線70の平面形状は、矩形である。固定電位配線70は、固定された電位が入力される配線である。具体的には、固定電位配線70は、グランド電位を有している。すなわち、固定電位配線70は、接地されている。
次に、振動素子100の動作について説明する。角速度が加わらない状態において、駆動振動腕20に設けられた駆動入力電極30に所定の交流電圧が印加されると、駆動振動腕20および検出振動腕22は、X軸方向に互い逆位相で振動する。
駆動振動腕20および検出振動腕22がこのような振動を行っている状態で、Y軸まわりに角速度が加わると、コリオリ力によりZ軸方向の振動成分が生じる。この振動成分の振幅の大きさは、コリオリ力に比例しているので、駆動振動腕20および検出振動腕22の圧電効果により、角速度に比例した量の電荷が発生する。これにより、第1検出電極40と第2検出電極42との間に(端子部60a,62a間に)電荷が発生し、コリオリ力に応じた電気信号(検出信号)が得られる。この検出信号の大きさによって、Y軸まわりの角速度を求めることができる。
なお、上記では、一方の振動腕20に駆動入力電極30および駆動出力電極32が設けられ、他方の振動腕22に検出電極40,42が設けられている形態について説明したが、本発明に係る振動素子は、両方の振動腕20,22に、駆動入力電極30、駆動出力電極32、および検出電極40,42が設けられていてもよい。
振動素子100では、例えば、以下の特徴を有する。
振動素子100では、基部10の、平面視において駆動入力配線50と第1検出配線60との間、および駆動入力配線50と第2検出配線62との間には、固定電位配線70が設けられている。そのため、振動素子100では、駆動入力配線50と第1検出配線60との間、および駆動入力配線50と第2検出配線62との間において静電結合が生じることを抑制することができる。その結果、振動素子100では、良好な温度特性を有することができ、角速度を高い確度で検出することができる。例えば、駆動入力配線と検出配線との間に固定電位配線が設けられていないと、駆動入力配線と検出配線との間の寄生容量によって静電結合が生じ、駆動信号が検出配線に伝達してしまう(検出配線に静電的な漏れ信号が発生してしまう)ことがある。その結果、振動素子の温度特性が悪化してしまうことがある。
さらに、振動素子100では、上記のように、固定電位配線70によって静電結合が生じることを抑制することができるので、端子部50a,52a,60a,62aを同一の面(具体的には第1主面2a)に設けることができる。例えば、第1端子部および第2端子部を第1主面に設け、第3端子部および第4端子部を第2主面に設けている形態では、振動素子を実装する際に、第1端子および第2端子をワイヤーと接続させ、第3端子および第4端子を導電性接着剤と接続させなくてはならない等、1つの工程で端子部の電気的
接続を行うことが困難である。そのため、製造コストが高くなってしまう。振動素子100では、このような問題を回避することができ、簡易な工程で実装されることができる。
以上のように、振動素子100は、静電結合を小さくすることができ、かつ容易な工程で実装されることができる。
1.2. 振動素子の製造方法
次に、第1実施形態に係る振動素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図1に示すように、圧電基板(図示せず)をパターニングして、基部10および振動腕20,22を有する振動片1を形成する。具体的には、圧電基板の両主面に、例えば、真空蒸着法、スパッタ法などにより耐蝕膜(図示せず)を成膜する。耐蝕膜は、例えば、クロムおよび金をこの順で積層した積層構造を有している。次に、耐蝕膜上にレジスト膜(図示せず)を形成し、耐蝕膜をパターニングする。次に、パターニングされた耐蝕膜をマスクとして、圧電基板をエッチングする。以上により、振動片1を形成することができる。耐蝕膜は、例えば、公知の方法により除去される。
次に、振動片1に、電極30,32,40,42および配線50,52,60,62,70を形成する。電極30,32,40,42および配線50,52,60,62,70は、例えば、真空蒸着法やスパッタ法などにより導電膜(図示せず)を成膜し、該導電膜をパターニングすることにより行われる。側面3に成膜された導電膜のパターニングは、例えば、斜め露光技術およびエッチングにより行われる。斜め露光技術とは、圧電基板の主面に対し、例えば紫外線を斜めに照射させる技術である。
以上の工程により、振動素子100を製造することができる。
1.3. 振動素子の変形例
1.3.1. 第1変形例
次に、第1実施形態の第1変形例に係る振動素子について、図面を参照しながら説明する。図3は、第1実施形態の第1変形例に係る振動素子101を模式的に示す断面図であって、図2に対応している。
以下、振動素子101において、上述した振動素子100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
上述した振動素子100では、図2に示すように、基部10の第1主面2aは、平坦であった。これに対し、振動素子101では、図3に示すように、基部10の第1主面2aには、溝部12が設けられている。
溝部12は、平面視において、駆動入力配線50と第1検出配線60との間、および駆動入力配線50と第2検出配線62との間に設けられている。溝部12の内面4は、X軸およびY軸と交差する軸(第3軸)に沿った面である。図示の例では、内面4は、Z軸に沿った面である。基部10は、駆動入力配線50と第1検出配線60との間、および駆動入力配線50と第2検出配線62との間に、Z軸に沿った側面4を有している。溝部12は、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングによるパターニングによって形成される。
なお、図示の例では、側面4は、Z軸と平行な面(垂線がZ軸と直交する面)であるが、側面4は、Z軸に対して傾斜した面(垂線がZ軸に対して90度未満で傾いた面)であ
ってもよい。
固定電位配線70は、側面4に設けられている。すなわち、固定電位配線70は、溝部12内に設けられている。図示の例では、固定電位配線70は、溝部12の内面を全て被覆して設けられている。
振動素子101では、溝部12内に固定電位配線70が設けられているので、基部10を介して生じる寄生容量を低減することができる。したがって、振動素子101では、駆動入力配線50と検出配線60,62との間において静電結合が生じることを、より確実に抑制することができる。基部10の材料は、比誘電率が1より大きく(例えば基部10の材質が水晶の場合、比誘電率は4以上)、基部10を介して生じる寄生容量は、空間(空気)を介して生じる寄生容量よりも大きい。
さらに、振動素子101では、溝部12を設けることにより、電界が強い(寄生する容量が大きい)基部10の浅い部分(+Z軸方向側の部分)で生じる寄生容量を低減することができる。
1.3.2. 第2変形例
次に、第1実施形態の第2変形例に係る振動素子について、図面を参照しながら説明する。図4は、第1実施形態の第2変形例に係る振動素子102を模式的に示す断面図であって、図2に対応している。
以下、振動素子102において、上述した振動素子100,101の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
上述した振動素子100では、図2に示すように、基部10の主面2a,2bは、平坦であった。これに対し、振動素子102では、図4に示すように、基部10の主面2a,2bには、基部10を貫通する貫通孔14が設けられている。貫通孔14は、平面視において、駆動入力配線50と第1検出配線60との間、および駆動入力配線50と第2検出配線62との間に設けられている。基部10の側面4は、貫通孔14の内面である。貫通孔14は、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングによるパターニングによって形成される。
振動素子102では、基部10を介して生じる寄生容量を低減することができる。したがって、振動素子102では、駆動入力配線50と検出配線60,62との間において静電結合が生じることを、より確実に抑制することができる。
さらに、振動素子102では、基部10の第1主面2aに溝部を設ける形態に比べて(図3参照)、深い部分(−Z軸方向側の部分)で生じる寄生容量も低減することができる。そのため、振動素子102では、駆動入力配線50と検出配線60,62との間において静電結合が生じることを、よりいっそう確実に抑制することができる。
なお、図5に示すように、貫通孔14は、固定電位配線70によって充填されていてもよい。これにより、貫通孔14が充填されていない場合に比べて、基部10の剛性を高くすることができ、耐衝撃性を向上させることができる。その結果、堅牢な振動素子を実現することができる。例えば貫通孔14が充填されていない形態では(図4参照)、貫通孔14によって形成される基部10の角部に応力が集中し、落下等の衝撃によって基部10が破壊してしまう場合がある。
また、図6に示すように、固定電位配線70は、突起部71を有していてもよい。突起
部71は、駆動入力配線50および検出配線60,62よりも+Z軸方向側に(基部10側とは反対側に)突出した部分である。これにより、空間を介して生じる寄生容量を低減することができる。
1.3.3. 第3変形例
次に、第1実施形態の第3変形例に係る振動素子について、図面を参照しながら説明する。図7は、第1実施形態の第3変形例に係る振動素子103を模式的に示す断面図であって、図2に対応している。
以下、振動素子103において、上述した振動素子100,101,102の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
上述した振動素子100では、図2に示すように、基部10の第1主面2aは、平坦であった。これに対し、振動素子103では、図7に示すように、基部10の第1主面2aには、凸部16が設けられている。凸部16は、平面視において、駆動入力配線50と第1検出配線60との間、および駆動入力配線50と第2検出配線62との間に設けられている。基部10の側面4は、凸部16の面である。凸部16は、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングによるパターニングによって形成される。
振動素子103では、空間を介して生じる寄生容量を低減することができる。したがって、振動素子103では、駆動入力配線50と検出配線60,62との間において静電結合が生じることを、より確実に抑制することができる。
さらに、振動素子103では、基部10に貫通孔を形成し該貫通孔を固定電位配線70で充填した形態に比べて(図5,6参照)、熱応力の影響を小さくすることができる。基部10に貫通孔を形成し該貫通孔を固定電位配線70で充填した形態では、固定電位配線70の線膨張係数と、基部10の線膨張係数と、の違いから応力が生じることがある。
2. 第2実施形態
2.1. 振動素子
次に、第2実施形態に係る振動素子について、図面を参照しながら説明する。図8および図9は、第2実施形態に係る振動素子200を模式的に示す平面図である。図10は、第2実施形態に係る振動素子200を模式的に示す図8のX−X線断面図である。
なお、図8は、振動素子200を第1主面2a側から見た図であって、第1主面2a側の構成を説明するための図である。図9は、振動素子200を第1主面2a側から見た透視図であって、第2主面2b側の構成を説明するための図である。
以下、振動素子200において、上述した振動素子100,101,102,103の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
上述した振動素子100では、図1に示すように、振動片1は、音叉型の振動片であった。これに対し、振動素子200では、図8および図9に示すように、振動片1は、いわゆるダブルT型の振動片である。
振動片1は、図8〜図10に示すように、基部10と、連結腕210,212と、駆動振動腕220,222,224,226と、検出振動腕230,232と、支持部240,242と、梁部250,252,254,256と、を有している。
基部10は、中心点Gを有している。中心点Gの位置は、振動片1の重心の位置である。基部10の平面形状は、例えば矩形(略矩形)である。基部10には、溝部12が設けられている。図示の例では、溝部12は、基部10の第1主面2aに2つ設けられ、基部10の第2主面2bに2つ設けられている。溝部12の平面形状は、特に限定されないが、図示の例では、矩形である。
第1連結腕210および第2連結腕212は、基部10から、X軸に沿って互いに反対方向に延出している。図示の例では、第1連結腕210は、基部10から−X軸方向に延出し、第2連結腕212は、基部10から+X軸方向に延出している。
第1駆動振動腕220および第2駆動振動腕222は、第1連結腕210から、Y軸に沿って互いに反対方向に延出している。図示の例では、第1駆動振動腕220は、第1連結腕210から+Y軸方向に延出し、第2駆動振動腕222は、第1連結腕210から−Y軸方向に延出している。駆動振動腕220,222は、第1連結腕210を介して、基部10に接続されている。
第3駆動振動腕224および第4駆動振動腕226は、第2連結腕212から、Y軸に沿って互いに反対方向に延出している。図示の例では、第3駆動振動腕224は、第2連結腕212から+Y軸方向に延出し、第4駆動振動腕226は、第2連結腕212から−Y軸方向に延出している。駆動振動腕224,226は、第2連結腕212を介して、基部10に接続されている。
第1検出振動腕230および第2検出振動腕232は、基部10から、Y軸に沿って互いに反対方向に延出している。図示の例では、第1検出振動腕230は、基部10から+Y軸方向に延出し、第2検出振動腕232は、基部10から−Y軸方向に延出している。検出振動腕230,232は、基部10に接続されている。
振動腕220,222,224,226,230,232の先端には、幅広部5が設けられている。幅広部5は、振動腕220,222,224,226,230,232の他の部分より、幅(X軸方向の大きさ)が大きい。図示はしないが、幅広部5には、錘部が設けられていてもよい。該錘部の質量を調整することによって、振動腕220,222,224,226,230,232の振動の周波数を調整することができる。
第1支持部240は、振動腕220,224,230よりも+Y軸方向側に設けられている。第2支持部242は、振動腕222,226,232よりも−Y軸方向側に設けられている。支持部240,242は、振動素子200が実装される際に、パッケージに固定される部分である。支持部240,242は、梁部250,252,254,256を介して、基部10を支持している。
第1梁部250および第2梁部252は、基部10と第1支持部240とを連結している。図示の例では、第1梁部250は、基部10から、第1駆動振動腕220と第1検出振動腕230との間を通って、第1支持部240まで延出している。第2梁部252は、基部10から、第3駆動振動腕224と第1検出振動腕230との間を通って、第1支持部240まで延出している。
第3梁部254および第4梁部256は、基部10と第2支持部242とを連結している。図示の例では、第3梁部254は、基部10から、第2駆動振動腕222と第2検出振動腕232との間を通って、第2支持部242まで延出している。第4梁部256は、基部10から、第4駆動振動腕226と第2検出振動腕232との間を通って、第2支持部242まで延出している。
梁部250,252,254,256は、平面視において、略S字状の部分を有している。そのため、梁部250,252,254,256は、高い弾性を有することができる。これにより、支持部240,242は、振動腕220,222,224,226,230,232の振動を阻害することなく、梁部250,252,254,256を介して、基部10を支持することができる。
振動素子200は、図8〜図10に示すように、駆動入力電極30と、駆動出力電極32と、検出電極40,42,44,46と、駆動入力配線50と、駆動出力配線52と、検出配線60,62,64,66と、固定電位配線70,72と、を有している。
なお、図8,9および以下に示す図13,14において、振動片1の側面3に設けられている電極30,32,40,42,44,46、配線50,52,60,62,64,66,70,72を、太線で示している。
駆動入力電極30は、駆動振動腕220,222,224,226に設けられている。図示の例では、駆動入力電極30は、第1駆動振動腕220の側面3および幅広部5と、第2駆動振動腕222の側面3および幅広部5と、第3駆動振動腕224の主面(幅広部5以外の主面)2a,2bと、第4駆動振動腕226の主面(幅広部5以外の主面)2a,2bと、に設けられている。駆動入力電極30は、例えば、中心点Gを通りXZ平面に平行な面に関して、面対称に配置されている。駆動入力電極30は、駆動振動腕220,222,224,226を駆動させる信号(駆動信号)が入力される電極である。
駆動出力電極32は、駆動振動腕220,222,224,226に設けられている。図示の例では、駆動出力電極32は、第1駆動振動腕220の主面(幅広部5以外の部分の主面)2a,2bと、第2駆動振動腕222の主面(幅広部5以外の部分の主面)2a,2bと、第3駆動振動腕224の側面3および幅広部5と、第4駆動振動腕226の側面3および幅広部5と、に設けられている。駆動出力電極32は、例えば、中心点Gを通りXZ平面に平行な面に関して、面対称に配置されている。駆動出力電極32は、駆動振動腕220,222,224,226の屈曲に基づく信号を出力するための電極である。
第1検出電極40は、第1検出振動腕230に設けられている。図示の例では、第1検出電極40は、第1検出振動腕230の主面(幅広部5以外の主面)2a,2bに設けられている。第1検出電極40は、コリオリ力による第1検出振動腕230の屈曲に基づく信号(第1検出信号)を検出するための電極である。
第2検出電極42は、第1検出振動腕230に設けられている。図示の例では、第2検出電極42は、第1検出振動腕230の側面3および幅広部5に設けられている。第2検出電極42は、コリオリ力による検出振動腕230の屈曲に基づく信号(第1検出信号)を検出するための電極である。第2検出電極42は、例えば、第1検出信号に対して、基準となる電位を有する電極である。
第3検出電極44は、第2検出振動腕232に設けられている。図示の例では、第3検出電極44は、第2検出振動腕232の主面(幅広部5以外の主面)2a,2bに設けられている。第3検出電極44は、例えば、第1検出電極40と、中心点Gを通りXZ平面に平行な面に関して、面対称に配置されている。第3検出電極44は、コリオリ力による第2検出振動腕232の屈曲に基づく信号(第2検出信号)を検出するための電極である。
第4検出電極46は、第2検出振動腕232に設けられている。図示の例では、第4検
出電極46は、第2検出振動腕232の側面3および幅広部5に設けられている。第4検出電極46は、例えば、第2検出電極42と、中心点Gを通りXZ平面に平行な面に関して、面対称に配置されている。第4検出電極46は、コリオリ力による検出振動腕232の屈曲に基づく信号(第2検出信号)を検出するための電極である。第4検出電極46は、例えば、第2検出信号に対して、基準となる電位を有する電極である。
なお、図示はしないが、振動腕220,222,224,226,230,232の主面2a,2bには、溝部が設けられていてもよく、電極30,32,40,44は、該溝部内に設けられていてもよい。
駆動入力配線50は、基部10と、連結腕210,212と、第2支持部242と、第3梁部254と、に設けられている。図示の例では、駆動入力配線50は、基部10の第1主面2aおよび側面3と、第1連結腕210の第1主面2aと、第2連結腕212の主面2a,2bおよび側面3と、第2支持部242の主面2a,2bおよび側面3と、第3梁部254の側面3と、に設けられている。駆動入力配線50によって、振動腕220,222,224,226に設けられた駆動入力電極30は、互いに電気的に接続されている。第2支持部242に設けられた駆動入力配線50は、端子部50aである。
駆動出力配線52は、基部10と、連結腕210,212と、第1支持部240と、第1梁部250と、に設けられている。図示の例では、駆動出力配線52は、基部10の第2主面2bと、第1連結腕210の主面2a,2bおよび側面3と、第2連結腕212の第2主面2bおよび側面3と、第1支持部240の主面2a,2bおよび側面3と、第1梁部250の第2主面2bおよび側面3と、に設けられている。駆動出力配線52によって、振動腕220,222,224,226に設けられた駆動出力電極32は、互いに電気的に接続されている。第1支持部240に設けられた駆動出力配線52は、端子部52aである。
第1検出配線60は、基部10と、第1支持部240と、第2梁部252と、に設けられている。図示の例では、第1検出配線60は、基部10の主面2a,2bと、第1支持部240の主面2a,2bおよび側面3と、第2梁部252の第1主面2aおよび側面3と、に設けられている。第1検出配線60は、第1検出電極40に接続されている。第1支持部240に設けられた第1検出配線60は、端子部60aである。
第2検出配線62は、基部10と、第1支持部240と、第2梁部252と、に設けられている。図示の例では、第2検出配線62は、基部10の主面2a,2bおよび側面3と、第1支持部240の主面2a,2bおよび側面3と、第2梁部252の主面2a,2bおよび側面3と、に設けられている。第2検出配線62は、第2検出電極42に接続されている。第1支持部240に設けられた第2検出配線62は、端子部62aである。
第3検出配線64は、基部10と、第2支持部242と、第4梁部256と、に設けられている。図示の例では、第3検出配線64は、基部10の主面2a,2bと、第2支持部242の主面2a,2bおよび側面3と、第4梁部256の第1主面2aおよび側面3と、に設けられている。第3検出配線64は、第3検出電極44に接続されている。第2支持部242に設けられた第3検出配線64は、端子部64aである。
第4検出配線66は、基部10と、第2支持部242と、第4梁部256と、に設けられている。図示の例では、第4検出配線66は、基部10の主面2a,2bおよび側面3と、第2支持部242の主面2a,2bおよび側面3と、第4梁部256の主面2a,2bおよび側面3と、に設けられている。第4検出配線66は、第4検出電極46に接続されている。第2支持部242に設けられた第4検出配線66は、端子部66aである。
第1固定電位配線70は、基部10と、第1支持部240と、第1梁部250と、に設けられている。具体的には、第1固定電位配線70は、基部10の主面2a,2bの、平面視において駆動入力配線50と第1検出配線60との間、および駆動入力配線50と第2検出配線62との間に設けられている。図示の例では、第1固定電位配線70の+X軸方向側に検出配線60,62が設けられ、第1固定電位配線70の−X軸方向側に駆動入力配線50が設けられている。
第1固定電位配線70は、さらに、第1支持部240の主面2a,2bおよび側面3と、第1梁部250の主面2a,2bおよび側面3と、に設けられている。第1支持部240に設けられた第1固定電位配線70は、端子部70aである。
第2固定電位配線72は、基部10と、第2支持部242と、第3梁部254と、に設けられている。具体的には、第2固定電位配線72は、基部10の主面2a,2bの、平面視において駆動入力配線50と第3検出配線64との間、および駆動入力配線50と第4検出配線66との間に設けられている。図示の例では、第2固定電位配線72の+X軸方向側に駆動入力配線70が設けられ、第2固定電位配線72の−X軸方向側に検出配線64,66が設けられている。
固定電位配線70,72は、基部10に設けられた溝部12内に設けられている。溝部12は、平面視において、駆動入力配線50と検出配線60,62との間、および駆動入力配線50と検出配線64,66との間に設けられている。そのため、基部10は、平面視において、駆動入力配線50と検出配線60,62との間、および駆動入力配線50と検出配線64,66との間に、側面4を有している。側面4は、溝部12の内面である。固定電位配線70,72は、側面4に設けられている。図示の例では、固定電位配線70,72は、溝部12の内面を全て被覆して設けられている。
溝部12は、例えば、振動腕220,222,224,226,230,232に溝部(図示せず)を形成する工程において、同時に形成される。そのため、溝部12を形成するために製造工程を増やす必要がなく、製造コストが高くなることを防ぐことができる。
固定電位配線70,72は、固定された電位が入力される配線である。具体的には、固定電位配線70,72は、グランド電位を有している。すなわち、固定電位配線70,72は、接地されている。
次に、振動素子200の動作について説明する。図11および図12は、振動素子200の動作を説明するための平面図である。なお、便宜上、図11および図12では、基部10、連結腕210,212、および振動腕220,222,224,226,230,232以外の部材の図示を省略している。
図11に示すように、振動素子200は、角速度が加わらない状態において、駆動振動腕220,222,224,226に設けられた駆動入力電極30に所定の交流電圧が印加されると、XY平面内において矢印Aの方向に屈曲振動を行う。このとき、駆動振動腕220,222と、駆動振動腕224,226とは、中心点Gを通りYZ平面に平行な面に関して、面対称の振動を行う。そのため、基部10、連結腕210,212、および検出振動腕230,232は、ほとんど振動しない。
駆動振動腕220,222,224,226がこのような駆動振動を行っている状態で、図12に示すように、振動素子200にZ軸まわりの角速度ωが加わると、駆動振動腕220,222,224,226にコリオリ力が働く。これにより、駆動振動腕220,
222,224,226が矢印Bの方向に振動する。この矢印Bの方向の振動は、中心点Gに対して周方向の振動である。そして、駆動振動腕220,222,224,226の振動によって、連結腕210,212が矢印Bの方向に振動する。この振動が基部10を介して、検出振動腕230,232に伝達され、検出振動腕230,232を矢印Cで示すように振動させる。矢印Cの方向の振動は、中心点Gに対して矢印Bとは周方向に反対向きの振動である。この検出振動腕230,232の屈曲振動により、第1検出電極40と第2検出電極42との間に発生する電位差、および第3検出電極44と第4検出電極46との間に発生する電位差を検出することによって、Z軸まわりの角速度を求めることができる。
振動素子200では、第1固定電位配線70によって、駆動入力配線50と検出配線60,62との間において静電結合が生じることを抑制することができ、第2固定電位配線72によって、駆動入力配線50と検出配線64,66との間において静電結合が生じることを抑制することができる。
なお、振動素子200において、溝部12の代わりに、上述した振動素子120のように貫通孔14を設けてもよいし、振動素子130のように凸部16を設けてもよい。また、振動素子100のように、溝部12は設けられておらず、基部10の主面2a,2bは、平坦な面であってもよい。
2.2. 振動素子の製造方法
次に、第2実施形態に係る振動素子の製造方法について、説明する。第2実施形態に係る振動素子200の製造方法は、振動片1を形成する工程において、振動片1をダブルT型の振動片に形成し、電極30,32,40,42および配線50,52,60,62,70を形成する工程において、さらに、電極44,46および配線64,66,72を形成すること以外は、第1実施形態に係る振動素子100の製造方法と、基本的に同じである。したがって、その詳細な説明を省略する。
2.3. 変形例
次に、第2実施形態の変形例に係る振動素子について、図面を参照しながら説明する。図13および図14は、第2実施形態に係る振動素子201を模式的に示す平面図である。図15は、第2実施形態の変形例に係る振動素子201を模式的に示す図13のXV−XV線断面図である。
なお、図13は、振動素子201を第1主面2a側から見た図であって、第1主面2a側の構成を説明するための図である。図14は、振動素子201を第1主面2a側から見た透視図であって、第2主面2b側の構成を説明するための図である。
以下、振動素子201において、上述した振動素子100,101,102,103,200の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
上述した振動素子200では、図8〜図10に示すように、第2検出配線62と、固定電位配線70とは、互いに独立した配線であった。同様に、第4検出配線66と、固定電位配線72とは、互いに独立した配線であった。
これに対し振動素子201では、図13〜図15に示すように、第2検出配線62と、固定電位配線70とは、互いに共通した配線である。同様に、第4検出配線66と、固定電位配線72とは、互いに共通した配線である。すなわち、検出配線62,66は、固定された電位が入力される配線であって、具体的には、グランド電位を有している。つまり
、固定電位配線62,66は、接地されている。したがって、振動素子201では、検出電極42,46は、固定された電位が入力される電極であり、具体的には、グランド電位を有している。
溝部12は、平面視において、駆動入力配線50と第1検出配線60との間、および駆動入力配線50と第3検出配線64との間に設けられている。そのため、基部10は、平面視において、駆動入力配線50と第1検出配線60との間、および駆動入力配線50と第3検出配線64との間に、側面4を有している。側面4は、溝部12の内面である。
検出配線62,66は、溝部12内に設けられている。具体的には、第2検出配線62は、平面視において駆動入力配線50と第1検出配線60との間の側面4に設けられている。第4検出配線66は、平面視において駆動入力配線50と第3検出配線64との間の側面4に設けられている。図示の例では、検出配線62,66は、溝部12の内面を全て被覆して設けられている。
振動素子201では、第2検出配線62によって、駆動入力配線50と第1検出配線60との間において静電結合が生じることを抑制することができ、第4検出配線66によって、駆動入力配線50と第3検出配線64との間において静電結合が生じることを抑制することができる。例えば、振動素子201では、溝部12が設けられていない形態に比べて、駆動入力配線50と検出配線60,64との間の寄生容量を60%程度低減することができる。
振動素子201では、振動素子200に比べて、端子部の数を減らすことができる。そのため、振動素子201では、例えば、端子部に接続されるワイヤーの数を減らすことができ、簡易な工程で実装されることができる。
なお、振動素子201において、溝部12の代わりに、上述した振動素子120のように貫通孔14を設けてもよいし、振動素子130のように凸部16を設けてもよい。また、貫通孔14は、検出配線62,66によって充填されていてもよい。
3. 第3実施形態
3.1. 振動素子
次に、第3実施形態に係る振動素子について、図面を参照しながら説明する。図16および図17は、第3実施形態に係る振動素子300を模式的に示す平面図である。図18は、第3実施形態に係る振動素子300を模式的に示す図16のXVIII−XVIII線断面図である。
なお、図16は、振動素子300を第1主面2a側から見た図であって、第1主面2a側の構成を説明するための図である。図17は、振動素子300を第1主面2a側から見た透視図であって、第2主面2b側の構成を説明するための図である。
以下、振動素子300において、上述した振動素子100,101,102,103,200,201の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
上述した振動素子100では、図1に示すように、振動片1は、音叉型の振動片であった。これに対し、振動素子300では、図16〜図18に示すように、振動片1は、いわゆるH型の振動片である。
振動片1は、図16〜図18に示すように、基部10と、駆動振動腕220,222と
、検出振動腕230,232と、支持部240と、梁部250,252,254,256と、を有している。
第1駆動振動腕220および第2駆動振動腕222は、基部10から、Y軸に沿って延出している。図示の例では、駆動振動腕220,222は、基部10から−Y軸方向に延出している。駆動振動腕220,222は、X軸に沿って並んで配置されている。図示の例では、第1駆動振動腕220は、第2駆動振動腕222よりも−X軸方向側に配置されている。
第1検出振動腕230および第2検出振動腕232は、基部10から、駆動振動腕220,222の延出方向と反対方向に延出している。図示の例では、検出振動腕230,232は、基部10から+Y軸方向に延出している。検出振動腕230,232は、X軸に沿って並んで配置されている。図示の例では、第1検出振動腕230は、第2検出振動腕232よりも−X軸方向側に配置されている。
第1検出振動腕230には、貫通孔231が設けられている。貫通孔231によって、第1主面2aに設けられた第2検出電極42と、第2主面2bに設けられた第2検出電極42と、を導通させることができる。第2検出振動腕232には、貫通孔233が設けられている。貫通孔233によって、第1主面2aに設けられた第1検出電極40と、第2主面2bに設けられた第1検出電極42と、を導通させることができる。
振動素子300は、図16〜図18に示すように、駆動入力電極30と、駆動出力電極32と、検出電極40,42と、駆動入力配線50と、駆動出力配線52と、検出配線60,62と、固定電位配線70と、を有している。
なお、図16,17および以下に示す図19,20において、振動片1の側面3に設けられている電極30,32,40,42、配線50,52,60,62,70を、太線で示している。
駆動入力電極30は、駆動振動腕220,222に設けられている。図示の例では、駆動入力電極30は、第1駆動振動腕220の側面3と、第2駆動振動腕222の主面2a,2bと、に設けられている。
駆動出力電極32は、駆動振動腕220,222に設けられている。図示の例では、駆動出力電極32は、第1駆動振動腕220の主面2a,2bと、第2駆動振動腕222の側面3と、に設けられている。
第1検出電極40は、検出振動腕230,232に設けられている。図示の例では、第1検出振動腕230の主面2a,2bと、第2検出振動腕232の主面2a,2bおよび貫通孔233の内面と、に設けられている。
第2検出電極42は、検出振動腕230,232に設けられている。図示の例では、第1検出振動腕230の主面2a,2bおよび貫通孔231の内面と、第2検出振動腕232の主面2a,2bと、に設けられている。
駆動入力配線50は、基部10と、支持部240と、第3梁部254と、に設けられている。駆動入力配線50は、支持部240に端子部50aを有し、端子部50aと駆動入力電極30とを接続している。
駆動出力配線52は、基部10と、支持部240と、第4梁部256と、に設けられて
いる。駆動出力配線52は、支持部240に端子部52aを有し、端子部52aと駆動出力電極32とを接続している。
第1検出配線60は、基部10と、支持部240と、第2梁部252と、に設けられている。第1検出配線60は、支持部240に端子部60aを有し、端子部60aと第1検出電極40とを接続している。
第2検出配線62は、基部10と、支持部240と、第1梁部250と、に設けられている。第2検出配線62は、支持部240に端子部62aを有し、端子部62aと第2検出電極42とを接続している。
固定電位配線70は、基部10と、支持部240と、梁部250,252,254,256と、に設けられている。図示の例では、固定電位配線70は、検出振動腕230,232の側面3および幅広部5にも設けられている。
次に、振動素子300の動作について説明する。
振動素子300は、角速度が加わらない状態において、駆動振動腕220,222に設けられた駆動入力電極30に、所定の交流電圧が印加されると、XY平面内で互いに逆向きに屈曲運動する。
駆動振動腕220,222がこのような駆動振動を行っている状態で、振動素子300にY軸まわりの角速度が加わると、この角速度に応じたコリオリ力が働き、駆動振動腕220,222は、Z軸方向に互いに逆向きに屈曲振動する。この屈曲振動に共振して検出振動腕230,232は、Z軸方向に互いに逆向きに屈曲振動する。この検出振動腕230,232の振動(屈曲振動)により検出電極40,42間に発生する電位差を検出することによって、Y軸まわりの角速度を求めることができる。
振動素子300では、固定電位配線70によって、駆動入力配線50と検出配線60,62との間において静電結合が生じることを抑制することができ。
なお、振動素子300において、溝部12の代わりに、上述した振動素子120のように貫通孔14を設けてもよいし、振動素子130のように凸部16を設けてもよい。また、振動素子100のように、溝部12は設けられておらず、基部10の主面2a,2bは、平坦な面であってもよい。
3.2. 振動素子の製造方法
次に、第3実施形態に係る振動素子の製造方法について、説明する。第3実施形態に係る振動素子300の製造方法は、振動片1を形成する工程において、振動片1をH型の振動片に形成すること以外は、第1実施形態に係る振動素子100の製造方法と、基本的に同じである。したがって、その詳細な説明を省略する。
3.3. 変形例
次に、第3実施形態の変形例に係る振動素子について、図面を参照しながら説明する。図19および図20は、第3実施形態に係る振動素子301を模式的に示す平面図である。図21は、第3実施形態の変形例に係る振動素子301を模式的に示す図19のXXI−XXI線断面図である。
なお、図19は、振動素子301を第1主面2a側から見た図であって、第1主面2a側の構成を説明するための図である。図20は、振動素子301を第1主面2a側から見
た透視図であって、第2主面2b側の構成を説明するための図である。
以下、振動素子301において、上述した振動素子100,101,102,103,200,201,300の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
上述した振動素子300では、図16〜図18に示すように、第2検出配線62と、固定電位配線70とは、互いに独立した配線であった。これに対し振動素子301では、図19〜図21に示すように、第2検出配線62と、固定電位配線70とは、互いに共通した配線である。すなわち、第2検出配線62は、固定された電位が入力される配線である。具体的には、第2検出配線62は、グランド電位を有している。
振動素子301では、第2検出配線62によって、駆動入力配線50と第1検出配線60との間において静電結合が生じることを抑制することができ。
振動素子301では、振動素子300に比べて、端子部の数を減らすことができる。そのため、振動素子301では、例えば、端子部に接続されるワイヤーの数を減らすことができ、簡易な工程で実装されることができる。
なお、振動素子301において、溝部12の代わりに、上述した振動素子120のように貫通孔14を設けてもよいし、振動素子130のように凸部16を設けてもよい。また、貫通孔14は、第2検出配線62によって充填されていてもよい。
4. 第4実施形態
次に、第4実施形態に係る物理量検出装置について、図面を参照しながら説明する。図22は、第4実施形態に係る物理量検出装置400を模式的に示す断面図である。物理量検出装置400は、本発明に係る振動素子を含む。以下では、本発明に係る振動素子として、振動素子100を用いた例について説明する。なお、便宜上、図22では、リッド420を透視して図示している。
物理量検出装置400は、図22に示すように、振動素子100と、パッケージベース410と、リッド420と、ICチップ430と、を含む。
パッケージベース410は、開口を有することができ、該開口内に振動素子100を収容することができる。パッケージベース410の材質は、例えば、セラミック、ガラス等である。
リッド420は、パッケージベース410上に配置されている。リッド420は、パッケージベース410の開口を封止している。リッド420の材質は、例えば、42アロイ(鉄にニッケルが42%含有された合金)やコバール(鉄、ニッケルおよびコバルトの合金)等である。パッケージベース410およびリッド420によって、パッケージが構成されている。
パッケージベース410およびリッド420によって形成されるキャビティー422は、振動素子100が動作するための空間となる。キャビティー422は密閉されており、キャビティー422を減圧空間や不活性ガス雰囲気とすることができる。
ICチップ430は、パッケージベース410に設けられている。ICチップ430は、ワイヤー412、パッケージベース410に設けられたパッド414、およびパッケージベース410に設けられた配線(図示せず)を介して、振動素子100の端子部50a
,52a,60a,62aおよび固定電位配線70と接続されている。すなわち、ICチップ430は、振動素子100の電極30,32,40,42および固定電位配線70と電気的に接続されている。
なお、図示はしないが、振動片1の第1主面2aを、パッケージベース410側に向けて、導電接着剤により、端子部52a,60a,62aおよび固定電位配線70と、パッケージベース410に設けられたパッドと、を電気的に接続させてもよい。
ここで、図23は、物理量検出装置400を説明するための図であって、具体的には、ICチップ430に組み込まれている駆動回路440および検出回路450を説明するための図である。
ICチップ430には、図23に示すように、振動素子100の駆動振動腕20を駆動振動させるための駆動回路440と、角速度が加わったときに振動素子100の検出振動腕22に生じる検出振動を検出するための検出回路450と、が組み込まれている。
駆動回路440は、本発明における駆動回路として機能し、I/V変換回路(電流電圧変換回路)441と、AC増幅回路442と、振幅調整回路443と、を有している。駆動回路440は、駆動入力電極30に駆動振動腕20を駆動させる信号を出力し、かつ駆動出力電極32から出力される信号が入力される回路である。以下、駆動回路440について、詳細に説明する。
駆動振動腕20が振動すると、圧電効果に基づく交流電流が、駆動出力電極32から出力され、I/V変換回路441に入力される。I/V変換回路441は、入力された交流電流を駆動振動腕20の振動周波数と同一の周波数の交流電圧信号に変換して出力する。
I/V変換回路441から出力された交流電圧信号は、AC増幅回路442に入力される。AC増幅回路442は、入力された交流電圧信号を増幅して出力する。
AC増幅回路442から出力された交流電圧信号は、振幅調整回路443に入力される。振幅調整回路443は、入力された交流電圧信号の振幅を一定値に保持するように利得を制御し、利得制御後の交流電圧信号を、駆動入力電極30に出力する。この駆動入力電極30に入力される交流電圧信号(駆動信号)により駆動振動腕20が振動する。
検出回路450は、本発明における検出回路として機能し、チャージアンプ回路451と、AC増幅回路454と、同期検波回路455と、平滑回路456と、可変増幅回路457と、フィルター回路458と、を有している。検出回路450は、第1検出電極40から出力される信号に基いて、所定の物理量を検出する回路である。以下、検出回路450について、詳細に説明する。
チャージアンプ回路451には、第1検出電極40により出力された検出信号(交流電流)が、入力される。そして、チャージアンプ回路451、入力された検出信号(交流電流)を交流電圧信号に変換する。チャージアンプ回路451の出力信号は、AC増幅回路454で増幅される。
同期検波回路455は、本発明における検波回路として機能し、駆動回路440のAC増幅回路442が出力する交流電圧信号を基に、AC増幅回路454の出力信号を同期検波することにより角速度成分を抽出する。
同期検波回路455で抽出された角速度成分の信号は、平滑回路456で直流電圧信号
に平滑化され、可変増幅回路457に入力される。
可変増幅回路457は、平滑回路456の出力信号(直流電圧信号)を、設定された増幅率(または減衰率)で増幅(または減衰)して角速度感度を変化させる。可変増幅回路457で増幅(または減衰)された信号は、フィルター回路458に入力される。
フィルター回路458は、可変増幅回路457の出力信号から高周波のノイズ成分を除去し(正確には所定レベル以下に減衰させ)、角速度の方向および大きさに応じた極性および電圧レベルの検出信号を生成する。そして、この検出信号は外部出力端子(図示せず)から外部へ出力される。
物理量検出装置400では、振動素子100の端子部52a,60a,62aおよび固定電位配線70は、同一面(第1主面2a)に設けられている。そのため、物理量検出装置400では、複数の端子部が異なる面に設けられている場合に比べて、簡易な工程で製造されることができる。
さらに、物理量検出装置400では、静電結合が生じることを抑制することができる振動素子100を含む。したがって、物理量検出装置400は、良好な温度特性を有することができる。
なお、振動素子200を含む物理量検出装置401では、図24に示すように、検出回路450は、チャージアンプ回路452と、差動増幅回路453と、を有している。
チャージアンプ回路451,452には、検出電極40,44により出力された互いに逆位相の検出信号(交流電流)が、入力される。例えば、チャージアンプ回路451には、第1検出電極40により出力された第1検出信号が入力され、チャージアンプ回路452には、第3検出電極44より出力された第2検出信号が入力される。そして、チャージアンプ回路451、452は、入力された検出信号(交流電流)を交流電圧信号に変換する。
差動増幅回路453は、チャージアンプ回路451の出力信号と、チャージアンプ回路452の出力信号と、を差動増幅して差動増幅信号を生成する。差動増幅回路453の出力信号(差動増幅信号)は、さらにAC増幅回路454で増幅される。
5. 第5実施形態
次に、第5実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。第5実施形態に係る電子機器は、本発明に係る振動素子を含む。以下では、本発明に係る振動素子として、振動素子100を含む電子機器について、説明する。より具体的には、第5実施形態に係る電子機器は、物理量検出装置400を含んでいる。
図25は、第5実施形態に係る電子機器として、モバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューター1100を模式的に示す斜視図である。
図25に示すように、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1108を有する表示ユニット1106と、により構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このようなパーソナルコンピューター1100には、振動素子100が内蔵されている。
図26は、第5実施形態に係る電子機器として、携帯電話機(PHSも含む)1200を模式的に示す斜視図である。
図26に示すように、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1208が配置されている。
このような携帯電話機1200には、振動素子100が内蔵されている。
図27は、第5実施形態に係る電子機器として、デジタルスチルカメラ1300を模式的に示す斜視図である。なお、図27には、外部機器との接続についても簡易的に示している。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
デジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部1310が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1310は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。
また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部1310に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。
また、このデジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、ビデオ信号出力端子1312には、テレビモニター1430が、データ通信用の入出力端子1314には、パーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。
このようなデジタルスチルカメラ1300には、振動素子100が内蔵されている。
なお、振動素子100を備えた電子機器は、図25に示すパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、図26に示す携帯電話機、図27に示すデジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、各種ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ヘッドマウントディスプレイ、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、ロケット、船舶の計器類)、ロボットや人体などの姿勢制御、フライトシミュレーターなどに適用する
ことができる。
第5実施形態に係る電子機器では、静電結合が生じることを抑制することができる振動素子100を含む。したがって、第5実施形態に係る電子機器は、良好な特性を有することができる。
6. 第6実施形態
次に、第6実施形態に係る移動体について、図面を参照しながら説明する。第6実施形態に係る移動体は、本発明に係る振動素子を含む。以下では、本発明に係る振動素子として、振動素子100を含む移動体について、説明する。より具体的には、第6実施形態に係る移動体は、物理量検出装置400を含んでいる。
図28は、第6実施形態に係る移動体として、自動車1500を模式的に示す斜視図である。
自動車1500には、振動素子100が内蔵されている。具体的には、図28に示すように、自動車1500の車体1502には、自動車1500の角速度を検知する振動素子100を内蔵してエンジンの出力を制御する電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)1504が搭載されている。また、振動素子100は、他にも、車体姿勢制御ユニット、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、に広く適用することができる。
第6実施形態に係る移動体では、静電結合が生じることを抑制することができる振動素子100を含む。したがって、第6実施形態に係る移動体は、良好な特性を有することができる。
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
1…振動片、2a…第1主面、2b…第2主面、3,4…側面、5…幅広部、10…基部、12…溝部、14…貫通孔、16…凸部、20…駆動振動腕、22…検出振動腕、30…駆動入力電極、32…駆動出力電極、40…第1検出電極、42…第2検出電極、44…第3検出電極、46…第4検出電極、50…駆動入力配線、50a…端子部、52…駆動出力配線、52a…端子部、60…第1検出配線、60a…端子部、62…第2検出配線、62a…端子部、64…第3検出配線、64a…端子部、66…第4検出配線、66a…端子部、70…固定電位配線、70a…端子部、71…突起部、72…固定電位配線、72a…端子部、100,101,102,103,200…振動素子、210…第1連結腕、212…第2連結腕、220…第1駆動振動腕、222…第2駆動振動腕、224…第3駆動振動腕、226…第4駆動振動腕、230…第1検出振動腕、231…貫通孔、232…第2検出振動腕、233…貫通孔、240…第1支持部、242…第2支持部、250…第1梁部、252…第2梁部、254…第3梁部、256…第4梁部、30
0,301…振動素子、400,401…物理量検出装置、410…パッケージベース、412…ワイヤー、414…パッド、420…リッド、422…キャビティー、430…ICチップ、440…駆動回路、441…I/V変換回路、442…AC増幅回路、443…振幅調整回路、450…検出回路、451,452…チャージアンプ回路、453…差動増幅回路、454…AC増幅回路、455…同期検波回路、456…平滑回路、457…可変増幅回路、458…フィルター回路、1100…パーソナルコンピューター、1102…キーボード、1104…本体部、1106…表示ユニット、1108…表示部、1200…携帯電話機、1202…操作ボタン、1204…受話口、1206…送話口、1208…表示部、1300…デジタルスチルカメラ、1302…ケース、1304…受光ユニット、1306…シャッターボタン、1308…メモリー、1310…表示部、1312…ビデオ信号出力端子、1314…入出力端子、1430…テレビモニター、1440…パーソナルコンピューター、1500…自動車、1502…車体

Claims (13)

  1. 基部と、
    前記基部に接続された複数の振動腕と、
    前記振動腕に設けられ、前記振動腕を駆動させる信号が入力される駆動入力電極と、
    前記振動腕に設けられ、前記振動腕の屈曲に基づく信号を出力するための駆動出力電極と、
    前記振動腕に設けられ、コリオリ力による前記振動腕の屈曲に基づく信号を検出するための第1検出電極および第2検出電極と、
    前記基部に設けられ、前記駆動入力電極に接続された駆動入力配線と、
    前記基部に設けられ、前記駆動出力電極に接続された駆動出力配線と、
    前記基部に設けられ、前記第1検出電極に接続された第1検出配線と、
    前記基部に設けられ、前記第2検出電極に接続された第2検出配線と、
    前記基部の、平面視において前記駆動入力配線と前記第1検出配線との間、および前記駆動入力配線と前記第2検出配線との間に設けられ、固定された電位が入力される固定電位配線と、
    を含む、振動素子。
  2. 請求項1において、
    前記基部から、第1軸に沿って互いに反対方向に延出する第1連結腕および第2連結腕と、
    前記振動腕に設けられ、コリオリ力による前記振動腕の屈曲に基づく信号を検出するための第3検出電極および第4検出電極と、
    を含み、
    複数の前記振動腕のうちの第1駆動振動腕および第2駆動振動腕は、前記第1連結腕から、前記第1軸と直交する第2軸に沿って互いに反対方向に延出し、
    複数の前記振動腕のうちの第3駆動振動腕および第4駆動振動腕は、前記第2連結腕から、前記第2軸に沿って互いに反対方向に延出し、
    複数の前記振動腕のうちの第1検出振動腕および第2検出振動腕は、前記基部から、前記第2軸に沿って互いに反対方向に延出し、
    前記駆動入力電極および前記駆動出力電極は、前記第1駆動振動腕、前記第2駆動振動腕、前記第3駆動振動腕、および前記第4駆動振動腕に設けられ、
    前記第1検出電極および前記第2検出電極は、前記第1検出振動腕に設けられ、
    前記第3検出電極および前記第4検出電極は、前記第2検出振動腕に設けられている、振動素子。
  3. 請求項1において、
    複数の前記振動腕のうちの第1駆動振動腕および第2駆動振動腕は、第1軸に沿って並んで配置され、前記基部から前記第1軸と直交する第2軸に沿って延出し、
    複数の前記振動腕のうちの第1検出振動腕および第2検出振動腕は、前記第1軸に沿って並んで配置され、前記基部から前記第1駆動振動腕および前記第2駆動振動腕の延出方向と反対方向に延出し、
    前記駆動入力電極および前記駆動出力電極は、前記第1駆動振動腕および前記第2駆動振動腕に設けられ、
    前記第1検出電極および前記第2検出電極は、前記第1検出振動腕および前記第2検出振動腕に設けられている、振動素子。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項において、
    前記基部は、
    平面視において前記駆動入力配線と前記第1検出配線との間、および前記駆動入力配線
    と前記第2検出配線との間に、前記第1軸および前記第2軸と交差する第3軸に沿った側面を有し、
    前記固定電位配線は、前記側面に設けられている、振動素子。
  5. 基部と、
    前記基部から、第1軸に沿って互いに反対方向に延出する第1連結腕および第2連結腕と、
    前記第1連結腕から、前記第1軸と直交する第2軸に沿って互いに反対方向に延出する第1駆動振動腕および第2駆動振動腕と、
    前記第2連結腕から、前記第2軸に沿って互いに反対方向に延出する第3駆動振動腕および第4駆動振動腕と、
    前記基部から、前記第2軸に沿って互いに反対方向に延出する第1検出振動腕および第2検出振動腕と、
    前記第1〜第4駆動振動腕に設けられ、前記第1〜第4駆動振動腕を駆動させる信号が入力される駆動入力電極と、
    前記第1〜第4駆動振動腕に設けられ、前記第1〜第4駆動振動腕の屈曲に基づく信号を出力するための駆動出力電極と、
    前記第1検出振動腕に設けられ、コリオリ力による前記第1検出振動腕の屈曲に基づく信号を検出するための第1検出電極および第2検出電極と、
    前記第2検出振動腕に設けられ、コリオリ力による前記第2検出振動腕の屈曲に基づく信号を検出するための第3検出電極および第4検出電極と、
    前記基部に設けられ、前記駆動入力電極に接続された駆動入力配線と、
    前記基部に設けられ、前記駆動出力電極に接続された駆動出力配線と、
    前記基部に設けられ、前記第1検出電極に接続された第1検出配線と、
    前記基部に設けられ、前記第2検出電極に接続された第2検出配線と、
    前記基部に設けられ、前記第3検出電極に接続された第3検出配線と、
    前記基部に設けられ、前記第4検出電極に接続された第4検出配線と、
    を含み、
    前記第2検出配線および前記第4検出配線には、固定された電位が入力され、
    前記基部は、
    平面視において前記駆動入力配線と前記第1検出配線との間、および前記駆動入力配線と前記第3検出配線との間に、前記第1軸および前記第2軸と交差する第3軸に沿った側面を有し、
    前記第2検出配線は、平面視において前記駆動入力配線と前記第1検出配線との間の前記側面に設けられ、
    前記第4検出配線は、平面視において前記駆動入力配線と前記第3検出配線との間の前記側面に設けられている、振動素子。
  6. 基部と、
    第1軸に沿って並んで配置され、前記基部から前記第1軸と直交する第2軸に沿って延出する第1駆動振動腕および第2駆動振動腕と、
    前記第1軸に沿って並んで配置され、前記基部から前記第1駆動振動腕および前記第2駆動振動腕の延出方向と反対方向に延出する第1検出振動腕および第2検出振動腕と、
    前記第1駆動振動腕および前記第2駆動振動腕に設けられ、前記第1駆動振動腕および前記第2駆動振動腕を駆動させる信号が入力される駆動入力電極と、
    前記第1駆動振動腕および前記第2駆動振動腕に設けられ、前記第1駆動振動腕および前記第2駆動振動腕の屈曲に基づく信号を出力するための駆動出力電極と、
    前記第1検出振動腕および前記第2検出振動腕に設けられ、コリオリ力による前記第1検出振動腕および第2検出振動腕の屈曲に基づく信号を検出するための第1検出電極および第2検出電極と、
    前記基部に設けられ、前記駆動入力電極に接続された駆動入力配線と、
    前記基部に設けられ、前記駆動出力電極に接続された駆動出力配線と、
    前記基部に設けられ、前記第1検出電極に接続された第1検出配線と、
    前記基部に設けられ、前記第2検出電極に接続された第2検出配線と、
    を含み、
    前記第2検出配線は、固定された電位が入力され、
    前記基部は、
    平面視において前記駆動入力配線と前記第1検出配線との間に、前記第1軸および前記第2軸と直交する第3軸に沿った側面を有し、
    前記第2検出配線は、前記側面に設けられている、振動素子。
  7. 請求項4ないし6のいずれか1項において、
    前記基部には、溝部が設けられ、
    前記側面は、前記溝部の内面である、振動素子。
  8. 請求項4ないし6のいずれか1項において、
    前記基部には、貫通孔が設けられ、
    前記側面は、前記貫通孔の内面である、振動素子。
  9. 請求項8において、
    前記貫通孔は、固定された電位が入力される前記固定電位配線または前記第2検出配線によって充填されている、振動素子。
  10. 請求項4ないし6のいずれか1項において、
    前記基部には、凸部が設けられ、
    前記側面は、前記凸部の面である、振動素子。
  11. 請求項1ないし10のいずれか1項に記載の振動素子と、
    前記駆動入力電極に前記振動腕を駆動させる信号を出力し、かつ前記駆動出力電極から出力される信号が入力される駆動回路と、
    前記第1検出電極から出力される信号に基づいて、所定の物理量を検出する検出回路と、
    を含む、物理量検出装置。
  12. 請求項1ないし10のいずれか1項に記載の振動素子を含む、電子機器。
  13. 請求項1ないし10のいずれか1項に記載の振動素子を含む、移動体。
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