JP2018105809A - Sensor element, physical quantity sensor, electronic apparatus and mobile entity - Google Patents

Sensor element, physical quantity sensor, electronic apparatus and mobile entity Download PDF

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史生 市川
Fumio Ichikawa
史生 市川
剛夫 舟川
Takeo Funekawa
剛夫 舟川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor element with which it is possible to sufficiently improve detection sensitivity, and provide a physical quantity sensor, an electronic apparatus and a mobile entity equipped with such a sensor element.SOLUTION: Provided is a sensor element characterized by comprising a base, a vibration arm extending in a first direction from the base and provided with at least one first open hole penetrating the base through the thickness direction, and further characterized in that when assuming that HL represents the length of the first open hole along the first direction and HW represents the length of the first open hole along a direction orthogonal to the first direction in a plan view seen from the thickness direction, HL/HW is 1.3 to 3.0 inclusive.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、センサー素子、物理量センサー、電子機器および移動体に関するものである。   The present invention relates to a sensor element, a physical quantity sensor, an electronic device, and a moving object.

角速度、加速度等の物理量を検出する物理量センサーは、例えば、車両における車体制御、カーナビゲーションシステムの自車位置検出、デジタルカメラやビデオカメラ等の振動制御補正(いわゆる手ぶれ補正)等に用いられる。   A physical quantity sensor that detects physical quantities such as angular velocity and acceleration is used for, for example, vehicle body control in a vehicle, vehicle position detection of a car navigation system, vibration control correction (so-called camera shake correction) of a digital camera, a video camera, or the like.

このような物理量センサーは、例えば、特許文献1に開示されているような振動素子を備える。特許文献1に記載の振動素子は、基部と、基部から延出した駆動腕および検出腕と、を備える。このような振動素子では、駆動腕を屈曲振動させ、その状態で駆動腕が所定方向の角速度を受けると、駆動腕にコリオリ力が作用し、それに伴って、検出腕が屈曲振動する。このような検出腕の屈曲振動を検出することにより、角速度を検出することができる。また、特許文献1に記載の振動素子では、振動素子のインピーダンスを低くしたり、検出感度を向上させたりする目的で、駆動腕および検出腕のそれぞれに貫通孔が設けられている。   Such a physical quantity sensor includes, for example, a vibration element as disclosed in Patent Document 1. The vibration element described in Patent Literature 1 includes a base, and a drive arm and a detection arm that extend from the base. In such a vibration element, when the driving arm is flexibly vibrated and the driving arm receives an angular velocity in a predetermined direction in this state, Coriolis force acts on the driving arm, and accordingly, the detection arm is flexed and vibrated. By detecting such bending vibration of the detection arm, the angular velocity can be detected. Further, in the vibration element described in Patent Document 1, through holes are provided in each of the drive arm and the detection arm for the purpose of reducing the impedance of the vibration element and improving the detection sensitivity.

特開2016−61710号公報JP, 2006-61710, A

しかし、従来では、例えば、特許文献1に記載されているような振動素子において、駆動腕に設けた貫通孔の大きさによっては、駆動腕の駆動振動のQ値が過度に低くなる場合があり、検出感度を十分に向上させることが難しいという問題があった。   However, conventionally, for example, in a vibration element as described in Patent Document 1, depending on the size of the through hole provided in the drive arm, the Q value of the drive vibration of the drive arm may be excessively low. There is a problem that it is difficult to sufficiently improve the detection sensitivity.

本発明の目的は、検出感度を十分に向上させることができるセンサー素子を提供すること、また、かかるセンサー素子を備える物理量センサー、電子機器および移動体を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a sensor element that can sufficiently improve the detection sensitivity, and to provide a physical quantity sensor, an electronic apparatus, and a moving body including the sensor element.

上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のセンサー素子は、基部と、
前記基部から第1方向に延出し、前記基部の厚さ方向に貫通している第1貫通孔が設けられている駆動振動腕と、を備え、
前記厚さ方向から見た平面視において、前記第1貫通孔の前記第1方向に沿った長さをHLとし、前記第1貫通孔の前記第1方向に直交する方向に沿った長さをHWとしたとき、
HL/HWが1.3以上3.0以下であることを特徴とする。
The above object is achieved by the present invention described below.
The sensor element of the present invention comprises a base,
A drive vibrating arm provided with a first through hole extending in a first direction from the base and penetrating in a thickness direction of the base;
In a plan view as viewed from the thickness direction, the length of the first through hole along the first direction is HL, and the length of the first through hole along the direction orthogonal to the first direction is When it is HW
HL / HW is 1.3 or more and 3.0 or less.

このようなセンサー素子によれば、駆動振動腕に貫通孔(第1貫通孔)を設けることで、駆動振動腕に貫通孔を設けなかったり有底の溝を設けたりする場合に比べて、駆動振動腕の駆動振動における熱弾性損失を低減するとともに駆動振動腕における励振の電界効率を高めることができ、駆動振動腕の駆動振動のQ値を向上させることができる。特に、HL/HWを1.3以上3.0以下とすることで、前述した効果(熱弾性損失の低減および電界効率の向上)を十分に発揮させつつ、駆動振動腕の駆動振動の共振の鋭さが低下することによるQ値の低下を抑制することができる。そのため、駆動振動腕の不要振動によるノイズを低減し、検出感度を十分に向上させることができる。   According to such a sensor element, the driving vibration arm is provided with a through hole (first through hole), so that the driving vibration arm is not provided with a through hole or a bottomed groove is provided. It is possible to reduce the thermoelastic loss in the driving vibration of the vibrating arm, increase the electric field efficiency of the excitation in the driving vibrating arm, and improve the Q value of the driving vibration of the driving vibrating arm. In particular, by setting HL / HW to 1.3 or more and 3.0 or less, the above-described effects (reduction in thermoelastic loss and improvement in electric field efficiency) can be sufficiently exerted, and the resonance of the drive vibration of the drive vibration arm can be improved. A decrease in Q value due to a decrease in sharpness can be suppressed. Therefore, noise due to unnecessary vibration of the drive vibrating arm can be reduced, and detection sensitivity can be sufficiently improved.

本発明のセンサー素子では、前記駆動振動腕が前記第1貫通孔を複数備えることが好ましい。
これにより、駆動振動腕における励振の電界効率をより高めることができる。
In the sensor element according to the aspect of the invention, it is preferable that the driving vibration arm includes a plurality of the first through holes.
Thereby, the electric field efficiency of excitation in the drive vibrating arm can be further increased.

本発明のセンサー素子では、前記平面視において、互いに隣り合う2つの前記第1貫通孔の間の位置における前記駆動振動腕の前記第1方向に直交する方向に沿った幅は、前記第1貫通孔の位置における前記駆動振動腕の前記第1方向に直交する方向に沿った幅よりも大きいことが好ましい。   In the sensor element according to the aspect of the invention, in the plan view, the width along the direction perpendicular to the first direction of the drive vibrating arm at a position between the two first through holes adjacent to each other may be the first penetration. It is preferable that the width of the drive vibrating arm at the position of the hole is larger than the width along the direction orthogonal to the first direction.

これにより、駆動振動腕における励振の電界効率を優れたものとしつつ、駆動振動腕の耐衝撃性を高めることができる。   Thereby, it is possible to improve the shock resistance of the drive vibrating arm while improving the electric field efficiency of excitation in the drive vibrating arm.

本発明のセンサー素子では、前記第1貫通孔は、前記平面視で8角形以上の多角形、流線形および楕円形のうちのいずれかの形状であることが好ましい。   In the sensor element according to the aspect of the invention, it is preferable that the first through hole has any shape of an octagon or more polygon, a streamline, and an ellipse in the plan view.

これにより、駆動振動腕の駆動振動における熱弾性損失をより低減することができる。そのため、駆動振動腕の駆動振動のQ値をより向上させることができる。   Thereby, the thermoelastic loss in the drive vibration of a drive vibration arm can be reduced more. Therefore, the Q value of the drive vibration of the drive vibration arm can be further improved.

本発明のセンサー素子では、前記駆動振動腕は、前記第1方向に垂直な断面で見たとき、前記第1貫通孔により2分され、前記第1貫通孔の貫通方向での一方側から他方側に向けて厚さが減少している2つの壁部を有することが好ましい。   In the sensor element of the present invention, the driving vibration arm is divided into two by the first through hole when viewed in a cross section perpendicular to the first direction, and from one side to the other in the through direction of the first through hole. It is preferable to have two walls with decreasing thickness towards the side.

これにより、駆動振動腕に幅の狭い部分を有する壁部を比較的簡単に形成することができる。そのため、駆動振動腕における励振の電界効率をより高めることができる。   Thereby, the wall part which has a narrow part in a drive vibration arm can be formed comparatively easily. Therefore, the electric field efficiency of excitation in the drive vibrating arm can be further increased.

本発明のセンサー素子では、前記基部から第2方向に延出し、前記厚さ方向に貫通している第2貫通孔が設けられている検出振動腕を備え、
前記平面視において、前記第2貫通孔の前記第2方向に沿った長さをHL2とし、前記第2貫通孔の前記第2方向に直交する方向に沿った長さをHW2としたとき、
HL2/HW2がHL/HWよりも大きいことが好ましい。
The sensor element of the present invention includes a detection vibrating arm provided with a second through hole extending in the second direction from the base and penetrating in the thickness direction,
In the plan view, when the length of the second through hole along the second direction is HL2, and the length of the second through hole along the direction orthogonal to the second direction is HW2,
It is preferable that HL2 / HW2 is larger than HL / HW.

これにより、検出振動腕における検出の電界効率を高めるとともに、検出振動腕の検出振動のQ値を小さくする(これにより、検出振動腕が駆動振動腕の駆動振動に伴って振動してしまう不要振動が低減され、検出振動腕の検出振動を的確に励振させやすくする)ことができる。そのため、検出感度をより向上させることができる。   As a result, the electric field efficiency of detection in the detection vibration arm is increased and the Q value of the detection vibration of the detection vibration arm is reduced (the unnecessary vibration that causes the detection vibration arm to vibrate with the drive vibration of the drive vibration arm). And the detection vibration of the detection vibration arm can be easily excited accurately). Therefore, the detection sensitivity can be further improved.

本発明のセンサー素子では、前記検出振動腕が前記第2貫通孔を複数備えることが好ましい。
これにより、検出振動腕における検出の電界効率をより高めることができる。
In the sensor element of the present invention, it is preferable that the detection vibrating arm includes a plurality of the second through holes.
Thereby, the electric field efficiency of detection in the detection vibrating arm can be further increased.

本発明のセンサー素子では、前記平面視において、互いに隣り合う2つの前記第2貫通孔の間の位置における前記検出振動腕の前記第2方向に直交する方向に沿った幅は、前記第2貫通孔の位置における前記検出振動腕の前記第2方向に直交する方向に沿った幅よりも大きいことが好ましい。   In the sensor element according to the aspect of the invention, in the plan view, the width along the direction orthogonal to the second direction of the detection vibrating arm at the position between the two adjacent second through holes may be the second penetration. It is preferable that the width of the detection vibrating arm at the position of the hole is larger than a width along a direction orthogonal to the second direction.

これにより、検出振動腕における検出の電界効率を優れたものとしつつ、検出振動腕の耐衝撃性を高めることができる。   Thereby, it is possible to improve the shock resistance of the detection vibrating arm while improving the electric field efficiency of detection in the detection vibrating arm.

本発明のセンサー素子では、前記第1方向および前記第2方向は、互いに逆方向であることが好ましい。   In the sensor element of the present invention, it is preferable that the first direction and the second direction are opposite to each other.

これにより、優れた検出感度を有する、いわゆるH型のセンサー素子を実現することができる。   As a result, a so-called H-type sensor element having excellent detection sensitivity can be realized.

本発明のセンサー素子では、前記第2貫通孔は、前記平面視で、前記第2方向に沿った2つの辺と、前記第2方向に直交する方向に沿った2つの辺とを有する形状であることが好ましい。
これにより、検出振動腕における検出の電界効率をより高めることができる。
In the sensor element of the present invention, the second through hole has a shape having two sides along the second direction and two sides along a direction orthogonal to the second direction in the plan view. Preferably there is.
Thereby, the electric field efficiency of detection in the detection vibrating arm can be further increased.

本発明のセンサー素子では、前記検出振動腕は、前記第2方向に垂直な断面で見たとき、前記第2貫通孔により2分され、前記第2貫通孔の貫通方向での一方側から他方側に向けて厚さが減少している2つの壁部を有することが好ましい。   In the sensor element of the present invention, the detection vibrating arm is divided into two by the second through hole when viewed in a cross section perpendicular to the second direction, and from one side to the other in the through direction of the second through hole. It is preferable to have two walls with decreasing thickness towards the side.

これにより、検出振動腕に幅の狭い部分を有する壁部を比較的簡単に形成することができる。そのため、検出振動腕における検出の電界効率をより高めることができる。   Thereby, the wall part which has a narrow part in a detection vibration arm can be formed comparatively easily. Therefore, the electric field efficiency of detection in the detection vibrating arm can be further increased.

本発明のセンサー素子では、前記駆動振動腕は、前記第1方向に垂直な断面で見たとき、前記第1貫通孔により2分され、前記第1貫通孔の貫通方向での一方側から他方側に向けて厚さが、一定であるか、または、前記検出振動腕が有する前記壁部の厚さの減少率よりも小さい減少率で減少している2つの壁部を有することが好ましい。   In the sensor element of the present invention, the driving vibration arm is divided into two by the first through hole when viewed in a cross section perpendicular to the first direction, and from one side to the other in the through direction of the first through hole. It is preferable to have two wall portions whose thicknesses are constant toward the side or that are decreasing at a reduction rate smaller than the reduction rate of the wall thickness of the detection vibrating arm.

これにより、駆動振動腕の不要振動を低減し、その結果、検出感度をより向上させることができる。   Thereby, the unnecessary vibration of the drive vibration arm can be reduced, and as a result, the detection sensitivity can be further improved.

本発明のセンサー素子では、前記基部は、第3方向に延在し、前記厚さ方向に貫通している第3貫通孔が設けられている支持腕を備え、
前記平面視において、前記第3貫通孔の前記第3方向に沿った長さをHL3とし、前記第3貫通孔の前記第3方向に直交する方向に沿った長さをHW3としたとき、
HL3/HW3がHL/HWよりも大きいことが好ましい。
In the sensor element of the present invention, the base includes a support arm provided with a third through hole extending in the third direction and penetrating in the thickness direction,
In the plan view, when the length of the third through hole along the third direction is HL3 and the length of the third through hole along the direction orthogonal to the third direction is HW3,
It is preferable that HL3 / HW3 is larger than HL / HW.

これにより、支持腕の振動のQ値を小さくする(これにより、支持腕の不要振動が低減される)ことができる。そのため、検出感度をより向上させることができる。   Thereby, the Q value of the vibration of the support arm can be reduced (this can reduce the unnecessary vibration of the support arm). Therefore, the detection sensitivity can be further improved.

本発明のセンサー素子では、前記第1方向および前記第2方向は、互いに平行であり、かつ、前記第3方向に直交することが好ましい。   In the sensor element according to the aspect of the invention, it is preferable that the first direction and the second direction are parallel to each other and orthogonal to the third direction.

これにより、優れた検出感度を有する、いわゆるダブルT型のセンサー素子を実現することができる。   As a result, a so-called double T-type sensor element having excellent detection sensitivity can be realized.

本発明の物理量センサーは、本発明のセンサー素子を備えることを特徴とする。
このような物理量センサーによれば、センサー素子の優れた効果を享受して、物理量センサーのセンサー特性を向上させることができる。
The physical quantity sensor of the present invention includes the sensor element of the present invention.
According to such a physical quantity sensor, the sensor element of the physical quantity sensor can be improved by enjoying the excellent effect of the sensor element.

本発明の電子機器は、本発明のセンサー素子を備えることを特徴とする。
このような電子機器によれば、センサー素子の優れた効果を享受して、電子機器の特性を向上させることができる。
The electronic device of the present invention includes the sensor element of the present invention.
According to such an electronic device, it is possible to enjoy the excellent effect of the sensor element and improve the characteristics of the electronic device.

本発明の移動体は、本発明のセンサー素子を備えることを特徴とする。
このような移動体によれば、センサー素子の優れた効果を享受して、移動体の特性を向上させることができる。
The moving body of the present invention includes the sensor element of the present invention.
According to such a moving body, it is possible to enjoy the excellent effect of the sensor element and improve the characteristics of the moving body.

本発明の第1実施形態に係るセンサー素子を示す平面図である。It is a top view which shows the sensor element which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1中のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図1中のB−B線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line in FIG. 図1中のC−C線断面図である。It is CC sectional view taken on the line in FIG. 図1に示すセンサー素子が備える駆動振動腕の拡大平面図である。FIG. 2 is an enlarged plan view of a drive vibration arm included in the sensor element shown in FIG. 1. 図5に示す第1貫通孔の他の形状を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other shape of the 1st through-hole shown in FIG. 図5に示す第1貫通孔の他の形状を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other shape of the 1st through-hole shown in FIG. 図1に示すセンサー素子が備える検出振動腕の拡大平面図である。FIG. 2 is an enlarged plan view of a detection vibrating arm included in the sensor element shown in FIG. 1. 本発明の第2実施形態に係るセンサー素子を示す平面図である。It is a top view which shows the sensor element which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るセンサー素子を示す平面図である。It is a top view which shows the sensor element which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図10中のD−D線断面図である。It is the DD sectional view taken on the line in FIG. 図10中のE−E線断面図である。It is the EE sectional view taken on the line in FIG. 図10に示すセンサー素子が備える駆動振動腕の拡大平面図である。FIG. 11 is an enlarged plan view of a drive vibration arm included in the sensor element shown in FIG. 10. 図10に示すセンサー素子が備える検出振動腕の拡大平面図である。FIG. 11 is an enlarged plan view of a detection vibrating arm included in the sensor element shown in FIG. 10. 本発明の物理量センサーの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the physical quantity sensor of this invention. 図15に示す物理量センサーの断面図である。It is sectional drawing of the physical quantity sensor shown in FIG. 本発明の電子機器の一例であるモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile (or notebook) personal computer that is an example of an electronic apparatus of the present invention. 本発明の電子機器の一例である携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the mobile telephone (PHS is also included) which is an example of the electronic device of this invention. 本発明の電子機器の一例であるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of a digital still camera that is an example of an electronic apparatus of the present invention. 本発明の移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the motor vehicle which is an example of the mobile body of this invention.

以下、本発明のセンサー素子、物理量センサー、電子機器および移動体について、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, a sensor element, a physical quantity sensor, an electronic device, and a moving body of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

1.センサー素子
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係るセンサー素子を示す平面図である。図2は、図1中のA−A線断面図である。図3は、図1中のB−B線断面図である。図4は、図1中のC−C線断面図である。
1. Sensor Element <First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view showing a sensor element according to the first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.

なお、各図には、説明の便宜上、互いに直交する3つの軸としてx軸、y軸およびz軸が図示されている。また、以下では、x軸に平行な方向を「x軸方向」、y軸に平行な方向を「y軸方向」、z軸に平行な方向を「z軸方向」という。また、各軸を示す矢印の先端側を「+」、基端側を「−」とする。また、+z軸方向側を「上」、−z軸方向側を「下」という。また、図1では、説明の便宜上、各電極の図示を省略している。   In each figure, for convenience of explanation, the x axis, the y axis, and the z axis are shown as three axes orthogonal to each other. Hereinafter, a direction parallel to the x-axis is referred to as an “x-axis direction”, a direction parallel to the y-axis is referred to as a “y-axis direction”, and a direction parallel to the z-axis is referred to as a “z-axis direction”. Further, the tip side of the arrow indicating each axis is “+”, and the base end side is “−”. The + z-axis direction side is referred to as “upper”, and the −z-axis direction side is referred to as “lower”. Moreover, in FIG. 1, illustration of each electrode is abbreviate | omitted for convenience of explanation.

図1に示すセンサー素子1は、z軸に平行な軸azまわりの角速度ωzを検出可能な角速度検出素子(ジャイロ素子)である。このセンサー素子1は、圧電基板2(振動片)と、圧電基板2の表面に設けられている電極(図2〜図4参照)と、を有している。以下、まず、センサー素子1の概略構成について説明する。   A sensor element 1 shown in FIG. 1 is an angular velocity detection element (gyro element) capable of detecting an angular velocity ωz around an axis az parallel to the z axis. The sensor element 1 includes a piezoelectric substrate 2 (vibrating piece) and electrodes (see FIGS. 2 to 4) provided on the surface of the piezoelectric substrate 2. Hereinafter, first, a schematic configuration of the sensor element 1 will be described.

−圧電基板−
圧電基板2の構成材料としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料が挙げられる。これらの中でも、圧電基板2の構成材料としては、水晶を用いることが好ましい。水晶を用いることで、他の材料と比較して優れた周波数温度特性を有するセンサー素子1が得られる。なお、以下では、圧電基板2を水晶で構成した場合について説明する。
-Piezoelectric substrate-
Examples of the constituent material of the piezoelectric substrate 2 include piezoelectric materials such as quartz, lithium tantalate, and lithium niobate. Among these, it is preferable to use quartz as a constituent material of the piezoelectric substrate 2. By using quartz, the sensor element 1 having excellent frequency temperature characteristics as compared with other materials can be obtained. Hereinafter, a case where the piezoelectric substrate 2 is made of quartz will be described.

圧電基板2は、水晶基板の結晶軸であるY軸(機械軸)およびX軸(電気軸)で規定されるXY平面に広がりを有し、Z軸(光軸)方向に厚みを有する板状をなしている。すなわち、圧電基板2は、Zカット水晶板で構成されている。なお、Z軸は、圧電基板2の厚さ方向と必ずしも一致している必要はなく、常温近傍における周波数の温度による変化を小さくする観点から、厚さ方向に対して若干傾けてもよい。具体的には、Zカット水晶板とは、Z軸に直交した面をX軸およびY軸の少なくとも一方を中心に0度〜10度の範囲で回転させた面が、主面となるようなカット角の水晶板を含む。また、圧電基板2の厚さは、特に限定されないが、例えば、40.0〜300.0μm程度とされる。   The piezoelectric substrate 2 has a plate shape that extends in the XY plane defined by the Y axis (mechanical axis) and the X axis (electric axis), which are crystal axes of the quartz substrate, and has a thickness in the Z axis (optical axis) direction. I am doing. That is, the piezoelectric substrate 2 is composed of a Z-cut quartz plate. Note that the Z-axis does not necessarily coincide with the thickness direction of the piezoelectric substrate 2, and may be slightly inclined with respect to the thickness direction from the viewpoint of reducing the change due to the temperature of the frequency near room temperature. Specifically, the Z-cut quartz plate is such that a surface obtained by rotating a surface orthogonal to the Z-axis within a range of 0 degrees to 10 degrees around at least one of the X-axis and the Y-axis is the main surface. Includes crystal plate with cut angle. Moreover, the thickness of the piezoelectric substrate 2 is not particularly limited, but is, for example, about 40.0 to 300.0 μm.

この圧電基板2は、いわゆるダブルT型の形態をなしている。より具体的には、圧電基板2は、基部21と、基部21から延出している駆動振動腕221〜224および検出振動腕231、232と、固定部241、242と、固定部241と基部21とを連結している支持梁251、252と、固定部242と基部21とを連結している支持梁253、254と、を有している。なお、この圧電基板2は、図1に示すように、左右対称に形成されている。   The piezoelectric substrate 2 has a so-called double T type configuration. More specifically, the piezoelectric substrate 2 includes a base portion 21, driving vibration arms 221 to 224 and detection vibration arms 231 and 232 extending from the base portion 21, fixing portions 241 and 242, a fixing portion 241 and a base portion 21. Support beams 251 and 252, and support beams 253 and 254 that connect the fixed portion 242 and the base portion 21. The piezoelectric substrate 2 is formed symmetrically as shown in FIG.

基部21は、中心部に位置する本体部211と、本体部211から−x軸方向に延出している連結腕212と、本体部211から+x軸方向に延出している連結腕213と、を有している。   The base 21 includes a main body 211 located at the center, a connecting arm 212 extending from the main body 211 in the −x-axis direction, and a connecting arm 213 extending from the main body 211 in the + x-axis direction. Have.

駆動振動腕221は、基部21の連結腕212の先端部から+y軸方向に延出している。また、駆動振動腕222は、連結腕212の先端部から−y軸方向に延出している。同様に、駆動振動腕223は、連結腕213の先端部から+y軸方向に延出している。また、駆動振動腕224は、連結腕213の先端部から−y軸方向に延出している。   The drive vibrating arm 221 extends in the + y-axis direction from the distal end portion of the connecting arm 212 of the base portion 21. The drive vibrating arm 222 extends in the −y-axis direction from the distal end portion of the connecting arm 212. Similarly, the drive vibrating arm 223 extends in the + y-axis direction from the distal end portion of the connecting arm 213. Further, the drive vibrating arm 224 extends in the −y axis direction from the distal end portion of the connecting arm 213.

駆動振動腕221は、基部21から延出している腕部2211と、腕部2211の先端側に設けられていて腕部2211よりも幅の大きい幅広部2212と、腕部2211に設けられている複数の貫通孔2213と、を有している。同様に、駆動振動腕222、223、224は、それぞれ、基部21から延出している腕部2221、2231、2241と、腕部2221、2231、2241の先端側に設けられていて腕部2221、2231、2241よりも幅の大きい幅広部2222、2232、2242と、腕部2221、2231、2241に設けられている複数の貫通孔2223、2233、2243と、を有している。   The drive vibrating arm 221 is provided on the arm portion 2211 extending from the base portion 21, the wide portion 2212 provided on the distal end side of the arm portion 2211 and wider than the arm portion 2211, and the arm portion 2211. A plurality of through holes 2213. Similarly, the drive vibration arms 222, 223, and 224 are provided on the distal ends of the arm portions 2221, 2231, and 2241 extending from the base portion 21 and the arm portions 2221, 2231, and 2241, respectively. Wide portions 2222, 2232, 2242 having a width wider than 2231, 2241, and a plurality of through holes 2223, 2233, 2243 provided in the arm portions 2221, 2231, 2241 are provided.

このような駆動振動腕221、222、223、224では、幅広部2212、2222、2232、2242(ハンマーヘッド)を設けることによって、角速度の検出感度を向上させたり、駆動振動腕221、222、223、224の長さを短くしたりすることができる。また、貫通孔2213、2223、2233、2243を設けることによって、熱弾性損失やCI値を低減し、駆動振動腕221、222、223、224を効率的に駆動振動させることができる。なお、幅広部2212、2222、2232、2242は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。また、駆動振動腕221、222、223、224については、後に詳述する。   In such driving vibration arms 221, 222, 223, and 224, wide portions 2212, 2222, 2232, and 2242 (hammer heads) are provided to improve the angular velocity detection sensitivity, and the driving vibration arms 221, 222, and 223. 224 can be shortened. Further, by providing the through holes 2213, 2223, 2233, and 2243, the thermoelastic loss and the CI value can be reduced, and the drive vibrating arms 221, 222, 223, and 224 can be driven and vibrated efficiently. Note that the wide portions 2212, 2222, 2232, and 2242 may be provided as necessary and may be omitted. The drive vibrating arms 221, 222, 223, and 224 will be described in detail later.

検出振動腕231は、基部21の本体部211から+y軸方向に延出している。また、検出振動腕232は、本体部211から−y軸方向に延出している。   The detection vibrating arm 231 extends in the + y-axis direction from the main body 211 of the base 21. The detection vibrating arm 232 extends from the main body 211 in the −y axis direction.

この検出振動腕231、232は、それぞれ、基部21から延出している腕部2311、2321と、腕部2311、2321の先端側に設けられていて腕部2311、2321よりも幅の大きい幅広部2312、2322と、腕部2311、2321に設けられている複数の貫通孔2313、2323と、を有している。   The detection vibrating arms 231 and 232 are respectively provided with arm portions 2311 and 2321 extending from the base portion 21, and wide portions that are provided on the distal end sides of the arm portions 2311 and 2321 and are wider than the arm portions 2311 and 2321. 2312 and 2322 and a plurality of through holes 2313 and 2323 provided in the arm portions 2311 and 2321.

このような検出振動腕231、232では、幅広部2312、2322を設けることによって、検出振動腕231、232の共振周波数(固有振動数)を低くしたり、検出振動腕231、232の長さを短くしたりすることができる。また、貫通孔2313、2323を設けることによって、検出振動を効率的に検出することができる。なお、幅広部2312、2322は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。また、検出振動腕231、232については、駆動振動腕221〜224とともに、後に詳述する。   In such detection vibration arms 231 and 232, by providing the wide portions 2312 and 2322, the resonance frequency (natural frequency) of the detection vibration arms 231 and 232 can be lowered, or the length of the detection vibration arms 231 and 232 can be reduced. It can be shortened. Further, by providing the through holes 2313 and 2323, the detection vibration can be detected efficiently. Note that the wide portions 2312 and 2322 may be provided as necessary and may be omitted. The detection vibrating arms 231 and 232 will be described in detail later together with the driving vibrating arms 221 to 224.

固定部241は、基部21に対して+y軸方向側に位置し、x軸方向に延在している。一方、固定部242は、基部21に対して−y軸方向側に位置し、x軸方向に延在している。   The fixed portion 241 is located on the + y axis direction side with respect to the base portion 21 and extends in the x axis direction. On the other hand, the fixing portion 242 is located on the −y axis direction side with respect to the base portion 21 and extends in the x axis direction.

支持梁251は、駆動振動腕221と検出振動腕231との間を通って基部21の本体部211と固定部241とを連結している。また、支持梁252は、駆動振動腕223と検出振動腕231との間を通って基部21の本体部211と固定部241とを連結している。同様に、支持梁253は、駆動振動腕222と検出振動腕232との間を通って基部21の本体部211と固定部242とを連結している。また、支持梁254は、駆動振動腕224と検出振動腕232との間を通って基部21の本体部211と固定部242とを連結している。図示では、各支持梁251〜254は、長尺状をなし、その途中に屈曲または湾曲した複数の部分を有している。   The support beam 251 passes between the drive vibration arm 221 and the detection vibration arm 231 and connects the main body portion 211 and the fixed portion 241 of the base 21. Further, the support beam 252 passes between the drive vibration arm 223 and the detection vibration arm 231 and connects the main body portion 211 of the base portion 21 and the fixed portion 241. Similarly, the support beam 253 passes between the drive vibration arm 222 and the detection vibration arm 232 and connects the main body portion 211 and the fixed portion 242 of the base portion 21. Further, the support beam 254 passes between the drive vibration arm 224 and the detection vibration arm 232 and connects the main body portion 211 and the fixed portion 242 of the base portion 21. In the drawing, each of the support beams 251 to 254 has a long shape, and has a plurality of portions bent or curved in the middle thereof.

−電極−
前述した圧電基板2の表面に設けられている電極は、図1、図2、図3および図4に示すように、駆動信号電極311と、駆動接地電極312と、検出信号電極321と、検出接地電極322と、駆動信号端子313と、駆動接地端子314と、検出信号端子323と、検出接地端子324と、を有している。
-Electrode-
As shown in FIGS. 1, 2, 3 and 4, the electrodes provided on the surface of the piezoelectric substrate 2 described above include a drive signal electrode 311, a drive ground electrode 312, a detection signal electrode 321, and a detection signal electrode 321. It has a ground electrode 322, a drive signal terminal 313, a drive ground terminal 314, a detection signal terminal 323, and a detection ground terminal 324.

図2および図3に示すように、駆動信号電極311は、駆動振動腕221の貫通孔2213の壁面と、駆動振動腕223の腕部2231の両側面とにそれぞれ設けられている。また、図示しないが、駆動信号電極311は、駆動振動腕222の腕部2221の貫通孔2223の壁面と、駆動振動腕224の腕部2241の両側面とにもそれぞれ設けられている。この駆動信号電極311は、駆動振動腕221〜224の駆動振動を励起させるための電極である。   As shown in FIGS. 2 and 3, the drive signal electrode 311 is provided on the wall surface of the through hole 2213 of the drive vibration arm 221 and on both side surfaces of the arm portion 2231 of the drive vibration arm 223. Although not shown, the drive signal electrodes 311 are also provided on the wall surface of the through hole 2223 of the arm portion 2221 of the drive vibration arm 222 and on both side surfaces of the arm portion 2241 of the drive vibration arm 224, respectively. The drive signal electrode 311 is an electrode for exciting the drive vibration of the drive vibration arms 221 to 224.

駆動接地電極312は、駆動振動腕221の腕部2211の両側面と、駆動振動腕223の貫通孔2233の壁面とにそれぞれ設けられている。また、図示しないが、駆動接地電極312は、駆動振動腕222の腕部2221の両側面と、駆動振動腕224の貫通孔2243の壁面とにもそれぞれ設けられている。この駆動接地電極312は、駆動信号電極311に対してグランドとなる電位を有する。   The drive ground electrode 312 is provided on both side surfaces of the arm portion 2211 of the drive vibration arm 221 and the wall surface of the through hole 2233 of the drive vibration arm 223. Although not shown, the drive ground electrode 312 is also provided on both side surfaces of the arm portion 2221 of the drive vibration arm 222 and on the wall surface of the through hole 2243 of the drive vibration arm 224. The drive ground electrode 312 has a potential that serves as a ground with respect to the drive signal electrode 311.

駆動信号端子313は、図1に示すように固定部242の左側端部に配置されており、支持梁253に形成された駆動信号配線(図示せず)を介して、駆動信号電極311と電気的に接続されている。同様に、駆動接地端子314は、固定部241の左側端部に配置されており、支持梁251に形成された駆動接地配線(図示せず)を介して、駆動接地電極312と電気的に接続されている。   As shown in FIG. 1, the drive signal terminal 313 is disposed at the left end portion of the fixed portion 242, and is electrically connected to the drive signal electrode 311 via a drive signal wiring (not shown) formed on the support beam 253. Connected. Similarly, the drive ground terminal 314 is disposed at the left end portion of the fixed portion 241 and is electrically connected to the drive ground electrode 312 via a drive ground wiring (not shown) formed on the support beam 251. Has been.

図4に示すように、検出信号電極321は、検出振動腕231の貫通孔2313の壁面に設けられている。また、図示しないが、検出信号電極321は、検出振動腕232の貫通孔2323の壁面にも設けられている。この検出信号電極321は、検出振動腕231、232の検出振動が励起されたときに、その検出振動によって発生する電荷を検出するための電極である。   As shown in FIG. 4, the detection signal electrode 321 is provided on the wall surface of the through hole 2313 of the detection vibrating arm 231. Although not shown, the detection signal electrode 321 is also provided on the wall surface of the through hole 2323 of the detection vibrating arm 232. The detection signal electrode 321 is an electrode for detecting charges generated by the detection vibration when the detection vibration of the detection vibration arms 231 and 232 is excited.

検出接地電極322は、検出振動腕231の腕部2311の両側面に設けられている。また、図示しないが、検出接地電極322は、検出振動腕232の腕部2321の両側面にも設けられている。この検出接地電極322は、検出信号電極321に対してグランドとなる電位を有する。   The detection ground electrode 322 is provided on both side surfaces of the arm portion 2311 of the detection vibrating arm 231. Although not shown, the detection ground electrode 322 is also provided on both side surfaces of the arm portion 2321 of the detection vibrating arm 232. The detection ground electrode 322 has a potential that becomes a ground with respect to the detection signal electrode 321.

検出信号端子323は、図1に示すように固定部241、242のそれぞれの右側端部に形成されており、支持梁252、254に形成された検出信号配線(図示せず)を介して、検出信号電極321と電気的に接続されている。   As shown in FIG. 1, the detection signal terminal 323 is formed on the right end of each of the fixing portions 241 and 242, and via detection signal wiring (not shown) formed on the support beams 252 and 254, The detection signal electrode 321 is electrically connected.

検出接地端子324は、固定部241、242のそれぞれの長手方向中央部に形成されており、支持梁251〜254に形成された検出接地配線(図示せず)を介して検出接地電極322と電気的に接続されている。   The detection ground terminal 324 is formed at the center in the longitudinal direction of each of the fixing portions 241 and 242, and is electrically connected to the detection ground electrode 322 via detection ground wiring (not shown) formed on the support beams 251 to 254. Connected.

以上のような電極の構成としては、導電性を有していれば特に限定されないが、例えば、Cr(クロム)、W(タングステン)などのメタライズ層(下地層)に、Ni(ニッケル)、Au(金)、Ag(銀)、Cu(銅)などの各被膜を積層した金属被膜で構成することができる。   The configuration of the electrode as described above is not particularly limited as long as it has conductivity. For example, Ni (nickel), Au (metal) layer such as Cr (chromium), W (tungsten), etc. (Gold), Ag (silver), Cu (copper), etc. can be comprised by the metal film which laminated | stacked each film.

以上、センサー素子1の概略構成について説明した。
以上説明したように構成されたセンサー素子1では、センサー素子1に角速度が加わらない状態において、駆動信号端子313に駆動信号を入力することで駆動信号電極311と駆動接地電極312との間に電界が生じると、各駆動振動腕221〜224が図1中矢印aに示す方向に屈曲振動(駆動振動)を行う。このとき、駆動振動腕221、222と駆動振動腕223、224とが図1にて左右対称の振動を行っているため、基部21および検出振動腕231、232は、ほとんど振動しない。
The schematic configuration of the sensor element 1 has been described above.
In the sensor element 1 configured as described above, an electric field is generated between the drive signal electrode 311 and the drive ground electrode 312 by inputting a drive signal to the drive signal terminal 313 in a state where no angular velocity is applied to the sensor element 1. When this occurs, each of the drive vibration arms 221 to 224 performs bending vibration (drive vibration) in the direction indicated by the arrow a in FIG. At this time, since the drive vibration arms 221 and 222 and the drive vibration arms 223 and 224 perform bilaterally symmetric vibration in FIG. 1, the base 21 and the detection vibration arms 231 and 232 hardly vibrate.

この駆動振動を行っている状態で、z軸に沿った軸az(重心)周りの角速度ωzがセンサー素子1に加わると、検出振動(検出モードの振動)が励振される。具体的には、駆動振動腕221〜224および基部21の連結腕212、213に図1中矢印bで示す方向のコリオリの力が働き、新たな振動が励起される。これに伴い、この連結腕212、213の振動を打ち消すように、検出振動腕231、232に図1中矢印cに示す方向の検出振動が励起される。そして、この検出振動により検出信号電極321と検出接地電極322との間に発生した電荷を、検出信号端子323から検出信号として取り出し、この検出信号に基づいて角速度が求められる。   When the angular velocity ωz around the axis az (center of gravity) along the z-axis is applied to the sensor element 1 in the state where the driving vibration is performed, the detection vibration (vibration in the detection mode) is excited. Specifically, Coriolis force in the direction indicated by the arrow b in FIG. 1 acts on the drive vibrating arms 221 to 224 and the connecting arms 212 and 213 of the base portion 21 to excite new vibrations. As a result, detection vibrations in the direction indicated by the arrow c in FIG. 1 are excited in the detection vibration arms 231 and 232 so as to cancel the vibrations of the connecting arms 212 and 213. Then, the electric charge generated between the detection signal electrode 321 and the detection ground electrode 322 by this detection vibration is taken out from the detection signal terminal 323 as a detection signal, and the angular velocity is obtained based on this detection signal.

(駆動振動腕および検出振動腕の詳細な説明)
以下、駆動振動腕221〜224および検出振動腕231、232について詳述する。
(Detailed description of the drive vibration arm and detection vibration arm)
Hereinafter, the drive vibration arms 221 to 224 and the detection vibration arms 231 and 232 will be described in detail.

図5は、図1に示すセンサー素子が備える駆動振動腕の拡大平面図である。図6は、図5に示す第1貫通孔の他の形状を説明するための図である。図7は、図5に示す第1貫通孔の他の形状を説明するための図である。図8は、図1に示すセンサー素子が備える検出振動腕の拡大平面図である。なお、各図には、説明の便宜上、前述した図と同様のx軸、y軸およびz軸が図示されており、また、電極の図示を省略している。   FIG. 5 is an enlarged plan view of a drive vibration arm included in the sensor element shown in FIG. FIG. 6 is a view for explaining another shape of the first through hole shown in FIG. 5. FIG. 7 is a view for explaining another shape of the first through hole shown in FIG. 5. FIG. 8 is an enlarged plan view of a detection vibrating arm included in the sensor element shown in FIG. In each figure, for convenience of explanation, the same x-axis, y-axis, and z-axis as those in the above-described figures are shown, and the illustration of electrodes is omitted.

まず、駆動振動腕221について詳述する。なお、以下では、駆動振動腕221について代表的に説明するが、駆動振動腕222〜224については、駆動振動腕221と同様である。   First, the drive vibrating arm 221 will be described in detail. In the following, the drive vibration arm 221 will be described as a representative, but the drive vibration arms 222 to 224 are the same as the drive vibration arm 221.

前述したように、センサー素子1は、基部21(連結腕212を含む)と、基部21(連結腕212の途中)から「第1方向」であるy軸方向に延出している駆動振動腕221と、を備える。ここで、駆動振動腕221には、図5に示すように、基部21の厚さ方向(z軸方向)に貫通している少なくとも1つ(図示では3つ)の「第1貫通孔」である貫通孔2213が設けられている。これにより、駆動振動腕221に貫通孔を設けなかったり有底の溝を設けたりする場合に比べて、駆動振動腕221の駆動振動における熱弾性損失を低減するとともに駆動振動腕221における励振(駆動振動)の電界効率を高めることができ、駆動振動腕221の駆動振動のQ値を向上させることができる。   As described above, the sensor element 1 includes the base 21 (including the connecting arm 212) and the drive vibrating arm 221 extending from the base 21 (in the middle of the connecting arm 212) in the y-axis direction that is the “first direction”. And comprising. Here, as shown in FIG. 5, the drive vibrating arm 221 has at least one (first through hole in the figure) “first through hole” penetrating in the thickness direction (z-axis direction) of the base portion 21. A certain through hole 2213 is provided. As a result, the thermoelastic loss in the drive vibration of the drive vibration arm 221 is reduced and the excitation (drive) in the drive vibration arm 221 is reduced as compared with the case where the drive vibration arm 221 is not provided with a through hole or a bottomed groove. Vibration) and the Q value of the drive vibration of the drive vibration arm 221 can be improved.

特に、センサー素子1では、基部21の厚さ方向から見た平面視(以下、単に「平面視」ともいう)において、貫通孔2213のy軸方向(第1方向)に沿った長さをHLとし、貫通孔2213のy軸方向に直交する方向(x軸方向)に沿った長さ(幅)をHWとしたとき、HL/HWが1.3以上3.0以下である。これにより、前述した効果(熱弾性損失の低減および電界効率の向上)を十分に発揮させつつ、駆動振動腕221の駆動振動の共振の鋭さが低下することによるQ値の低下を抑制することができる。そのため、駆動振動腕221の不要振動によるノイズを低減し、検出感度を十分に向上させることができる。   In particular, in the sensor element 1, the length along the y-axis direction (first direction) of the through-hole 2213 in the plan view (hereinafter also simply referred to as “plan view”) viewed from the thickness direction of the base 21 is HL. When the length (width) along the direction (x-axis direction) perpendicular to the y-axis direction of the through hole 2213 is HW, HL / HW is 1.3 or more and 3.0 or less. Thus, it is possible to suppress the decrease in the Q value due to the decrease in the sharpness of the resonance of the drive vibration of the drive vibration arm 221 while fully exhibiting the above-described effects (reduction in thermoelastic loss and improvement in electric field efficiency). it can. Therefore, noise due to unnecessary vibration of the drive vibrating arm 221 can be reduced and detection sensitivity can be sufficiently improved.

これに対し、HL/HWが1.3よりも小さくなると、長さHLが短くなることによって貫通孔2213内に設ける駆動信号電極311または駆動接地電極312のy軸方向での長さも短くなるとともに駆動振動腕221の貫通孔2213が設けられていない部分のy軸方向での長さが長くなるため、前述した効果(熱弾性損失の低減および電界効率の向上)を十分に発揮させることが難しい。一方、HL/HWが3.0よりも大きくなると、駆動振動腕221の剛性が極端に低くなるため、駆動振動腕221の駆動振動モード以外の振動モードが発生しやすくなり、駆動振動腕221の駆動振動の共振の鋭さが低下することによってQ値が低下して、駆動振動腕221の不要振動によるノイズが増加し、その結果、検出感度が極端に低下してしまう。   On the other hand, when HL / HW is smaller than 1.3, the length HL is shortened, so that the length in the y-axis direction of the drive signal electrode 311 or the drive ground electrode 312 provided in the through hole 2213 is shortened. Since the length in the y-axis direction of the portion where the through-hole 2213 of the drive vibrating arm 221 is not provided becomes long, it is difficult to sufficiently exhibit the above-described effects (reduction in thermoelastic loss and improvement in electric field efficiency). . On the other hand, when HL / HW is greater than 3.0, the rigidity of the drive vibration arm 221 becomes extremely low, so that vibration modes other than the drive vibration mode of the drive vibration arm 221 are likely to occur, and the drive vibration arm 221 When the sharpness of the resonance of the drive vibration is lowered, the Q value is lowered, noise due to unnecessary vibration of the drive vibration arm 221 is increased, and as a result, the detection sensitivity is extremely lowered.

また、センサー素子1は、前述したように、1つの駆動振動腕221が貫通孔2213(第1貫通孔)を複数備える。これにより、貫通孔2213の数に応じて駆動信号電極311と駆動接地電極312とが対向する面積を大きくすることができ、駆動振動腕221における励振(駆動振動)の電界効率をより高めることができる。ここで、複数の貫通孔2213は、駆動振動腕221の延出方向に並んでおり、互いに隣り合う2つの貫通孔2213の間の長さL1は、特に限定されないが、長さHWに対して、0.3倍以上1.5倍以下であることが好ましく、0.5倍以上1.0倍以下であることがより好ましい。これにより、貫通孔2213を複数備える場合において、駆動振動腕221の不要振動を的確に低減することができる。なお、複数の貫通孔2213のそれぞれの形状、寸法は、互いに等しいのが好ましいが、異なっていてもよい。   In the sensor element 1, as described above, one drive vibrating arm 221 includes a plurality of through holes 2213 (first through holes). Thus, the area where the drive signal electrode 311 and the drive ground electrode 312 face each other can be increased according to the number of the through holes 2213, and the electric field efficiency of excitation (drive vibration) in the drive vibration arm 221 can be further increased. it can. Here, the plurality of through holes 2213 are arranged in the extending direction of the drive vibrating arm 221, and the length L1 between two adjacent through holes 2213 is not particularly limited, but with respect to the length HW It is preferably 0.3 times or more and 1.5 times or less, and more preferably 0.5 times or more and 1.0 times or less. Thereby, in the case where a plurality of through holes 2213 are provided, unnecessary vibrations of the drive vibrating arm 221 can be accurately reduced. The shapes and dimensions of the plurality of through holes 2213 are preferably equal to each other, but may be different.

本実施形態では、貫通孔2213のx軸方向での幅(長さHW)は、貫通孔2213のy軸方向での両端側に向かうにしたがって小さくなっている。図示では、各貫通孔2213(第1貫通孔)は、平面視で12角形をなしている。ここで、各貫通孔2213の平面視での輪郭は、y軸方向に沿った2つの第1の辺と、x軸方向に沿った2つ第2の辺と、2つの第1の辺に接続されている4つの第3の辺と、2つの第2の辺と4つの第3の辺とを接続している4つの第4の辺と、を有する。そして、各第2の辺の長さは、各第1の辺の長さよりも長い。また、各第3の辺の長さは、各第4の辺の長さよりも長い。   In the present embodiment, the width (length HW) of the through hole 2213 in the x-axis direction becomes smaller toward the both end sides of the through hole 2213 in the y-axis direction. In the drawing, each through hole 2213 (first through hole) has a dodecagonal shape in plan view. Here, the outline of each through-hole 2213 in a plan view includes two first sides along the y-axis direction, two second sides along the x-axis direction, and two first sides. There are four third sides that are connected, and four fourth sides that connect the two second sides and the four third sides. The length of each second side is longer than the length of each first side. In addition, the length of each third side is longer than the length of each fourth side.

このように貫通孔2213が平面視で8角形以上の多角形(図示では12角形)であることにより、駆動信号電極311と駆動接地電極312との対向する面積を大きくしつつ、駆動振動腕221の駆動振動に伴って貫通孔2213の周辺部に生じる熱(弾性熱)を低減し、駆動振動腕221の駆動振動における熱弾性損失をより低減することができる。そのため、駆動振動腕221の駆動振動のQ値をより向上させることができる。また、このような平面視形状の貫通孔2213は、エッチングにより形成が容易であるという利点もある。   Thus, the through-hole 2213 is an octagon or more polygon (in the figure, a dodecagon) in a plan view, so that the opposing area between the drive signal electrode 311 and the drive ground electrode 312 is increased, and the drive vibrating arm 221 is increased. The heat (elastic heat) generated in the peripheral portion of the through-hole 2213 due to the drive vibration can be reduced, and the thermoelastic loss in the drive vibration of the drive vibration arm 221 can be further reduced. Therefore, the Q value of the drive vibration of the drive vibration arm 221 can be further improved. In addition, such a through-hole 2213 having a plan view has an advantage that it can be easily formed by etching.

これに対し、例えば、図6に示す貫通孔2213X1のように幅(HW)が一定であると、駆動信号電極311と駆動接地電極312とが実質的に対向する面積(駆動力に寄与する電界が生じる領域)を大きくすることができるものの、前述したような貫通孔2213を設けた場合に比べて、腕部2211の駆動振動における熱弾性損失が大きくなる。これは、平面視における貫通孔2213の角部において、駆動振動腕221の駆動振動に伴って生じる応力が大きいため、腕部2211の幅方向での一方側と他方側とでの温度差が大きくなるためである。   On the other hand, for example, when the width (HW) is constant as in the through hole 2213X1 shown in FIG. 6, the area where the drive signal electrode 311 and the drive ground electrode 312 substantially face each other (the electric field contributing to the drive force). However, the thermoelastic loss in the driving vibration of the arm portion 2211 is larger than that in the case where the through hole 2213 is provided as described above. This is because the stress generated by the drive vibration of the drive vibration arm 221 is large at the corner portion of the through-hole 2213 in plan view, so that the temperature difference between one side and the other side in the width direction of the arm portion 2211 is large. It is to become.

また、図7に示す貫通孔2213X2のように、前述した貫通孔2213X1の角部を単に切り欠いた形状とすると、腕部2211の駆動振動における熱弾性損失を小さくすることができたとしても、駆動信号電極311と駆動接地電極312との対向する面積が小さくなってしまう。   Further, if the shape of the through hole 2213X1 described above is simply cut out as in the through hole 2213X2 shown in FIG. 7, even if the thermoelastic loss in the driving vibration of the arm portion 2211 can be reduced, The opposing area between the drive signal electrode 311 and the drive ground electrode 312 is reduced.

このようなことから、貫通孔2213(第1貫通孔)は、平面視で8角形以上(より好ましくは12角形以上)の多角形、流線型、楕円形のうちのいずれかの形状であることが好ましい。すなわち、貫通孔2213の平面視形状は、12角形に限定されず、例えば、8角形以上の他の多角形、流線型、楕円形のうちのいずれかの形状であってもよく、この場合であっても、前述したのと同様の効果を得ることができる。また、図示では、貫通孔2213の平面視形状がy軸方向で対称であるが非対称であってもよい。また、貫通孔2213の平面視形状は、駆動振動腕221の不要振動を低減する観点から、x軸方向で対称であることが好ましい。   For this reason, the through-hole 2213 (first through-hole) may be in the shape of an octagon or more (more preferably a dodecagon or more) polygon, streamline, or ellipse in plan view. preferable. That is, the shape of the through hole 2213 in plan view is not limited to a dodecagon, and may be any other shape such as an octagon or other polygon, streamline, or ellipse. However, the same effect as described above can be obtained. In the drawing, the shape of the through hole 2213 in plan view is symmetric in the y-axis direction, but may be asymmetric. In addition, the plan view shape of the through hole 2213 is preferably symmetric in the x-axis direction from the viewpoint of reducing unnecessary vibration of the drive vibrating arm 221.

また、図2に示すように、駆動振動腕221は、y軸方向(第1方向)に垂直な断面で見たとき、貫通孔2213(第1貫通孔)により2分されている2つの壁部2211a、2211bを有する。この2つの壁部2211a、2211bは、それぞれ、貫通孔2213(第1貫通孔)の貫通方向(z軸方向)での一方側(図中上側)から他方側(図中下側)に向けて厚さ(幅W1)が減少している。換言すると、貫通孔2213の長さHWは、z軸方向に沿って変化(減少または増加)している。これにより、駆動振動腕221に幅W1の狭い部分を有する壁部2211a、2211bを比較的簡単に(例えば貫通孔2213をエッチングにより形成する際のサイドエッチングを利用して)形成することができる。そのため、駆動振動腕221における励振の電界効率をより高めることができる。   Further, as shown in FIG. 2, the drive vibrating arm 221 has two walls divided by a through hole 2213 (first through hole) when viewed in a cross section perpendicular to the y-axis direction (first direction). Parts 2211a and 2211b. The two wall portions 2211a and 2211b are respectively directed from one side (upper side in the figure) to the other side (lower side in the figure) in the penetration direction (z-axis direction) of the through hole 2213 (first through hole). The thickness (width W1) is decreasing. In other words, the length HW of the through hole 2213 changes (decreases or increases) along the z-axis direction. As a result, the wall portions 2211a and 2211b having narrow portions of the width W1 can be formed on the drive vibrating arm 221 relatively easily (for example, using side etching when the through hole 2213 is formed by etching). Therefore, the electric field efficiency of excitation in the drive vibrating arm 221 can be further increased.

ここで、図示では、各壁部2211a、2211bがz軸方向での一方側から他方側に向けて厚さW1が単調減少(連続的かつ一定の減少率で減少)しているが、その減少率がz軸方向での一方側から他方側に向けて変化していてもよいし、各壁部2211a、2211bがz軸方向での一方側から他方側に向けて厚さが段階的に変化していてもよい。また、図示では、壁部2211a、2211bのそれぞれの両側面がz軸方向に対して傾斜しているが、両側面のうちの一方の側面(すなわち貫通孔2213の壁面または腕部2211の側面)がz軸に対して平行であってもよい。また、z軸方向に対する壁部2211a、2211bの側面の傾斜角度は、特に限定されないが、10°以下であることが好ましい。   Here, in the figure, the thicknesses W1 of the wall portions 2211a and 2211b monotonously decrease from one side to the other side in the z-axis direction (continuously and at a constant reduction rate). The rate may change from one side to the other side in the z-axis direction, and the thickness of each wall portion 2211a, 2211b changes stepwise from one side to the other side in the z-axis direction. You may do it. Also, in the drawing, both side surfaces of the wall portions 2211a and 2211b are inclined with respect to the z-axis direction, but one side surface (that is, the wall surface of the through-hole 2213 or the side surface of the arm portion 2211). May be parallel to the z-axis. Moreover, the inclination angle of the side surfaces of the wall portions 2211a and 2211b with respect to the z-axis direction is not particularly limited, but is preferably 10 ° or less.

また、図5に示すように、駆動振動腕221の腕部2211の両側面のそれぞれには、隣り合う2つの貫通孔2213の間の部分に対応する位置に、壁部2211a、2211bがそれぞれ外方(−x軸方向および+x軸方向)へ突出して形成された突出部2216が設けられている。そのため、平面視において、互いに隣り合う2つの貫通孔2213(第1貫通孔)の間の位置における駆動振動腕221のy軸方向(第1方向)に直交する方向(x軸方向)に沿った幅W3は、貫通孔2213(第1貫通孔)の位置における駆動振動腕221のy軸方向(第1方向)に直交する方向(x軸方向)に沿った幅W4よりも大きい。これにより、駆動振動腕221における励振の電界効率を優れたものとしつつ、駆動振動腕221の耐衝撃性を高めることができる。なお、幅W3は、平面視において、互いに隣り合う2つの貫通孔2213の間の位置における駆動振動腕221のy軸方向に直交する方向に沿った幅の値の平均値である。   Further, as shown in FIG. 5, wall portions 2211 a and 2211 b are respectively provided on both side surfaces of the arm portion 2211 of the drive vibrating arm 221 at positions corresponding to portions between two adjacent through holes 2213. Protruding portions 2216 are formed so as to protrude in the direction (−x axis direction and + x axis direction). Therefore, in plan view, along the direction (x-axis direction) orthogonal to the y-axis direction (first direction) of the drive vibrating arm 221 at a position between two adjacent through-holes 2213 (first through-hole). The width W3 is larger than the width W4 along the direction (x-axis direction) orthogonal to the y-axis direction (first direction) of the drive vibrating arm 221 at the position of the through-hole 2213 (first through-hole). Thereby, it is possible to improve the shock resistance of the drive vibrating arm 221 while improving the electric field efficiency of excitation in the drive vibrating arm 221. The width W3 is an average value of width values along a direction orthogonal to the y-axis direction of the drive vibrating arm 221 at a position between two adjacent through holes 2213 in plan view.

ここで、突出部2216のy軸方向での長さL2は、互いに隣り合う2つの貫通孔2213間の長さL1よりも大きい。これにより、駆動振動腕221の耐衝撃性を的確に高めることができる。なお、長さL2が長さL1よりも短くても、突出部2216がない場合に比べて、駆動振動腕221の耐衝撃性を高めることができる。   Here, the length L2 of the protruding portion 2216 in the y-axis direction is larger than the length L1 between two adjacent through holes 2213. Thereby, the impact resistance of the drive vibrating arm 221 can be improved accurately. Even when the length L2 is shorter than the length L1, the impact resistance of the drive vibrating arm 221 can be improved as compared with the case where the protrusion 2216 is not provided.

また、突出部2216のx軸方向での長さL3は、特に限定されないが、幅W1に対して、0.05倍以上0.3倍以下であることが好ましく、0.1倍以上0.2倍以下であることがより好ましい。これにより、駆動振動腕221の必要以上の剛性の増加を抑えつつ、駆動振動腕221の耐衝撃性を高めることができる。   Further, the length L3 of the protruding portion 2216 in the x-axis direction is not particularly limited, but is preferably 0.05 times or more and 0.3 times or less with respect to the width W1, and is 0.1 times or more and 0.00. More preferably, it is 2 times or less. Thereby, the impact resistance of the drive vibration arm 221 can be enhanced while suppressing an increase in the rigidity of the drive vibration arm 221 more than necessary.

また、突出部2216は、y軸方向での一方側および他方側のそれぞれに向けて、x軸方向での長さが連続的に小さくなっている。これにより、駆動振動腕221が駆動振動したときに駆動振動腕221に不本意な応力が生じるのを低減することができる。なお、突出部2216の平面視形状は、図示の形状に限定されず、例えば、矩形をなしていてもよい。   Further, the protrusion 2216 has a length in the x-axis direction that continuously decreases toward one side and the other side in the y-axis direction. As a result, it is possible to reduce the occurrence of unintentional stress on the drive vibration arm 221 when the drive vibration arm 221 vibrates. In addition, the planar view shape of the protrusion part 2216 is not limited to the shape of illustration, For example, you may comprise the rectangle.

また、駆動振動腕221は、腕部2211の基端部に設けられていて先端側から基端側に向かって幅が拡がるテーパー部2214と、腕部2211の先端部に設けられていて基端側から先端側に向けて幅が拡がるテーパー部2215と、を有する。テーパー部2214により腕部2211と基部21との間の応力を低減し、駆動振動腕221の耐衝撃性を高めることができる。また、テーパー部2215により腕部2211と幅広部2212との間の応力を低減し、この点でも、駆動振動腕221の耐衝撃性を高めることができる。   Further, the drive vibration arm 221 is provided at the proximal end portion of the arm portion 2211 and has a tapered portion 2214 whose width increases from the distal end side toward the proximal end side, and is provided at the distal end portion of the arm portion 2211 and is proximal to the proximal end portion. And a tapered portion 2215 whose width increases from the side toward the tip side. The taper portion 2214 can reduce the stress between the arm portion 2211 and the base portion 21, and can improve the impact resistance of the drive vibration arm 221. Further, the taper portion 2215 can reduce the stress between the arm portion 2211 and the wide portion 2212, and the impact resistance of the drive vibrating arm 221 can also be improved in this respect.

次に、検出振動腕231について詳述する。なお、以下では、検出振動腕231について代表的に説明するが、検出振動腕232については、検出振動腕231と同様である。   Next, the detection vibrating arm 231 will be described in detail. In the following, the detection vibrating arm 231 will be representatively described, but the detection vibrating arm 232 is the same as the detection vibrating arm 231.

前述したように、センサー素子1は、基部21(本体部211)から「第2方向」であるy軸方向に延出している検出振動腕231を備える。ここで、検出振動腕231には、図8に示すように、基部21の厚さ方向(z軸方向)に貫通している少なくとも1つ(図示では2つ)の「第2貫通孔」である貫通孔2313が設けられている。これにより、検出振動腕231に貫通孔を設けなかったり有底の溝を設けたりする場合に比べて、検出振動腕231における検出の電界効率を高めることができる。   As described above, the sensor element 1 includes the detection vibrating arm 231 extending in the y-axis direction that is the “second direction” from the base portion 21 (main body portion 211). Here, as shown in FIG. 8, the detection vibrating arm 231 has at least one (second through hole) “second through-hole” penetrating in the thickness direction (z-axis direction) of the base portion 21. A certain through hole 2313 is provided. Thereby, the electric field efficiency of detection in the detection vibrating arm 231 can be increased as compared with the case where the detection vibrating arm 231 is not provided with a through hole or a bottomed groove is provided.

特に、センサー素子1では、平面視において、貫通孔2313(第2貫通孔)のy軸方向(第2方向)に沿った長さをHL2とし、貫通孔2313(第2貫通孔)のy軸方向(第2方向)に直交する方向(x軸方向)に沿った長さをHW2としたとき、HL2/HW2がHL/HWよりも大きい。これにより、検出振動腕231における検出の電界効率を高めるとともに、検出振動腕231の検出振動のQ値を小さくする(これにより、検出振動腕231が駆動振動腕221の駆動振動に伴って振動してしまう不要振動が低減され、検出振動腕231の検出振動を的確に励振させやすくする)ことができる。そのため、検出感度をより向上させることができる。   In particular, in the sensor element 1, in plan view, the length along the y-axis direction (second direction) of the through hole 2313 (second through hole) is HL2, and the y axis of the through hole 2313 (second through hole) is When the length along the direction (x-axis direction) orthogonal to the direction (second direction) is HW2, HL2 / HW2 is larger than HL / HW. As a result, the electric field efficiency of detection in the detection vibration arm 231 is increased and the Q value of the detection vibration of the detection vibration arm 231 is decreased (the detection vibration arm 231 vibrates with the drive vibration of the drive vibration arm 221). Unnecessary vibrations can be reduced, and the detection vibration of the detection vibration arm 231 can be easily excited accurately). Therefore, the detection sensitivity can be further improved.

また、センサー素子1は、1つの検出振動腕231が貫通孔2313(第2貫通孔)を複数備える。これにより、貫通孔2313の数に応じて検出信号電極321と検出接地電極322とが対向する面積を大きくすることができ、検出振動腕における検出の電界効率をより高めることができる。ここで、複数の貫通孔2313は、検出振動腕231の延出方向に並んでおり、互いに隣り合う2つの貫通孔2313の間の長さは、特に限定されないが、長さHW2に対して、0.3倍以上1.5倍以下であることが好ましく、0.5倍以上1.0倍以下であることがより好ましい。これにより、貫通孔2313を複数備える場合において、検出振動腕231の不要振動を的確に低減することができる。なお、複数の貫通孔2313のそれぞれの形状、寸法は、互いに等しいのが好ましいが、異なっていてもよい。   In the sensor element 1, one detection vibrating arm 231 includes a plurality of through holes 2313 (second through holes). Thereby, the area where the detection signal electrode 321 and the detection ground electrode 322 face each other can be increased according to the number of the through holes 2313, and the electric field efficiency of detection in the detection vibrating arm can be further increased. Here, the plurality of through holes 2313 are arranged in the extending direction of the detection vibrating arm 231, and the length between the two adjacent through holes 2313 is not particularly limited, but with respect to the length HW2 It is preferably 0.3 times or more and 1.5 times or less, and more preferably 0.5 times or more and 1.0 times or less. Thereby, in the case where a plurality of through holes 2313 are provided, the unnecessary vibration of the detection vibrating arm 231 can be accurately reduced. The shapes and dimensions of the plurality of through holes 2313 are preferably equal to each other, but may be different.

また、本実施形態では、1つの検出振動腕231に設けられている貫通孔2313の数が、1つの駆動振動腕221に設けられている貫通孔2213の数よりも少ない。これにより、検出振動腕231に貫通孔2313を複数設けた場合においても、貫通孔2313のy軸方向での長さHL2を貫通孔2213のy軸方向での長さよりも長くすることができる。そのため、検出振動腕231における検出の電界効率をより高めることができる。また、貫通孔2313のy軸方向での長さHL2が長くなるほど、検出振動腕231の検出振動のQ値を小さくすることができるため、検出感度をより向上させることができる。   In this embodiment, the number of through holes 2313 provided in one detection vibrating arm 231 is smaller than the number of through holes 2213 provided in one driving vibrating arm 221. Thereby, even when a plurality of through holes 2313 are provided in the detection vibrating arm 231, the length HL2 of the through hole 2313 in the y-axis direction can be made longer than the length of the through-hole 2213 in the y-axis direction. Therefore, the electric field efficiency of detection in the detection vibrating arm 231 can be further increased. Further, as the length HL2 of the through-hole 2313 in the y-axis direction becomes longer, the Q value of the detection vibration of the detection vibration arm 231 can be reduced, so that the detection sensitivity can be further improved.

本実施形態では、貫通孔2313(第2貫通孔)は、平面視で矩形の角部を丸めた形状をなしている。したがって、貫通孔2313(第2貫通孔)は、平面視で、y軸方向(第2方向)に沿った2つの辺と、y軸方向(第2方向)に直交する方向(x軸方向)に沿った2つの辺とを有する形状である。これにより、検出信号電極321と検出接地電極322との対向する面積を大きくし、検出振動腕231における検出の電界効率をより高めることができる。なお、貫通孔2313の平面視形状は、矩形であってもよいが、矩形の角部を丸める(あるいは傾斜させる)ことで、検出振動腕231の機械的強度を優れたものとすることができ、また、エッチングにより貫通孔2313を形成しやすいという利点がある。   In the present embodiment, the through hole 2313 (second through hole) has a shape in which a rectangular corner is rounded in a plan view. Accordingly, the through hole 2313 (second through hole) has two sides along the y-axis direction (second direction) and a direction (x-axis direction) orthogonal to the y-axis direction (second direction) in plan view. And has two sides along the line. Thereby, the opposing area of the detection signal electrode 321 and the detection ground electrode 322 can be increased, and the electric field efficiency of detection in the detection vibrating arm 231 can be further increased. Although the through hole 2313 may have a rectangular shape in plan view, the mechanical strength of the detection vibrating arm 231 can be improved by rounding (or inclining) the corners of the rectangle. In addition, there is an advantage that the through hole 2313 can be easily formed by etching.

また、図4に示すように、検出振動腕231は、y軸方向(第2方向)に垂直な断面で見たとき、貫通孔2313(第2貫通孔)により2分されている2つの壁部2311a、2311bを有する。この2つの壁部2311a、2311bは、それぞれ、貫通孔2313(第2貫通孔)の貫通方向(z軸方向)での一方側(図中上側)から他方側(図中下側)に向けて厚さが減少している。換言すると、貫通孔2313の長さHW2は、z軸方向に沿って変化(減少または増加)している。これにより、検出振動腕231に幅W2の狭い部分を有する壁部2311a、2311bを比較的簡単に(例えば貫通孔2313をエッチングにより形成する際のサイドエッチングを利用して)形成することができる。そのため、検出振動腕231における検出の電界効率をより高めることができる。   Further, as shown in FIG. 4, the detection vibrating arm 231 has two walls divided by a through hole 2313 (second through hole) when viewed in a cross section perpendicular to the y-axis direction (second direction). Parts 2311a and 2311b. The two wall portions 2311a and 2311b are respectively directed from one side (upper side in the figure) to the other side (lower side in the figure) in the penetration direction (z-axis direction) of the through hole 2313 (second through hole). The thickness is decreasing. In other words, the length HW2 of the through hole 2313 changes (decreases or increases) along the z-axis direction. As a result, the wall portions 2311a and 2311b having narrow portions of the width W2 can be formed on the detection vibrating arm 231 relatively easily (for example, by using side etching when the through hole 2313 is formed by etching). Therefore, the electric field efficiency of detection in the detection vibrating arm 231 can be further increased.

ここで、前述したように、駆動振動腕221は、y軸方向(第1方向)に垂直な断面で見たとき、貫通孔2213(第1貫通孔)により2分されている2つの壁部2211a、2211bを有しているが、検出振動腕231が有する2つの壁部2311a、2311bの厚さの減少率は、それぞれ、駆動振動腕221が有する壁部2211a、2211bの厚さの減少率よりも大きいことが好ましい。すなわち、駆動振動腕221が有する2つの壁部2211a、2211bは、それぞれ、貫通孔2213(第1貫通孔)の貫通方向(z軸方向)での一方側(図2中上側)から他方側(図2中下側)に向けて厚さW1が、一定であるか、または、検出振動腕231が有する壁部2311a、2311bの厚さW2の減少率よりも小さい減少率で減少していることが好ましい。これにより、駆動振動腕221の不要振動を低減し、その結果、検出感度をより向上させることができる。   Here, as described above, the drive vibrating arm 221 has two wall portions divided into two by the through hole 2213 (first through hole) when viewed in a cross section perpendicular to the y-axis direction (first direction). Although there are 2211a and 2211b, the reduction rate of the thickness of the two wall portions 2311a and 2311b of the detection vibration arm 231 is the reduction rate of the thickness of the wall portions 2211a and 2211b of the drive vibration arm 221. Is preferably larger. That is, the two wall portions 2211a and 2211b included in the drive vibrating arm 221 are each from one side (upper side in FIG. 2) to the other side (upper side in FIG. 2) of the through hole 2213 (first through hole) in the penetrating direction (z-axis direction). The thickness W1 is constant toward the lower side in FIG. 2 or is decreasing at a reduction rate smaller than the reduction rate of the thickness W2 of the wall portions 2311a and 2311b of the detection vibrating arm 231. Is preferred. Thereby, the unnecessary vibration of the drive vibration arm 221 can be reduced, and as a result, the detection sensitivity can be further improved.

また、図示では、各壁部2311a、2311bがz軸方向での一方側から他方側に向けて厚さW2が単調減少(連続的かつ一定の減少率で減少)しているが、その減少率がz軸方向での一方側から他方側に向けて変化していてもよいし、各壁部2311a、2311bがz軸方向での一方側から他方側に向けて厚さが段階的に変化していてもよい。また、図示では、壁部2311a、2311bのそれぞれの両側面がz軸方向に対して傾斜しているが、両側面のうちの一方の側面(すなわち貫通孔2313の壁面または腕部2311の側面)がz軸に対して平行であってもよい。また、z軸方向に対する壁部2311a、2311bの側面の傾斜角度は、特に限定されないが、10°以下であることが好ましい。   In the figure, the thickness W2 of each wall portion 2311a, 2311b monotonously decreases from one side to the other side in the z-axis direction (continuously and at a constant reduction rate). May change from one side to the other side in the z-axis direction, and the thickness of each wall portion 2311a, 2311b changes stepwise from one side to the other side in the z-axis direction. It may be. Further, in the drawing, both side surfaces of the wall portions 2311a and 2311b are inclined with respect to the z-axis direction, but one side surface of the both side surfaces (that is, the wall surface of the through hole 2313 or the side surface of the arm portion 2311). May be parallel to the z-axis. Moreover, the inclination angle of the side surfaces of the wall portions 2311a and 2311b with respect to the z-axis direction is not particularly limited, but is preferably 10 ° or less.

また、図8に示すように、検出振動腕231の腕部2311の両側面のそれぞれには、隣り合う2つの貫通孔2313の間の部分に対応する位置に、壁部2311a、2311bがそれぞれ外方(−x軸方向および+x軸方向)へ突出して形成された突出部2316が設けられている。そのため、平面視において、互いに隣り合う2つの貫通孔2313(第2貫通孔)の間の位置における検出振動腕231のy軸方向(第2方向)に直交する方向(x軸方向)に沿った幅は、貫通孔2313(第2貫通孔)の位置における検出振動腕231のy軸方向(第2方向)に直交する方向(x軸方向)に沿った幅よりも大きい。これにより、検出振動腕231における検出の電界効率を優れたものとしつつ、検出振動腕231の耐衝撃性を高めることができる。なお、検出振動腕231における突出部2316の構成は、前述した駆動振動腕221における突出部2216の構成と同様である。また、平面視において、互いに隣り合う2つの貫通孔2313の間の位置における検出振動腕231のy軸方向に直交する方向に沿った幅は、当該幅の値の平均値である。   Further, as shown in FIG. 8, on both side surfaces of the arm portion 2311 of the detection vibrating arm 231, wall portions 2311a and 2311b are respectively provided at positions corresponding to portions between two adjacent through holes 2313. Protruding portions 2316 are formed so as to protrude in the direction (−x axis direction and + x axis direction). Therefore, in plan view, along the direction (x-axis direction) orthogonal to the y-axis direction (second direction) of the detection vibrating arm 231 at a position between two adjacent through-holes 2313 (second through-hole). The width is larger than the width along the direction (x-axis direction) orthogonal to the y-axis direction (second direction) of the detection vibrating arm 231 at the position of the through-hole 2313 (second through-hole). Thereby, it is possible to improve the impact resistance of the detection vibrating arm 231 while improving the electric field efficiency of detection in the detection vibrating arm 231. The configuration of the protruding portion 2316 in the detection vibrating arm 231 is the same as the configuration of the protruding portion 2216 in the drive vibrating arm 221 described above. In plan view, the width along the direction orthogonal to the y-axis direction of the detection vibrating arm 231 at a position between two adjacent through holes 2313 is an average value of the width values.

また、検出振動腕231は、腕部2311の基端部に設けられていて先端側から基端側に向かって幅が拡がるテーパー部2314と、腕部2311の先端部に設けられていて基端側から先端側に向けて幅が拡がるテーパー部2315と、を有する。テーパー部2314により腕部2311と基部21との間の応力を低減し、検出振動腕231の耐衝撃性を高めることができる。また、テーパー部2315により腕部2311と幅広部2312との間の応力を低減し、この点でも、検出振動腕231の耐衝撃性を高めることができる。   Further, the detection vibrating arm 231 is provided at the proximal end portion of the arm portion 2311 and has a taper portion 2314 whose width increases from the distal end side toward the proximal end side, and a proximal end portion provided at the distal end portion of the arm portion 2311. And a tapered portion 2315 whose width increases from the side toward the tip side. The taper portion 2314 can reduce the stress between the arm portion 2311 and the base portion 21, and can improve the shock resistance of the detection vibrating arm 231. In addition, the taper portion 2315 can reduce the stress between the arm portion 2311 and the wide portion 2312, and the impact resistance of the detection vibrating arm 231 can also be improved in this respect.

<第2実施形態>
図9は、本発明の第2実施形態に係るセンサー素子を示す平面図である。なお、図9では、説明の便宜上、前述した図と同様のx軸、y軸およびz軸が図示されている。また、図9では、説明の便宜上、各電極の図示を省略している。
Second Embodiment
FIG. 9 is a plan view showing a sensor element according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 9, for convenience of explanation, the same x-axis, y-axis, and z-axis as those in the above-described figure are shown. Moreover, in FIG. 9, illustration of each electrode is abbreviate | omitted for convenience of explanation.

図9に示すセンサー素子1Aは、圧電基板2Aを備えており、この圧電基板2Aは、前述した第1実施形態の基部21に代えて、基部21Aを備える以外は、第1実施形態の圧電基板2と同様である。   A sensor element 1A shown in FIG. 9 includes a piezoelectric substrate 2A. The piezoelectric substrate 2A includes the base 21A instead of the base 21 of the first embodiment described above, and includes the piezoelectric substrate of the first embodiment. Same as 2.

基部21Aは、中心部に位置する本体部211と、本体部211から−x軸方向に延出している連結腕212A(支持腕)と、本体部211から+x軸方向に延出している連結腕213A(支持腕)と、を有している。そして、連結腕212Aには、z軸方向に貫通している貫通孔2121が設けられている。同様に、連結腕213Aには、z軸方向に貫通している貫通孔2131が設けられている。   21 A of base parts are the main-body part 211 located in a center part, the connection arm 212A (support arm) extended from the main-body part 211 to the -x-axis direction, and the connection arm extended from the main-body part 211 to the + x-axis direction. 213A (supporting arm). The connecting arm 212A is provided with a through hole 2121 penetrating in the z-axis direction. Similarly, the connecting arm 213A is provided with a through hole 2131 penetrating in the z-axis direction.

このように、基部21Aは、x軸方向(第3方向)に延在し、基部21Aの厚さ方向に貫通している少なくとも1つ(図示では1つ)の「第3貫通孔」である貫通孔2121、2131が設けられている「支持腕」である連結腕212A、213Aを備える。このような連結腕212A、213Aに設けられている貫通孔2121、2131においては、平面視において、貫通孔2121、2131(第3貫通孔)のx軸方向(第3方向)に沿った長さをHL3とし、貫通孔2121、2131(第3貫通孔)のx軸方向(第3方向)に直交する方向(y軸方向)に沿った長さをHW3としたとき、HL3/HW3がHL/HWよりも大きいことが好ましい。これにより、連結腕212A、213Aの振動のQ値を小さくする(これにより、連結腕212A、213Aの不要振動が低減される)ことができる。そのため、検出感度をより向上させることができる。   Thus, the base portion 21A is at least one (third through hole) extending in the x-axis direction (third direction) and penetrating in the thickness direction of the base portion 21A. The connecting arms 212A and 213A, which are “supporting arms” provided with through holes 2121 and 2131, are provided. In the through holes 2121 and 2131 provided in the connecting arms 212A and 213A, the length along the x-axis direction (third direction) of the through holes 2121 and 2131 (third through hole) in plan view. Is HL3, and the length along the direction (y-axis direction) perpendicular to the x-axis direction (third direction) of the through holes 2121, 2131 (third through-hole) is HW3, HL3 / HW3 is HL / It is preferable that it is larger than HW. Thereby, the Q value of the vibration of the connecting arms 212A and 213A can be reduced (thereby reducing unnecessary vibration of the connecting arms 212A and 213A). Therefore, the detection sensitivity can be further improved.

ここで、駆動振動腕221の延出方向である「第1方向」および検出振動腕231の延出方向である「第2方向」は、互いに平行であり、かつ、連結腕212A、213Aの延在方向である「第3方向」に直交する。これにより、優れた検出感度を有する、いわゆるダブルT型のセンサー素子1Aを実現することができる。   Here, the “first direction” that is the extending direction of the drive vibrating arm 221 and the “second direction” that is the extending direction of the detection vibrating arm 231 are parallel to each other, and the connecting arms 212A and 213A are extended. It is orthogonal to the “third direction” that is the current direction. As a result, a so-called double T-type sensor element 1A having excellent detection sensitivity can be realized.

<第3実施形態>
図10は、本発明の第3実施形態に係るセンサー素子を示す平面図である。図11は、図10中のD−D線断面図である。図12は、図10中のE−E線断面図である。
<Third Embodiment>
FIG. 10 is a plan view showing a sensor element according to the third embodiment of the present invention. 11 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.

なお、これらの各図においても説明の便宜上、前述した図と同様のx軸、y軸およびz軸が図示されている。また、図10では、説明の便宜上、各電極の図示を省略している。   In these drawings, for convenience of explanation, the same x-axis, y-axis, and z-axis as those in the above-described drawings are shown. In FIG. 10, illustration of each electrode is omitted for convenience of explanation.

図10に示すセンサー素子1Bは、y軸に平行な軸ayまわりの角速度を検出可能な角速度検出素子(ジャイロ素子)である。このセンサー素子1Bは、圧電基板4と、圧電基板4に形成された電極(図11および図12参照)と、を有している。   A sensor element 1B shown in FIG. 10 is an angular velocity detection element (gyro element) capable of detecting an angular velocity around an axis ay parallel to the y axis. The sensor element 1B includes a piezoelectric substrate 4 and electrodes (see FIGS. 11 and 12) formed on the piezoelectric substrate 4.

−圧電基板−
圧電基板4は、前述した第1実施形態の圧電基板2と同様、Zカット水晶板で構成されている。この圧電基板4は、基部41と、駆動振動腕421、422と、検出振動腕431、432と、調整振動腕441、442と、支持部(枠体)45と、4つの連結部461、462、463、464とを有し、これらが一体的に形成されている。
-Piezoelectric substrate-
The piezoelectric substrate 4 is composed of a Z-cut quartz plate, like the piezoelectric substrate 2 of the first embodiment described above. The piezoelectric substrate 4 includes a base 41, drive vibration arms 421 and 422, detection vibration arms 431 and 432, adjustment vibration arms 441 and 442, a support portion (frame body) 45, and four connection portions 461 and 462. , 463, 464, which are integrally formed.

駆動振動腕421、422は、それぞれ、基部41から−y軸方向に延出している。また、駆動振動腕421、422は、x軸方向に沿って並んで配置されている。   The drive vibrating arms 421 and 422 respectively extend from the base 41 in the −y axis direction. The drive vibrating arms 421 and 422 are arranged side by side along the x-axis direction.

この駆動振動腕421は、基部41から延出している腕部4211と、腕部4211の先端側に設けられていて腕部4211よりも幅の広い幅広部4212と、腕部4211にその延出方向に並んで設けられている複数(図示では6つ)の貫通孔4213と、を有する。同様に、駆動振動腕422は、基部41から延出している腕部4221と、腕部4221の先端側に設けられていて腕部4221よりも幅の広い幅広部4222と、腕部4221にその延出方向に並んで設けられている複数(図示では6つ)の貫通孔4223と、を有する。   The drive vibration arm 421 includes an arm part 4211 extending from the base part 41, a wide part 4212 provided on the distal end side of the arm part 4211 and wider than the arm part 4211, and an extension extending to the arm part 4211. And a plurality (six in the drawing) of through holes 4213 provided side by side in the direction. Similarly, the drive vibration arm 422 includes an arm portion 4221 extending from the base portion 41, a wide portion 4222 provided on the distal end side of the arm portion 4221 and wider than the arm portion 4221, and the arm portion 4221. And a plurality (six in the drawing) of through holes 4223 provided side by side in the extending direction.

このような駆動振動腕421、422では、幅広部4212、4222(ハンマーヘッド)を設けることによって、角速度の検出感度を向上させたり、駆動振動腕421、422の長さを短くしたりすることができる。また、貫通孔4213、4223を設けることによって、熱弾性損失やCI値を低減し、駆動振動腕421、422を効率的に駆動振動させることができる。なお、幅広部4212、4222は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。また、駆動振動腕421、422の構成については、後に詳述する。   In such driving vibration arms 421 and 422, by providing wide portions 4212 and 4222 (hammer heads), the detection sensitivity of the angular velocity can be improved, or the length of the driving vibration arms 421 and 422 can be shortened. it can. Further, by providing the through holes 4213 and 4223, the thermoelastic loss and the CI value can be reduced, and the drive vibrating arms 421 and 422 can be driven and vibrated efficiently. The wide portions 4212 and 4222 may be provided as necessary and may be omitted. The configuration of the drive vibrating arms 421 and 422 will be described in detail later.

検出振動腕431および検出振動腕432は、それぞれ、基部41から+y軸方向に延出している。また、検出振動腕431および検出振動腕432は、x軸方向に沿って並んで配置されている。   The detection vibrating arm 431 and the detection vibrating arm 432 extend from the base 41 in the + y axis direction, respectively. The detection vibrating arm 431 and the detection vibrating arm 432 are arranged side by side along the x-axis direction.

この検出振動腕431は、基部41から延出している腕部4311と、腕部4311の先端側に設けられていて腕部4311よりも幅の広い幅広部4312と、腕部4311にその延出方向に並んで設けられている複数(図示では2つ)の貫通孔4313と、を有する。同様に、検出振動腕432は、基部41から延出している腕部4321と、腕部4321の先端側に設けられていて腕部4321よりも幅の広い幅広部4322と、腕部4321にその延出方向に並んで設けられている複数(図示では2つ)の貫通孔4323と、を有する。   The detection vibrating arm 431 includes an arm portion 4311 extending from the base portion 41, a wide portion 4312 that is provided on the distal end side of the arm portion 4311 and wider than the arm portion 4311, and extends to the arm portion 4311. A plurality of (two in the drawing) through-holes 4313 provided side by side in the direction. Similarly, the detection vibrating arm 432 includes an arm portion 4321 extending from the base portion 41, a wide portion 4322 provided on the distal end side of the arm portion 4321 and wider than the arm portion 4321, and the arm portion 4321. A plurality of (two in the drawing) through-holes 4323 provided side by side in the extending direction.

このような検出振動腕431、432では、幅広部4312、4322を設けることによって、検出振動腕431、432の共振周波数(固有振動数)を低くしたり、検出振動腕431、432の長さを短くしたりすることができる。また、貫通孔4313、4323を設けることによって、検出振動を効率的に検出することができる。なお、幅広部4312、4322は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。また、検出振動腕431、432については、駆動振動腕421、422とともに、後に詳述する。   In such detection vibration arms 431 and 432, by providing the wide portions 4312 and 4322, the resonance frequency (natural frequency) of the detection vibration arms 431 and 432 can be lowered, or the length of the detection vibration arms 431 and 432 can be reduced. It can be shortened. Further, by providing the through holes 4313 and 4323, the detection vibration can be detected efficiently. The wide portions 4312 and 4322 may be provided as necessary and may be omitted. The detection vibrating arms 431 and 432 will be described in detail later together with the drive vibrating arms 421 and 422.

調整振動腕441および調整振動腕442は、それぞれ、基部41から+y軸方向に延出している。また、調整振動腕441および調整振動腕442は、前述した検出振動腕431、432を挟んで、x軸方向に沿って並んで配置されている。   The adjustment vibration arm 441 and the adjustment vibration arm 442 respectively extend from the base portion 41 in the + y axis direction. The adjustment vibration arm 441 and the adjustment vibration arm 442 are arranged side by side along the x-axis direction with the detection vibration arms 431 and 432 described above interposed therebetween.

この調整振動腕441は、基部41から延出している腕部4411と、腕部4411の先端側に設けられていて腕部4411よりも幅の広い幅広部4412と、を有する。同様に、調整振動腕442は、基部41から延出している腕部4421と、腕部4421の先端側に設けられていて腕部4421よりも幅の広い幅広部4422と、を有する。   The adjustment vibrating arm 441 includes an arm portion 4411 extending from the base portion 41, and a wide portion 4412 provided on the distal end side of the arm portion 4411 and wider than the arm portion 4411. Similarly, the adjustment vibration arm 442 includes an arm portion 4421 extending from the base portion 41, and a wide portion 4422 provided on the distal end side of the arm portion 4421 and wider than the arm portion 4421.

このような調整振動腕441、442では、幅広部4412、4422を設けることによって、調整振動腕441、442の共振周波数(固有振動数)を低くしたり、調整振動腕441、442の長さを短くしたりすることができる。なお、幅広部4312、4322は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。また、調整振動腕441、442の主面に溝を設けてもよい。また、調整振動腕441、442を省略してもよい。   In such adjustment vibration arms 441 and 442, by providing wide portions 4412 and 4422, the resonance frequency (natural frequency) of the adjustment vibration arms 441 and 442 can be lowered, or the length of the adjustment vibration arms 441 and 442 can be reduced. It can be shortened. The wide portions 4312 and 4322 may be provided as necessary and may be omitted. Further, grooves may be provided on the main surfaces of the adjustment vibrating arms 441 and 442. Further, the adjustment vibrating arms 441 and 442 may be omitted.

支持部45は、連結部461、462、463、464を介して基部41を支持する機能を有している。この支持部45は、基部41に対して−y軸方向側に配置されていてx軸方向に沿って延びている長尺状をなす部分451と、部分451の両端部から+y軸方向に沿って延びている2つの部分452、453と、を有している。   The support portion 45 has a function of supporting the base portion 41 via the connecting portions 461, 462, 463, and 464. The support portion 45 is disposed on the −y-axis direction side with respect to the base portion 41 and has a long portion 451 extending along the x-axis direction, and from the both ends of the portion 451 along the + y-axis direction. Two portions 452 and 453 extending in the direction.

連結部461は、長尺状をなし、一端部が部分452の+y軸方向側の端部に接続され、他端部が基部41の−x軸方向側の端部に接続されていて、基部41と支持部45とを連結している。同様に、連結部462は、長尺状をなし、一端部が部分453の+y軸方向側の端部に接続され、他端部が基部41の+x軸方向側の端部に接続されていて、基部41と支持部45とを連結している。   The connecting portion 461 has an elongated shape, one end is connected to the + y-axis direction end of the portion 452, and the other end is connected to the −x-axis side end of the base 41. 41 and the support part 45 are connected. Similarly, the connecting portion 462 has an elongated shape, one end is connected to the end of the portion 453 on the + y axis direction side, and the other end is connected to the end of the base portion 41 on the + x axis direction side. The base part 41 and the support part 45 are connected.

また、連結部463は、長尺状をなし、一端部が部分451の中央部に接続され、他端部が基部41の−x軸方向側の端部に接続されていて、基部41と支持部45とを連結している。同様に、連結部464は、長尺状をなし、一端部が部分451の中央部に接続され、他端部が基部41の+x軸方向側の端部に接続されていて、基部41と支持部45とを連結している。   The connecting portion 463 has a long shape, one end is connected to the center of the portion 451, and the other end is connected to the end of the base 41 on the −x-axis direction side, and supports the base 41. The part 45 is connected. Similarly, the connecting portion 464 has an elongated shape, one end is connected to the central portion of the portion 451, and the other end is connected to the end on the + x-axis direction side of the base 41, and supports the base 41. The part 45 is connected.

このような連結部461、462、463、464は、それぞれ、途中に屈曲または湾曲した複数の部分を有する。具体的には、連結部461、462、463、464は、それぞれ、x軸方向に沿って延びている部分と、y軸方向に沿って延びている部分とが交互に複数連結されて構成されている。このような屈曲または湾曲した複数の部分を設けることによって、連結部461、462、463、464の様々な方向での柔軟性を高めることができる。そのため、センサー素子1Bの耐衝撃性を高めたり、連結部461、462、463、464の曲げ変形を伴う基部41の不要な振動の周波数を駆動振動や検出振動の周波数から遠ざけて検出特性を高めたりすることができる。また、センサー素子1Bの小型化を図ることができる。   Such connecting portions 461, 462, 463, and 464 each have a plurality of portions bent or curved in the middle. Specifically, each of the connecting portions 461, 462, 463, and 464 is configured by alternately connecting a plurality of portions extending along the x-axis direction and portions extending along the y-axis direction. ing. By providing a plurality of such bent or curved portions, the flexibility of the connecting portions 461, 462, 463, and 464 in various directions can be increased. For this reason, the shock resistance of the sensor element 1B is increased, or the frequency of unnecessary vibrations of the base 41 accompanied by bending deformation of the connecting portions 461, 462, 463, and 464 is increased away from the frequency of driving vibration and detection vibration to improve detection characteristics. Can be. Further, the sensor element 1B can be downsized.

−電極−
前述した圧電基板4の表面に設けられている電極は、図10、図11および図12に示すように、駆動信号電極511と、駆動接地電極512と、第1検出信号電極521と、第2検出信号電極522と、検出接地電極523と、駆動信号端子513と、駆動接地端子514と、第1検出信号端子525と、第2検出信号端子526と、検出接地端子527と、を有している。
-Electrode-
As shown in FIGS. 10, 11, and 12, the electrodes provided on the surface of the piezoelectric substrate 4 described above include a drive signal electrode 511, a drive ground electrode 512, a first detection signal electrode 521, and a second electrode. A detection signal electrode 522; a detection ground electrode 523; a drive signal terminal 513; a drive ground terminal 514; a first detection signal terminal 525; a second detection signal terminal 526; and a detection ground terminal 527. Yes.

図11に示すように、駆動信号電極511は、駆動振動腕421の貫通孔4213の壁面と、駆動振動腕422の腕部4221の両側面とにそれぞれ設けられている。この駆動信号電極511は、駆動振動腕421、422の駆動振動を励起させるための電極である。   As shown in FIG. 11, the drive signal electrode 511 is provided on the wall surface of the through hole 4213 of the drive vibration arm 421 and on both side surfaces of the arm portion 4221 of the drive vibration arm 422. The drive signal electrode 511 is an electrode for exciting the drive vibration of the drive vibration arms 421 and 422.

駆動接地電極512は、駆動振動腕421の腕部4211の両側面と、駆動振動腕422の貫通孔4223の壁面とにそれぞれ設けられている。この駆動接地電極512は、駆動信号電極511に対してグランドとなる電位を有する。   The drive ground electrode 512 is provided on both side surfaces of the arm portion 4211 of the drive vibration arm 421 and the wall surface of the through hole 4223 of the drive vibration arm 422. The drive ground electrode 512 has a potential that serves as a ground with respect to the drive signal electrode 511.

駆動信号端子513は、図10に示すように部分451の中央部よりも若干+x軸側に配置されており、連結部464に形成された駆動信号配線(図示せず)を介して、駆動信号電極511と電気的に接続されている。同様に、駆動接地端子514は、部分451の中央部よりも若干−x軸側に配置されており、連結部463に形成された駆動接地配線(図示せず)を介して、駆動接地電極512と電気的に接続されている。   As shown in FIG. 10, the drive signal terminal 513 is disposed slightly on the + x axis side from the central portion of the portion 451, and the drive signal terminal 513 is driven via a drive signal wiring (not shown) formed in the connecting portion 464. The electrode 511 is electrically connected. Similarly, the drive ground terminal 514 is disposed slightly on the −x axis side with respect to the central portion of the portion 451, and the drive ground electrode 512 is connected via a drive ground wiring (not shown) formed in the connecting portion 463. And are electrically connected.

図12に示すように、第1検出信号電極521は、検出振動腕431の腕部4311の上面左側部分、下面右側部分、左側面下側部分および右側面上側部分と、検出振動腕432の腕部4321の上面右側部分、下面左側部分、左側面上側部分および右側面下側部分と、調整振動腕442の腕部4421の左側側面、上面右側部分および下面右側部分とにそれぞれ設けられている。同様に、第2検出信号電極522は、検出振動腕431の腕部4311の上面右側部分、下面左側部分、左側面上側部分および右側面下側部分と、検出振動腕432の腕部4321の上面左側部分、下面右側部分、左側面下側部分および右側面上側部分と、調整振動腕441の腕部4411の右側側面、上面左側部分および下面左側部分とにそれぞれ設けられている。これら第1、第2検出信号電極521、522は、検出振動腕431、432の検出振動が励起されたときに、その検出振動によって発生する電荷を検出するための電極である。   As shown in FIG. 12, the first detection signal electrode 521 includes the upper left portion, the lower right portion, the lower left portion, and the upper right portion of the arm portion 4311 of the detection vibrating arm 431, and the arm of the detection vibrating arm 432. The upper surface right portion, the lower surface left portion, the left surface upper portion and the right surface lower portion of the portion 4321, and the left side surface, the upper surface right portion and the lower surface right portion of the arm portion 4421 of the adjustment vibration arm 442 are provided. Similarly, the second detection signal electrode 522 includes an upper right portion, a lower left portion, a left upper portion, and a lower right portion of the arm portion 4311 of the detection vibrating arm 431, and an upper surface of the arm portion 4321 of the detection vibrating arm 432. Provided on the left side, the lower right side, the lower left side, and the upper right side, and the right side, upper left side, and lower left side of the arm portion 4411 of the adjustment vibrating arm 441, respectively. The first and second detection signal electrodes 521 and 522 are electrodes for detecting charges generated by the detection vibration when the detection vibration of the detection vibration arms 431 and 432 is excited.

検出接地電極523は、調整振動腕441の腕部4411の上面右側部分、下面右側部分および左側側面と、調整振動腕442の腕部4421の上面左側部分、下面左側部分および右側側面とにそれぞれ設けられている。この検出接地電極523は、第1検出信号電極521および第2検出信号電極522に対してグランドとなる電位を有する。   The detection ground electrode 523 is provided on the upper surface right side portion, lower surface right side portion and left side surface of the arm portion 4411 of the adjustment vibration arm 441, and on the upper surface left side portion, lower surface left side portion and right side surface of the arm portion 4421 of the adjustment vibration arm 442, respectively. It has been. The detection ground electrode 523 has a potential serving as a ground with respect to the first detection signal electrode 521 and the second detection signal electrode 522.

第1検出信号端子525は、図10に示すように部分453に形成されており、連結部462に形成された検出信号配線(図示せず)を介して、第1検出信号電極521と電気的に接続されている。同様に、第2検出信号端子526は、部分452に形成されており、連結部461に形成された検出信号配線(図示せず)を介して、第2検出信号電極522と電気的に接続されている。   The first detection signal terminal 525 is formed in the portion 453 as shown in FIG. 10 and is electrically connected to the first detection signal electrode 521 via a detection signal wiring (not shown) formed in the connecting portion 462. It is connected to the. Similarly, the second detection signal terminal 526 is formed in the portion 452, and is electrically connected to the second detection signal electrode 522 via a detection signal wiring (not shown) formed in the connecting portion 461. ing.

検出接地端子527は、部分452および部分453のそれぞれに形成されており、連結部463、464に形成された検出接地配線(図示せず)を介して検出接地電極523と電気的に接続されている。   The detection ground terminal 527 is formed in each of the portion 452 and the portion 453 and is electrically connected to the detection ground electrode 523 via a detection ground wiring (not shown) formed in the connecting portions 463 and 464. Yes.

以上のような電極の構成としては、導電性を有していれば特に限定されないが、例えば、Cr(クロム)、W(タングステン)などのメタライズ層(下地層)に、Ni(ニッケル)、Au(金)、Ag(銀)、Cu(銅)などの各被膜を積層した金属被膜で構成することができる。
以上、センサー素子1Bの構成について説明した。
The configuration of the electrode as described above is not particularly limited as long as it has conductivity. For example, Ni (nickel), Au (metal) layer such as Cr (chromium), W (tungsten), etc. (Gold), Ag (silver), Cu (copper), etc. can be comprised by the metal film which laminated | stacked each film.
The configuration of the sensor element 1B has been described above.

以上説明したように構成されたセンサー素子1Bでは、センサー素子1Bに角速度が加わらない状態において、駆動信号端子513に駆動信号を入力することで駆動信号電極511と駆動接地電極512との間に電界が生じると、駆動振動腕421、422は、図10中矢印dで示すようにx軸方向に互いに反対方向となるように屈曲振動(駆動振動)を行う。   In the sensor element 1B configured as described above, an electric field is generated between the drive signal electrode 511 and the drive ground electrode 512 by inputting a drive signal to the drive signal terminal 513 in a state where no angular velocity is applied to the sensor element 1B. When this occurs, the drive vibration arms 421 and 422 perform bending vibration (drive vibration) so as to be opposite to each other in the x-axis direction as indicated by an arrow d in FIG.

また、この駆動振動に伴って、調整振動腕441、442も、x軸方向に互いに反対方向となるように屈曲振動(調整振動)を行う。   Further, along with this drive vibration, the adjustment vibration arms 441 and 442 also perform bending vibration (adjustment vibration) so as to be opposite to each other in the x-axis direction.

この駆動振動を行っている状態で、y軸方向に沿った中心軸ay周りの角速度ωyがセンサー素子1Bに加わると、駆動振動腕421、422にコリオリ力が作用し、このコリオリ力により、駆動振動腕421、422がz軸方向に互いに反対方向となるように屈曲振動する。これに伴い、検出振動腕431、432は、図10中矢印eで示すようにz軸方向に互いに反対方向となるように屈曲振動(検出振動)する。この検出振動により、第1検出信号電極521および第2検出信号電極522と検出接地電極523との間に発生した電荷を、第1検出信号端子525および第2検出信号端子526から検出信号として取り出し、この検出信号に基づいて角速度が求められる。   When an angular velocity ωy around the central axis ay along the y-axis direction is applied to the sensor element 1B in a state where this driving vibration is performed, Coriolis force acts on the driving vibration arms 421 and 422, and driving is performed by this Coriolis force. The vibrating arms 421 and 422 bend and vibrate so as to be opposite to each other in the z-axis direction. Accordingly, the detection vibrating arms 431 and 432 are flexibly vibrated (detected vibration) so as to be opposite to each other in the z-axis direction as indicated by an arrow e in FIG. Due to this detection vibration, electric charges generated between the first detection signal electrode 521 and the second detection signal electrode 522 and the detection ground electrode 523 are taken out from the first detection signal terminal 525 and the second detection signal terminal 526 as detection signals. Based on this detection signal, the angular velocity is obtained.

なお、このとき、調整振動腕441、442も、駆動振動腕421、422と同様に、z軸方向に互いに反対方向となるように屈曲振動するが、この屈曲振動による電荷は出力されない。すなわち、コリオリ力の作用の有無にかかわらず、調整振動腕441、442から出力される電荷は、基本的に、前述した調整振動によるもののみであって一定である。これにより、圧電基板2の製造バラツキ等に起因する漏れ出力を調整することができる。   At this time, similarly to the drive vibration arms 421 and 422, the adjustment vibration arms 441 and 442 also bend and vibrate so as to be opposite to each other in the z-axis direction, but no charge is output due to this bending vibration. That is, regardless of the presence or absence of the action of the Coriolis force, the charges output from the adjustment vibration arms 441 and 442 are basically only due to the adjustment vibration described above and are constant. Thereby, the leak output resulting from the manufacturing variation of the piezoelectric substrate 2, etc. can be adjusted.

(駆動振動腕および検出振動腕の詳細な説明)
以下、駆動振動腕421、422および検出振動腕431、432について詳述する。
(Detailed description of the drive vibration arm and detection vibration arm)
Hereinafter, the drive vibration arms 421 and 422 and the detection vibration arms 431 and 432 will be described in detail.

図13は、図10に示すセンサー素子が備える駆動振動腕の拡大平面図である。図14は、図10に示すセンサー素子が備える検出振動腕の拡大平面図である。なお、各図には、説明の便宜上、前述した図と同様のx軸、y軸およびz軸が図示されており、また、電極の図示を省略している。   FIG. 13 is an enlarged plan view of a drive vibrating arm included in the sensor element shown in FIG. 14 is an enlarged plan view of a detection vibrating arm included in the sensor element shown in FIG. In each figure, for convenience of explanation, the same x-axis, y-axis, and z-axis as those in the above-described figures are shown, and the illustration of electrodes is omitted.

まず、駆動振動腕421について詳述する。なお、以下では、駆動振動腕421について代表的に説明するが、駆動振動腕422については、駆動振動腕421と同様である。また、前述した第1実施形態の駆動振動腕221と同様の事項については、その説明を適宜省略する。   First, the drive vibrating arm 421 will be described in detail. Hereinafter, the drive vibration arm 421 will be described as a representative, but the drive vibration arm 422 is the same as the drive vibration arm 421. Descriptions of the same matters as those of the drive vibration arm 221 of the first embodiment described above are omitted as appropriate.

前述したように、センサー素子1Bは、基部41と、基部41から「第1方向」であるy軸方向に延出している駆動振動腕421と、を備える。ここで、駆動振動腕421には、図13に示すように、基部41の厚さ方向(z軸方向)に貫通している少なくとも1つ(図示では6つ)の「第1貫通孔」である貫通孔4213が設けられている。これにより、駆動振動腕421に貫通孔を設けなかったり有底の溝を設けたりする場合に比べて、駆動振動腕421の駆動振動における熱弾性損失を低減するとともに駆動振動腕421における励振(駆動振動)の電界効率を高めることができ、駆動振動腕421の駆動振動のQ値を向上させることができる。   As described above, the sensor element 1B includes the base 41 and the drive vibrating arm 421 extending from the base 41 in the y-axis direction that is the “first direction”. Here, as shown in FIG. 13, the drive vibration arm 421 has at least one (first through hole in the figure) “first through hole” penetrating in the thickness direction (z-axis direction) of the base 41. A certain through hole 4213 is provided. As a result, the thermoelastic loss in the drive vibration of the drive vibration arm 421 is reduced and the excitation (drive) in the drive vibration arm 421 is reduced as compared with the case where the drive vibration arm 421 is not provided with a through hole or a bottomed groove is provided. Vibration) and the Q value of the drive vibration of the drive vibration arm 421 can be improved.

特に、センサー素子1Bでは、基部41の厚さ方向から見た平面視(以下、単に「平面視」ともいう)において、貫通孔4213のy軸方向に沿った長さをHLとし、貫通孔4213のy軸方向に直交する方向(x軸方向)に沿った長さをHWとしたとき、HL/HWが1.3以上3.0以下である。これにより、前述した第1実施形態のセンサー素子1と同様、前述した効果(熱弾性損失の低減および電界効率の向上)を十分に発揮させつつ、駆動振動腕421の駆動振動の共振の鋭さが低下することによるQ値の低下を抑制することができる。そのため、駆動振動腕421の不要振動によるノイズを低減し、検出感度を十分に向上させることができる。   In particular, in the sensor element 1B, the length along the y-axis direction of the through hole 4213 in a plan view (hereinafter also simply referred to as “plan view”) viewed from the thickness direction of the base 41 is HL, and the through hole 4213 When the length along the direction perpendicular to the y-axis direction (x-axis direction) is HW, HL / HW is 1.3 or more and 3.0 or less. As a result, like the sensor element 1 of the first embodiment described above, the sharpness of the resonance of the drive vibration of the drive vibration arm 421 is achieved while sufficiently exhibiting the above-described effects (reduction in thermoelastic loss and improvement in electric field efficiency). A decrease in the Q value due to the decrease can be suppressed. Therefore, noise due to unnecessary vibration of the drive vibrating arm 421 can be reduced and detection sensitivity can be sufficiently improved.

本実施形態では、貫通孔4213のx軸方向での幅は、貫通孔4213のy軸方向での両端側に向かうにしたがって小さくなっている。図示では、各貫通孔4213(第1貫通孔)は、平面視で12角形をなしている。これにより、前述した第1実施形態の駆動振動腕221と同様、駆動振動腕421の駆動振動のQ値をより向上させることができる。なお、貫通孔4213の平面視形状は、12角形に限定されず、例えば、8角形以上の他の多角形、流線型、楕円形のうちのいずれかの形状であってもよく、この場合であっても、前述したのと同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, the width of the through-hole 4213 in the x-axis direction becomes smaller toward the both end sides of the through-hole 4213 in the y-axis direction. In the drawing, each through hole 4213 (first through hole) has a dodecagonal shape in plan view. Thereby, like the drive vibration arm 221 of the first embodiment described above, the Q value of the drive vibration of the drive vibration arm 421 can be further improved. Note that the shape of the through hole 4213 in plan view is not limited to a dodecagon, and may be, for example, any of an octagon or more polygon, streamline, or ellipse. However, the same effect as described above can be obtained.

また、図13に示すように、駆動振動腕421の両側面のそれぞれには、隣り合う2つの貫通孔4213の間の部分に対応する位置に、突出部4216が設けられている。これにより、駆動振動腕421における励振の電界効率を優れたものとしつつ、駆動振動腕421の耐衝撃性を高めることができる。   Further, as shown in FIG. 13, a protruding portion 4216 is provided on each side surface of the drive vibrating arm 421 at a position corresponding to a portion between two adjacent through holes 4213. Accordingly, it is possible to improve the shock resistance of the drive vibration arm 421 while improving the electric field efficiency of the excitation in the drive vibration arm 421.

また、駆動振動腕421は、腕部4211の基端部に設けられていて先端側から基端側に向かって幅が拡がるテーパー部4214と、腕部4211の先端部に設けられていて基端側から先端側に向けて幅が拡がるテーパー部4215と、を有する。テーパー部4214、4215により、駆動振動腕421の耐衝撃性を高めることができる。   Further, the drive vibration arm 421 is provided at the proximal end portion of the arm portion 4211 and has a tapered portion 4214 whose width increases from the distal end side toward the proximal end side, and a proximal end portion provided at the distal end portion of the arm portion 4211. And a tapered portion 4215 whose width increases from the side toward the distal end side. The taper portions 4214 and 4215 can improve the impact resistance of the drive vibrating arm 421.

なお、図示では、駆動振動腕421は、y軸方向に垂直な断面で見たとき、貫通孔4213により2分されている2つの壁部のそれぞれの厚さが、z軸方向での一方側から他方側に向けて一定であるが、前述した第1実施形態の駆動振動腕221と同様に、当該2つの壁部のそれぞれの厚さがz軸方向での一方側から他方側に向けて減少(または増加)していてもよい。   In the drawing, when the drive vibrating arm 421 is viewed in a cross section perpendicular to the y-axis direction, the thickness of each of the two wall portions divided into two by the through-hole 4213 is equal to one side in the z-axis direction. However, the thickness of each of the two wall portions is from one side to the other side in the z-axis direction, as in the case of the drive vibration arm 221 of the first embodiment described above. It may be decreasing (or increasing).

次に、検出振動腕431について詳述する。なお、以下では、検出振動腕431について代表的に説明するが、検出振動腕432については、検出振動腕431と同様である。   Next, the detection vibrating arm 431 will be described in detail. In the following, the detection vibrating arm 431 will be described as a representative example, but the detection vibrating arm 432 is the same as the detection vibrating arm 431.

前述したように、センサー素子1Bは、基部41から「第2方向」であるy軸方向に延出している検出振動腕431を備える。ここで、検出振動腕431には、図14に示すように、基部41の厚さ方向(z軸方向)に貫通している少なくとも1つ(図示では2つ)の「第2貫通孔」である貫通孔4313が設けられている。これにより、検出振動腕431に貫通孔を設けなかったり有底の溝を設けたりする場合に比べて、検出振動腕431における検出の電界効率を高めることができる。   As described above, the sensor element 1B includes the detection vibrating arm 431 extending from the base portion 41 in the y-axis direction that is the “second direction”. Here, as shown in FIG. 14, the detection vibrating arm 431 includes at least one (second through hole) “second through hole” penetrating in the thickness direction (z-axis direction) of the base 41. A certain through hole 4313 is provided. Thereby, the electric field efficiency of detection in the detection vibrating arm 431 can be increased as compared with the case where the detection vibrating arm 431 is not provided with a through hole or a bottomed groove is provided.

特に、センサー素子1Bでは、平面視において、貫通孔4313(第2貫通孔)のy軸方向(第2方向)に沿った長さをHL2とし、貫通孔4313(第2貫通孔)のy軸方向(第2方向)に直交する方向(x軸方向)に沿った長さをHW2としたとき、HL2/HW2がHL/HWよりも大きい。これにより、検出振動腕431における検出の電界効率を高めるとともに、検出振動腕431の検出振動のQ値を小さくする(これにより、検出振動腕431が駆動振動腕421の駆動振動に伴って振動してしまう不要振動が低減され、検出振動腕431の検出振動を的確に励振させやすくする)ことができる。そのため、検出感度をより向上させることができる。   In particular, in the sensor element 1B, in plan view, the length along the y-axis direction (second direction) of the through hole 4313 (second through hole) is HL2, and the y axis of the through hole 4313 (second through hole) is When the length along the direction (x-axis direction) orthogonal to the direction (second direction) is HW2, HL2 / HW2 is larger than HL / HW. This increases the electric field efficiency of detection in the detection vibration arm 431 and decreases the Q value of the detection vibration of the detection vibration arm 431 (the detection vibration arm 431 vibrates with the drive vibration of the drive vibration arm 421). Unnecessary vibrations can be reduced, and the detection vibration of the detection vibration arm 431 can be easily excited accurately). Therefore, the detection sensitivity can be further improved.

ここで、駆動振動腕421の延出方向である「第1方向」および検出振動腕431の延出方向である「第2方向」は、互いに逆方向(−y軸方向と+y軸方向)である。これにより、優れた検出感度を有する、いわゆるH型のセンサー素子1Bを実現することができる。   Here, the “first direction” that is the extending direction of the drive vibrating arm 421 and the “second direction” that is the extending direction of the detection vibrating arm 431 are opposite to each other (−y axis direction and + y axis direction). is there. As a result, a so-called H-type sensor element 1B having excellent detection sensitivity can be realized.

また、検出振動腕431の両側面のそれぞれには、隣り合う2つの貫通孔4313の間の部分に対応する位置に、突出部4316が設けられている。これにより、検出振動腕431における検出の電界効率を優れたものとしつつ、検出振動腕431の耐衝撃性を高めることができる。   In addition, on both side surfaces of the detection vibrating arm 431, a protruding portion 4316 is provided at a position corresponding to a portion between two adjacent through holes 4313. Thereby, it is possible to improve the shock resistance of the detection vibrating arm 431 while improving the electric field efficiency of detection in the detection vibrating arm 431.

また、検出振動腕431は、腕部4311の基端部に設けられていて先端側から基端側に向かって幅が拡がるテーパー部4314と、腕部4311の先端部に設けられていて基端側から先端側に向けて幅が拡がるテーパー部4315と、を有する。テーパー部4314、4315により、検出振動腕431の耐衝撃性を高めることができる。   Further, the detection vibrating arm 431 is provided at the proximal end portion of the arm portion 4311 and has a tapered portion 4314 whose width increases from the distal end side toward the proximal end side, and is provided at the distal end portion of the arm portion 4311 and is proximally provided. And a tapered portion 4315 whose width increases from the side toward the tip side. The taper portions 4314 and 4315 can improve the shock resistance of the detection vibrating arm 431.

なお、図示では、検出振動腕431は、y軸方向に垂直な断面で見たとき、貫通孔4313により2分されている2つの壁部のそれぞれの厚さが、z軸方向での一方側から他方側に向けて一定であるが、前述した第1実施形態の検出振動腕231と同様に、当該2つの壁部のそれぞれの厚さがz軸方向での一方側から他方側に向けて減少(または増加)していてもよい。   In the figure, when the detection vibrating arm 431 is viewed in a cross section perpendicular to the y-axis direction, the thickness of each of the two wall portions divided into two by the through-hole 4313 is equal to one side in the z-axis direction. However, the thickness of each of the two wall portions is from one side to the other side in the z-axis direction, like the detection vibrating arm 231 of the first embodiment described above. It may be decreasing (or increasing).

2.物理量センサー
次に、本発明の物理量センサーについて説明する。
2. Physical Quantity Sensor Next, the physical quantity sensor of the present invention will be described.

図15は、本発明の物理量センサーの一例を示す斜視図である。図16は、図15に示す物理量センサーの断面図である。なお、図15では、説明の便宜上、リッド62の図示を省略している。   FIG. 15 is a perspective view showing an example of the physical quantity sensor of the present invention. 16 is a cross-sectional view of the physical quantity sensor shown in FIG. In FIG. 15, the lid 62 is not shown for convenience of explanation.

図15および図16に示すように、物理量センサー10は、3つのセンサー素子7X、7Y、7Zと、これらセンサー素子7X、7Y、7Zを収容するパッケージ6と、ICチップ8と、を有している。   As shown in FIGS. 15 and 16, the physical quantity sensor 10 includes three sensor elements 7X, 7Y, and 7Z, a package 6 that accommodates these sensor elements 7X, 7Y, and 7Z, and an IC chip 8. Yes.

パッケージ6は、凹部611を有する箱状のベース61と、凹部611の開口を塞いで接合された板状のリッド62とを有している。そして、凹部611がリッド62によって塞がれることにより形成された収容空間Sにセンサー素子7X、7Y、7Zが収納されている。収容空間Sは、減圧(真空)状態となっていてもよいし、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されていてもよい。   The package 6 includes a box-shaped base 61 having a recess 611 and a plate-shaped lid 62 joined by closing the opening of the recess 611. The sensor elements 7X, 7Y, and 7Z are housed in the housing space S formed by closing the recess 611 with the lid 62. The storage space S may be in a reduced pressure (vacuum) state, or may be filled with an inert gas such as nitrogen, helium, or argon.

凹部611は、ベース61の上面に開放する第1凹部611aと、第1凹部611aの底面の中央部に開放する第2凹部611bと、を有している。   The recess 611 has a first recess 611a that opens to the upper surface of the base 61, and a second recess 611b that opens to the center of the bottom surface of the first recess 611a.

ベース61の構成材料としては、特に限定されないが、酸化アルミニウム等の各種セラミックスや、各種ガラス材料を用いることができる。また、リッド62の構成材料としては、特に限定されないが、ベース61の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、ベース61の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金とするのが好ましい。なお、ベース61とリッド62の接合方法は、特に限定されず、例えば、接着材やろう材を介して接合することができる。本実施形態では、リッド62は、シームリング、低融点ガラス、接着剤等の接合部材63を介してベース61に接合されている。   Although it does not specifically limit as a constituent material of the base 61, Various ceramics, such as aluminum oxide, and various glass materials can be used. Further, the constituent material of the lid 62 is not particularly limited, but a member having a linear expansion coefficient approximate to that of the constituent material of the base 61 is preferable. For example, when the constituent material of the base 61 is ceramic as described above, an alloy such as Kovar is preferable. In addition, the joining method of the base 61 and the lid 62 is not specifically limited, For example, it can join via an adhesive material or a brazing material. In the present embodiment, the lid 62 is joined to the base 61 via a joining member 63 such as a seam ring, low-melting glass, or adhesive.

第1凹部611aの底面には、複数の接続端子641が形成されている。この接続端子641は、ベース61に設けられた配線層643、644を介して、ベース61の底面に設けられた端子642に電気的に接続されている。接続端子641等は、導電性を有していれば特に限定されないが、例えば、Cr(クロム)、W(タングステン)等のメタライズ層(下地層)に、Ni(ニッケル)、Au(金)、Ag(銀)、Cu(銅)等の各被膜を積層した金属被膜で構成されている。   A plurality of connection terminals 641 are formed on the bottom surface of the first recess 611a. The connection terminal 641 is electrically connected to a terminal 642 provided on the bottom surface of the base 61 via wiring layers 643 and 644 provided on the base 61. The connection terminal 641 and the like are not particularly limited as long as they have conductivity. For example, Ni (nickel), Au (gold), a metallization layer (underlayer) such as Cr (chrome), W (tungsten), etc. It is comprised by the metal film which laminated | stacked each film, such as Ag (silver) and Cu (copper).

ICチップ8は、第2凹部611bの底面に接着剤等によって固定されている。ICチップ8は、複数の端子81を有し、各端子81が導電性ワイヤー101によって各接続端子641と電気的に接続されている。このICチップ8は、センサー素子7X、7Y、7Zを駆動振動させるための駆動回路と、角速度が加わったときにセンサー素子7X、7Y、7Zに生じる検出振動を検出する検出回路と、を有する。   The IC chip 8 is fixed to the bottom surface of the second recess 611b with an adhesive or the like. The IC chip 8 has a plurality of terminals 81, and each terminal 81 is electrically connected to each connection terminal 641 by the conductive wire 101. The IC chip 8 includes a drive circuit for driving and vibrating the sensor elements 7X, 7Y, and 7Z, and a detection circuit that detects detection vibration generated in the sensor elements 7X, 7Y, and 7Z when an angular velocity is applied.

また、ICチップ8の上面には、ポリイミド等の樹脂で構成された応力緩和層9が設けられており、この応力緩和層9上には、センサー素子7X、7Y、7Zに電気的に接続するための端子(図示せず)が露出して設けられている。   Further, a stress relaxation layer 9 made of a resin such as polyimide is provided on the upper surface of the IC chip 8, and the sensor elements 7X, 7Y, and 7Z are electrically connected on the stress relaxation layer 9. A terminal (not shown) is provided to be exposed.

センサー素子7X、7Y、7Zは、応力緩和層9上に導電性接着材を介して固定されている。これにより、センサー素子7X、7Y、7Zが有する各端子が導電性接着剤を介して応力緩和層9上の各端子に電気的に接続されている。導電性接着材としては、導電性および接着性を有していれば特に限定されず、例えば、シリコーン系、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系、ビスマレイミド系等の接着材に銀粒子等の導電性フィラーを分散させたものを用いることができる。   The sensor elements 7X, 7Y, and 7Z are fixed on the stress relaxation layer 9 via a conductive adhesive. Thereby, each terminal which sensor element 7X, 7Y, and 7Z has is electrically connected to each terminal on stress relaxation layer 9 via a conductive adhesive. The conductive adhesive is not particularly limited as long as it has conductivity and adhesiveness. For example, conductive adhesive such as silicone particles, epoxy-based, acrylic-based, polyimide-based, and bismaleimide-based conductive materials such as silver particles can be used. What disperse | distributed the property filler can be used.

ここで、センサー素子7X、7Yは、それぞれ、前述した第3実施形態のセンサー素子1Bである。そして、センサー素子7Xは、X軸周りの角速度ωを検出するように配置され、センサー素子7Yは、Y軸周りの角速度ωを検出するように配置されている。また、センサー素子7Zは、前述した第1実施形態のセンサー素子1であり、Z軸周りの角速度ωを検出するように配置されている。なお、センサー素子7Zが第2実施形態のセンサー素子1Aであってもよい。 Here, each of the sensor elements 7X and 7Y is the sensor element 1B of the third embodiment described above. The sensor element 7X is arranged so as to detect the angular velocity ω X around the X axis, and the sensor element 7Y is arranged so as to detect the angular velocity ω Y around the Y axis. The sensor element 7Z is the sensor element 1 of the first embodiment described above, and is arranged so as to detect the angular velocity ω Z around the Z axis. The sensor element 7Z may be the sensor element 1A of the second embodiment.

以上のような物理量センサー10は、センサー素子1、1Bを備える。これにより、センサー素子1、1Bの優れた効果を享受して、物理量センサー10のセンサー特性を向上させることができる。なお、物理量センサー10は、前述したセンサー素子1、1A、1Bのうちの少なくとも1つを備えていればよい。   The physical quantity sensor 10 as described above includes sensor elements 1 and 1B. Thereby, the sensor element 1 and the excellent effect of 1B can be enjoyed and the sensor characteristic of the physical quantity sensor 10 can be improved. Note that the physical quantity sensor 10 only needs to include at least one of the sensor elements 1, 1A, and 1B described above.

なお、本実施形態では、ICチップ8がパッケージ6の内部に設けられているが、ICチップ8は、パッケージ6の外部に設けられていてもよい。この場合、センサー素子7X、7Y、7Zを直接パッケージ6に固定すればよい。   In this embodiment, the IC chip 8 is provided inside the package 6, but the IC chip 8 may be provided outside the package 6. In this case, the sensor elements 7X, 7Y, and 7Z may be directly fixed to the package 6.

3.電子機器
次いで、本発明の電子機器について、図17〜図19に基づき、詳細に説明する。
3. Electronic Device Next, the electronic device of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図17は、本発明の電子機器の一例であるモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。   FIG. 17 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile (or notebook) personal computer that is an example of the electronic apparatus of the invention.

この図において、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を備えた表示ユニット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、角速度検知手段(ジャイロセンサー)として機能するセンサー素子1が内蔵されている。   In this figure, a personal computer 1100 includes a main body portion 1104 provided with a keyboard 1102 and a display unit 1106 provided with a display portion 1108. The display unit 1106 is rotated with respect to the main body portion 1104 via a hinge structure portion. It is supported movably. Such a personal computer 1100 incorporates a sensor element 1 that functions as angular velocity detection means (gyro sensor).

図18は、本発明の電子機器の一例である携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。   FIG. 18 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile phone (including PHS) which is an example of the electronic apparatus of the invention.

この図において、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、角速度検知手段(ジャイロセンサー)として機能するセンサー素子1が内蔵されている。   In this figure, a cellular phone 1200 includes a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204, and a mouthpiece 1206, and a display unit 1208 is disposed between the operation buttons 1202 and the earpiece 1204. Such a cellular phone 1200 incorporates a sensor element 1 that functions as angular velocity detection means (gyro sensor).

図19は、本発明の電子機器の一例であるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。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、ディ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。   FIG. 19 is a perspective view showing a configuration of a digital still camera which is an example of the electronic apparatus of the present invention. In this figure, connection with an external device is also simply shown. Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a digital still camera 1300 photoelectrically converts a light image of a subject with an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device). An imaging signal (image signal) is generated.

ディ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。   A display unit is provided on the back of a case (body) 1302 in the digital still camera 1300, and is configured to perform display based on an imaging signal from the CCD. The display unit 1310 displays a subject as an electronic image. Function as.

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。   A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side (the back side in the drawing) of the case 1302.

撮影者が表示部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。   When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit and presses the shutter button 1306, the CCD image pickup signal at that time is transferred and stored in the memory 1308.

また、このディ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、図示されるように、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。   In the digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302. As shown in the figure, a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312 and a personal computer 1440 is connected to the input / output terminal 1314 for data communication as necessary. Further, the imaging signal stored in the memory 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation.

このようなディジタルスチルカメラ1300には、角速度検知手段(ジャイロセンサー)として機能するセンサー素子1が内蔵されている。   Such a digital still camera 1300 incorporates a sensor element 1 that functions as angular velocity detection means (gyro sensor).

以上のような電子機器は、センサー素子1を備える。これにより、センサー素子1の優れた効果を享受して、電子機器の特性を向上させることができる。なお、センサー素子1に代えて、センサー素子1Aまたは1Bを用いてもよい。   The electronic device as described above includes the sensor element 1. Thereby, the effect of the sensor element 1 can be enjoyed and the characteristics of the electronic device can be improved. In place of the sensor element 1, the sensor element 1A or 1B may be used.

なお、本発明の電子機器は、図17の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18の携帯電話機、図19のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、スマーフォン、タブレット端末、時計、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、カーナビゲーション装置、ページャ、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、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、船舶の計器類)、フライトシュミレーター等に適用することができる。   In addition to the personal computer (mobile personal computer) of FIG. 17, the mobile phone of FIG. 18, and the digital still camera of FIG. Device (for example, inkjet printer), laptop personal computer, TV, video camera, video tape recorder, car navigation device, pager, electronic notebook (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game device, word processor, work Station, video phone, security TV monitor, electronic binoculars, POS terminal, medical equipment (eg electronic thermometer, blood pressure monitor, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasonic diagnostic device, electronic endoscope), fish detector, various measurements Equipment, instruments ( In example, vehicle, aircraft, gauges of a ship), can be applied to a flight simulator or the like.

4.移動体
次いで、本発明の移動体について、図20に基づき、詳細に説明する。
図20は、本発明の移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。
4). Next, the moving body of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 20 is a perspective view showing a configuration of an automobile which is an example of the moving body of the present invention.

移動体1500は、自動車であり、この移動体1500には、角速度検知手段(ジャイロセンサー)として機能するセンサー素子1が内蔵されており、センサー素子1によって車体1501の姿勢を検出することができる。センサー素子1の検出信号は、車体姿勢制御装置1502に供給され、車体姿勢制御装置1502は、その信号に基づいて車体1501の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪1503のブレーキを制御したりすることができる。その他、このような姿勢制御は、二足歩行ロボットやラジコンヘリコプターで利用することができる。以上のように、各種移動体の姿勢制御の実現にあたって、センサー素子1が組み込まれる。   The mobile body 1500 is an automobile, and the mobile body 1500 has a built-in sensor element 1 that functions as an angular velocity detection means (gyro sensor). The sensor element 1 can detect the posture of the vehicle body 1501. The detection signal of the sensor element 1 is supplied to the vehicle body posture control device 1502, and the vehicle body posture control device 1502 detects the posture of the vehicle body 1501 based on the signal, and controls the stiffness of the suspension according to the detection result. The brakes of the individual wheels 1503 can be controlled. In addition, such posture control can be used by a biped robot or a radio control helicopter. As described above, the sensor element 1 is incorporated in realizing the posture control of various moving bodies.

以上のように移動体1500は、センサー素子1を備える。これにより、センサー素子1の優れた効果を享受して、移動体1500の特性を向上させることができる。なお、センサー素子1に代えて、センサー素子1Aまたは1Bを用いてもよい。   As described above, the moving object 1500 includes the sensor element 1. Thereby, the excellent effect of the sensor element 1 can be enjoyed and the characteristics of the moving body 1500 can be improved. In place of the sensor element 1, the sensor element 1A or 1B may be used.

以上、本発明のセンサー素子、物理量センサー、電子機器および移動体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。   As mentioned above, although the sensor element, physical quantity sensor, electronic device, and moving body of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited to these.

また、本発明では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。   Moreover, in this invention, the structure of each part can be substituted by the thing of the arbitrary structures which exhibit the same function, and arbitrary structures can also be added.

また、前述した実施形態では、本発明のセンサー素子についてH型およびダブルT型を例に説明したが、貫通孔を有する駆動振動腕を有するものであれば、これに限定されず、例えば、二脚音叉、三脚音叉、直交型、角柱型等の種々の形態であってもよい。   In the embodiment described above, the sensor element of the present invention has been described by taking the H type and the double T type as an example. However, the sensor element is not limited to this as long as it has a drive vibrating arm having a through hole. Various forms such as a leg tuning fork, a tripod tuning fork, an orthogonal type, and a prismatic type may be used.

また、駆動振動腕、検出振動腕および調整振動腕の数は、それぞれ、1つまたは3つ以上であってもよい。また、駆動振動腕は、検出振動腕を兼ねていてもよい。   In addition, the number of drive vibration arms, detection vibration arms, and adjustment vibration arms may be one or three or more, respectively. Further, the drive vibration arm may also serve as the detection vibration arm.

また、駆動電極の数、位置、形状、大きさ等は、駆動振動腕を通電により振動させることができるものであれば、前述した実施形態に限定されるものではない。   Further, the number, position, shape, size, and the like of the drive electrodes are not limited to the above-described embodiment as long as the drive vibration arm can be vibrated by energization.

また、検出電極の数、位置、形状、大きさ等は、物理量が加えられることによる駆動振動腕の振動を電気的に検出することができるものであれば、前述した実施形態に限定されるものではない。   In addition, the number, position, shape, size, etc. of the detection electrodes are limited to the above-described embodiment as long as the vibration of the driving vibration arm due to the addition of the physical quantity can be electrically detected. is not.

1…センサー素子、1A…センサー素子、1B…センサー素子、2…圧電基板、2A…圧電基板、4…圧電基板、6…パッケージ、7X…センサー素子、7Y…センサー素子、7Z…センサー素子、8…ICチップ、9…応力緩和層、10…物理量センサー、21…基部、21A…基部、41…基部、45…支持部、61…ベース、62…リッド、63…接合部材、81…端子、101…導電性ワイヤー、211…本体部、212…連結腕(支持腕)、212A…連結腕(支持腕)、213…連結腕(支持腕)、213A…連結腕(支持腕)、221…駆動振動腕、222…駆動振動腕、223…駆動振動腕、224…駆動振動腕、231…検出振動腕、232…検出振動腕、241…固定部、242…固定部、251…支持梁、252…支持梁、253…支持梁、254…支持梁、311…駆動信号電極、312…駆動接地電極、313…駆動信号端子、314…駆動接地端子、321…検出信号電極、322…検出接地電極、323…検出信号端子、324…検出接地端子、421…駆動振動腕、422…駆動振動腕、431…検出振動腕、432…検出振動腕、441…調整振動腕、442…調整振動腕、451…部分、452…部分、453…部分、461…連結部、462…連結部、463…連結部、464…連結部、511…駆動信号電極、512…駆動接地電極、513…駆動信号端子、514…駆動接地端子、521…第1検出信号電極、522…第2検出信号電極、523…検出接地電極、525…第1検出信号端子、526…第2検出信号端子、527…検出接地端子、611…凹部、611a…第1凹部、611b…第2凹部、641…接続端子、642…端子、643…配線層、644…配線層、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…ディ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…移動体、1501…車体、1502…車体姿勢制御装置、1503…車輪、2121…貫通孔(第1貫通孔)、2131…貫通孔(第1貫通孔)、2211…腕部、2211a…壁部、2211b…壁部、2212…幅広部、2213…貫通孔(第2貫通孔)、2213X1…貫通孔、2213X2…貫通孔、2214…テーパー部、2215…テーパー部、2216…突出部、2221…腕部、2222…幅広部、2223…貫通孔(第2貫通孔)、2231…腕部、2232…幅広部、2233…貫通孔(第2貫通孔)、2241…腕部、2242…幅広部、2243…貫通孔(第2貫通孔)、2311…腕部、2311a…壁部、2311b…壁部、2312…幅広部、2313…貫通孔(第3貫通孔)、2314…テーパー部、2315…テーパー部、2316…突出部、2321…腕部、2322…幅広部、2323…貫通孔(第3貫通孔)、4211…腕部、4212…幅広部、4213…貫通孔(第1貫通孔)、4214…テーパー部、4215…テーパー部、4216…突出部、4221…腕部、4222…幅広部、4223…貫通孔(第1貫通孔)、4311…腕部、4312…幅広部、4313…貫通孔(第2貫通孔)、4314…テーパー部、4315…テーパー部、4316…突出部、4321…腕部、4322…幅広部、4323…貫通孔(第2貫通孔)、4411…腕部、4412…幅広部、4421…腕部、4422…幅広部、S…収容空間、a…矢印、ay…軸、az…軸、b…矢印、c…矢印、d…矢印、ω…角速度、ω…角速度、ω…角速度、ωy…角速度、ωz…角速度、L1…長さ、L2…長さ、L3…長さ、W1…厚さ、W2…厚さ、W3…幅、W4…幅、HL…長さ、HW…長さ、HL2…長さ、HW2…長さ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sensor element, 1A ... Sensor element, 1B ... Sensor element, 2 ... Piezoelectric board, 2A ... Piezoelectric board, 4 ... Piezoelectric board, 6 ... Package, 7X ... Sensor element, 7Y ... Sensor element, 7Z ... Sensor element, 8 DESCRIPTION OF SYMBOLS IC chip, 9 ... Stress relaxation layer, 10 ... Physical quantity sensor, 21 ... Base part, 21A ... Base part, 41 ... Base part, 45 ... Support part, 61 ... Base, 62 ... Lid, 63 ... Joining member, 81 ... Terminal, 101 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Conductive wire 211 ... Body part 212 ... Connection arm (support arm), 212A ... Connection arm (support arm), 213 ... Connection arm (support arm), 213A ... Connection arm (support arm), 221 ... Drive vibration Arm 222, drive vibration arm 223 drive vibration arm 224 drive vibration arm 231 detection vibration arm 232 detection vibration arm 241 fixed portion 242 fixed portion 251 support beam 252 support Beam, 253 ... Support beam, 254 ... Support beam, 311 ... Drive signal electrode, 312 ... Drive ground electrode, 313 ... Drive signal terminal, 314 ... Drive ground terminal, 321 ... Detection signal electrode, 322 ... Detection ground electrode, 323 ... Detection signal terminal, 324 ... detection ground terminal, 421 ... drive vibration arm, 422 ... drive vibration arm, 431 ... detection vibration arm, 432 ... detection vibration arm, 441 ... adjustment vibration arm, 442 ... adjustment vibration arm, 451 ... portion, 452 ... part, 453 ... part, 461 ... connection part, 462 ... connection part, 463 ... connection part, 464 ... connection part, 511 ... drive signal electrode, 512 ... drive ground electrode, 513 ... drive signal terminal, 514 ... drive ground Terminals, 521... First detection signal electrode, 522... Second detection signal electrode, 523... Detection ground electrode, 525... First detection signal terminal, 526. Ground terminal, 611... Recess, 611a... First recess, 611b... Second recess, 641... Connection terminal, 642... Terminal, 643 ... Wiring layer, 644. 1106 ... Display unit 1108 ... Display part 1200 ... Mobile phone 1202 ... Operation buttons 1204 ... Earpiece 1206 ... Mouthpiece 1208 ... Display part 1300 ... Digital still camera 1302 ... Case 1304 ... Light receiving unit, 1306 ... shutter button, 1308 ... memory, 1310 ... display unit, 1312 ... video signal output terminal, 1314 ... input / output terminal, 1430 ... TV monitor, 1440 ... personal computer, 1500 ... moving body, 1501 ... vehicle body, 1502 ... Car body attitude control device, 150 DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Wheel, 2121 ... Through-hole (1st through-hole), 2131 ... Through-hole (1st through-hole), 2211 ... Arm part, 2211a ... Wall part, 2211b ... Wall part, 2212 ... Wide part, 2213 ... Through-hole (Second through hole), 2213X1 ... through hole, 2213X2 ... through hole, 2214 ... tapered portion, 2215 ... tapered portion, 2216 ... projecting portion, 2221 ... arm portion, 2222 ... wide portion, 2223 ... through hole (second through hole) Hole), 2231 ... arm part, 2232 ... wide part, 2233 ... through hole (second through hole), 2241 ... arm part, 2242 ... wide part, 2243 ... through hole (second through hole), 2311 ... arm part, 2311a ... wall portion, 2311b ... wall portion, 2312 ... wide portion, 2313 ... through hole (third through hole), 2314 ... taper portion, 2315 ... taper portion, 2316 ... projection portion, 2321 ... arm portion, 232 ... Wide part, 2323 ... Through hole (third through hole), 4211 ... Arm part, 4212 ... Wide part, 4213 ... Through hole (first through hole), 4214 ... Taper part, 4215 ... Taper part, 4216 ... Projection part , 4221 ... arm part, 4222 ... wide part, 4223 ... through hole (first through hole), 4311 ... arm part, 4312 ... wide part, 4313 ... through hole (second through hole), 4314 ... taper part, 4315 ... Tapered portion, 4316 ... projecting portion, 4321 ... arm portion, 4322 ... wide portion, 4323 ... through hole (second through hole), 4411 ... arm portion, 4412 ... wide portion, 4421 ... arm portion, 4422 ... wide portion, S ... accommodation space, a ... arrows, ay ... shaft, az ... axis, b ... arrows, c ... arrows, d ... arrows, omega X ... angular velocity, omega Y ... angular velocity, omega Z ... angular velocity, .omega.y ... angular, .omega.z ... angular velocity , L1 ... length, L2 ... length L3 ... Length, W1 ... thick, W2 ... thickness, W3 ... width, W4 ... width, HL ... length, HW ... length, HL2 ... length, HW2 ... Length

Claims (17)

基部と、
前記基部から第1方向に延出し、前記基部の厚さ方向に貫通している第1貫通孔が設けられている駆動振動腕と、を備え、
前記厚さ方向から見た平面視において、前記第1貫通孔の前記第1方向に沿った長さをHLとし、前記第1貫通孔の前記第1方向に直交する方向に沿った長さをHWとしたとき、
HL/HWが1.3以上3.0以下であることを特徴とするセンサー素子。
The base,
A drive vibrating arm provided with a first through hole extending in a first direction from the base and penetrating in a thickness direction of the base;
In a plan view as viewed from the thickness direction, the length of the first through hole along the first direction is HL, and the length of the first through hole along the direction orthogonal to the first direction is When it is HW
HL / HW is 1.3 or more and 3.0 or less, The sensor element characterized by the above-mentioned.
前記駆動振動腕が前記第1貫通孔を複数備える請求項1に記載のセンサー素子。   The sensor element according to claim 1, wherein the drive vibrating arm includes a plurality of the first through holes. 前記平面視において、互いに隣り合う2つの前記第1貫通孔の間の位置における前記駆動振動腕の前記第1方向に直交する方向に沿った幅は、前記第1貫通孔の位置における前記駆動振動腕の前記第1方向に直交する方向に沿った幅よりも大きい請求項2に記載のセンサー素子。   In the plan view, the width along the direction orthogonal to the first direction of the drive vibration arm at a position between two adjacent first through holes is the drive vibration at the position of the first through hole. The sensor element according to claim 2, wherein the sensor element is larger than a width along a direction orthogonal to the first direction of the arm. 前記第1貫通孔は、前記平面視で8角形以上の多角形、流線形および楕円形のうちのいずれかの形状である請求項1ないし3のいずれか1項に記載のセンサー素子。   4. The sensor element according to claim 1, wherein the first through hole has a shape of an octagon or more polygon, a streamline, and an ellipse in the plan view. 5. 前記駆動振動腕は、前記第1方向に垂直な断面で見たとき、前記第1貫通孔により2分され、前記第1貫通孔の貫通方向での一方側から他方側に向けて厚さが減少している2つの壁部を有する請求項1ないし4のいずれか1項に記載のセンサー素子。   When viewed in a cross section perpendicular to the first direction, the drive vibrating arm is divided into two by the first through hole, and the thickness is increased from one side to the other side in the through direction of the first through hole. The sensor element according to claim 1, which has two walls that are reduced. 前記基部から第2方向に延出し、前記厚さ方向に貫通している第2貫通孔が設けられている検出振動腕を備え、
前記平面視において、前記第2貫通孔の前記第2方向に沿った長さをHL2とし、前記第2貫通孔の前記第2方向に直交する方向に沿った長さをHW2としたとき、
HL2/HW2がHL/HWよりも大きい請求項1ないし5のいずれか1項に記載のセンサー素子。
A detection vibrating arm provided with a second through-hole extending in the second direction from the base and penetrating in the thickness direction;
In the plan view, when the length of the second through hole along the second direction is HL2, and the length of the second through hole along the direction orthogonal to the second direction is HW2,
The sensor element according to any one of claims 1 to 5, wherein HL2 / HW2 is larger than HL / HW.
前記検出振動腕が前記第2貫通孔を複数備える請求項6に記載のセンサー素子。   The sensor element according to claim 6, wherein the detection vibrating arm includes a plurality of the second through holes. 前記平面視において、互いに隣り合う2つの前記第2貫通孔の間の位置における前記検出振動腕の前記第2方向に直交する方向に沿った幅は、前記第2貫通孔の位置における前記検出振動腕の前記第2方向に直交する方向に沿った幅よりも大きい請求項7に記載のセンサー素子。   In the plan view, the width along the direction perpendicular to the second direction of the detection vibrating arm at a position between two adjacent second through holes is the detected vibration at the position of the second through hole. The sensor element according to claim 7, wherein the sensor element is larger than a width along a direction orthogonal to the second direction of the arm. 前記第1方向および前記第2方向は、互いに逆方向である請求項6ないし8のいずれか1項に記載のセンサー素子。   The sensor element according to claim 6, wherein the first direction and the second direction are opposite to each other. 前記第2貫通孔は、前記平面視で、前記第2方向に沿った2つの辺と、前記第2方向に直交する方向に沿った2つの辺とを有する形状である請求項6ないし9のいずれか1項に記載のセンサー素子。   The second through-hole has a shape having two sides along the second direction and two sides along a direction orthogonal to the second direction in the plan view. The sensor element according to any one of claims. 前記検出振動腕は、前記第2方向に垂直な断面で見たとき、前記第2貫通孔により2分され、前記第2貫通孔の貫通方向での一方側から他方側に向けて厚さが減少している2つの壁部を有する請求項6ないし10のいずれか1項に記載のセンサー素子。   The detection vibrating arm is bisected by the second through hole when viewed in a cross section perpendicular to the second direction, and has a thickness from one side to the other side in the through direction of the second through hole. 11. A sensor element according to any one of claims 6 to 10, having two walls that are reduced. 前記駆動振動腕は、前記第1方向に垂直な断面で見たとき、前記第1貫通孔により2分され、前記第1貫通孔の貫通方向での一方側から他方側に向けて厚さが、一定であるか、または、前記検出振動腕が有する前記壁部の厚さの減少率よりも小さい減少率で減少している2つの壁部を有する請求項11に記載のセンサー素子。   When viewed in a cross section perpendicular to the first direction, the drive vibrating arm is divided into two by the first through hole, and the thickness is increased from one side to the other side in the through direction of the first through hole. The sensor element according to claim 11, wherein the sensor element has two wall portions that are constant or decrease at a reduction rate smaller than a reduction rate of the wall thickness of the detection vibrating arm. 前記基部は、第3方向に延在し、前記厚さ方向に貫通している第3貫通孔が設けられている支持腕を備え、
前記平面視において、前記第3貫通孔の前記第3方向に沿った長さをHL3とし、前記第3貫通孔の前記第3方向に直交する方向に沿った長さをHW3としたとき、
HL3/HW3がHL/HWよりも大きい請求項6ないし12のいずれか1項に記載のセンサー素子。
The base includes a support arm provided with a third through hole extending in the third direction and penetrating in the thickness direction,
In the plan view, when the length of the third through hole along the third direction is HL3 and the length of the third through hole along the direction orthogonal to the third direction is HW3,
The sensor element according to any one of claims 6 to 12, wherein HL3 / HW3 is larger than HL / HW.
前記第1方向および前記第2方向は、互いに平行であり、かつ、前記第3方向に直交する請求項13に記載のセンサー素子。   The sensor element according to claim 13, wherein the first direction and the second direction are parallel to each other and orthogonal to the third direction. 請求項1ないし14のいずれか1項に記載のセンサー素子を備えることを特徴とする物理量センサー。   A physical quantity sensor comprising the sensor element according to claim 1. 請求項1ないし14のいずれか1項に記載のセンサー素子を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic device comprising the sensor element according to claim 1. 請求項1ないし14のいずれか1項に記載のセンサー素子を備えることを特徴とする移動体。   A moving body comprising the sensor element according to claim 1.
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