JP2018165632A - Sensor, electronic apparatus, and movable body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサー、電子機器および移動体に関する。 The present invention relates to a sensor, an electronic device, and a moving object.
センサーとして、例えば、特許文献1に記載されているようなジャイロセンサーが知られている。特許文献1に記載のジャイロセンサーは、基部と、基部から直線状に両側へ延出された1対の検出腕と、基部から両側へ検出腕に直交する方向に延出された1対の連結腕と、各連結腕の先端部からそれと直交して両側へ延出された1対の駆動腕と、を備える。また、このジャイロセンサーでは、基部が、収容器の底部に配置した支持基板に固定されているリード板に支持されている。
As a sensor, for example, a gyro sensor as described in
しかし、特許文献1に記載のジャイロセンサーでは、基部のリードとの接続部と検出腕との間の距離が短いため、基部がリード板からの応力等の力の影響を受けやすい。そのため、特許文献1に記載のジャイロセンサーでは、リード板から基部に加わる応力等の力の状態が温度変化等により変化したとき、その変化の影響により、検出周波数が変動し、それに伴って離調周波数(駆動周波数と検出周波数との差)も変動し、その結果、検出感度が変化してしまうという課題があった。このような課題は、特に、ジャイロセンサーを小型化した場合に、基部のリードとの接続部と検出腕との間の距離が短くなるため、顕著となる。
However, in the gyro sensor described in
本発明の目的は、検出感度の安定化を図ることができるセンサーを提供すること、また、かかるセンサーを備える電子機器および移動体を提供することにある。 The objective of this invention is providing the sensor which can aim at stabilization of detection sensitivity, and providing an electronic device and a moving body provided with this sensor.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
本適用例のセンサーは、基部と、
前記基部から互いに反対方向に延出している1対の検出腕と、
前記基部から前記検出腕の延出方向に交差して互いに反対方向に延出している1対の連結腕と、
前記1対の連結腕のそれぞれから前記連結腕の延出方向に交差して互いに反対方向に延出している1対の駆動腕と、
前記基部に配置されている複数の接続部と、
ベースと、
前記複数の接続部に接続され、前記ベースに対して前記基部を支持している支持部材と、を備え、
前記連結腕の延出方向に沿った前記基部の長さをBxとし、前記連結腕の延出方向に沿った前記複数の接続部の全体の長さをB1としたとき、
B1/Bx≦0.43の関係を満足していることを特徴とする。
The sensor of this application example has a base,
A pair of detection arms extending in opposite directions from the base;
A pair of connecting arms extending from the base in the opposite direction so as to cross the extending direction of the detection arm;
A pair of drive arms extending from each of the pair of connecting arms in opposite directions across the extending direction of the connecting arms;
A plurality of connecting portions disposed on the base;
Base and
A support member connected to the plurality of connection portions and supporting the base portion with respect to the base,
When the length of the base portion along the extending direction of the connecting arm is Bx, and the total length of the plurality of connecting portions along the extending direction of the connecting arm is B1,
The relationship of B1 / Bx ≦ 0.43 is satisfied.
このようなセンサーによれば、長さBx、B1が前述した関係を満足していることで、接続部と検出腕との間の距離が大きくなる。そのため、検出腕が連結腕に連動して振動する検出モードにおいて、検出腕の振動周波数(検出周波数)が支持部材による基部の支持状態(拘束状態)の変化の影響を受けることを低減し、その結果、検出感度の安定化を図ることができる。 According to such a sensor, since the lengths Bx and B1 satisfy the relationship described above, the distance between the connection portion and the detection arm is increased. Therefore, in the detection mode in which the detection arm vibrates in conjunction with the connecting arm, the vibration frequency (detection frequency) of the detection arm is reduced from being affected by the change in the support state (restraint state) of the base by the support member. As a result, it is possible to stabilize the detection sensitivity.
本適用例のセンサーでは、0.25≦B1/Bx≦0.43の関係を満足していることが好ましい。
これにより、センサーの小型化を図りつつ、検出感度の安定化を図ることができる。
In the sensor of this application example, it is preferable that the relationship of 0.25 ≦ B1 / Bx ≦ 0.43 is satisfied.
As a result, it is possible to stabilize the detection sensitivity while reducing the size of the sensor.
本適用例のセンサーでは、前記検出腕の延出方向に沿った前記基部の長さをByとし、前記検出腕の延出方向に沿った前記複数の接続部の全体の長さをB2としたとき、
B2/By≧0.5の関係を満足していることが好ましい。
これにより、検出感度を優れたものとすることができる。
In the sensor of this application example, the length of the base portion along the extending direction of the detection arm is By, and the total length of the plurality of connection portions along the extending direction of the detection arm is B2. When
It is preferable that the relationship of B2 / By ≧ 0.5 is satisfied.
Thereby, the detection sensitivity can be made excellent.
本適用例のセンサーでは、前記複数の接続部は、行列状に配置されていることが好ましい。
これにより、センサーの小型化を図りつつ、接続部を効率的に配置できる。
In the sensor of this application example, it is preferable that the plurality of connection portions are arranged in a matrix.
Thereby, a connection part can be arrange | positioned efficiently, aiming at size reduction of a sensor.
本適用例のセンサーでは、前記複数の接続部は、前記連結腕の延出方向に所定の間隔を、前記連結腕の延出方向と交差する方向に所定の間隔を隔てて行列状に配置されていることが好ましい。
これにより、センサーの小型化を図りつつ、接続部を効率的に配置できる。
In the sensor of this application example, the plurality of connection portions are arranged in a matrix with a predetermined interval in the extending direction of the connecting arm and a predetermined interval in a direction intersecting the extending direction of the connecting arm. It is preferable.
Thereby, a connection part can be arrange | positioned efficiently, aiming at size reduction of a sensor.
本適用例のセンサーでは、前記支持部材は、前記複数の接続部に接続されている複数のワイヤーを有することが好ましい。 In the sensor of this application example, it is preferable that the support member includes a plurality of wires connected to the plurality of connection portions.
これにより、フレキシブル配線基板を用いて支持部材を構成し、TAB(Tape Automated Bonding)実装を行うことができる。また、このようなTAB実装では、一般に、温度変化等により支持部材が歪んだ影響が基部に及びやすい。したがって、このような支持部材を用いる場合に、前述したようなB1およびBxの関係を満足することは、検出感度の安定化を図る上で特に有用である。 Thereby, a supporting member can be comprised using a flexible wiring board, and TAB (Tape Automated Bonding) mounting can be performed. In such TAB mounting, in general, the influence of the support member being distorted due to a temperature change or the like is likely to affect the base. Therefore, when such a support member is used, satisfying the relationship between B1 and Bx as described above is particularly useful for stabilizing detection sensitivity.
本適用例のセンサーでは、前記駆動腕は、前記連結腕から延出している駆動腕部と、前記駆動腕部に対して先端側に設けられ、前記駆動腕部よりも幅の広い駆動錘部と、を有し、
前記駆動腕の延出方向に沿った前記駆動錘部の長さをDHLとし、平面視における前記駆動腕の延出方向に直交する方向に沿った前記駆動錘部の幅をDHWとしたとき、
1.5≦DHL/DHWの関係を満足していることが好ましい。
これにより、検出感度を高めることができる。
In the sensor according to this application example, the driving arm includes a driving arm portion extending from the coupling arm, and a driving weight portion that is provided on a distal end side with respect to the driving arm portion and is wider than the driving arm portion. And having
When the length of the driving weight portion along the extending direction of the driving arm is DHL and the width of the driving weight portion along the direction orthogonal to the extending direction of the driving arm in plan view is DHW,
It is preferable that the relationship of 1.5 ≦ DHL / DHW is satisfied.
Thereby, detection sensitivity can be raised.
本適用例のセンサーでは、1.5≦DHL/DHW≦4.0の関係を満足していることが好ましい。 In the sensor of this application example, it is preferable that the relationship of 1.5 ≦ DHL / DHW ≦ 4.0 is satisfied.
これにより、CI(クリスタルインピーダンス)値を低減して低消費電力化を図りつつ、検出感度を高めることができる。 Thereby, it is possible to increase the detection sensitivity while reducing the power consumption by reducing the CI (crystal impedance) value.
本適用例のセンサーでは、前記駆動腕の延出方向に沿った前記駆動腕部の長さをDALとしたとき、
1.5<DHL/DALの関係を満足していることが好ましい。
これにより、検出感度を高めることができる。
In the sensor of this application example, when the length of the drive arm portion along the extending direction of the drive arm is DAL,
It is preferable that the relationship of 1.5 <DHL / DAL is satisfied.
Thereby, detection sensitivity can be raised.
本適用例のセンサーでは、平面視における前記駆動腕部の延出方向に直交する方向の幅をDAWとしたとき、
1.2≦DHW/DAWの関係を満足していることが好ましい。
これにより、小型化を図りつつ、検出感度を高めることができる。
In the sensor of this application example, when the width in the direction orthogonal to the extending direction of the driving arm portion in plan view is DAW,
It is preferable that the relationship of 1.2 ≦ DHW / DAW is satisfied.
As a result, the detection sensitivity can be increased while downsizing.
本適用例のセンサーでは、前記検出腕は、前記基部から延出している検出腕部と、前記検出腕部に対して先端側に設けられ、前記検出腕部よりも幅の広い検出錘部と、を有し、
前記駆動腕の延出方向に沿った前記駆動腕部の長さをDALとし、前記検出腕の延出方向に沿った前記検出腕部の長さをPALとし、前記検出腕の延出方向に沿った前記検出錘部の長さをPHLとしたとき、
DHL/DAL>PHL/PALの関係を満足していることが好ましい。
これにより、検出感度を高めることができる。
In the sensor of this application example, the detection arm includes a detection arm portion extending from the base portion, a detection weight portion that is provided on a distal end side with respect to the detection arm portion, and is wider than the detection arm portion. Have
The length of the drive arm along the extension direction of the drive arm is DAL, the length of the detection arm along the extension direction of the detection arm is PAL, and the detection arm extends in the extension direction. When the length of the detection weight portion along the line is PHL,
It is preferable that the relationship of DHL / DAL> PHL / PAL is satisfied.
Thereby, detection sensitivity can be raised.
本適用例の電子機器は、本適用例のセンサーを備えていることを特徴とする。
このような電子機器によれば、センサーの検出感度が安定しているため、電子機器の特性(例えば信頼性)を向上させることができる。
The electronic device of this application example includes the sensor of this application example.
According to such an electronic device, since the detection sensitivity of the sensor is stable, the characteristics (for example, reliability) of the electronic device can be improved.
本適用例の移動体は、本適用例のセンサーを備えていることを特徴とする。
このような移動体によれば、センサーの検出感度が安定しているため、移動体の特性(例えば信頼性)を向上させることができる。
The moving body of this application example includes the sensor of this application example.
According to such a moving body, since the detection sensitivity of the sensor is stable, the characteristics (for example, reliability) of the moving body can be improved.
以下、本発明のセンサー、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a sensor, an electronic device, and a moving object of the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
1.センサー
図1は、本発明の実施形態に係るセンサーの概略構成を示す平面図である。図2は、図1中A−A線断面図である。図3は、図1に示すセンサーが備える振動素子片の平面図である。図4は、図1に示すセンサーが備える支持部材の平面図(裏面図)である。
1. Sensor FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a sensor according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a plan view of a vibrating element piece included in the sensor shown in FIG. FIG. 4 is a plan view (back view) of a support member provided in the sensor shown in FIG.
なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する3軸であるx軸、y軸およびz軸を適宜用いて説明を行う。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」と言う。また、以下では、図中、x軸、y軸およびz軸の各軸を示す矢印の先端側を「+」、基端側を「−」とする。また、図2中上側(+z軸方向側)を「上」、下側(−z軸方向側)を「下」と言う。また、図1では、説明の便宜上、後述するリッド92の図示を省略している。
In the following description, for convenience of explanation, the three axes that are orthogonal to each other, the x axis, the y axis, and the z axis, are used as appropriate. 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”. In the following, in the figure, the tip side of an arrow indicating each of the x-axis, y-axis, and z-axis is “+”, and the base end side is “−”. Further, the upper side (+ z-axis direction side) in FIG. 2 is referred to as “upper”, and the lower side (−z-axis direction side) is referred to as “lower”. In FIG. 1, the
図1および図2に示すセンサー1は、z軸まわりの角速度を検出する振動ジャイロセンサーである。このセンサー1は、振動素子片20(センサー素子片)および支持部材4を備える振動素子2(センサー素子)と、ICチップ3(集積回路チップ)と、これらを収納するパッケージ9と、を有している。
A
以下、センサー1を構成する各部を順次説明する。
(振動素子)
振動素子2は、z軸まわりの角速度を検出する「面外検出型」のセンサー素子である。この振動素子2は、図1および図2に示すように、振動素子片20と、振動素子片20を支持する支持部材4と、を有している。
Hereinafter, each part which comprises the
(Vibration element)
The
振動素子片20は、図3に示すように、いわゆるダブルT型と呼ばれる構造を有する。具体的に説明すると、振動素子片20は、基部21と、基部21から延出した1対の検出腕23、24(第1、第2検出腕)および1対の連結腕221、222(第1、第2連結腕)と、連結腕221から延出した1対の駆動腕25、26(第1駆動腕)と、連結腕222から延出した1対の駆動腕27、28(第2駆動腕)と、を有する。
As shown in FIG. 3, the
ここで、検出腕23、24は、基部21からy軸方向に沿って互いに反対側へ延出している。駆動腕25、26は、連結腕221の先端部からy軸方向に沿って互いに反対側へ延出している。同様に、駆動腕27、28は、連結腕222の先端部からy軸方向に沿って互いに反対方向へ延出している。
Here, the
また、検出腕23は、基部21から延出している腕部231(検出腕部)と、腕部231に対して先端側に設けられ、腕部231よりも幅の大きい錘部232(検出錘部)と、を有する。同様に、検出腕24は、腕部241(検出腕部)と、錘部242(検出錘部)と、を有する。また、駆動腕25は、連結腕221から延出している腕部251(駆動腕部)と、腕部251に対して先端側に設けられ、腕部251よりも幅の大きい錘部252(駆動錘部)と、を有する。同様に、駆動腕26は、腕部261(駆動腕部)と、錘部262(駆動錘部)と、を有する。また、駆動腕27は、連結腕222から延出している腕部271(駆動腕部)と、腕部271に対して先端側に設けられ、腕部271よりも幅の大きい錘部272(駆動錘部)と、を有する。同様に、駆動腕28は、腕部281(駆動腕部)と、錘部282(駆動錘部)と、を有する。なお、これらの各腕の上面および下面には、それぞれ、延出方向に沿った溝または孔が形成されていてもよい。
The
ここで、基部21には、後述するように、複数の端子67(接続部)が設けられており、この複数の端子67が支持部材4に対して接合(接続)されている。複数の端子67は、連結腕221、222の延出方向に所定の間隔を、連結腕221、222の延出方向と交差する方向に所定の間隔を隔てて行列状に配置されている。これにより、センサー1の小型化を図りつつ、複数の端子67を効率的に配置できる。そして、基部21は、連結腕221、222の延出方向(x軸方向)に沿った基部21の長さをBxとし、連結腕221、222の延出方向(x軸方向)に沿った複数の端子67の全体の長さをB1としたとき、B1/Bx≦0.43の関係を満足している。これにより、検出感度の安定化を図ることができる。なお、この点については、この点に関連する事項とともに、後に詳述する。
Here, as will be described later, the
また、検出腕23、24および駆動腕25〜28は、その各部の長さおよび幅が後述するように最適化されていることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the
本実施形態では、振動素子片20は、圧電体材料で構成されている。かかる圧電体材料としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。特に、振動素子片20を構成する圧電体材料としては水晶(Zカット板)が好ましい。水晶で振動素子片20を構成すると、振動素子片20の振動特性(特に周波数温度特性)を優れたものとすることができる。また、エッチングにより高い寸法精度で振動素子片20を形成することができる。
In the present embodiment, the
このように構成された振動素子片20の駆動腕25、26、27、28には、それぞれ、図示しないが、通電により駆動腕25、26、27、28をx軸方向に屈曲振動させる1対の駆動電極(駆動信号電極および駆動接地電極)が設けられている。
Although not shown, each of the
また、振動素子片20の検出腕23、24には、それぞれ、図示しないが、検出腕23、24のx軸方向での屈曲振動に伴って生じる電荷を検出する1対の検出電極(検出信号電極および検出接地電極)が設けられている。
Further, although not shown in the drawings, the
また、基部21には、複数の端子67が設けられている。この複数の端子67は、図示しない配線を介して、前述した検出腕23、24に設けられた検出電極および駆動腕25〜28に設けられた駆動電極に電気的に接続されている。
In addition, the
このような駆動電極、検出電極および端子67の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、金(Au)、金合金、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、銀(Ag)、銀合金、クロム(Cr)、クロム合金、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、タングステン(W)、鉄(Fe)、チタン(Ti)、コバルト(Co)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)等の金属材料や、ITO、ZnO等の透明電極材料を用いることができ、中でも、金を主材料とする金属(金、金合金)または白金を用いるのが好ましい。 The constituent materials of the drive electrode, the detection electrode, and the terminal 67 are not particularly limited. For example, gold (Au), gold alloy, platinum (Pt), aluminum (Al), aluminum alloy, silver (Ag) ), Silver alloy, chromium (Cr), chromium alloy, copper (Cu), molybdenum (Mo), niobium (Nb), tungsten (W), iron (Fe), titanium (Ti), cobalt (Co), zinc ( A metal material such as Zn) or zirconium (Zr) or a transparent electrode material such as ITO or ZnO can be used. Among them, it is preferable to use a metal (gold, gold alloy) containing gold as a main material or platinum.
なお、これら駆動電極等と振動素子片20との間には、駆動電極等が振動素子片20から剥離するのを防止する機能を有する下地層としてTi、Cr等の層が設けられていてもよい。また、これら駆動電極等は、同一の成膜工程により一括形成することができる。
In addition, even if a layer such as Ti or Cr is provided between the drive electrode and the
このような振動素子片20は、基部21にて、TAB(Tape Automated Bonding)実装用の支持部材4を介してパッケージ9に支持されている。
Such a
支持部材4は、図2に示すように、絶縁性のフィルム41と、フィルム41の一方(図2中下側)の面上に接合されている複数の配線42a〜42fと、を有する。
As illustrated in FIG. 2, the
フィルム41は、配線42a〜42fの間の短絡を防止しつつ、これらを支持する機能を有する。このフィルム41の構成材料としては、絶縁性を有する材料であればよいが、ポリイミド等の樹脂材料を用いることが好ましい。これにより、フィルム41を絶縁性とすることができ、フィルム41上に配線42a〜42f等の導体パターンを形成することができる。また、フレキシブル配線基板を用いて、比較的簡単かつ安価に支持部材4を実現することができる。
The
図4に示すように、フィルム41の中央部には、デバイスホール411が形成され、各配線42a〜42fは、フィルム41上からこのデバイスホール411側に延出し、その延出した部分がフィルム41側(上側)に折り曲げられている。
As shown in FIG. 4, a
複数の配線42a〜42fは、前述した振動素子片20に設けられた複数の端子67(図3参照)に対応して設けられ、各配線42a〜42fの先端部が、図示しない金属バンプ等の接合材を介して、対応する端子67に接続・固定されている。これにより、駆動電極および検出電極が端子67に電気的に接続されるとともに、振動素子片20が支持部材4に支持されている。また、各配線42a〜42fの基端部には、接続端子421a〜421fがそれぞれ設けられている。
The plurality of
このように構成された振動素子2は、次のようにしてz軸まわりの角速度ωを検出する。
The
まず、1対の駆動電極間に電圧(駆動信号)を印加することにより、図3中矢印aで示す方向に、駆動腕25と駆動腕27とを互いに接近・離間するように屈曲振動(駆動振動)させるとともに、駆動腕26と駆動腕28とを上記屈曲振動と同方向に互いに接近・離間するように屈曲振動(駆動振動)させる。この駆動振動の周波数を「駆動周波数」と言い、駆動周波数は、駆動腕25〜28の共振周波数に応じた周波数となる。
First, by applying a voltage (drive signal) between a pair of drive electrodes, bending vibration (drive) so that the
このとき、振動素子2に角速度が加わらないと、駆動腕25、26と駆動腕27、28とは、中心点(重心G)を通るyz平面に対して面対称の振動を行っているため、基部21、および連結腕221、222および検出腕23、24は、ほとんど振動しない。
At this time, if the angular velocity is not applied to the
このように駆動腕25〜28を駆動振動させた状態(駆動モード)で、振動素子2にその重心を通る法線まわり(すなわちz軸まわり)の角速度ωが加わると、駆動腕25〜28には、それぞれ、コリオリ力が働く。これにより、連結腕221、222が図中矢印bで示す方向に屈曲振動し、これに伴い、この屈曲振動を打ち消すように、検出腕23、24の図中矢印cで示す方向の屈曲振動(検出振動)が励振される。この検出振動の周波数を「検出周波数」と言い、検出周波数は、検出腕23、24の共振周波数に応じた周波数となる。また、駆動周波数と検出周波数との差を「離調周波数」と言う。
When the angular velocity ω around the normal line passing through the center of gravity (that is, around the z axis) is applied to the
そして、このような検出腕23の検出振動(検出モード)によって1対の検出電極間に電荷が生じる。このような電荷に基づいて、振動素子2に加わった角速度ωを求めることができる。
Such detection vibration (detection mode) of the
(ICチップ3)
図1および図2に示すICチップ3は、前述した振動素子2を駆動する機能と、振動素子2からの出力(センサー出力)を検出する機能とを有する電子部品である。このようなICチップ3は、図示しないが、振動素子2を駆動する駆動回路と、振動素子2からの出力(電荷)を検出する検出回路とを備える。また、ICチップ3には、図示しない複数の接続端子が設けられており、この複数の接続端子は、前述した振動素子2を駆動する駆動信号を出力する1つの接続端子と、振動素子2からの検出信号が入力される2つの接続端子とを含む。
(IC chip 3)
The
(パッケージ)
図1および図2に示すパッケージ9は、振動素子2(振動素子片20および支持部材4)およびICチップ3(集積回路チップ)を収納するものである。
(package)
The
パッケージ9は、上面に開放する凹部を有するベース91と、ベース91の凹部の開口を塞ぐようにベース91に接合部材93(シールリング)を介して接合されたリッド92(蓋体)と、を有している。
The
ベース91は、平板状の基板911と、基板911の上面に接合された枠状の基板912と、基板912の上面に接合された枠状の基板913と、基板913の上面に接合された枠状の914とで構成されている。これにより、ベース91には、各基板911、912、913、914間に段差を有する凹部が形成されている。このようなベース91の構成材料(基板911〜914の各構成材料)としては、特に限定されないが、例えば、酸化アルミニウム等の各種セラミックスを用いることができる。
The
ベース91の基板911上面には、基板912、913の開口部内に納まるように、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等を含んで構成された接着剤のような固定部材82を介してICチップ3が支持・固定されている。
The
また、基板912の上面には、複数の内部端子72が設けられている。また、基板913の上面には、複数の内部端子71が設けられている。
A plurality of
複数の内部端子71は、ベース91に設けられた配線(図示せず)を介して、対応する内部端子72に電気的に接続されている。そして、複数の内部端子71には、固定部材81を介して、支持部材4の接続端子421a〜421fが接合されている。これにより、振動素子片20がベース91に対して支持部材4を介して支持されている。固定部材81は、例えば、半田、銀ペースト、導電性接着剤(樹脂材料中に金属粒子などの導電性フィラーを分散させた接着剤)等で構成されている。これにより、複数の内部端子71が固定部材81を介して支持部材4の接続端子421a〜214fにそれぞれ電気的に接続されている。
The plurality of
複数の内部端子72には、例えばボンディングワイヤーで構成された配線を介して、前述したICチップ3の複数の接続端子31が電気的に接続されている。
The plurality of connection terminals 31 of the above-described
また、ベース91の基板911の下面(振動素子2とは反対側)には、センサー1が組み込まれる機器(外部機器)に実装される際に用いられる複数の外部端子74が設けられている。この複数の外部端子74は、それぞれ、図示しない内部配線を介して、対応する内部端子72に電気的に接続されている。これにより、各外部端子74は、ICチップ3に電気的に接続されている。
In addition, a plurality of
このような各内部端子71、72および各外部端子74等は、それぞれ、例えば、タングステン(W)等のメタライズ層にニッケル(Ni)、金(Au)等の被膜をメッキ等により積層した金属被膜からなる。
Each of the
このようなベース91には、接合部材93を介してリッド92が気密的に接合されている。これにより、パッケージ9内が気密封止されている。リッド92は、例えば、ベース91と同材料、または、コバール、42アロイ、ステンレス鋼等の金属で構成されている。また、接合部材93は、例えば、コバール、42アロイ、ステンレス鋼等の金属で構成されている。
A
このベース91とリッド92との接合は、例えば、シーム溶接、レーザー等のエネルギー線溶接等を用いて行われる。
The
以上のように、センサー1は、基部21と、基部21から互いに反対方向(±y軸方向)に延出している1対の検出腕23、24と、基部21から検出腕23、24の延出方向(y軸方向)に交差して互いに反対方向(±x軸方向)に延出している1対の連結腕221、222と、1対の連結腕221、222のそれぞれから連結腕221、222の延出方向(x軸方向)に交差して互いに反対方向(±y軸方向)に延出している1対の駆動腕25、26および1対の駆動腕27、28と、ベース91と、基部21に設けられている複数の端子67(接続部)に接続(接合)され、ベース91に対して基部21を支持している支持部材4と、を備える(図1、図2参照)。
As described above, the
特に、連結腕221、222の延出方向(x軸方向)に沿った基部21の長さ(最大長さ)をBxとし、連結腕221、222の延出方向(x軸方向)に沿った複数の端子67(接続部)の全体の長さ(最大長さ)をB1としたとき(図3参照)、B1/Bx≦0.43の関係を満足している。これにより、端子67と各検出腕23、24との間の距離が大きくなる。そのため、検出腕23、24が連結腕221、222に連動して振動する検出モードにおいて、検出腕23、24の振動周波数(検出周波数)が支持部材4による基部21の支持状態(拘束状態)の変化の影響を受けることを低減し、その結果、検出感度の安定化を図ることができる。
In particular, the length (maximum length) of the
ここで、前述したように、支持部材4は、複数の端子67(接続部)に接合(接続)されている複数のワイヤーである配線42a〜42fを有する(図4参照)。これにより、フレキシブル配線基板を用いて支持部材4を構成し、TAB(Tape Automated Bonding)実装を行うことができる。また、このようなTAB実装では、一般に、温度変化等により支持部材4が歪んだ影響が基部21に及びやすい。したがって、このような支持部材4を用いる場合に、前述したようなB1およびBxの関係を満足することは、検出感度の安定化を図る上で特に有用である。
Here, as described above, the
また、本実施形態では、基部21は、その厚さ方向であるz軸方向から見た平面視で、x軸方向に沿った1対の第1辺と、y軸方向に沿った1対の第2辺と、を有する矩形をなしている。そして、長さBxは、この1対の第2辺間の距離である。また、後述する長さByは、1対の第1辺間の距離である。なお、基部21の平面視形状は、矩形に限定されず、例えば、矩形の角部を面取りした形状等であってもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、長さB1は、複数の端子67(接続部)からなる集合体のx軸方向での長さであって、複数の端子67(接続部)のうちの最も+x軸方向側にある端子67と最も−x軸方向側にある端子67との遠位端同士の間のx軸方向に沿った距離である。また、後述する長さB2は、複数の端子67(接続部)からなる集合体のy軸方向での長さであって、複数の端子67(接続部)のうちの最も+y軸方向側にある端子67と最も−y軸方向側にある端子67との遠位端同士の間のy軸方向に沿った距離である。なお、図示では、6つの端子67が規則的に配置されているが、複数の端子67の数および配置は、図示の数および配置に限定されない。また、ボンディングワイヤー等の他の配線を用いて振動素子2に通電を行う場合、端子67に通電を行わなくてもよい。
Further, the length B1 is the length in the x-axis direction of the aggregate composed of a plurality of terminals 67 (connection portions), and is the terminal closest to the + x-axis direction among the plurality of terminals 67 (connection portions). 67 is a distance along the x-axis direction between the distal ends of 67 and the terminal 67 closest to the −x-axis direction. Further, the length B2 described later is the length in the y-axis direction of the assembly composed of the plurality of terminals 67 (connection portions), and is the most + y-axis direction side of the plurality of terminals 67 (connection portions). This is the distance along the y-axis direction between the distal ends of a
図5は、基部の長さBxおよび接続部全体の長さB1の比B1/Bxと検出周波数変動比との関係を示すグラフである。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between the ratio B1 / Bx of the base length Bx and the entire length B1 of the connecting portion and the detection frequency fluctuation ratio.
図5に示すように、B1/Bxが大きくなるほど、基準となる検出周波数からの変動比である検出周波数変動比が大きくなる。ここで、B1/Bxが0.43以下であると、検出周波数変動比を40%程度に抑えることができる。なお、図5に示す複数の点は、B1およびBxのうちの少なくとも一方の値が互いに異なる。 As shown in FIG. 5, as B1 / Bx increases, the detection frequency fluctuation ratio that is the fluctuation ratio from the reference detection frequency increases. Here, when B1 / Bx is 0.43 or less, the detection frequency fluctuation ratio can be suppressed to about 40%. Note that at least one of B1 and Bx is different from each other in the plurality of points shown in FIG.
また、0.25≦B1/Bx≦0.43の関係を満足していることが好ましい。これにより、センサー1の小型化を図りつつ、検出感度の安定化を図ることができる。
Moreover, it is preferable that the relationship of 0.25 ≦ B1 / Bx ≦ 0.43 is satisfied. Thereby, it is possible to stabilize the detection sensitivity while reducing the size of the
また、検出腕23、24の延出方向(y軸方向)に沿った基部21の長さをByとし、検出腕23、24の延出方向(y軸方向)に沿った複数の端子67(接続部)の全体の長さをB2としたとき(図3参照)、0.5≦B2/By0.75の関係を満足していることが好ましい。これにより、検出感度を優れたものとすることができる。
Further, the length of the
図6は、基部の長さByおよび接続部全体の長さB2の比B2/Byと感度比との関係を示すグラフである。 FIG. 6 is a graph showing the relationship between the ratio B2 / By of the base length By and the entire length B2 of the connecting portion, and the sensitivity ratio.
図6に示すように、B2/Byが大きくなるほど、基準となる感度との比である感度比が大きくなる(感度が良くなる)。言い換えると、B2/Byが小さくなるほど、基準となる感度との比である感度比が小さくなる(感度が悪くなる)。このような観点から、B2/Byを小さくしすぎることは、好ましくなく、そのため、B2/Byは、0.5以上であることが好ましい。これにより、検出感度を優れたものとすることができる。なお、図6に示す複数の点は、B2およびByのうちの少なくとも一方の値が互いに異なる。また、高い感度を維持するためには、B2/Byは、0.65以上であることがより好ましい。 As shown in FIG. 6, as B2 / By increases, the sensitivity ratio, which is the ratio to the reference sensitivity, increases (sensitivity improves). In other words, the smaller the B2 / By is, the smaller the sensitivity ratio, which is the ratio to the reference sensitivity (the sensitivity becomes worse). From such a viewpoint, it is not preferable to make B2 / By too small, and therefore B2 / By is preferably 0.5 or more. Thereby, the detection sensitivity can be made excellent. Note that the plurality of points shown in FIG. 6 are different from each other in at least one of B2 and By. In order to maintain high sensitivity, B2 / By is more preferably 0.65 or more.
また、図示しないが、B1/Bxが小さくなるほど、基準となる感度との比である感度比が小さくなる(感度が悪くなる)が、前述したB2/Byの減少に伴う感度比の減少率に比べて、B1/Bxの減少に伴う感度比の減少率は小さい(すなわち、感度の低下が少ない)。 Although not shown, the smaller the B1 / Bx, the smaller the sensitivity ratio, which is the ratio to the reference sensitivity (the sensitivity becomes worse). However, the reduction ratio of the sensitivity ratio accompanying the decrease in B2 / By described above. In comparison, the rate of decrease in the sensitivity ratio accompanying the decrease in B1 / Bx is small (that is, there is little decrease in sensitivity).
図7は、基部の長さByおよび接続部全体の長さB2の比B2/Byと検出周波数変動比との関係を示すグラフである。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between the ratio B2 / By of the base length By and the entire length B2 of the connecting portion and the detection frequency fluctuation ratio.
図7に示すように、B2/Byが大きくなるほど、基準となる検出周波数からの変動比である検出周波数変動比が大きくなる。ただし、前述したB1/Bxの増加に伴う検出周波数変動比の増加率に比べて、B2/Byの増加に伴う検出周波数変動比の増加率は小さい。ここで、B2/Byが0.75以下であると、検出周波数変動比を低減する効果が認められる。なお、図7に示す複数の点は、B2およびByのうちの少なくとも一方の値が互いに異なる。 As shown in FIG. 7, as B2 / By increases, the detection frequency fluctuation ratio that is the fluctuation ratio from the reference detection frequency increases. However, the increase rate of the detection frequency fluctuation ratio accompanying the increase of B2 / By is smaller than the increase ratio of the detection frequency fluctuation ratio accompanying the increase of B1 / Bx described above. Here, when B2 / By is 0.75 or less, an effect of reducing the detection frequency fluctuation ratio is recognized. Note that the plurality of points shown in FIG. 7 are different from each other in at least one of B2 and By.
また、B2/Byは、0.5以上0.75以下とすることができる。この場合、検出感度を優れたものとしつつ、検出感度の安定化を図ることができる。更にまた、B2/Byは、0.7以上0.75以下とすることができる。この場合、高い検出感度を維持しつつ、検出感度の安定化を図ることができる。 Further, B2 / By can be set to 0.5 or more and 0.75 or less. In this case, it is possible to stabilize the detection sensitivity while improving the detection sensitivity. Furthermore, B2 / By can be set to 0.7 or more and 0.75 or less. In this case, it is possible to stabilize the detection sensitivity while maintaining high detection sensitivity.
また、前述したように、駆動腕25は、連結腕221から延出している駆動腕部である腕部251と、腕部251に対して先端側に設けられ、腕部251よりも幅の広い駆動錘部である錘部252と、を有する。同様に、駆動腕26、27、28は、駆動腕部である腕部261、271、281と、駆動錘部である錘部262、272、282と、を有する。ここで、駆動腕25〜28の延出方向(y軸方向)に沿った錘部252、262、272、282のそれぞれの長さ(最大長さ)をDHLとし、基部21の厚さ方向(z軸方向)から見たときの駆動腕25〜28の延出方向(y軸方向)に直交する方向(x軸方向)に沿った錘部252、262、272、282の幅(最大長さ)をDHWとしたとき、1.5≦DHL/DHWの関係を満足していることが好ましい。これにより、検出感度を高めることができる。なお、図示では、錘部252、262、272、282の平面視形状が矩形であるが、かかる平面視形状は、これに限定されず、例えば、幅の異なる部分を有するような形状であってもよい。
Further, as described above, the
図8は、駆動錘部の長さDHLおよび幅DHWの比DHL/DHWと感度比との関係を示すグラフである。 FIG. 8 is a graph showing the relationship between the ratio DHL / DHW of the length DHL and width DHW of the drive weight portion and the sensitivity ratio.
図8に示すように、DHL/DHWが大きくなるほど、基準となる感度との比である感度比が大きくなる。ここで、DHL/DHWが1.5以上であると、検出感度が急激に大きくなる傾向がある。したがって、1.5≦DHL/DHWの関係を満足していることが好ましい。なお、図8に示す複数の点は、DHLおよびDHWのうちの少なくとも一方の値が互いに異なる。 As shown in FIG. 8, as DHL / DHW increases, the sensitivity ratio, which is the ratio to the reference sensitivity, increases. Here, when DHL / DHW is 1.5 or more, the detection sensitivity tends to increase rapidly. Therefore, it is preferable that the relationship of 1.5 ≦ DHL / DHW is satisfied. Note that the plurality of points shown in FIG. 8 are different from each other in at least one value of DHL and DHW.
また、1.5≦DHL/DHW≦4.0の関係を満足していることが好ましい。これにより、CI(クリスタルインピーダンス)値を低減して低消費電力化を図りつつ、検出感度を高めることができる。 Moreover, it is preferable that the relationship of 1.5 ≦ DHL / DHW ≦ 4.0 is satisfied. Thereby, it is possible to increase the detection sensitivity while reducing the power consumption by reducing the CI (crystal impedance) value.
図9は、駆動錘部の長さDHLおよび幅DHWの比DHL/DHWとCI値との関係を示すグラフである。 FIG. 9 is a graph showing the relationship between the ratio DHL / DHW of the length DHL and width DHW of the drive weight portion and the CI value.
図9に示すように、DHL/DHWが大きくなるほど、CI値が大きくなる。ここで、CI値は、駆動腕25〜28の適度な振幅を得るためには、100kΩ以下であることが好ましく、さらに、センサー1(動作電圧が1V以上5V以下程度である場合)の省電力化の観点から、40kΩ以下であることが好ましい。したがって、1.5≦DHL/DHW≦4.0の関係を満足していることが好ましい。なお、図9に示す複数の点は、DHLおよびDHWのうちの少なくとも一方の値が互いに異なる。
As shown in FIG. 9, the CI value increases as DHL / DHW increases. Here, the CI value is preferably 100 kΩ or less in order to obtain an appropriate amplitude of the driving
また、駆動腕25〜28の延出方向(y軸方向)に沿った腕部251、261、271、281(駆動腕部)の長さをDALとしたとき、1.5<DHL/DALの関係を満足していることが好ましい。これにより、検出感度を高めることができる。
When the lengths of the
図10は、駆動錘部の長さDHLおよび駆動腕部の長さDALの比DHL/DALと感度比との関係を示すグラフである。 FIG. 10 is a graph showing the relationship between the ratio DHL / DAL of the length DHL of the drive weight and the length DAL of the drive arm and the sensitivity ratio.
図10に示すように、DHL/DALが大きくなるほど、基準となる感度との比である感度比が大きくなる。ここで、DHL/DALが1.5以上であると、検出感度が急激に大きくなる傾向がある。したがって、1.5≦DHL/DALの関係を満足していることが好ましい。なお、図10に示す複数の点は、DHLおよびDALのうちの少なくとも一方の値が互いに異なる。 As shown in FIG. 10, the greater the DHL / DAL, the greater the sensitivity ratio, which is the ratio to the reference sensitivity. Here, when DHL / DAL is 1.5 or more, the detection sensitivity tends to increase rapidly. Therefore, it is preferable that the relationship of 1.5 ≦ DHL / DAL is satisfied. Note that the plurality of points shown in FIG. 10 are different from each other in at least one of the values of DHL and DAL.
また、1.5≦DHL/DAL≦4.0の関係を満足していることが好ましい。これにより、CI(クリスタルインピーダンス)値を低減して低消費電力化を図りつつ、検出感度を高めることができる。 Moreover, it is preferable that the relationship of 1.5 ≦ DHL / DAL ≦ 4.0 is satisfied. Thereby, it is possible to increase the detection sensitivity while reducing the power consumption by reducing the CI (crystal impedance) value.
図11は、駆動錘部の長さDHLおよび駆動腕部の長さDALの比DHL/DALとCI値との関係を示すグラフである。 FIG. 11 is a graph showing the relationship between the ratio DHL / DAL between the length DHL of the driving weight portion and the length DAL of the driving arm portion and the CI value.
図11に示すように、DHL/DALが大きくなるほど、CI値が大きくなる。ここで、前述したように、CI値は、駆動腕25〜28の適度な振幅を得るためには、100kΩ以下であることが好ましく、さらに、センサー1(動作電圧が1V以上5V以下程度である場合)の省電力化の観点から、40kΩ以下であることが好ましい。したがって、1.5≦DHL/DAL≦4.0の関係を満足していることが好ましい。なお、図11に示す複数の点は、DHL/DALのうちの少なくとも一方の値が互いに異なる。
As shown in FIG. 11, the CI value increases as DHL / DAL increases. Here, as described above, the CI value is preferably 100 kΩ or less in order to obtain an appropriate amplitude of the
また、基部21の厚さ方向から見たときの腕部251、261、271、281(駆動腕部)の延出方向(y軸方向)に直交する方向(x軸方向)での幅をDAWとしたとき、1.2≦DHW/DAWの関係を満足していることが好ましく、1.3≦DHW/DAW≦4.0の関係を満足していることがより好ましい。これにより、小型化を図りつつ、検出感度を高めることができる。
Also, the width in the direction (x-axis direction) perpendicular to the extending direction (y-axis direction) of the
また、前述したように、検出腕23、24は、基部21から延出している検出腕部である腕部231、241と、腕部231、241に対して先端側に設けられ、腕部231、241よりも幅の広い検出錘部である錘部232、242と、を有する。ここで、検出腕23、24の延出方向(y軸方向)に沿った腕部231、241(検出腕部)のそれぞれの長さをPALとし、検出腕23、24の延出方向(y軸方向)に沿った錘部232、242(検出錘部)のそれぞれの長さをPHLとしたとき、DHL/DAL>PHL/PALの関係を満足していることが好ましく、DHL/DAL>1.1PHL/DALの関係を満足していることがより好ましい。これにより、検出感度を高めることができる。なお、図示では、錘部232、242の平面視形状が矩形であるが、かかる平面視形状は、これに限定されず、例えば、幅の異なる部分を有するような形状であってもよい。
Further, as described above, the
2.電子機器
図12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。
2. Electronic Device FIG. 12 is a perspective view showing a configuration of a mobile (or notebook) personal computer which is an example of the electronic device of the present 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。
In this figure, a
このようなパーソナルコンピューター1100には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサー1が内蔵されている。
Such a
図13は、本発明の電子機器の一例であるスマートフォンの構成を示す斜視図である。
この図において、スマートフォン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100が配置されている。
FIG. 13 is a perspective view illustrating a configuration of a smartphone that is an example of the electronic apparatus of the invention.
In this figure, the
このようなスマートフォン1200には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサー1が内蔵されている。
Such a
図14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。 FIG. 14 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.
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。
Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a
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1310が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1310は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
A
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
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
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
このようなディジタルスチルカメラ1300には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサー1が内蔵されている。
Such a
以上のような電子機器は、センサー1を備える。このような電子機器によれば、センサー1の検出感度が安定しているため、電子機器の特性(例えば信頼性)を向上させることができる。
The electronic apparatus as described above includes the
なお、本発明の電子機器は、図12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13のスマートフォン(携帯電話機)、図14のディジタルスチルカメラの他にも、センサーの種類に応じて、例えば、タブレット端末、時計、車体姿勢検出装置、ポインティングデバイス、ヘッドマウントディスプレイ、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)、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、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、ゲームコントローラー、ワードプロセッサ、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)、フライトシミュレータ等に適用することができる。 In addition to the personal computer (mobile personal computer) shown in FIG. 12, the smartphone (mobile phone) shown in FIG. 13, and the digital still camera shown in FIG. Tablet terminal, watch, body posture detection device, pointing device, head mounted display, ink jet discharge device (for example, ink jet printer), laptop personal computer, TV, video camera, video tape recorder, navigation device, pager, electronic notebook ( (Including communication functions), electronic dictionaries, calculators, electronic game machines, game controllers, word processors, workstations, video phones, TV monitors for crime prevention, electronic binoculars, POS terminals, medical devices (for example, Electronic thermometer, sphygmomanometer, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasonic diagnostic device, electronic endoscope), fish detector, various measuring instruments, instruments (eg, vehicle, aircraft, ship instruments), flight simulator, etc. Can be applied to.
3.移動体
図15は、本発明の移動体(自動車)の一例を示す斜視図である。この図において、移動体1500は、車体1501と、4つの車輪1502とを有しており、車体1501に設けられた図示しない動力源(エンジン)によって車輪1502を回転させるように構成されている。このような移動体1500には、センサー1が内蔵されている。
3. Mobile Object FIG. 15 is a perspective view showing an example of a mobile object (automobile) of the present invention. In this figure, a moving
以上のように、移動体1500は、センサー1を備えている。このような移動体1500によれば、センサー1の検出感度が安定しているため、移動体1500の特性(例えば信頼性)を向上させることができる。
As described above, the moving
以上、本発明のセンサー、電子機器および移動体を図示の各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く、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。 As described above, the sensor, the electronic device, and the moving body of the present invention have been described based on the illustrated embodiments. However, the present invention is not limited thereto, and the configuration of each unit is an arbitrary configuration having the same function. Can be substituted. Moreover, other arbitrary components may be added.
また、前述した実施形態では、振動素子片が圧電体材料で構成されている場合を例に説明したが、振動素子片は、シリコン、石英等の非圧電体材料で構成されていてもよい。この場合、例えば、非圧電体材料で構成された基体上に圧電体素子を設ければよい。また、この場合、シリコンで振動素子片を構成すると、優れた振動特性を有する振動素子片を比較的安価に実現することができる。また、公知の微細加工技術を用いてエッチングにより高い寸法精度で振動素子片を形成することができる。そのため、振動素子片の小型化を図ることができる。 In the above-described embodiment, the case where the vibration element piece is made of a piezoelectric material has been described as an example. However, the vibration element piece may be made of a non-piezoelectric material such as silicon or quartz. In this case, for example, a piezoelectric element may be provided on a base made of a non-piezoelectric material. In this case, if the vibration element piece is made of silicon, a vibration element piece having excellent vibration characteristics can be realized at a relatively low cost. Further, the vibration element piece can be formed with high dimensional accuracy by etching using a known fine processing technique. Therefore, the size of the vibration element piece can be reduced.
また、前述した実施形態では、振動素子片の駆動方式として逆圧電効果を利用した圧電駆動方式を用いた場合を例に説明したが、本発明は、これに限定されず、例えば、静電引力を用いた静電駆動方式、電磁力を用いた電磁駆動方式等を用いることができる。同様に、前述した実施形態では、振動素子片の検出方式として圧電効果を利用した圧電検出方式を用いた場合を例に説明したが、本発明は、これに限定されず、例えば、静電容量を検出する静電容量検出方式、ピエゾ抵抗の抵抗値を検出するピエゾ抵抗検出方式、誘起起電力を検出する電磁検出方式、光学検出方式等を用いることができる。また、駆動方式と検出方式は、上述した方式を任意の組み合わせで用いることができる。 Further, in the above-described embodiment, the case where the piezoelectric driving method using the reverse piezoelectric effect is used as the driving method of the vibration element piece has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, for example, electrostatic attraction An electrostatic drive system using, an electromagnetic drive system using electromagnetic force, or the like can be used. Similarly, in the above-described embodiment, the case where the piezoelectric detection method using the piezoelectric effect is used as the detection method of the vibration element piece has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, for example, the capacitance An electrostatic capacity detection system that detects the piezoresistance, a piezoresistance detection system that detects the resistance value of the piezoresistor, an electromagnetic detection system that detects the induced electromotive force, an optical detection system, and the like can be used. In addition, as the driving method and the detection method, the above-described methods can be used in any combination.
また、前述した実施形態では、支持部材がTAB実装のためのフレキシブル配線基板である場合を例に説明したが、支持部材の形態は、これに限定されず、基部と支持部材とが一体で構成されていてもよい。例えば、支持部材は、特開2016−85179に開示されているように基部と一体で構成された梁部のような形態であってもよく、この場合、梁部と基部との接続部を、基部に設けられている「接続部」として捉えればよい。 In the above-described embodiment, the case where the support member is a flexible wiring board for TAB mounting has been described as an example. However, the form of the support member is not limited to this, and the base and the support member are configured integrally. May be. For example, the support member may be in the form of a beam portion integrally formed with the base portion as disclosed in JP-A-2006-85179. In this case, the connection portion between the beam portion and the base portion is What is necessary is just to catch as a "connection part" provided in the base.
1…センサー、2…振動素子、3…ICチップ、4…支持部材、9…パッケージ、20…振動素子片、21…基部、23…検出腕、24…検出腕、25…駆動腕、26…駆動腕、27…駆動腕、28…駆動腕、41…フィルム、42a…配線(ワイヤー)、42b…配線(ワイヤー)、42c…配線(ワイヤー)、42d…配線(ワイヤー)、42e…配線(ワイヤー)、42f…配線(ワイヤー)、67…端子(接続部)、71…内部端子、72…内部端子、74…外部端子、81…固定部材、82…固定部材、91…ベース、92…リッド、93…接合部材、100…表示部、221…連結腕、222…連結腕、231…腕部(検出腕部)、232…錘部(検出錘部)、241…腕部(検出腕部)、242…錘部(検出錘部)、251…腕部(駆動腕部)、252…錘部(駆動錘部)、261…腕部(駆動腕部)、262…錘部(駆動錘部)、271…腕部(駆動腕部)、272…錘部(駆動錘部)、281…腕部(駆動腕部)、282…錘部(駆動錘部)、411…デバイスホール、421a…接続端子、421b…接続端子、421c…接続端子、421d…接続端子、421e…接続端子、421f…接続端子、911…基板、912…基板、913…基板、914…基板、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…スマートフォン、1202…操作ボタン、1204…受話口、1206…送話口、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…車輪、G…重心、a…矢印、b…矢印、c…矢印、ω…角速度
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記基部から互いに反対方向に延出している1対の検出腕と、
前記基部から前記検出腕の延出方向に交差して互いに反対方向に延出している1対の連結腕と、
前記1対の連結腕のそれぞれから前記連結腕の延出方向に交差して互いに反対方向に延出している1対の駆動腕と、
前記基部に配置されている複数の接続部と、
ベースと、
前記複数の接続部に接続され、前記ベースに対して前記基部を支持している支持部材と、を備え、
前記連結腕の延出方向に沿った前記基部の長さをBxとし、前記連結腕の延出方向に沿った前記複数の接続部の全体の長さをB1としたとき、
B1/Bx≦0.43の関係を満足していることを特徴とするセンサー。 The base,
A pair of detection arms extending in opposite directions from the base;
A pair of connecting arms extending from the base in the opposite direction so as to cross the extending direction of the detection arm;
A pair of drive arms extending from each of the pair of connecting arms in opposite directions across the extending direction of the connecting arms;
A plurality of connecting portions disposed on the base;
Base and
A support member connected to the plurality of connection portions and supporting the base portion with respect to the base,
When the length of the base portion along the extending direction of the connecting arm is Bx, and the total length of the plurality of connecting portions along the extending direction of the connecting arm is B1,
A sensor satisfying the relationship of B1 / Bx ≦ 0.43.
B2/By≧0.5の関係を満足している請求項1または2に記載のセンサー。 When the length of the base portion along the extending direction of the detection arm is By, and the total length of the plurality of connection portions along the extending direction of the detection arm is B2,
The sensor according to claim 1 or 2, satisfying a relationship of B2 / By≥0.5.
前記駆動腕の延出方向に沿った前記駆動錘部の長さをDHLとし、平面視における前記駆動腕の延出方向に直交する方向に沿った前記駆動錘部の幅をDHWとしたとき、
1.5≦DHL/DHWの関係を満足している請求項1ないし6のいずれか1項に記載のセンサー。 The drive arm includes a drive arm portion extending from the connection arm, and a drive weight portion provided on a distal end side with respect to the drive arm portion and wider than the drive arm portion,
When the length of the driving weight portion along the extending direction of the driving arm is DHL and the width of the driving weight portion along the direction orthogonal to the extending direction of the driving arm in plan view is DHW,
The sensor according to claim 1, wherein a relationship of 1.5 ≦ DHL / DHW is satisfied.
1.5<DHL/DALの関係を満足している請求項7または8に記載のセンサー。 When the length of the drive arm portion along the extending direction of the drive arm is DAL,
The sensor according to claim 7 or 8, wherein a relationship of 1.5 <DHL / DAL is satisfied.
1.2≦DHW/DAWの関係を満足している請求項7ないし9のいずれか1項に記載のセンサー。 When the width in the direction orthogonal to the extending direction of the drive arm portion in plan view is DAW,
The sensor according to any one of claims 7 to 9, wherein a relation of 1.2 ≦ DHW / DAW is satisfied.
前記駆動腕の延出方向に沿った前記駆動腕部の長さをDALとし、前記検出腕の延出方向に沿った前記検出腕部の長さをPALとし、前記検出腕の延出方向に沿った前記検出錘部の長さをPHLとしたとき、
DHL/DAL>PHL/PALの関係を満足している請求項7ないし10のいずれか1項に記載のセンサー。 The detection arm includes a detection arm portion extending from the base portion, and a detection weight portion provided on a distal end side with respect to the detection arm portion and wider than the detection arm portion,
The length of the drive arm along the extension direction of the drive arm is DAL, the length of the detection arm along the extension direction of the detection arm is PAL, and the detection arm extends in the extension direction. When the length of the detection weight portion along the line is PHL,
The sensor according to any one of claims 7 to 10, wherein a relationship of DHL / DAL> PHL / PAL is satisfied.
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