JP2021032801A - 慣性センサーユニット、電子機器、及び移動体 - Google Patents

慣性センサーユニット、電子機器、及び移動体 Download PDF

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Abstract

【課題】加速度や角速度を高感度で検出できる慣性センサーユニット、電子機器、及び移動体を提供する。
【解決手段】慣性センサーユニット１は、Ｘ軸とＹ軸に沿った方向の加速度を検出可能な第１加速度センサー素子１１と第２加速度センサー素子１２と、Ｚ軸まわりの角速度を検出可能な第１角速度センサー素子１３と、を有する第１慣性センサー１０と、Ｚ軸とＸ軸に沿った方向の加速度を検出可能な第３加速度センサー素子２１と第４加速度センサー素子２２と、Ｙ軸まわりの角速度を検出可能な第２角速度センサー素子２３と、を有する第２慣性センサー２０と、を備え、第１加速度センサー素子１１、第２加速度センサー素子１２、及び第１角速度センサー素子１３の検出電極は、櫛歯形状であり、第３加速度センサー素子２１、第４加速度センサー素子２２、及び第２角速度センサー素子２３の検出電極は、櫛歯形状である。
【選択図】図１

Description

本発明は、慣性センサーユニット、電子機器、及び移動体に関する。
近年、シリコンＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術で製造した加速度センサー素子や角速度センサー素子を複数備えた慣性センサーが開発されている。
このような慣性センサーとして、例えば、特許文献１に、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の３軸に沿った方向の加速度をそれぞれ検出する３つの加速度センサー素子と、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の各３軸まわりの角速度をそれぞれ検出する３つの角速度センサー素子と、を１チップとした構造が開示されている。Ｘ軸及びＹ軸の加速度センサー素子とＺ軸の角速度センサー素子は、構造体可動部と構造体固定部との静電容量変化を検出する面内検出電極構造、所謂、各検出軸がセンサー素子の主面に沿っている構造である。また、Ｚ軸の加速度センサー素子とＸ軸及びＹ軸の角速度センサー素子は、センサー素子を支持する基板上の電極と構造体可動部との静電容量変化を検出する面外検出電極構造、所謂、検出軸がセンサー素子の主面と交差している構造である。
特開２０１８−１７３２８７号公報
しかしながら、特許文献１に記載の慣性センサーは、３軸を検出できる３つの加速度センサー素子と３軸を検出できる３つの角速度センサー素子とを１チップで形成する。面内検出電極構造のセンサー素子は、特に、櫛歯形状の検出電極の間隔が小さいほど高い感度が得られるため、狭ギャップ加工が必要となり構造体の加工時にアスペクト比の高いエッチング条件が好ましい。また、面外検出電極構造のセンサー素子は、面外方向の対向電極面積が大きいほど高い感度が得られるため、構造体の検出電極部はエッチング面積が小さく、ばね部周辺などのその他の部分はエッチング面積が大きく、場所によってエッチング面積が異なる冗長性の高いエッチング条件が好ましい。そのため、両者のエッチング条件は相反するものとなり、面内検出電極構造のセンサー素子と面外検出電極構造のセンサー素子を混載すると、構造体の加工精度が低下し、加速度や角速度の検出感度が劣化するという課題があった。
慣性センサーユニットは、基板と、主面が、第１軸と、前記第１軸と交差する第２軸と、に沿って前記基板に配置された第１慣性センサーと、主面が、前記第１軸と、前記第１軸と前記第２軸とに交差する第３軸と、に沿って前記基板に配置された第２慣性センサーと、を備え、前記第１慣性センサーは、前記第１軸に沿った方向の加速度を検出可能な第１加速度センサー素子と、前記第２軸に沿った方向の加速度を検出可能な第２加速度センサー素子と、前記第３軸まわりの角速度を検出可能な第１角速度センサー素子と、を有し、前記第２慣性センサーは、前記第３軸に沿った方向の加速度を検出可能な第３加速度センサー素子と、前記第１軸に沿った方向の加速度を検出可能な第４加速度センサー素子と、前記第２軸まわりの角速度を検出可能な第２角速度センサー素子と、を有し、前記第１加速度センサー素子、前記第２加速度センサー素子、及び前記第１角速度センサー素子の検出電極は、櫛歯形状であり、前記第３加速度センサー素子、前記第４加速度センサー素子、及び前記第２角速度センサー素子の検出電極は、櫛歯形状であることを特徴とする。
上記の慣性センサーユニットにおいて、前記第１加速度センサー素子及び前記第２加速度センサー素子の基本波モードの共振周波数と、前記第１角速度センサー素子の駆動周波数の整数倍と、が異なり、前記第３加速度センサー素子及び前記第４加速度センサー素子の基本波モードの共振周波数と、前記第２角速度センサー素子の駆動周波数の整数倍と、が異なっていることが好ましい。
上記の慣性センサーユニットにおいて、第３慣性センサー、を備え、前記第３慣性センサーの主面が、前記第２軸と、前記第３軸と、に沿って前記基板に配置され、前記第３慣性センサーは、前記第２軸に沿った方向の加速度を検出可能な第５加速度センサー素子と、前記第３軸に沿った方向の加速度を検出可能な第６加速度センサー素子と、前記第１軸まわりの角速度を検出可能な第３角速度センサー素子と、を有し、前記第５加速度センサー素子、前記第６加速度センサー素子、及び前記第３角速度センサー素子の検出電極は、櫛歯形状であることが好ましい。
上記の慣性センサーユニットにおいて、前記第１加速度センサー素子と前記第２加速度センサー素子は、前記第１軸に沿って隣り合うように配置され、前記第１加速度センサー素子及び前記第２加速度センサー素子と、前記第１角速度センサー素子は、前記第２軸に沿って隣り合うように配置され、前記第３加速度センサー素子と前記第４加速度センサー素子は、前記第３軸に沿って隣り合うように配置され、前記第３加速度センサー素子及び前記第４加速度センサー素子と、前記第２角速度センサー素子は、前記第１軸に沿って隣り合うように配置され、前記第５加速度センサー素子と前記第６加速度センサー素子は、前記第２軸に沿って隣り合うように配置され、前記第５加速度センサー素子及び前記第６加速度センサー素子と、前記第３角速度センサー素子は、前記第３軸に沿って隣り合うように配置されていることが好ましい。
上記の慣性センサーユニットにおいて、前記第５加速度センサー素子及び前記第６加速度センサー素子の基本波モードの共振周波数と、前記第３角速度センサー素子の駆動周波数の整数倍と、が異なっていることが好ましい。
電子機器は、上記の慣性センサーユニットを備えていることを特徴とする。
移動体は、上記の慣性センサーユニットを備えていることを特徴とする。
第１実施形態に係る慣性センサーユニットの概略構成を示す斜視図。 慣性センサーの概略構成を示す平面図。 図２のＡ−Ａ線での断面図。 加速度センサー素子の概略構成を示す平面図。 加速度センサー素子の概略構成を示す平面図。 角速度センサー素子の概略構成を示す平面図。 加速度センサーの検出回路を示すブロック図。 第２実施形態に係る慣性センサーユニットの概略構成を示す斜視図。 第３実施形態に係る慣性センサーユニットの概略構成を示す分解斜視図。 図９の基板の斜視図。 第４実施形態に係る慣性センサーユニットを備える電子機器としての携帯電話の構成を示す斜視図。 第５実施形態に係る慣性センサーユニットを備える移動体としての自動車の構成を示す斜視図。
１．第１実施形態
先ず、第１実施形態に係る慣性センサーユニット１について、図１〜図６を参照して説明する。
図１は、第１実施形態に係る慣性センサーユニット１の概略構成を示す斜視図である。図２は、慣性センサー１０の概略構成を示す平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線での断面図である。図４及び図５は、加速度センサー素子１１，１２の概略構成を示す平面図である。図６は、角速度センサー素子１３の概略構成を示す平面図である。なお、図２では、分かり易くするために、蓋体５の図示を省略している。また、上記各図では、説明の便宜上、配線や端子など省略してあり、分かり易くするために、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。また、図中のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直交する座標軸であり、Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ方向」、Ｙ軸に沿う方向を「Ｙ方向」、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ方向」とし、矢印の方向がプラス方向である。また、本実施形態では、第１軸をＸ軸、第２軸をＹ軸、第３軸をＺ軸として説明する。
図１に示す慣性センサーユニット１は、加速度及び角速度を検出可能な慣性センサーとして利用される。特に、本実施形態の慣性センサーユニット１は、加速度として、Ｘ方向の加速度Ａｘ、Ｙ方向の加速度Ａｙ、及びＺ方向の加速度Ａｚをそれぞれ独立して検出することができ、角速度として、Ｘ軸まわりの角速度ωｘ、Ｙ軸まわりの角速度ωｙ、及びＺ軸まわりの角速度ωｚをそれぞれ独立して検出することができる。
慣性センサーユニット１は、基板２と、第１慣性センサー１０と、第２慣性センサー２０と、第３慣性センサー３０と、を備えている。
第１慣性センサー１０は、基板２の上面で、第１軸としてのＸ軸及び第２軸としてのＹ軸を含む平面であるＸＹ面に、第１慣性センサー１０の主面１０ａがＸ軸と、Ｙ軸と、に沿って配置されている。
第１慣性センサー１０は、内部に、Ｘ方向の加速度Ａｘを検出可能な第１加速度センサー素子１１と、Ｙ方向の加速度Ａｙを検出可能な第２加速度センサー素子１２と、Ｚ軸まわりの角速度ωｚを検出可能な第１角速度センサー素子１３と、を有している。
第１加速度センサー素子１１と第２加速度センサー素子１２とは、Ｘ方向に隣り合うように配置され、第１加速度センサー素子１１及び第２加速度センサー素子１２と第１角速度センサー素子１３とは、Ｙ方向に隣り合うように配置されている。
第２慣性センサー２０は、基板２の側面で、Ｘ軸及び第３軸としてのＺ軸を含む平面であるＸＺ面に、第２慣性センサー２０の主面２０ａがＸ軸と、Ｚ軸と、に沿って配置されている。
第２慣性センサー２０は、内部に、Ｚ方向の加速度Ａｚを検出可能な第３加速度センサー素子２１と、Ｘ方向の加速度Ａｘを検出可能な第４加速度センサー素子２２と、Ｙ軸まわりの角速度ωｙを検出可能な第２角速度センサー素子２３と、を有している。
第３加速度センサー素子２１と第４加速度センサー素子２２とは、Ｚ方向に隣り合うように配置され、第３加速度センサー素子２１及び第４加速度センサー素子２２と第２角速度センサー素子２３とは、Ｘ方向に隣り合うように配置されている。
第３慣性センサー３０は、基板２の側面で、Ｙ軸及びＺ軸を含む平面であるＹＺ面に、第３慣性センサー３０の主面３０ａがＹ軸と、Ｚ軸と、に沿って配置されている。
第３慣性センサー３０は、内部に、Ｙ方向の加速度Ａｙを検出可能な第５加速度センサー素子３１と、Ｚ方向の加速度Ａｚを検出可能な第６加速度センサー素子３２と、Ｘ軸まわりの角速度ωｘを検出可能な第３角速度センサー素子３３と、を有している。
第５加速度センサー素子３１と第６加速度センサー素子３２とは、Ｙ方向に隣り合うように配置され、第５加速度センサー素子３１及び第６加速度センサー素子３２と第３角速度センサー素子３３とは、Ｚ方向に隣り合うように配置されている。
なお、図１に示すように、第１慣性センサー１０、第２慣性センサー２０、及び第３慣性センサー３０には、内部の各センサー素子の位置が解るように、第２加速度センサー素子１２、第４加速度センサー素子２２、及び第６加速度センサー素子３２が配置されている位置近傍に、黒丸印が設けられている。
次に、第１慣性センサー１０について、詳細に説明する。
第１慣性センサー１０は、図２及び図３に示すように、第１加速度センサー素子１１と、第２加速度センサー素子１２と、第１角速度センサー素子１３と、第１加速度センサー素子１１、第２加速度センサー素子１２、及び第１角速度センサー素子１３を収納するパッケージ３と、を有している。
パッケージ３は、各センサー素子を支持している基体４と、基体４に接合されている蓋体５と、を有し、基体４と蓋体５との間には、第１加速度センサー素子１１と第２加速度センサー素子１２とを収納している第１収納部３６と、第１角速度センサー素子１３を収納している第２収納部３７と、が形成されている。
基体４及び蓋体５は、それぞれ、板状をなし、Ｘ軸及びＹ軸を含む平面であるＸＹ平面に沿って配置されている。
基体４には、蓋体５側となる上方に開放する２つの凹部１５，１６が設けられている。凹部１５には、凹部１５の底面から突出した突出部が設けられており、第１加速度センサー素子１１及び第２加速度センサー素子１２を支持している。また、凹部１６には、凹部１６の底面から突出した突出部が設けられており、第１角速度センサー素子１３を支持している。
蓋体５には、基体４側となる下方に開放する２つの凹部２５，２６が基体４の２つの凹部１５，１６と重なる位置に設けられている。蓋体５は、第１加速度センサー素子１１、第２加速度センサー素子１２、及び第１角速度センサー素子１３を非接触で覆うようにして基体４上に設けられており、凹部２５，２６を除く下面が基体４の凹部１５，１６を囲む上面に接合部材３５を介して接合している。
基体４の凹部１５と蓋体５の凹部２５とにより第１収納部３６が形成され、第１加速度センサー素子１１と第２加速度センサー素子１２とを収納している。また、基体４の凹部１６と蓋体５の凹部２６とにより第２収納部３７が形成され、第１角速度センサー素子１３を収納している。
第１加速度センサー素子１１及び第２加速度センサー素子１２が収納されている第１収納部３６は、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されて、使用温度である−４０℃〜８０℃程度で、ほぼ大気圧、例えば、２．０×１０4〜２．０×１０5Ｐａ程度となっている。これにより、加速度の検出感度を向上させることができる。なお、第１収納部３６は、凹部１５の上部に設けられた連通孔２７を封止部材２９で塞ぐことで気密状態とすることができる。
第１角速度センサー素子１３が収納されている第２収納部３７は、減圧状態、例えば、１×１０+2Ｐａ〜１×１０-2Ｐａ程度となっている。これにより、角速度の検出感度を向上させることができる。なお、第２収納部３７は、凹部１６の上部に設けられた連通孔２８を封止部材２９で塞ぐことで気密状態とすることができる。
第１加速度センサー素子１１、第２加速度センサー素子１２、及び第１角速度センサー素子１３等の各センサー素子は、リン、ボロン等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をエッチング、例えば、反応性イオンエッチング等のドライエッチングによってパターニングすることで一括形成されている。
基体４の構成材料としては、特に限定されないが、絶縁性を有する材料を用いることが好ましく、具体的には、高抵抗なシリコン材料、ガラス材料を用いるのが好ましく、例えば、アルカリ金属イオンを一定量含むガラス材料、例えば、パイレックス（登録商標）ガラスのような硼珪酸ガラスを用いるのが好ましい。これにより、各センサー素子１１，１２，１３がシリコンを主材料として構成されている場合、基体４と各センサー素子１１，１２，１３とを陽極接合することができる。陽極接合することにより、各センサー素子１１，１２，１３を強固に基体４へ固定することができる。よって、剥離が発生し難い高信頼性の慣性センサー１０を提供できる。それ以外に、石英基板、水晶基板、或いはＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板であっても良い。
また、蓋体５の構成材料としては、特に限定されず、例えば、前述した基体４と同様の材料を用いることができる。
このような基体４と蓋体５との接合方法としては、基体４及び蓋体５の構成材料によっても異なり、特に限定されず、例えば、接着剤、ロウ材、ガラスフリット材等の接合材を用いた接合法、直接接合、陽極接合等の固体接合法等を用いることができる。特に、ガラスフリット材では、凹凸がある表面であってもガラスフリット材が流れ出し、良好に気密空間を確保することができる。特に、第１角速度センサー素子１３の場合は、第２収納部３７を減圧状態にして保持する必要があるため、ガラスフリット材が好適に用いられる。
次に、本実施形態の第１慣性センサー１０の有する第１加速度センサー素子１１、第２加速度センサー素子１２、及び第１角速度センサー素子１３について、詳細に説明する。
先ず、第１加速度センサー素子１１及び第２加速度センサー素子１２について説明する。
図４に示す第１加速度センサー素子１１は、Ｘ方向の加速度Ａｘを検出するセンサー素子である。第１加速度センサー素子１１は、可動部７１と、バネ部７２と、固定部７３と、固定検出電極７４，７５と、を備えている。
可動部７１は、Ｘ方向に延在する基部７１１と、基部７１１からＹ方向両側に突出した複数の可動検出電極７１２と、を有している。このような可動部７１は、基部７１１の両端部においてバネ部７２を介して固定部７３に接続されている。また、固定部７３は、凹部１５の底面から突出したマウント部Ｍ７１に固定されている。これにより、可動部７１は、固定部７３に対してＸ方向に変位可能となる。また、固定検出電極７４，７５は、凹部１５の底面から突出したマウント部Ｍ７２に固定されており、可動検出電極７１２を間に挟んで設けられている。つまり、検出電極としての可動検出電極７１２と固定検出電極７４，７５とが櫛歯形状に配置されている。
なお、図示しないが、基体４には、可動部７１と電気的に接続された配線、固定検出電極７４と電気的に接続された配線、及び固定検出電極７５と電気的に接続された配線が設けられており、これら配線は、パッケージ３の外部まで延在している。また、可動部７１、固定検出電極７４及び固定検出電極７５には、前記配線を介して所定の電圧が印加されており、可動検出電極７１２と固定検出電極７４，７５との間に、それぞれ、静電容量が形成されている。
このような第１加速度センサー素子１１は、次のようにして加速度Ａｘを検出することができる。第１加速度センサー素子１１に加速度Ａｘが加わると、加速度Ａｘの大きさに基づいて、可動部７１が、バネ部７２を弾性変形させながら、Ｘ方向に変位する。可動部７１が変位することで、可動検出電極７１２と固定検出電極７４とのギャップ及び可動検出電極７１２と固定検出電極７５とのギャップが変化し、それに伴ってこれらの間の静電容量が変化する。そのため、この静電容量の変化量に基づいて加速度Ａｘを検出することができる。
図５に示す第２加速度センサー素子１２は、Ｙ方向の加速度Ａｙを検出するセンサーである。第２加速度センサー素子１２は、前述した第１加速度センサー素子１１の向きを９０°回転させた以外は、第１加速度センサー素子１１と同様である。そのため、第２加速度センサー素子１２の説明は、省略する。
このような第１加速度センサー素子１１及び第２加速度センサー素子１２が収納されている第１収納部３６は、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されて、使用温度である−４０℃〜８０℃程度で、ほぼ大気圧、例えば、２．０×１０4〜２．０×１０5Ｐａ程度となっている。第１収納部３６を大気圧とすることで、粘性抵抗が増してダンピング効果が発揮され、第１加速度センサー素子１１及び第２加速度センサー素子１２の可動部７１の振動を速やかに収束又は停止させることができる。そのため、加速度Ａｘ，Ａｙの検出精度が向上する。
次に、第１角速度センサー素子１３について説明する。
図６に示す角速度センサー素子１３は、Ｚ軸まわりの角速度ωｚを検出するセンサーである。第１角速度センサー素子１３は、Ｘ方向に並んだ２つの構造体６０（６０ａ，６０ｂ）を有している。各構造体６０（６０ａ，６０ｂ）は、振動部６１と、可動部６２と、検出バネ部６３と、駆動バネ部６４と、固定部６５と、可動駆動電極６６と、固定駆動電極６７１，６７２と、固定検出電極６８１，６８２と、を有している。このような構造体６０は、リン、ボロン等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をエッチングによってパターニングすることで一括形成されている。
振動部６１は、矩形の枠体であり、その４隅が駆動バネ部６４を介して固定部６５に接続されている。また、固定部６５は、凹部１６の底面から突出したマウント部Ｍ６１に固定されている。また、可動駆動電極６６は、振動部６１に設けられている。また、固定駆動電極６７１，６７２は、凹部１６の底面から突出したマウント部Ｍ６２に固定されており、可動駆動電極６６を間に挟んで配置されている。
可動部６２は、振動部６１の内側に配置されており、検出バネ部６３によって振動部６１に連結されている。そして、可動部６２は、振動部６１に対してＹ方向に変位可能となっている。また、可動部６２は、基部６２１と基部６２１とに設けられ、Ｘ方向に延在する可動検出電極６２２と、を有している。固定検出電極６８１，６８２は、凹部１６の底面から突出したマウント部Ｍ６３に固定されており、可動検出電極６２２を間に挟んで配置されている。つまり、検出電極としての可動検出電極６２２と固定検出電極６８１，６８２とが櫛歯形状に配置されている。
なお、図示しないが、基体４には、可動検出電極６２２と電気的に接続された配線、固定駆動電極６７１と電気的に接続された配線、固定駆動電極６７２と電気的に接続された配線、固定検出電極６８１と電気的に接続された配線、及び他方の固定検出電極６８２と電気的に接続された配線が設けられており、これら配線は、それぞれ、パッケージ３の外部まで延在している。また、可動検出電極６２２及び固定検出電極６８１，６８２には、前述した配線を介して所定の電圧が印加されており、可動検出電極６２２と固定検出電極６８１，６８２との間には、それぞれ、静電容量が形成されている。
以上のような第１角速度センサー素子１３は、次のようにして角速度ωｚを検出することができる。まず、可動駆動電極６６と固定駆動電極６７１，６７２との間に駆動電圧を印加し、駆動バネ部６４を弾性変形させつつ、２つの振動部６１をＸ方向に逆位相で振動させる。この状態で、第１角速度センサー素子１３に角速度ωｚが加わると、コリオリ力が働き、２つの可動部６２が、検出バネ部６３を弾性変形させつつＹ方向に逆位相で振動する。可動部６２が振動することで、可動検出電極６２２と固定検出電極６８１とのギャップ及び可動検出電極６２２と固定検出電極６８２とのギャップが変化し、それに伴ってこれらの間の静電容量が変化する。そのため、この静電容量の変化量に基づいて角速度ωｚを検出することができる。
このような第１角速度センサー素子１３が収納されている第２収納部３７は、減圧状態、例えば、１×１０+2Ｐａ〜１×１０-2Ｐａ程度となっている。これにより、粘性抵抗が減り、第１角速度センサー素子１３の振動部６１を効率的にかつ安定して振動させることができる。そのため、角速度ωｚの検出精度が向上する。
なお、第１加速度センサー素子１１及び第２加速度センサー素子１２の基本波モードの共振周波数は、第１角速度センサー素子１３の駆動周波数の整数倍と異なるように設計されている。そのため、第１角速度センサー素子１３の駆動振動による第１加速度センサー素子１１及び第２加速度センサー素子１２の共振を回避することができ、第１加速度センサー素子１１及び第２加速度センサー素子１２の共振によるノイズを低減することができる。
以上、第１慣性センサー１０について、説明したが、第２慣性センサー２０及び第３慣性センサー３０は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向が異なるが、第１慣性センサー１０と同様の構成で、第１加速度センサー素子１１の位置に第３加速度センサー素子２１又は第５加速度センサー素子３１が配置され、第２加速度センサー素子１２の位置に第４加速度センサー素子２２又は第６加速度センサー素子３２が配置され、第１角速度センサー素子１３の位置に第２角速度センサー素子２３又は第３角速度センサー素子３３が配置されている。
なお、第２慣性センサー２０において、第３加速度センサー素子２１及び第４加速度センサー素子２２の基本波モードの共振周波数は、第２角速度センサー素子２３の駆動周波数の整数倍と異なるように設計されている。また、第３慣性センサー３０において、第５加速度センサー素子３１及び第６加速度センサー素子３２の基本波モードの共振周波数は、第３角速度センサー素子３３の駆動周波数の整数倍と異なるように設計されている。
本実施形態の慣性センサーユニット１は、検出電極がそれぞれ櫛歯形状である２つの加速度センサー素子と１つの角速度センサー素子を１チップで形成しているため、全ての素子をアスペクト比の高いエッチング条件で加工することができ、電極間隔の小さい櫛歯形状の検出電極を容易に形成することができる。そのため、加速度や角速度を高感度で検出できる慣性センサー１０，２０，３０を備えることができる。また、２つの加速度センサー素子と１つの角速度センサー素子を有する３つの慣性センサー１０，２０，３０を基板２に配置することで、１つの軸を２つの加速度センサー素子で加速度を検出するので、加速度に対するノイズを低減することができ、より高精度に加速度を検出することができる。
ここで、２つの加速度センサー素子Ｓ１，Ｓ２によるノイズ低減に関して、図７を参照して説明する。
図７は、加速度センサーの検出回路を示すブロック図である。
図７に示すように、２つの加速度センサー素子Ｓ１，Ｓ２により検出された加速度は、バッファアンプＢＡの出力となり、加速度信号出力Ｖｓとセンサーノイズ出力Ｖｎとが加算されたＶｓ＋Ｖｎとなる。
重ね合わせの理により、バッファアンプＢＡの加速度信号成分の瞬時値Ｖｓは、加速度センサー素子Ｓ１の加速度信号成分の瞬時値をＶｓ１とし、加速度センサー素子Ｓ２の加速度信号成分の瞬時値をＶｓ２とすると、（１）式で表される。
Figure 2021032801
ここで、加速度センサー素子Ｓ１，Ｓ２のＶｓ１とＶｓ２は、同方向の加速度成分なので、Ｖｓ１＝Ｖｓ２となる。従って、Ｖｓ＝Ｖｓ１＝Ｖｓ２となり、Ｖｓ１とＶｓ２の実効値をＥｓ１とＥｓ２にすれば、Ｖｓの実効値Ｅｓは、Ｅｓ＝Ｅｓ１＝Ｅｓ２となる。
一方、バッファアンプＢＡ出力のセンサーノイズ成分の瞬時値Ｖｎは、加速度センサー素子Ｓ１のセンサーノイズ成分の瞬時値をＶｎ１とし、加速度センサー素子Ｓ２のセンサーノイズ成分の瞬時値をＶｎ２とすると、加速度信号成分と同様に、（２）式で表される。
Figure 2021032801
ノイズ出力Ｖｎ１とＶｎ２の実効値をＥｎ１とＥｎ２とすると、Ｖｎの実効値Ｅｎは、（３）式のＲＭＳ（Root Mean Square）で計算される。
Figure 2021032801
ここで、Ｖｎ１とＶｎ２は、同じ特性の加速度センサー素子Ｓ１，Ｓ２のランダムノイズなので、Ｅｎ１＝Ｅｎ２となり、（４）式となる。
Figure 2021032801
以上の結果から、Ｓ／Ｎ比は、（５）式となる。
Figure 2021032801
従って、Ｓ／Ｎ比は、加速度センサー素子１個の場合に比べ、２個をパラレル接続することで、１．４１倍に改善される。つまり、２個の加速度センサー出力のノイズは、信号成分と違い、互いに異なりランダムであるためである。
なお、本実施形態の慣性センサーユニット１は、３つの慣性センサーを用いて、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の３軸の加速度Ａｘ，Ａｙ，Ａｚと、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の３軸まわりの角速度ωｘ，ωｙ，ωｚを検出する構成であるが、２つの慣性センサーを用いて、２軸の加速度と、２軸まわりの角速度を検出する構成でも構わない。
上述のように、本実施形態の慣性センサーユニット１は、第１加速度センサー素子１１、第２加速度センサー素子１２、第３加速度センサー素子２１、第４加速度センサー素子２２、第５加速度センサー素子３１、第６加速度センサー素子３２、第１角速度センサー素子１３、第２角速度センサー素子２３、及び第３角速度センサー素子３３の検出電極がそれぞれ櫛歯形状である。そのため、全ての素子をアスペクト比の高いエッチング条件で加工することができ、電極間隔の小さい櫛歯形状の検出電極を容易に形成することができる。よって、加速度や角速度を高感度で検出することができる。また、１つの軸を２つの加速度センサー素子で検出するので、加速度に対するノイズを低減することができ、より高精度に加速度を検出することができる。
２．第２実施形態
次に、第２実施形態に係る慣性センサーユニット１ａについて、図８を参照して説明する。
図８は、第２実施形態に係る慣性センサーユニット１ａの概略構成を示す斜視図である。
本実施形態の慣性センサーユニット１ａは、第１実施形態の慣性センサーユニット１と同様に、３軸に沿った方向の加速度Ａｘ，Ａｙ，Ａｚと３軸まわりの角速度ωｘ，ωｙ，ωｚとを検出し、１つの軸を２つの加速度センサー素子で検出することができる。慣性センサーユニット１ａは、第１実施形態の慣性センサーユニット１に比べ、第２慣性センサー２０の配置が異なること以外は、第１実施形態の慣性センサーユニット１と同様である。なお、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
慣性センサーユニット１ａは、図８に示すように、第２慣性センサー２０の有する第３加速度センサー素子２１、第４加速度センサー素子２２、及び第２角速度センサー素子２３が、内部において、第３加速度センサー素子２１と第４加速度センサー素子２２とがＸ方向に隣り合うように配置され、第３加速度センサー素子２１及び第４加速度センサー素子２２と第２角速度センサー素子２３とがＺ方向に隣り合うように配置されるように、第１実施形態における第２慣性センサー２０を時計まわりに９０°回転して基板２のＸＺ平面に配置されている。
このような構成とすることで、Ｘ方向の加速度Ａｘを第１慣性センサー１０の第１加速度センサー素子１１と第２慣性センサー２０の第３加速度センサー素子２１とで検出し、また、Ｚ方向の加速度Ａｚを第２慣性センサー２０の第４加速度センサー素子２２と第３慣性センサー３０の第６加速度センサー素子３２とで検出する。そのため、第１加速度センサー素子１１と第３加速度センサー素子２１とは、チップ形成時に、可動部７１の長手方向が同じ方向であるパターンで形成されているため、製造ばらつきが同程度となり、受けるノイズの影響も同じとなり、前述した重ね合わせの理によりＳ／Ｎ比を大きくすることができる。また、第４加速度センサー素子２２と第６加速度センサー素子３２についても同様に、同じパターンで形成されているので、Ｓ／Ｎ比を大きくすることができる。従って、より高精度で加速度を検出することができる慣性センサーユニット１ａを提供することができる。
３．第３実施形態
次に、第３実施形態に係る慣性センサーユニット１ｂについて、図９及び図１０を参照して説明する。
図９は、第３実施形態に係る慣性センサーユニット１ｂの概略構成を示す分解斜視図である。図１０は、図９の基板１１５の斜視図である。
本実施形態の慣性センサーユニット１ｂは、第１実施形態の慣性センサーユニット１と同様に、３軸に沿った方向の加速度Ａｘ，Ａｙ，Ａｚと３軸まわりの角速度ωｘ，ωｙ，ωｚとを検出し、１つの軸を２つの加速度センサー素子で検出することができる。慣性センサーユニット１ｂは、第１実施形態の慣性センサーユニット１に比べ、基板１１５に配置された３つの慣性センサー１０ｂ，２０，３０ｂをセンサーモジュール１２５とし、アウターケース１０１とインナーケース１２０とによりパッケージされている以外は、第１実施形態の慣性センサーユニット１と同様である。
慣性センサーユニット１ｂは、自動車や、ロボットなどの運動体の姿勢や、挙動などの慣性運動量を検出する慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）である。慣性センサーユニット１ｂは、基板１１５と、第１慣性センサー１０ｂ、第２慣性センサー２０ｂと、第３慣性センサー３０ｂと、を備えたセンサーモジュール１２５を有しており、３軸の加速度センサー素子と、３軸の角速度センサー素子とを備えた、所謂、６軸モーションセンサーとして機能する。なお、各慣性センサー１０ｂ，２０ｂ，３０ｂは、第１実施形態の慣性センサー１０，２０，３０と同様に、２つの加速度センサー素子と１つの角速度センサー素子とを有している。また、慣性センサーユニット１ｂは、部品の選定や設計変更により、例えば、携帯電話やスマートフォンに搭載可能なサイズに小型化することも可能である。
図９に示すように、慣性センサーユニット１ｂは、アウターケース１０１、接合部材１１０、センサーモジュール１２５などから構成されている。センサーモジュール１２５は、インナーケース１２０と、基板１１５とから構成されている。
アウターケース１０１は、アルミニウムを箱状に削り出した台座である。アウターケース１０１の外形は、平面形状が略正方形の直方体であり、正方形の対角線方向に位置する２ヶ所の頂点近傍に、それぞれ切欠き穴１０２が形成されている。この切欠き穴１０２に、ネジを通して、自動車などの被装着体の被装着面に、慣性センサーユニット１ｂを固定した状態で使用することができる。
アウターケース１０１は、外形が直方体で蓋のない箱状であり、その内部１０３は、底壁１０５と、側壁１０４とで囲まれた空間となっている。内部１０３の平面形状は、正方形の３つの頂点部分の角を面取りした７角形であり、面取りされた３つの頂点部分のうち、２ヶ所は切欠き穴１０２の位置に対応している。また、内部１０３の断面形状において、底壁１０５と側壁１０４との間には、底壁１０５よりも一段高い第１接合面１０６が形成されている。第１接合面１０６は、側壁１０４の一部であり、平面的に底壁１０５を囲ってリング状に形成された一段の階段状の部位である。
インナーケース１２０は、基板１１５を支持する部材であり、アウターケース１０１の内部１０３に収まる形状となっている。詳しくは、平面的には、正方形の３つの頂点部分の角を面取りした７角形であり、その中に長方形の貫通穴である開口部１２１が形成されている。面取りされた３つの頂点部分のうち、２ヶ所はアウターケース１０１の切欠き穴１０２の位置に対応している。Ｚ方向は、アウターケース１０１の上面１０７から第１接合面１０６までの高さよりも、低くなっている。
インナーケース１２０の裏面であるアウターケース１０１側の面には、基板１１５を位置決めするための図示しないピンや支持面が形成されている。基板１１５は、案内ピンや支持面にセットされてインナーケース１２０の裏面に接着される。インナーケース１２０の裏面の周縁部は、リング状の平面からなる第２接合面１２２となっている。第２接合面１２２は、平面的にアウターケース１０１の第１接合面１０６と略同様な形状であり、インナーケース１２０をアウターケース１０１にセットした際には、接合部材１１０を挟持した状態で２つの面が向い合うことになる。
基板１１５は、複数のスルーホールが形成された多層基板であり、ガラスエポキシ基板などを用いている。
基板１１５の表面であるインナーケース１２０側の面には、図１０に示すように、コネクター１１６、第１慣性センサー１０ｂ、及び制御ＩＣ１１８などが実装され、基板１１５の側面には、第２慣性センサー２０ｂ及び第３慣性センサー３０ｂが実装されている。
コネクター１１６は、プラグ型のコネクターであり、Ｘ方向に等ピッチで配置された２列の接続端子を備えている。コネクター１１６には、被装着装置から図示しないソケット型のコネクターが接続されて、慣性センサーユニット１ｂの電力、検出データなどの電気信号の送受信が両者間で行われる。
第１慣性センサー１０ｂは、基板１１５の上面で、Ｘ軸及びＹ軸を含む平面であるＸＹ面に、第１慣性センサー１０ｂの主面がＸ軸と、Ｙ軸と、に沿って実装されている。
第１慣性センサー１０ｂは、Ｘ方向の加速度ＡｘとＹ方向の加速度Ａｙとを検出可能であり、Ｚ軸まわりの角速度ωｚを検出可能である。
第２慣性センサー２０ｂは、基板１１５の側面で、Ｘ軸及びＺ軸を含む平面であるＸＺ面に、第２慣性センサー２０ｂの主面がＸ軸と、Ｚ軸と、に沿って実装されている。
第２慣性センサー２０ｂは、Ｘ方向の加速度ＡｘとＺ方向の加速度Ａｚとを検出可能であり、Ｙ軸まわりの角速度ωｙを検出可能である。
第３慣性センサー３０ｂは、基板１１５の側面で、Ｙ軸及びＺ軸を含む平面であるＹＺ面に、第３慣性センサー３０ｂの主面がＹ軸と、Ｚ軸と、に沿って実装されている。
第３慣性センサー３０ｂは、Ｙ方向の加速度ＡｙとＺ方向の加速度Ａｚとを検出可能であり、Ｘ軸まわりの角速度ωｘを検出可能である。
制御ＩＣ１１８は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）あり、不揮発性メモリーを含む記憶部や、Ａ／Ｄコンバーターなどを内蔵しており、慣性センサーユニット１ｂ各部を制御する。記憶部には、加速度、及び角速度を検出するための順序と内容を規定したプログラムや、検出データをデジタル化してパケットデータに組込むプログラム、付随するデータなどが記憶されている。なお、基板１１５には、その他にも複数の電子部品が実装されている。
以上述べたように、本実施形態に係る慣性センサーユニット１ｂによれば、以下の効果を得ることができる。
慣性センサーユニット１ｂは、アウターケース１０１に切欠き穴１０２が形成されているため、この切欠き穴１０２に、ネジを通して、自動車などの被装着体の被装着面に、固定した状態で使用することで、自動車の姿勢や、挙動などの慣性運動量を検出する慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）とすることができる。
また、２つの加速度センサー素子と１つの角速度センサー素子を有する３つの慣性センサー１０ｂ，２０ｂ，３０ｂを基板１１５に配置することで、１つの軸を２つの加速度センサー素子で加速度を検出するので、加速度に対するノイズを低減することができ、より高精度に加速度を検出することができる。
４．第４実施形態
次に、第４実施形態に係る慣性センサーユニット１，１ａ，１ｂを備えている電子機器の一例として、携帯電話１２００を挙げて説明する。なお、以下の説明では、慣性センサーユニット１を適用した構成を例示して説明する。
図１１は、慣性センサーユニット１を備えている携帯電話１２００の構成を示す斜視図である。
図１１に示すように、携帯電話１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４及び送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０１が配置されている。
このような携帯電話１２００には、慣性センサーユニット１が内蔵されている。
このような電子機器は、上述した慣性センサーユニット１を備えていることから、上記実施形態で説明した効果が反映され、性能に優れている。
なお、上述した慣性センサーユニット１，１ａ，１ｂを備えている電子機器としては、携帯電話１２００以外に、例えば、インクジェットプリンターなどのインクジェット式吐出装置、ラップトップ型やモバイル型のパーソナルコンピューター、テレビ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、各種ナビゲーション装置、ページャー、通信機能付も含む電子手帳、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、魚群探知機、各種測定機器、計器類、フライトシミュレーターなどや電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡などの医療機器が挙げられる。いずれの場合にも、これらの電子機器は、上述した慣性センサーユニット１，１ａ，１ｂを備えていることから、上記実施形態で説明した効果が反映され、性能に優れている。
５．第５実施形態
次に、第５実施形態に係る慣性センサーユニット１，１ａ，１ｂを備えている移動体の一例として、自動車１５００を挙げて説明する。なお、以下の説明では、慣性センサーユニット１ｂを適用した構成を例示して説明する。
図１２は、慣性センサーユニット１ｂを備えている自動車１５００を示す斜視図である。
図１２に示すように、自動車１５００は、慣性センサーユニット１ｂを、例えば、搭載されているナビゲーション装置、姿勢制御装置などの姿勢検出センサーとして用いている。
これによれば、自動車１５００は、上述した慣性センサーユニット１ｂを備えていることから、上記実施形態で説明した効果が反映され、性能に優れている。
上述した慣性センサーユニット１，１ａ，１ｂは、自動車１５００に限らず、自走式ロボット、自走式搬送機器、列車、船舶、飛行機、人工衛星などを含む移動体の姿勢検出センサーなどとして好適に用いることができ、いずれの場合にも、上記実施形態で説明した効果が反映され、性能に優れた移動体を提供することができる。
以下、実施形態から導き出される内容を記載する。
慣性センサーユニットは、基板と、主面が、第１軸と、前記第１軸と交差する第２軸と、に沿って前記基板に配置された第１慣性センサーと、主面が、前記第１軸と、前記第１軸と前記第２軸とに交差する第３軸と、に沿って前記基板に配置された第２慣性センサーと、を備え、前記第１慣性センサーは、前記第１軸に沿った方向の加速度を検出可能な第１加速度センサー素子と、前記第２軸に沿った方向の加速度を検出可能な第２加速度センサー素子と、前記第３軸まわりの角速度を検出可能な第１角速度センサー素子と、を有し、前記第２慣性センサーは、前記第３軸に沿った方向の加速度を検出可能な第３加速度センサー素子と、前記第１軸に沿った方向の加速度を検出可能な第４加速度センサー素子と、前記第２軸まわりの角速度を検出可能な第２角速度センサー素子と、を有し、前記第１加速度センサー素子、前記第２加速度センサー素子、及び前記第１角速度センサー素子の検出電極は、櫛歯形状であり、前記第３加速度センサー素子、前記第４加速度センサー素子、及び前記第２角速度センサー素子の検出電極は、櫛歯形状であることを特徴とする。
この構成によれば、第１加速度センサー素子、第２加速度センサー素子、第３加速度センサー素子、第４加速度センサー素子、第１角速度センサー素子、及び第２角速度センサー素子の検出電極がそれぞれ櫛歯形状であるため、全ての素子をアスペクト比の高いエッチング条件で加工することができ、電極間隔の小さい櫛歯形状の検出電極を容易に形成することができる。そのため、加速度や角速度を高感度で検出できる慣性センサーユニットを得ることができる。また、１つの軸を２つの加速度センサー素子で検出するので、加速度に対するノイズを低減することができ、より高精度に加速度を検出することができる。
上記の慣性センサーユニットにおいて、前記第１加速度センサー素子及び前記第２加速度センサー素子の基本波モードの共振周波数と、前記第１角速度センサー素子の駆動周波数の整数倍と、が異なり、前記第３加速度センサー素子及び前記第４加速度センサー素子の基本波モードの共振周波数と、前記第２角速度センサー素子の駆動周波数の整数倍と、が異なっていることが好ましい。
この構成によれば、加速度センサー素子の基本波モードの共振周波数と、角速度センサー素子の駆動周波数の整数倍と、が異なっているため、角速度センサー素子の駆動振動による加速度センサー素子の共振を回避することができ、加速度センサー素子の共振によるノイズを低減することができる。
上記の慣性センサーユニットにおいて、第３慣性センサー、を備え、前記第３慣性センサーの主面が、前記第２軸と、前記第３軸と、に沿って前記基板に配置され、前記第３慣性センサーは、前記第２軸に沿った方向の加速度を検出可能な第５加速度センサー素子と、前記第３軸に沿った方向の加速度を検出可能な第６加速度センサー素子と、前記第１軸まわりの角速度を検出可能な第３角速度センサー素子と、を有し、前記第５加速度センサー素子、前記第６加速度センサー素子、及び前記第３角速度センサー素子の検出電極は、櫛歯形状であることが好ましい。
この構成によれば、第５加速度センサー素子、第６加速度センサー素子、及び第３角速度センサー素子の検出電極がそれぞれ櫛歯形状であるため、全ての素子をアスペクト比の高いエッチング条件で加工することができ、電極間隔の小さい櫛歯形状の検出電極を容易に形成することができる。そのため、第１軸、第２軸、及び第３軸の３つの軸に沿った方向の加速度と、第１軸、第２軸、及び第３軸の３つの軸まわりの角速度と、を高感度で検出できる慣性センサーユニットを得ることができる。
上記の慣性センサーユニットにおいて、前記第１加速度センサー素子と前記第２加速度センサー素子は、前記第１軸に沿って隣り合うように配置され、前記第１加速度センサー素子及び前記第２加速度センサー素子と、前記第１角速度センサー素子は、前記第２軸に沿って隣り合うように配置され、前記第３加速度センサー素子と前記第４加速度センサー素子は、前記第３軸に沿って隣り合うように配置され、前記第３加速度センサー素子及び前記第４加速度センサー素子と、前記第２角速度センサー素子は、前記第１軸に沿って隣り合うように配置され、前記第５加速度センサー素子と前記第６加速度センサー素子は、前記第２軸に沿って隣り合うように配置され、前記第５加速度センサー素子及び前記第６加速度センサー素子と、前記第３角速度センサー素子は、前記第３軸に沿って隣り合うように配置されていることが好ましい。
この構成によれば、第１加速度センサー素子と第４加速度センサー素子とで、第１軸に沿った方向の加速度を、第２加速度センサー素子と第５加速度センサー素子とで、第２軸に沿った方向の加速度を、第３加速度センサー素子と第６加速度センサー素子とで、第３軸に沿った方向の加速度を、それぞれ検出するができ、１つの軸を２つの加速度センサー素子で検出することで、加速度に対するノイズを低減することができる。そのため、高精度で加速度を検出することができる慣性センサーユニットを得ることができる。
上記の慣性センサーユニットにおいて、前記第５加速度センサー素子及び前記第６加速度センサー素子の基本波モードの共振周波数と、前記第３角速度センサー素子の駆動周波数の整数倍と、が異なっていることが好ましい。
この構成によれば、加速度センサー素子の基本波モードの共振周波数と、角速度センサー素子の駆動周波数の整数倍と、が異なっているため、角速度センサー素子の駆動振動による加速度センサー素子の共振を回避することができ、加速度センサー素子の共振によるノイズを低減することができる。
電子機器は、上記の慣性センサーユニットを備えていることを特徴とする。
この構成によれば、高精度の慣性センサーユニットを備えているため、高性能な電子機器を提供することができる。
移動体は、上記の慣性センサーユニットを備えていることを特徴とする。
この構成によれば、高精度の慣性センサーユニットを備えているため、高性能な移動体を提供することができる。
１，１ａ，１ｂ…慣性センサーユニット、２…基板、４…基体、５…蓋体、１０…第１慣性センサー、１０ａ…主面、１１…第１加速度センサー素子、１２…第２加速度センサー素子、１３…第１角速度センサー素子、２０…第２慣性センサー、２０ａ…主面、２１…第３加速度センサー素子、２２…第４加速度センサー素子、２３…第２角速度センサー素子、３０…第３慣性センサー、３０ａ…主面、３１…第５加速度センサー素子、３２…第６加速度センサー素子、３３…第３角速度センサー素子、１２００…電子機器としての携帯電話、１５００…移動体としての自動車。

Claims (7)

  1. 基板と、
    主面が、第１軸と、前記第１軸と交差する第２軸と、に沿って前記基板に配置された第１慣性センサーと、
    主面が、前記第１軸と、前記第１軸と前記第２軸とに交差する第３軸と、に沿って前記基板に配置された第２慣性センサーと、
    を備え、
    前記第１慣性センサーは、前記第１軸に沿った方向の加速度を検出可能な第１加速度センサー素子と、前記第２軸に沿った方向の加速度を検出可能な第２加速度センサー素子と、前記第３軸まわりの角速度を検出可能な第１角速度センサー素子と、を有し、
    前記第２慣性センサーは、前記第３軸に沿った方向の加速度を検出可能な第３加速度センサー素子と、前記第１軸に沿った方向の加速度を検出可能な第４加速度センサー素子と、前記第２軸まわりの角速度を検出可能な第２角速度センサー素子と、を有し、
    前記第１加速度センサー素子、前記第２加速度センサー素子、及び前記第１角速度センサー素子の検出電極は、櫛歯形状であり、
    前記第３加速度センサー素子、前記第４加速度センサー素子、及び前記第２角速度センサー素子の検出電極は、櫛歯形状である、
    慣性センサーユニット。
  2. 前記第１加速度センサー素子及び前記第２加速度センサー素子の基本波モードの共振周波数と、前記第１角速度センサー素子の駆動周波数の整数倍と、が異なり、
    前記第３加速度センサー素子及び前記第４加速度センサー素子の基本波モードの共振周波数と、前記第２角速度センサー素子の駆動周波数の整数倍と、が異なっている、
    請求項１に記載の慣性センサーユニット。
  3. 第３慣性センサー、を備え、
    前記第３慣性センサーの主面が、前記第２軸と、前記第３軸と、に沿って前記基板に配置され、
    前記第３慣性センサーは、前記第２軸に沿った方向の加速度を検出可能な第５加速度センサー素子と、前記第３軸に沿った方向の加速度を検出可能な第６加速度センサー素子と、前記第１軸まわりの角速度を検出可能な第３角速度センサー素子と、を有し、
    前記第５加速度センサー素子、前記第６加速度センサー素子、及び前記第３角速度センサー素子の検出電極は、櫛歯形状である、
    請求項１又は請求項２に記載の慣性センサーユニット。
  4. 前記第１加速度センサー素子と前記第２加速度センサー素子は、前記第１軸に沿って隣り合うように配置され、
    前記第１加速度センサー素子及び前記第２加速度センサー素子と、前記第１角速度センサー素子は、前記第２軸に沿って隣り合うように配置され、
    前記第３加速度センサー素子と前記第４加速度センサー素子は、前記第３軸に沿って隣り合うように配置され、
    前記第３加速度センサー素子及び前記第４加速度センサー素子と、前記第２角速度センサー素子は、前記第１軸に沿って隣り合うように配置され、
    前記第５加速度センサー素子と前記第６加速度センサー素子は、前記第２軸に沿って隣り合うように配置され、
    前記第５加速度センサー素子及び前記第６加速度センサー素子と、前記第３角速度センサー素子は、前記第３軸に沿って隣り合うように配置されている、
    請求項３に記載の慣性センサーユニット。
  5. 前記第５加速度センサー素子及び前記第６加速度センサー素子の基本波モードの共振周波数と、前記第３角速度センサー素子の駆動周波数の整数倍と、が異なっている、
    請求項３又は請求項４に記載の慣性センサーユニット。
  6. 請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の慣性センサーユニットを備えている、
    電子機器。
  7. 請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の慣性センサーユニットを備えている、
    移動体。
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