JP6766644B2 - センサー素子、物理量センサー、電子機器および移動体 - Google Patents

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。

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。

例えば、特許文献１に記載のセンサー素子は、水晶からなり、基部と、基部から一方に延在して配設された２つの振動腕部と、基部から他方に延在して配設された２つの振動腕部と、を備える。ここで、基部から一方に延在して配設された２つの振動腕部上には、これらの振動腕部を励振させるための電極が配置され、また、基部から他方に延在して配設された２つの振動腕部上には、これらの振動腕部のコリオリ力による振動を検出するための電極が配置されている。特に、このセンサー素子の各振動腕部には、貫通孔が形成されており、前述した電極は、振動腕部の側面上および貫通孔の内壁面上に配置されている。

特開２００６−２０８２６１号公報

前述したような特許文献１に記載のセンサー素子では、貫通孔の内壁面上に配置されている電極を基部上に引き回す必要がある。しかし、特許文献１に記載のセンサー素子では、貫通孔が基部よりも振動腕部側に位置しているため、貫通孔の内壁面上と基部上とに跨る電極を振動腕部の幅内に収めなければならず、その結果、当該電極の幅が狭くなってしまい、当該電極が断線しやすくなって、信頼性の低下を招くという問題があった。

本発明の目的は、信頼性を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。

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、
前記基部から延出し、前記基部の厚さ方向に貫通している貫通孔が設けられている振動腕と、
前記貫通孔の内壁面と前記基部とに跨って設けられている少なくとも１つの導体パターンと、を備え、
前記貫通孔は、前記基部の厚さ方向から見た平面視において、前記振動腕と前記基部との接続部よりも前記基部側に入り込んでいる基部側端部を有し、
前記平面視において、前記少なくとも１つの導体パターンが前記基部側端部に沿っている長さの合計が前記振動腕の延出方向に直交する方向での前記貫通孔の長さよりも大きいことを特徴とする。

このようなセンサー素子によれば、貫通孔が基部の厚さ方向から見た平面視において振動腕と基部との接続部よりも基部側に入り込んでいる基部側端部を有するため、貫通孔の内壁面と基部とに跨って設けられている導体パターンの幅を大きくすることができる。そのため、導体パターンの断線リスクを低減することができ、その結果、センサー素子の信頼性を向上させることができる。また、基部側端部に導体パターンを設けることで、駆動振動腕における励振の電界効率をより高めたり、検出振動腕における検出の電界効率をより高めたりすることができる。

本発明のセンサー素子では、前記振動腕は、コリオリ力またはそれに伴う力により検出振動する検出振動腕であることが好ましい。
貫通孔を有する検出振動腕では、一般に、貫通孔の内壁面に、分割された複数の導体パターン（電極パターン）を設け、それぞれの導体パターンを貫通孔の内壁面と基部とに跨って引き回す必要がある。このような場合において、仮に貫通孔の基部側の端部が基部よりも振動腕側に位置していると、複数の導体パターンが振動腕の幅内に収まるように各導体パターンの幅を極めて狭くしなければならず、導体パターンの断線のリスクが高くなりやすい。したがって、このような場合において、貫通孔に前述したような基部側端部を設けることで、導体パターンの幅を大きくすることによる効果（導体パターンの断線リスクを低減する効果）が顕著となる。

本発明のセンサー素子では、前記貫通孔は、前記振動腕の延出方向に複数並んで設けられていることが好ましい。
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たり、検出振動腕における検出の電界効率をより高めたりすることができる。

本発明のセンサー素子では、第１方向に延出している前記振動腕である第１振動腕と、
前記第１方向とは逆方向である第２方向に延出している第２振動腕と、を備えることが好ましい。
これにより、優れた信頼性を有する、いわゆるＨ型のセンサー素子を実現することができる。

本発明のセンサー素子では、前記第２振動腕は、駆動振動する駆動振動腕であって、前記基部の厚さ方向に貫通している第２貫通孔が設けられ、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。
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高めることができる。

本発明のセンサー素子では、前記第１振動腕は、コリオリ力またはそれに伴う力により検出振動する検出振動腕であって、前記貫通孔である第１貫通孔が設けられ、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。
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高めることができる。

本発明のセンサー素子では、前記第２振動腕は、駆動振動する駆動振動腕であって、前記基部の厚さ方向に貫通している第２貫通孔が設けられ、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、一定であるか、または、前記第１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。
これにより、駆動振動腕の不要振動を低減し、その結果、検出感度を向上させることができる。

本発明のセンサー素子では、前記第２振動腕は、第２貫通孔を複数備え、
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第２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第２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。
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。

本発明のセンサー素子では、前記振動腕は、前記貫通孔を複数備え、
前記平面視において、互いに隣り合う２つの前記貫通孔の間の位置における前記振動腕の延出方向に直交する方向に沿った幅は、前記貫通孔の位置における前記振動腕の延出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。
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。

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。

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。

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。

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１中のＤ−Ｄ線断面図である。 図１中のＥ−Ｅ線断面図である。 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。 図５に示す貫通孔の基部側端部の効果を説明するための図（電極配置を示す図）である。 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。 図７中のＡ−Ａ線断面図である。 図７中のＢ−Ｂ線断面図である。 図７中のＣ−Ｃ線断面図である。 図７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７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。 本発明の物理量センサーの一例を示す斜視図である。 図１３に示す物理量センサーの断面図である。 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。 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。 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。 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。

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。

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Ｄ−Ｄ線断面図である。図３は、図１中のＥ−Ｅ線断面図である。

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。

図１に示すセンサー素子１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１は、圧電基板４と、圧電基板４に形成された電極（図２および図３参照）と、を有している。

−圧電基板−
圧電基板４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４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４を水晶で構成した場合について説明する。

圧電基板４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４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４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４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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、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。

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。

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。

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１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１の小型化を図ることができる。

−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１、図２および図３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、第２検出信号端子５２６と、検出接地端子５２７と、を有している。

図２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。

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。

駆動信号端子５１３は、図１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。

図３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。

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。

第１検出信号端子５２５は、図１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。

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。

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１の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１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。

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。

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１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１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。

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。

（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。
図４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５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。図６は、図５に示す貫通孔の基部側端部の効果を説明するための図（電極配置を示す図）である。なお、図４および図５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。

前述したように、センサー素子１は、基部４１と、基部４１から「第２方向」である−ｙ軸方向に延出している「第２振動腕」である駆動振動腕４２１、４２２と、基部４１から「第１方向」である＋ｙ軸方向に延出している「第１振動腕」である検出振動腕４３１、４３２と、を備える。

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。

駆動振動腕４２１（第２振動腕）には、図４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）の貫通孔４２１３（第２貫通孔）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。

ここで、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（幅）をＨＷとしたとき、ＨＬがＨＷよりも大きい。また、ＨＬ／ＨＷは、１．３以上３．０以下であることが好ましい。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。

貫通孔４２１３は、駆動振動腕４２１（振動腕）の延出方向（ｙ軸方向）に複数並んで設けられている。これにより、貫通孔４２１３の数に応じて駆動信号電極５１１と駆動接地電極５１２とが対向する面積を大きくすることができ、駆動振動腕４２１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４２１３は、駆動振動腕４２１の延出方向に並んでおり、互いに隣り合う２つの貫通孔４２１３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４２１３を複数備える場合において、駆動振動腕４２１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４２１３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。

本実施形態では、貫通孔４２１３のｘ軸方向での幅（ＨＷ）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は、平面視で１２角形をなしている。これにより、駆動信号電極５１１と駆動接地電極５１２との対向する面積を大きくしつつ、駆動振動腕４２１の駆動振動に伴って貫通孔４２１３の周辺部に生じる熱（弾性熱）を低減し、駆動振動腕４２１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４２１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４２１３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。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。また、貫通孔４２１３の平面視形状は、四角形または四角形の角部を丸めた形状等であってもよい。

このように、駆動振動腕４２１（第２振動腕）は、駆動振動する駆動振動腕であって、基部４１の厚さ方向（ｚ軸方向）に貫通している貫通孔４２１３（第２貫通孔）が設けられている。また、図２に示すように、駆動振動腕４２１は、ｙ軸方向（第２方向）に垂直な断面で見たとき、貫通孔４２１３（第２貫通孔）により２分されている２つの壁部４２１１ａ、４２１１ｂを有する。この２つの壁部４２１１ａ、４２１１ｂは、それぞれ、貫通孔４２１３（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４２１３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４２１に幅の狭い部分を有する壁部４２１１ａ、４２１１ｂを比較的簡単に（例えば貫通孔４２１３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４２１における励振の電界効率をより高めることができる。

ここで、図示では、各壁部４２１１ａ、４２１１ｂ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４２１１ａ、４２１１ｂがｚ軸方向での一方側から他方側に向けて厚さＷ１が段階的に変化していてもよい。また、図示では、貫通孔４２１３の内壁面がｚ軸方向に対して傾斜しているが、腕部４２１１の側面がｚ軸に対して傾斜していてもよい。また、かかる傾斜角度は、特に限定されないが、１０°以下であることが好ましい。

また、前述したように、駆動振動腕４２１（第２振動腕）が貫通孔４２１３（第２貫通孔）を複数備えることに加えて、図４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、壁部４２１１ａ、４２１１ｂ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４２１６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４２１３（第２貫通孔）の間の位置における駆動振動腕４２１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Ｗ３（幅の値の平均値）は、貫通孔４２１３（第２貫通孔）の位置における駆動振動腕４２１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Ｗ４（幅の値の平均値）よりも大きい。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。

ここで、突出部４２１６のｙ軸方向での長さＬ２は、互いに隣り合う２つの貫通孔４２１３間の長さＬ１よりも大きい。これにより、駆動振動腕４２１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４２１６がない場合に比べて、駆動振動腕４２１の耐衝撃性を高めることができる。

また、突出部４２１６のｘ軸方向での長さＬ３は、特に限定されないが、厚さ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４２１の必要以上の剛性の増加を抑えつつ、駆動振動腕４２１の耐衝撃性を高めることができる。

また、突出部４２１６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４２１が駆動振動したときに駆動振動腕４２１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４２１６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。

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により腕部４２１１と基部４１との間の応力を低減し、駆動振動腕４２１の耐衝撃性を高めることができる。また、テーパー部４２１５により腕部４２１１と幅広部４２１２との間の応力を低減し、この点でも、駆動振動腕４２１の耐衝撃性を高めることができる。

なお、図示では、貫通孔４２１３が基部４１よりも駆動振動腕４２１側に配置されているが、後述する検出振動腕４３１の貫通孔４３１３と同様に、基部４１に入り込んだ部分を有していてもよい。この場合、駆動信号電極５１１または駆動接地電極５１２で形成された導体パターンの断線リスクを低減することができ、その結果、センサー素子１の信頼性を向上させるとともに、駆動振動腕４２１における励振の電界効率をより高めることができる。

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。

前述したように、センサー素子１は、基部４１から＋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５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。

ここで、センサー素子１では、平面視において、貫通孔４３１３のｙ軸方向に沿った長さをＨＬ２とし、貫通孔４３１３のｙ軸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よりも大きいことが好ましい。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。なお、複数の貫通孔４３１３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。

このように、センサー素子１は、基部４１と、基部４１から延出し、基部４１の厚さ方向（ｚ軸方向）に貫通している貫通孔４３１３が設けられている「振動腕」である検出振動腕４３１と、を備える。さらに、図６に示すように、センサー素子１は、貫通孔４３１３の内壁面と基部４１とに跨って設けられている少なくとも１つ（図示では２つ）の導体パターン５０１、５０２を備える。ここで、導体パターン５０１は、貫通孔４３１３の内壁面に配置されている部分を有する第１検出信号電極５２１である。また、導体パターン５０２は、貫通孔４３１３の内壁面に配置されている部分を有する第２検出信号電極５２２である。

特に、貫通孔４３１３は、基部４１の厚さ方向から見た平面視において、検出振動腕４３１と基部４１との接続部よりも基部４１側に入り込んでいる基部側端部４３１３ａを有する。そして、平面視において、２つの導体パターン５０１、５０２が基部側端部４３１３ａに沿っている長さＬｂ、Ｌｃの合計が検出振動腕４３１の延出方向（ｙ軸方向）に直交する方向（ｘ軸方向）での貫通孔４３１３の長さＷ５（幅）よりも大きい。なお、長さＷ５は、平面視において検出振動腕４３１の延出方向に直交する方向での基部側端部４３１３ａの長さ（幅）の値の平均値（平均幅）である。また、本実施形態では、基部４１は平面視で矩形をなしており、基部側端部４３１３ａは、平面視で基部４１の一辺よりも基部４１側に入り込んでいる部分である。

このように、貫通孔４３１３が基部４１の厚さ方向から見た平面視において検出振動腕４３１と基部４１との接続部よりも基部４１側に入り込んでいる基部側端部４３１３ａを有するため、貫通孔４３１３の内壁面と基部４１とに跨って設けられている導体パターン５０１、５０２の幅を大きくすることができる。そのため、導体パターン５０１、５０２の断線リスクを低減することができ、その結果、センサー素子１の信頼性を向上させることができる。

ここで、「振動腕」である検出振動腕４３１は、コリオリ力またはそれに伴う力により検出振動する検出振動腕である。貫通孔４３１３を有する検出振動腕４３１では、検出振動腕４３１の検出振動を検出するために、貫通孔４３１３の内壁面に、前述したように分割された複数の第１検出信号電極５２１および第２検出信号電極５２２（図３に示す導体パターン５０１、５０２、５０５、５０６）を設け、それぞれの導体パターン５０１、５０２、５０５、５０６を貫通孔４３１３の内壁面と基部４１とに跨って引き回す必要がある。このような場合において、仮に貫通孔４３１３の基部４１側の端部が基部４１よりも検出振動腕４３１側に位置していると、複数の導体パターン５０１、５０２、５０５、５０６が検出振動腕４３１の幅内に収まるように各導体パターン５０１、５０２、５０５、５０６の幅を極めて狭くしなければならず、導体パターン５０１、５０２、５０５、５０６の断線のリスクが高くなりやすい。したがって、このような場合において、貫通孔４３１３に前述したような基部側端部４３１３ａを設けることで、導体パターン５０１、５０２、５０５、５０６の幅を大きくすることによる効果（導体パターン５０１、５０２、５０５、５０６の断線リスクを低減する効果）が顕著となる。また、基部側端部４３１３ａに導体パターン５０１、５０２（第１検出信号電極５２１、第２検出信号電極５２２）を設けることで、検出振動腕４３１の基端部に生じた電荷を検出することができるため、検出振動腕４３１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、検出振動腕４３２に設けられた複数の第１検出信号電極５２１および第２検出信号電極５２２（図３に示す導体パターン５０３、５０４、５０７、５０８）についても、同様に断線リスクを低減することができる。

貫通孔４３１３は、検出振動腕４３１（振動腕）の延出方向（ｙ軸方向）に複数並んで設けられている。これにより、貫通孔４３１３の数に応じて第１検出信号電極５２１と第２検出信号電極５２２とが対向する面積を大きくすることができ、検出振動腕４３１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４３１３は、検出振動腕４３１の延出方向に並んでおり、互いに隣り合う２つの貫通孔４３１３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４３１３を複数備える場合において、検出振動腕４３１の不要振動を的確に低減することができる。

また、本実施形態では、１つの検出振動腕４３１に設けられている貫通孔４３１３の数が、１つの駆動振動腕４２１に設けられている貫通孔４２１３の数よりも少ない。これにより、検出振動腕４３１に貫通孔４３１３を複数設けた場合においても、貫通孔４３１３のｙ軸方向での長さＨＬ２を貫通孔４２１３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４３１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４３１３のｙ軸方向での長さＨＬ２が長くなるほど、検出振動腕４３１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。

本実施形態では、貫通孔４３１３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４３１３は、平面視で、ｙ軸方向に沿った２つの辺と、ｙ軸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、第１検出信号電極５２１と第２検出信号電極５２２との対向する面積を大きくし、検出振動腕４３１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４３１３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４３１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４３１３を形成しやすいという利点がある。

このように、検出振動腕４３１（第１振動腕）は、コリオリ力またはそれに伴う力により検出振動する検出振動腕であって、貫通孔４３１３（第１貫通孔）が設けられている。また、図３に示すように、検出振動腕４３１は、ｙ軸方向（第１方向）に垂直な断面で見たとき、貫通孔４３１３（第１貫通孔）により２分されている２つの壁部４３１１ａ、４３１１ｂを有する。この２つの壁部４３１１ａ、４３１１ｂは、それぞれ、貫通孔４３１３（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Ｗ２が減少している。換言すると、貫通孔４３１３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４３１に幅の狭い部分を有する壁部４３１１ａ、４３１１ｂ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４３１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、前述したように、駆動振動腕４２１（第２振動腕）は、駆動振動する駆動振動腕であって、基部４１の厚さ方向（ｚ軸方向）に貫通している貫通孔４２１３（第２貫通孔）が設けられている。そして、駆動振動腕４２１は、ｙ軸方向（第２方向）に垂直な断面で見たとき、貫通孔４２１３（第２貫通孔）により２分されている２つの壁部４２１１ａ、４２１１ｂを有しているが、検出振動腕４３１が有する２つの壁部４３１１ａ、４３１１ｂの厚さＷ２の減少率は、それぞれ、駆動振動腕４２１が有する壁部４２１１ａ、４２１１ｂの厚さＷ１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４２１が有する２つの壁部４２１１ａ、４２１１ｂは、それぞれ、貫通孔４２１３（第２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４３１が有する壁部４３１１ａ、４３１１ｂ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４２１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。

また、図示では、各壁部４３１１ａ、４３１１ｂ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４３１１ａ、４３１１ｂがｚ軸方向での一方側から他方側に向けて厚さＷ２が段階的に変化していてもよい。また、図示では、壁部４３１１ａ、４３１１ｂ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４３１３の壁面または腕部４３１１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４３１１ａ、４３１１ｂ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。

また、前述したように、検出振動腕４３１（振動腕）は、貫通孔４３１３を複数備えているが、図５に示すように、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、壁部４３１１ａ、４３１１ｂ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４３１６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４３１３の間の位置における検出振動腕４３１の延出方向（ｙ軸方向）に直交する方向（ｘ軸方向）に沿った幅（幅の値の平均値）は、貫通孔４３１３の位置における検出振動腕４３１の延出方向（ｙ軸方向）に直交する方向（ｘ軸方向）に沿った幅（幅の値の平均値）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。なお、検出振動腕４３１における突出部４３１６の構成は、前述した駆動振動腕４２１における突出部４２１６の構成と同様である。

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により腕部４３１１と基部２１との間の応力を低減し、検出振動腕４３１の耐衝撃性を高めることができる。また、テーパー部４３１５により腕部４３１１と幅広部４３１２との間の応力を低減し、この点でも、検出振動腕４３１の耐衝撃性を高めることができる。

以上のように、センサー素子１は、「第１方向」である＋ｙ軸方向に延出している第１振動腕（振動腕）である検出振動腕４３１と、＋ｙ軸方向（第１方向）とは逆方向である「第２方向」である−ｙ軸方向に延出している「第２振動腕」である駆動振動腕４２１と、を備える。これにより、優れた信頼性を有する、いわゆるＨ型のセンサー素子１を実現することができる。

＜第２実施形態＞
図７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。図８は、図７中のＡ−Ａ線断面図である。図９は、図７中のＢ−Ｂ線断面図である。図１０は、図７中のＣ−Ｃ線断面図である。

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、図では、説明の便宜上、各電極の図示を省略している。

図７に示すセンサー素子１Ａ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１Ａ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８、図９および図１０参照）と、を有している。以下、まず、センサー素子１Ａの概略構成について説明する。

−圧電基板−
圧電基板２は、前述した第１実施形態の圧電基板４と同様、Ｚカット水晶板で構成されている。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７に示すように、左右対称に形成されている。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

−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８、図９および図１０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。

図８および図９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。

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。

駆動信号端子３１３は、図７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。

図１０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。

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。

検出信号端子３２３は、図７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。

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。

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１Ａ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１Ａでは、センサー素子１Ａ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７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７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。

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７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７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。

（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。
図１１は、図７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１２は、図７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軸が図示されている。

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。

駆動振動腕２２１には、図１１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。

ここで、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がＨＷよりも大きい。また、ＨＬ／ＨＷは、１．３以上３．０以下であることが好ましい。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。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。

本実施形態では、貫通孔２２１３のｘ軸方向での幅（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４２１と同様、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。なお、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、貫通孔２２１３の平面視形状は、四角形または四角形の角部を丸めた形状等であってもよい。

また、図８に示すように、駆動振動腕２２１は、ｙ軸方向に垂直な断面で見たとき、貫通孔２２１３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Ｗ１（幅）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。

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。

また、図１１に示すように、駆動振動腕２２１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。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。

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、２２１５により、駆動振動腕２２１の耐衝撃性を高めることができる。

なお、図示では、貫通孔２２１３が基部２１よりも駆動振動腕２２１側に配置されているが、後述する検出振動腕２３１の貫通孔２３１３と同様に、基部２１に入り込んだ部分を有していてもよい。この場合、駆動信号電極３１１または駆動接地電極３１２で形成された導体パターンの断線リスクを低減することができ、その結果、センサー素子１Ａの信頼性を向上させるとともに、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。

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。

前述したように、センサー素子１Ａは、基部２１（本体部２１１）から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１２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。

ここで、平面視において、貫通孔２３１３のｙ軸方向に沿った長さをＨＬ２とし、貫通孔２３１３のｙ軸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がＨＷ２よりも大きい。また、ＨＬ２／ＨＷ２は、ＨＬ／ＨＷよりも大きいことが好ましい。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。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。

このように、センサー素子１Ａは、基部２１（連結腕２１２を含む）と、基部２１（連結腕２１２の途中）から延出し、基部２１の厚さ方向（ｚ軸方向）に貫通している貫通孔２３１３が設けられている「振動腕」である検出振動腕２３１と、を備える。さらに、センサー素子１Ａは、貫通孔２３１３の内壁面と基部２１とに跨って設けられている少なくとも１つ（図示では１つ）の導体パターンである検出信号電極３２１を備える。

特に、貫通孔２３１３は、基部４２の厚さ方向から見た平面視において、検出振動腕２３１と基部２１との接続部よりも基部２１側に入り込んでいる基部側端部２３１３ａを有する。そして、平面視において、検出信号電極３２１が基部側端部２３１３ａに沿っている長さ（長さの合計）が検出振動腕２３１の延出方向（ｙ軸方向）に直交する方向（ｘ軸方向）での長さよりも大きい。

このように、貫通孔２３１３が基部２１の厚さ方向から見た平面視において検出振動腕２３１と基部２１との接続部よりも基部２１側に入り込んでいる基部側端部２３１３ａを有するため、貫通孔２３１３の内壁面と基部２１とに跨って設けられている検出信号電極３２１の幅を大きくすることができる。そのため、検出信号電極３２１の断線リスクを低減することができ、その結果、センサー素子１Ａの信頼性を向上させることができる。なお、検出振動腕２３２においても同様に検出信号電極３２１の断線リスクを低減することができる。

また、図１０に示すように、検出振動腕２３１は、ｙ軸方向に垂直な断面で見たとき、貫通孔２３１３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。

ここで、前述したように、駆動振動腕２２１は、ｙ軸方向に垂直な断面で見たとき、貫通孔２２１３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の貫通方向（ｚ軸方向）での一方側から他方側に向けて厚さ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。

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Ｗ２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。

また、検出振動腕２３１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。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。

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、２３１５により、検出振動腕２３１の耐衝撃性を高めることができる。

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。

図１３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１４は、図１３に示す物理量センサーの断面図である。なお、図１３では、説明の便宜上、リッド６２の図示を省略している。

図１３および図１４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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

ここで、センサー素子７Ｘ、７Ｙは、それぞれ、前述した第１実施形態のセンサー素子１である。そして、センサー素子７Ｘは、Ｘ軸周りの角速度ω_Ｘ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_Ｙ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２実施形態のセンサー素子１Ａであり、Ｚ軸周りの角速度ω_Ｚを検出するように配置されている。

以上のような物理量センサー１０は、センサー素子１、１Ａを備える。これにより、センサー素子１、１Ａ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のうちの少なくとも１つを備えていればよい。

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。

３．電子機器
次いで、本発明の電子機器について、図１５〜図１７に基づき、詳細に説明する。

図１５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。

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。

図１６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。

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。

図１７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。

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。

また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。

撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。

また、このデ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。

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。

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を用いてもよい。

なお、本発明の電子機器は、図１５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１６の携帯電話機、図１７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。

４．移動体
次いで、本発明の移動体について、図１８に基づき、詳細に説明する。
図１８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。

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。

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を用いてもよい。

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。

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。

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。

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。

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。

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検出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。

１…センサー素子、１Ａ…センサー素子、２…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、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、２１３…連結腕、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（第２振動腕）、４２２…駆動振動腕（第２振動腕）、４３１…検出振動腕（振動腕、第１振動腕）、４３２…検出振動腕（振動腕、第１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、５０１…導体パターン、５０２…導体パターン、５０３…導体パターン、５０４…導体パターン、５０５…導体パターン、５０６…導体パターン、５０７…導体パターン、５０８…導体パターン、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、２２１１…腕部、２２１１ａ…壁部、２２１１ｂ…壁部、２２１２…幅広部、２２１３…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、２２３１…腕部、２２３２…幅広部、２２３３…貫通孔、２２４１…腕部、２２４２…幅広部、２２４３…貫通孔、２３１１…腕部、２３１１ａ…壁部、２３１１ｂ…壁部、２３１２…幅広部、２３１３…貫通孔、２３１３ａ…基部側端部、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、４２１１…腕部、４２１１ａ…壁部、４２１１ｂ…壁部、４２１２…幅広部、４２１３…貫通孔（第２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２貫通孔）、４３１１…腕部、４３１１ａ…壁部、４３１１ｂ…壁部、４３１２…幅広部、４３１３…貫通孔（第１貫通孔）、４３１３ａ…基部側端部、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１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、ｅ…矢印、ω_Ｘ…角速度、ω_Ｙ…角速度、ω_Ｚ…角速度、ωｙ…角速度、ωｚ…角速度、Ｌ１…長さ、Ｌ２…長さ、Ｌ３…長さ、Ｌ４…長さ、Ｗ１…厚さ、Ｗ２…厚さ、Ｗ３…幅、Ｗ４…幅、Ｗ５…長さ、Ｌｂ…長さ、Ｌｃ…長さ、ＨＬ２…長さ、ＨＷ２…長さ、ＨＬ３…長さ、ＨＷ３…長さ

Claims (12)

1. 基部と、
   前記基部から延出し、前記基部の厚さ方向に貫通している貫通孔が設けられている振動腕と、
   前記貫通孔の内壁面と前記基部とに跨って設けられている少なくとも１つの導体パターンと、を備え、
   前記貫通孔は、前記基部の厚さ方向から見た平面視において、前記振動腕と前記基部との接続部よりも前記基部側に入り込んでいる基部側端部を有し、
   前記平面視において、前記少なくとも１つの導体パターンが前記基部側端部に沿っている長さの合計が前記振動腕の延出方向に直交する方向での前記貫通孔の長さよりも大きいことを特徴とするセンサー素子。
2. 前記振動腕は、コリオリ力またはそれに伴う力により検出振動する検出振動腕である請求項１に記載のセンサー素子。
3. 前記貫通孔は、前記振動腕の延出方向に複数並んで設けられている請求項１または２に記載のセンサー素子。
4. 第１方向に延出している前記振動腕である第１振動腕と、
   前記第１方向とは逆方向である第２方向に延出している第２振動腕と、を備える請求項１ないし３のいずれか１項に記載のセンサー素子。
5. 前記第１振動腕は、コリオリ力またはそれに伴う力により検出振動する検出振動腕であって、前記貫通孔である第１貫通孔が設けられ、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４に記載のセンサー素子。
6. 前記第２振動腕は、駆動振動する駆動振動腕であって、前記基部の厚さ方向に貫通している第２貫通孔が設けられ、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４または５に記載のセンサー素子。
7. 前記第２振動腕は、駆動振動する駆動振動腕であって、前記基部の厚さ方向に貫通している第２貫通孔が設けられ、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、一定であるか、または、前記第１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５に記載のセンサー素子。
8. 前記第２振動腕は、第２貫通孔を複数備え、
   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第２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第２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４ないし７のいずれか１項に記載のセンサー素子。
9. 前記振動腕は、前記貫通孔を複数備え、
   前記平面視において、互いに隣り合う２つの前記貫通孔の間の位置における前記振動腕の延出方向に直交する方向に沿った幅は、前記貫通孔の位置における前記振動腕の延出方向に直交する方向に沿った幅よりも大きい請求項１ないし８のいずれか１項に記載のセンサー素子。
10. 請求項１ないし９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。
11. 請求項１ないし９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。
12. 請求項１ないし９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。

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