(57)【要約】  この角速度センサ（１００）は、環状の振動部（１０）を備える。振動部は、第１材料からなる環状の母材部（１１）と、第１材料よりも熱伝導が低い第２材料からなり、振動部の略全周に亘って、母材部における環状の第１領域（Ｒ１）と第１領域よりも内側で環状の第２領域（Ｒ２）との間に挟まれる環状の第１低熱伝導部（１２）とを含む。
2019059187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の振動部と、
前記振動部と固定部とを接続し前記振動部を支持する支持部とを備え、
前記振動部は、
第１材料からなる環状の母材部と、
前記第１材料よりも熱伝導が低い第２材料からなり、前記振動部の略全周に亘って、前記母材部における環状の第１領域と前記第１領域よりも内側で環状の第２領域との間に挟まれる環状の第１低熱伝導部とを含む、角速度センサ。
【請求項２】
前記第１低熱伝導部は、前記振動部の半径方向に複数設けられている、請求項１に記載の角速度センサ。
【請求項３】
前記第１低熱伝導部は、前記振動部の厚み方向の略全体に亘るように形成されている、請求項１または２に記載の角速度センサ。
【請求項４】
前記第１低熱伝導部は、前記母材部を厚み方向に貫通し、前記振動部の周方向に全周に亘って連続することにより、前記母材部を分割している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項５】
前記振動部と前記支持部との連結部に設けられた前記第２材料からなる第２低熱伝導部をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項６】
前記第１低熱伝導部の表面は、前記母材部の表面と略同一面上に形成されており、
前記振動部は、前記第１低熱伝導部上を跨いで横切るように設けられた配線部を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項７】
前記第１材料は、シリコンであり、前記第２材料は、シリコン酸化物である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項８】
前記振動部の外周面および内周面の少なくとも一方に、前記第２材料からなる端面層を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項９】
前記第１低熱伝導部は、周方向の一部に切れ目が設けられており、
前記切れ目に配置された前記第１材料を介して前記第１低熱伝導部の内周側の前記母材部と外周側の前記母材部とが電気的に接続されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項１０】
前記第１低熱伝導部は、前記振動部の半径方向に複数設けられており、
前記複数の第１低熱伝導部の各々の前記切れ目の形成位置が、周方向に互いに異なっている、請求項９に記載の角速度センサ。
【請求項１１】
前記第１低熱伝導部は、前記母材部を分割するように前記振動部の全周に亘って連続して設けられ、
内周側の前記母材部と外周側の前記母材部とは電気的に分離され、
前記振動部は、前記第１低熱伝導部および前記母材部に対して前記振動部の表面側または裏面側に、分割されたそれぞれの前記母材部を導通させる導電層が設けられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項１２】
前記支持部は、前記第１材料からなる支持部母材部と、前記第２材料からなり、前記支持部の幅方向の両側から前記支持部母材部に挟まれる第３低熱伝導部とを含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項１３】
前記振動部に形成された非貫通の溝または貫通孔からなる第４低熱伝導部をさらに備える、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項１４】
前記第４低熱伝導部と、前記第１低熱伝導部とは、前記振動部の半径方向に並んで設けられている、請求項１３に記載の角速度センサ。
【請求項１５】
前記第４低熱伝導部と、前記第１低熱伝導部とは、前記振動部の周方向に並んで設けられている、請求項１３に記載の角速度センサ。
【請求項１６】
前記第４低熱伝導部は、前記振動部の略全周に亘って並ぶように複数設けられ、
前記第１低熱伝導部は、前記周方向において、それぞれの前記第４低熱伝導部の間に設けられている、請求項１５に記載の角速度センサ。
【請求項１７】
前記第４低熱伝導部は、前記振動部の厚み方向に凹状に形成された溝からなり、
前記第４低熱伝導部と、前記第１低熱伝導部とは、厚み方向に並んで設けられている、請求項１３に記載の角速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、角速度センサに関し、特に、環状の振動部を有する角速度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、環状の振動部を有する角速度センサが知られている（たとえば、特許文献１参照）。【０００３】
上記特許文献１には、シリコンリングからなる円環状の共振器と、共振器を支持する複数の支持梁とを備えた角速度センサが開示されている。この角速度センサは、電気駆動装置によって共振器を振動させる。振動に伴って、共振器の環状構造が変形することにより、共振器には温度勾配が発生し、共振器を流れる熱流（熱の移動）に起因する熱損失が発生する。上記特許文献１では、共振器に複数のスロットを設けており、発生した熱流がスロットを迂回することにより、熱が流れる経路長が大きくなり、熱流に起因する損失の小ささを示すＱ値を大きくする（熱移動に起因する熱損失を小さくする）ことが開示されている。【０００４】
上記特許文献１には明示的に記載されていないが、共振器に設けられるスロットは、シリコンリングである共振器に形成された貫通孔であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１３−５３９８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、以下のような課題が生じる。第１に、たとえば円環状のスロット（貫通孔）を共振器に形成することができず、共振器の剛性確保の観点からも、スロットの長さや本数に構造上の制約がある。第２に、隣接するスロットの間の領域では熱の流れ（熱の移動）が生じることから、スロットの長さや本数の制限も考慮すると、単純にスロットを設けるだけでは、Ｑ値の増大効果（熱移動に起因する熱損失の低減効果）にも限界がある。そのため、スロットを設けない場合と比較してＱ値を増大させつつ、構造上の制約は軽減させて、総合的な性能向上を実現することが望まれている。【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、Ｑ値を増大させつつ、構造上の制約を軽減させて、総合的な性能向上を実現することが可能な角速度センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による角速度センサは、環状の振動部と、振動部と固定部とを接続し振動部を支持する支持部とを備え、振動部は、第１材料からなる環状の母材部と、第１材料よりも熱伝導が低い第２材料からなり、振動部の略全周に亘って、母材部における環状の第１領域と第１領域よりも内側で環状の第２領域との間に挟まれる環状の第１低熱伝導部とを含む。なお、本明細書において、第１低熱伝導部は、全体として振動部の略全周に亘って環状に形成されているが、振動部の全周に亘って連続している必要はなく、振動部の周方向に沿って間隔を隔てて並んだ複数の第１低熱伝導部が、全体として振動部の略全周に亘って設けられる構成も含む広い概念である。また、第１低熱伝導部が第１領域と第２領域との間に挟まれるとは、第１低熱伝導部が第１領域と第２領域とに接している場合のみならず、第１領域と第２領域との間に間隔を隔てて配置されている場合も含む広い概念である。【０００９】
この発明による角速度センサでは、振動部において、母材部よりも熱伝導が低い第２材料からなる第１低熱伝導部によって振動部の内側から外側、もしくは振動部の外側から内側への熱の移動に起因する熱損失を抑制することができる。そして、第１低熱伝導部が環状に設けられるので、振動部の略全周にわたって熱の移動を効果的に抑制できる。また、第２材料からなる第１低熱伝導部には、貫通孔（スロット）を形成する場合のような長さや本数の制限がないため、構造上の制約によってＱ値の増大効果が制限されることがない。その結果、効果的にＱ値を増大させることができる。また、母材部に第２材料からなる第１低熱伝導部が設けられるので、環状の第１低熱伝導部の数を増やしても振動部の剛性を確保することができる。これらの結果、Ｑ値を増大させつつ（熱移動に起因する熱損失を低減させつつ）、構造上の制約を軽減させて、総合的な性能向上を実現することができる。なお、本発明による角速度センサでは、構造上の制約の範囲内で貫通孔（スロット）を形成してもよく、その場合には、貫通孔によるＱ値の増大効果と環状の第１低熱伝導部による効果との相乗効果により、更なる性能向上が期待できる。【００１０】
上記発明による角速度センサにおいて、好ましくは、第１低熱伝導部は、振動部の半径方向に複数設けられている。つまり、複数の第１低熱伝導部が同心状に設けられる。振動部の温度勾配は、振動に伴って振動部の外周側と内周側とで圧縮応力と引張応力とが交互に発生するため半径方向で温度差が最も大きく、半径方向の熱移動に起因した熱損失の影響が大きい。そのため、振動部の振動に伴って半径方向の温度勾配が生じた場合でも、半径方向に並ぶ複数の第１低熱伝導部によって熱移動を抑制できるので、より効果的にＱ値を増大させることができる。【００１１】
上記発明による角速度センサにおいて、好ましくは、第１低熱伝導部は、振動部の厚み方向の略全体に亘るように形成されている。この結果、振動に伴う熱移動が半径方向に生じた場合でも、厚み方向の略全体に形成された第１低熱伝導部によって、熱の移動を効果的に抑制することができる。そのため、より効果的にＱ値を増大させることができる。【００１２】
上記発明による角速度センサにおいて、好ましくは、第１低熱伝導部は、母材部を厚み方向に貫通し、振動部の周方向に全周に亘って連続することにより、母材部を分割している。つまり、母材部の第１領域と第２領域とが、環状の第１低熱伝導部によって内周側と外周側とに分断される。その結果、振動に伴う熱移動が半径方向に生じた場合でも、第１領域と第２領域との間での熱の移動を効果的に抑制することができる。そのため、より効果的にＱ値を増大させることができる。【００１３】
上記発明による角速度センサにおいて、好ましくは、振動部と支持部との連結部に設けられた第２材料からなる第２低熱伝導部をさらに備える。ここで、振動部の外周側と内周側とで温度勾配が生じた場合、振動部の外周側と内周側との間での熱移動だけでなく、振動部と支持部との連結部への熱移動も発生し、角速度センサのＱ値を低下させる要因となり得る。そこで、第２低熱伝導部を設けることによって、連結部を介して振動部から支持部へ移動する熱移動が生じるのを抑制し、Ｑ値の増大を図ることができる。【００１４】
上記発明による角速度センサにおいて、好ましくは、第１低熱伝導部の表面は、母材部の表面と略同一面上に形成されており、振動部は、第１低熱伝導部上を跨いで横切るように設けられた配線部を含む。なお、「略同一面上」とは、母材部と第１低熱伝導部とに跨がる配線部を形成可能な範囲で厚み方向の位置が一致していることを意味し、配線部を形成可能な範囲内で表面の位置がずれていることを許容する概念である。ここで、振動部に貫通孔（スロット）を設ける場合、貫通孔（スロット）上に、共振器の駆動用および振動検出用の配線部を形成することができなくなり、配線部の形成上の制限が生じる。これに対して、振動部に第１低熱伝導部を設ける構成では、空間（貫通孔）が形成されずにすむので、第１低熱伝導部の上に配線部を配置することができる。そのため、第１低熱伝導部によって配線部の形状が制約されることなく、自由に配線部の形状を最適化することができる。その結果、たとえば、電気的に低損失で、より低ノイズである配線形状となるように、振動部上に配線部を形成することが可能となる。【００１５】
上記発明による角速度センサにおいて、好ましくは、第１材料は、シリコンであり、第２材料は、シリコン酸化物である。このように構成すれば、たとえばシリコンの熱酸化処理などを採用して、容易にシリコン酸化物からなる第１低熱伝導部を形成することが可能となる。また、たとえば二酸化ケイ素の熱伝導率は、シリコンの約１／１００であるため、効果的に熱移動を抑制することができる。【００１６】
上記発明による角速度センサにおいて、好ましくは、振動部の外周面および内周面の少なくとも一方に、第２材料からなる端面層を含む。このように構成すれば、振動部の外周側と内周側とで温度勾配が生じた場合に最も温度差が大きくなる外周面および内周面の少なくとも一方に、第１材料よりも熱伝導の低い第２材料の端面層が設けられる。そのため、最も温度差が大きくなる箇所（外周面、内周面）に熱伝導の低い第２材料の端面層が配置されることから、外周面および内周面が第１材料の母材部により構成される場合と比較して、端面層によって半径方向の熱移動を効果的に抑制することができる。また、端面層により、振動部の外形形状（外周面または内周面の少なくとも一方）が決まる。端面層および第１低熱伝導部が同じ第２材料により形成されるので、角速度センサの作製時に、共通のマスクを用いたパターニングなどにより振動部の外形および第１低熱伝導部の位置を決定することができる。その結果、振動部の外形と第１低熱伝導部とを別々のパターニング処理により形成する場合と比較して、振動部の外形および第１低熱伝導部の相対位置精度を向上させることができる。これにより、角速度センサの振動特性を向上させ、性能向上を図ることができる。【００１７】
上記発明による角速度センサにおいて、好ましくは、第１低熱伝導部は、周方向の一部に切れ目が設けられており、切れ目に配置された第１材料を介して第１低熱伝導部の内周側の母材部と外周側の母材部とが電気的に接続されている。ここで、第１低熱伝導部の第２材料が絶縁体や高い電気抵抗を有する場合、母材部の第１領域と第２領域とが電気的に分離され、互いに独立した電位になる（いわゆるフロート電位になる）場合があり得る。そのような場合に、第１低熱伝導部の一部に切れ目を設けることにより、第１領域と第２領域とを同電位にすることができるので、第１低熱伝導部を設ける場合でも、第１領域と第２領域との電位が異なることに起因する電気的なノイズが発生することを回避できる。【００１８】
この場合、好ましくは、第１低熱伝導部は、振動部の半径方向に複数設けられており、複数の第１低熱伝導部の各々の切れ目の形成位置が、周方向に互いに異なっている。ここで、第１低熱伝導部の切れ目は、第１領域と第２領域とを電気的に接続する一方、振動に伴い発生した熱の通り道となり得る。そこで、各々の切れ目の形成位置を周方向に互いに異ならせることにより、熱の移動経路の経路長を長くすることができるので、第１低熱伝導部に切れ目を設ける場合でもＱ値の増大を図ることができる。【００１９】
上記発明による角速度センサにおいて、好ましくは、第１低熱伝導部は、母材部を分割するように振動部の全周に亘って連続して設けられ、内周側の母材部と外周側の母材部とは電気的に分離され、振動部は、第１低熱伝導部および母材部に対して振動部の表面側または裏面側に、分割されたそれぞれの母材部を導通させる導電層が設けられている。このように構成すれば、母材部の第１領域と第２領域とが第１低熱伝導部によって電気的に分離される場合でも、振動部の表面側または裏面側の導電層によって、第１領域と第２領域とを同電位にすることができる。その結果、第１低熱伝導部を設ける場合でも、第１領域と第２領域との電位が異なることに起因する電気的なノイズが発生することを回避できる。【００２０】
上記発明による角速度センサにおいて、好ましくは、支持部は、第１材料からなる支持部母材部と、第２材料からなり、支持部の幅方向の両側から支持部母材部に挟まれる第３低熱伝導部とを含む。このように構成すれば、振動部の振動に伴って支持部が振動することに起因して、支持部の幅方向の一方側と他方側との間で温度勾配が発生した場合に、一方側から他方側あるいは他方側から一方側への熱移動を、第３低熱伝導部によって抑制することができる。その結果、振動部だけでなく、支持部における熱移動に起因する熱損失を抑制することができる。【００２１】
上記発明による角速度センサにおいて、好ましくは、振動部に形成された非貫通の溝または貫通孔からなる第４低熱伝導部をさらに備える。このように構成すれば、第４低熱伝導部を構成する溝または貫通孔によって、熱の移動を抑制することができる。このため、第１低熱伝導部に加えてさらに第４低熱伝導部を設ける事によって、より効果的なＱ値の増大を図ることができる。【００２２】
この場合、好ましくは、第４低熱伝導部と、第１低熱伝導部とは、振動部の半径方向に並んで設けられている。このように構成すれば、振動部の振動に伴って半径方向の温度勾配が生じた場合でも、半径方向に並ぶ第４低熱伝導部と第１低熱伝導部とによって、半径方向への熱の移動を効果的に抑制することができる。【００２３】
上記第４低熱伝導部を備える構成において、好ましくは、第４低熱伝導部と、第１低熱伝導部とは、振動部の周方向に並んで設けられている。このように構成すれば、第４低熱伝導部の形成箇所では、非貫通の溝または貫通孔によって熱の移動を効果的に抑制できる。そして、周方向において第４低熱伝導部が形成されない部分では、第１低熱伝導部によって熱の移動を抑制する事ができる。これにより、第１低熱伝導部および第４低熱伝導部を、それぞれ振動部の周方向の全周に亘って連続した環状形状に形成しない場合でも熱の移動を抑制することができるので、Ｑ値を増大させながら、効果的に構造上の制約を軽減させることができる。【００２４】
この場合、好ましくは、第４低熱伝導部は、振動部の略全周に亘って並ぶように複数設けられ、第１低熱伝導部は、周方向において、それぞれの第４低熱伝導部の間に設けられている。このように構成すれば、複数の第４低熱伝導部を振動部の略全周に亘って並べることによって、振動部の全周にわたって熱の移動を効果的に抑制できる。そして、それぞれの第４低熱伝導部の間に第１低熱伝導部を設ける事によって、第４低熱伝導部の間を通過する熱の移動を抑制することができる。その結果、より一層効果的にＱ値を増大させることができる。【００２５】
上記第４低熱伝導部を備える構成において、好ましくは、第４低熱伝導部は、振動部の厚み方向に凹状に形成された溝からなり、第４低熱伝導部と、第１低熱伝導部とは、厚み方向に並んで設けられている。このように構成すれば、平面的に見て同一位置に、第４低熱伝導部と第１低熱伝導部とを設ける事ができる。この場合、第４低熱伝導部を貫通孔により構成する場合と異なり、第４低熱伝導部を環状に形成しても、振動部が分離することなく第４低熱伝導部の内周側と外周側とが一体的に接続した構造を確保できる。また、振動部の断面において、第４低熱伝導部の形成箇所では溝によって熱の移動を抑制することができ、第４低熱伝導部が形成されない部分に、第１低熱伝導部を設けて熱の移動を抑制する事ができる。その結果、より効果的にＱ値を増大させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、上記のように、Ｑ値を増大させつつ、構造上の制約を軽減させて、総合的な性能向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態による角速度センサの全体構成を示した平面図である。
【図２】第１実施形態による角速度センサを示した模式的な断面図である。
【図３】振動部を駆動する原理を説明するための模式的な拡大断面図である。
【図４】振動部の一次振動モードおよび二次振動モードを説明するための模式図である。
【図５】（Ａ）は、振動部の一部を示した拡大平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）の９００−９００線に沿った断面図である。
【図６】（Ａ）は、角速度センサの作製工程（１）を示した模式的な断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）に対応する模式的な平面図である。
【図７】（Ａ）は、角速度センサの作製工程（２）を示した模式的な断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）に対応する模式的な平面図である。
【図８】（Ａ）は、角速度センサの作製工程（３）を示した模式的な断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）に対応する模式的な平面図である。
【図９】（Ａ）は、角速度センサの作製工程（４）を示した模式的な断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）に対応する模式的な平面図である。
【図１０】（Ａ）は、角速度センサの作製工程（５）を示した模式的な断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）に対応する模式的な平面図である。
【図１１】（Ａ）は、角速度センサの作製工程（６）を示した模式的な断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）に対応する模式的な平面図である。
【図１２】（Ａ）は、振動部の外周側に圧縮応力が生じる場合の温度勾配を示す模式図である。（Ｂ）は、振動部の内周側に圧縮応力が生じる場合の温度勾配を示す模式図である。
【図１３】（Ａ）は、第１変形例による振動部を示した拡大平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）の９０１−９０１線に沿った断面図である。
【図１４】（Ａ）は、第２変形例による振動部を示した拡大平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）の９０２−９０２線に沿った断面図である。
【図１５】第３変形例による振動部を示した拡大平面図である。
【図１６】（Ａ）は、第１変形例による振動部を示した断面図である。（Ｂ）は、第４変形例による振動部を示した断面図である。（Ｃ）は、第５変形例による振動部を示した断面図である。
【図１７】第２実施形態による角速度センサの振動部を示した拡大平面図である。
【図１８】図１７の９０３−９０３線に沿った断面における、振動部の振動に伴う温度変化のイメージを説明するための図である。
【図１９】（Ａ）は、第３実施形態による角速度センサの振動部を示した拡大平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）の９０４−９０４線に沿った断面図である。
【図２０】（Ａ）は、第３実施形態による角速度センサの作製工程（１）を示した模式的な断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）に対応する模式的な平面図である。
【図２１】第３実施形態による角速度センサの作製工程（２）を示した模式的な断面図である。
【図２２】第３実施形態による角速度センサの作製工程（３）を示した模式的な断面図である。
【図２３】（Ａ）は、第３実施形態による角速度センサの作製工程（４）を示した模式的な断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）における端面層を拡大して示した断面図である。
【図２４】第３実施形態による角速度センサの作製工程（５）を示した模式的な断面図である。
【図２５】（Ａ）は、第４実施形態による角速度センサの振動部を示した拡大平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）の９０５−９０５線に沿った断面図である。（Ｃ）は、（Ａ）の９０６−９０６線に沿った断面図である。
【図２６】第１低熱伝導部の切れ目の位置について第１の例を示した模式図である。
【図２７】第１低熱伝導部の切れ目の位置について第２の例を示した模式図である。
【図２８】（Ａ）は、第５実施形態による角速度センサの振動部を示した拡大平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）の９０７−９０７線に沿った断面図である。
【図２９】図２８（Ａ）の９０８−９０８線に沿った断面図である。
【図３０】第５実施形態による角速度センサにおける導電層の配置の変形例を示した模式的な断面図である。
【図３１】第６実施形態による角速度センサの振動部を示した拡大平面図である。
【図３２】図３１に示した第４低熱伝導部の断面形状の例（Ａ）〜（Ｄ）を示した図である。
【図３３】図３１の角速度センサの第１の変形例を示した拡大平面図（Ａ）および拡大断面図（Ｂ）である。
【図３４】図３１の角速度センサの第２の変形例を示した拡大平面図（Ａ）、第４低熱伝導部の断面図（Ｂ）、および隣り合う第４低熱伝導部の間の部分の断面図（Ｃ）である。
【図３５】第７実施形態による角速度センサの振動部を示した拡大平面図である。
【図３６】図３５における第１低熱伝導部の長さの変形例（Ａ）および（Ｂ）を示した図である。
【図３７】第８実施形態による角速度センサの第４低熱伝導部を示した拡大断面図である。
【図３８】第８実施形態による角速度センサの振動部を示した拡大平面図である。
【図３９】図１９に示した第３実施形態の第１変形例を示す連結部近傍の拡大平面図である。
【図４０】図１９に示した第３実施形態の第２変形例を示す連結部近傍の拡大平面図である。
【図４１】図１９に示した第３実施形態の第３変形例による振動部を示した拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
［第１実施形態］
図１〜図１１を参照して、第１実施形態による角速度センサ１００の構成について説明する。第１実施形態では、角速度センサ１００は、センサに対する角度の変化（角速度）を検出可能なジャイロスコープ（ジャイロセンサ）である。第１実施形態の角速度センサ１００は、ＭＥＭＳ技術により慣性センサ素子として構成された電子部品（ＭＥＭＳ角速度センサ）である。なお、本願明細書では、ＭＥＭＳとは、微小電気機械システム（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）を意味するものとして記載している。
【００３０】
（角速度センサの全体構成）
図１に示すように、角速度センサ１００は、環状の振動部１０と、振動部１０と固定部３０とを接続し振動部１０を支持する支持部２０とを備える。角速度センサ１００は、振動部１０を加振して、角速度の作用に応じて生じる振動モードの変化により角速度を検出する振動式角速度センサである。また、角速度センサ１００は、環状（リング状）の振動部１０の半径方向に生じる振動モードを利用して角速度を検出するリング型振動式角速度センサである。また、図１に示す角速度センサ１００は、駆動力として電磁力を用いる電磁駆動方式を採用した角速度センサである。
【００３１】
角速度センサ１００は、基板１に対するフォトリソグラフィおよびエッチングなどの半導体製造技術を用いて形成されている。すなわち、平板状の基板１に対して、振動部１０、支持部２０および固定部３０が作り込まれている。基板１の中央部に、環状の振動部１０が配置されている。矩形状の固定部３０が、振動部１０の外周を取り囲むように設けられている。固定部３０と振動部１０との間が、梁状の支持部２０によって接続されている。
【００３２】
図１の例では、支持部２０は、２本１組で設けられ、振動部１０の周方向に４５度間隔で８箇所に（合計１６本）設けられている。各支持部２０は、半径方向内側の端部で振動部１０と連結されており、半径方向外側の端部で固定部３０と連結されている。固定部３０は、パッケージ２（図２参照）に固定される部分であり、振動部１０に対して固定端となる。
【００３３】
支持部２０の形状および数は、必ずしも限定されない。たとえば４５度間隔で８箇所に１本ずつ設けてもよい。図１の支持部２０は、振動部１０および固定部３０から、それぞれ半径方向に延びる第１の部分と、周方向に延びて第１の部分同士を接続する第２の部分とを含んでいる。支持部２０は、たとえば第１の部分のみにより構成されてもよい。
【００３４】
基板１の表面上には、配線部４０が設けられている。詳細な図示を省略するが、配線部４０は、固定部３０に設けられた端子部３１に接続され、支持部２０を通って振動部１０の表面上まで延びるように形成されている。配線部４０は、振動部１０の表面上で所定の配線パターンに形成される。図１では、図中上側半分のみを図示しているが、たとえば配線部４０は、支持部２０を通って、振動部１０の周方向に４５度間隔で８箇所設けられる。複数の配線部４０により、振動部１０の駆動用回路と、角速度の検出用回路とが、振動部１０の表面上に構成される。
【００３５】
図２に示すように、環状の振動部１０の内周側には、円柱状のマグネット３と、上下のポール（磁極）４ａおよび４ｂとが設けられている。マグネット３は、振動部１０に囲まれるように振動部１０の中心位置に配置され、磁極が上下方向（基板１の厚み方向）に向く。ポール４ａおよび４ｂは、それぞれ、マグネット３の上側の磁極と、下側の磁極とに接続されたヨークである。上側のポール４ａは、振動部１０の直上まで半径方向外側に延びた後、振動部１０の上面と対向するように下向きに延びている。下側のポール４ｂは、振動部１０の直下まで半径方向外側に延びている。
【００３６】
図３に示すように、ポール４ａおよび４ｂの一方から他方（図３では、ポール４ａからポール４ｂ）に向けて磁界が発生し、磁力線は振動部１０を透過する。駆動用の配線部４０に電流を供給すると、ローレンツ力Ｆが振動部１０に対して半径方向に作用する。駆動用の配線部４０には、たとえば図１における上端位置を０度として、周方向にｃｏｓ２θの振動モードとなるように、所定の周波数の交流電流が供給される。この場合、図４のように、ローレンツ力Ｆによって振動部１０が縦長の楕円形状と横長の楕円形状とを交互に繰り返すように変形する一次振動モード（０度から９０度毎に振幅の腹が生じるモード）の振動が、振動部１０の面内（半径方向）に生じる。振動部１０に角速度が加わると、一次振動モードに対してコリオリ力が働き、新たに４５度傾いた二次振動モード（４５度から９０度毎に振動の腹が生じるモード）の振動が、振動部１０の面内（半径方向）に生じる。検出用の配線部４０では、二次振動モードの振動に伴ってマグネット３による磁界を横切ることにより、誘導起電力が発生する。発生した誘導起電力が検出用の配線部４０から検出されることにより、角速度が検出される。角速度センサ１００は、このようにして角速度を検出するように構成されている。
【００３７】
（振動部）
図１および図５に示すように、振動部１０は、第１材料からなる環状（図１参照）の母材部１１と、第１材料よりも熱伝導が低い第２材料からなる環状の第１低熱伝導部１２とを含む。図５（Ａ）は、振動部１０の表面（上面）の拡大図であり、図５（Ｂ）は、振動部１０の半径方向（９００−９００線）に沿った断面を示す模式図である。
【００３８】
母材部１１は、振動部１０を構成する主要部分である。母材部１１を構成する第１材料が、支持部２０を構成する材料と共通である。第１材料は、たとえばシリコンである。この場合、シリコンからなる基板１の一部として、母材部１１が構成される。つまり、固定部３０、支持部２０および振動部１０のうちの母材部１１が、同一のシリコン基板に対して一体的に形成されている。第１材料は、シリコン以外の他の材料であってもよい。たとえば、第１材料は、シリコンゲルマニウム、シリコンカーバイド、ガリウムナイトライド、ガリウムヒ素などでもよい。固定部３０、支持部２０および振動部１０が共通の第１材料で形成される場合、異なる材料を用いる場合と比較して作製工程が容易化される。
【００３９】
母材部１１は、振動部１０の外形形状を構成するように、所定の幅（半径方向の幅）Ｗ１を有する。つまり、母材部１１は、振動部１０の外周面１０ａおよび内周面１０ｂを構成している。
【００４０】
第１低熱伝導部１２は、振動部１０の周方向に沿って延びている。図５の例では、第１低熱伝導部１２は、振動部１０の略全周に亘って、母材部１１における環状の第１領域Ｒ１と第１領域Ｒ１よりも内側で環状の第２領域Ｒ２との間に挟まれるように設けられている。言い換えると、第１低熱伝導部１２は、環状の第１領域Ｒ１と環状の第２領域Ｒ２との間に配置されている。図５の例では、平面視において、母材部１１が、第１低熱伝導部１２によって、外側の第１領域Ｒ１と内側の第２領域Ｒ２とに区画されている。第１低熱伝導部１２は、振動部１０の外周面１０ａおよび内周面１０ｂの間に配置されている。第１低熱伝導部１２は、第１領域Ｒ１の母材部１１および第２領域Ｒ２の母材部１１とそれぞれ接触状態で設けられている。言い換えると、第１低熱伝導部１２は、母材部１１を第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とに区画するように母材部１１に埋め込まれている。
【００４１】
なお、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２は、第１低熱伝導部１２に対してそれぞれ外側、内側に配置される母材部１１の領域を示す概念である。そのため、後述するが、図１および図５のように２つの第１低熱伝導部１２を設けている場合、２つの第１低熱伝導部１２の間に配置された領域は、外側の第１低熱伝導部１２に対する第２領域Ｒ２であると同時に、内側の第１低熱伝導部１２に対する第１領域Ｒ１である。母材部１１の第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２と、第１低熱伝導部１２とは、それぞれ同心円状（図１参照）に配置されており、各々の中心が振動部１０の中心において一致する。
【００４２】
第１低熱伝導部１２を構成する第２材料は、第１材料よりも熱伝導率が小さい材料であれば、特に限定されない。第２材料は、導電性を有していてもよいし、絶縁体であってもよい。たとえば、第２材料は、シリコン酸化物である。第１材料がシリコンであり、第２材料がシリコン酸化物である場合、第２材料からなる第１低熱伝導部１２を、熱酸化法により形成することができる。つまり、第２材料は、シリコン熱酸化膜であり得る。第２材料は、シリコン窒化物、アルミナなどでもよい。
【００４３】
なお、第１材料としてのシリコンの熱伝導率λ１は、約１４８［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］であり、第２材料としてのシリコン酸化物であるＳｉＯ2の熱伝導率λ２は、約１．３８［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］である。したがって、λ１＞λ２である。
【００４４】
第１低熱伝導部１２は、第２材料からなる中実構造を有する。第１低熱伝導部１２は、振動部１０の半径方向に複数設けられている。図５（Ａ）では、２つの第１低熱伝導部１２が振動部１０に同心円状（図１参照）に設けられている。２つの第１低熱伝導部１２は、外周面１０ａおよび内周面１０ｂの間で、母材部１１を３等分するように設けられている。第１低熱伝導部１２は、母材部１１を等分割しなくてもよい。母材部１１を等分割することによって、振動部１０における第１低熱伝導部１２と母材部１１との対称性を確保できる。
【００４５】
第１低熱伝導部１２は、半径方向の幅Ｗ２を有する。図５（Ａ）では、第１低熱伝導部１２の幅Ｗ２は、第１領域Ｒ１または第２領域Ｒ２の幅Ｗ３よりも小さい。なお、第１低熱伝導部１２の幅Ｗ２は、第１領域Ｒ１または第２領域Ｒ２の幅Ｗ３よりも大きくてもよい。振動部１０の全体に占める、第１低熱伝導部１２の体積割合が母材部１１の体積割合よりも大きくてもよい。
【００４６】
図５（Ｂ）に示すように、第１低熱伝導部１２は、振動部１０の厚み方向の略全体に亘るように形成されている。第１低熱伝導部１２は、母材部１１を厚み方向に貫通している。つまり、第１低熱伝導部１２の厚みｔ２は、母材部１１の厚みｔ１と略等しい。
【００４７】
また、図１に示したように、第１低熱伝導部１２は、振動部１０において周方向の全周に亘って連続した環形状を有する。つまり、第１低熱伝導部１２には切れ目がない。このため、第１低熱伝導部１２は、振動部１０を厚み方向に貫通し、振動部１０の周方向に全周に亘って連続することにより、母材部１１を分割している。したがって、母材部１１は、２つの第１低熱伝導部１２によって、同心円状の３つの部分に分割されている。母材部１１の３つの部分と、２つの第１低熱伝導部１２とは、半径方向の端面（内周面、外周面）同士で互いに接続されている。
【００４８】
母材部１１を厚み方向に貫通する第１低熱伝導部１２は、上面および下面において母材部１１の表面に露出している。なお、母材部１１の上面および下面は、略平坦面となっている。つまり、第１低熱伝導部１２の上面および下面は、それぞれ母材部１１の上面および下面と略同一平面上に設けられている。このため、図５（Ａ）において二点鎖線で示すように、配線部４０が、第１低熱伝導部１２および母材部１１の各上面上に設けることが可能である。すなわち、振動部１０は、第１低熱伝導部１２上を跨いで横切るように設けられた配線部４０を含む。配線部４０は、半径方向に延びる部分４１で、第１低熱伝導部１２上を横切るように形成されている。図５（Ｂ）に示すように、配線部４０は、絶縁膜４５を介して、振動部１０の上面上に設けられる。なお、第１低熱伝導部１２が、母材部１１の表面より厚み方向に突出していてもよいし、母材部１１の表面より厚み方向に窪んでいてもよい。
【００４９】
［角速度センサの作製方法］
図６〜図１１を参照して、第１実施形態による角速度センサ１００の作製方法を説明する。特に、第１低熱伝導部１２の形成方法について説明する。以下では、第１材料がシリコンであり、第２材料がシリコン酸化物である例を説明する。
【００５０】
まず、図６に示すように、第１材料からなる平板状の基板１に対して、第１低熱伝導部１２に対応する環状のスリット（溝部）６１を形成する。ここで、処理前の基板１は、未加工の状態で貫通孔を有さない平板形状を有し、完成品である図５（Ｂ）における母材部１１の厚みｔ１よりも大きい厚みｔ３を有する。
【００５１】
スリット６１は、たとえば、基板１の表面上にレジスト膜６２を形成し、フォトリソグラフィにより形成されたスリットパターンに対してエッチング処理を施すことにより、形成される。スリット６１は、第１低熱伝導部１２の数（２つ）だけ設けられる。スリット６１の幅は、第１低熱伝導部１２の幅Ｗ２に略一致し、スリット６１の深さは、第１低熱伝導部１２の厚みｔ２よりも大きい値とされる。
【００５２】
次に、図７に示すように、基板１に形成したスリット６１に、第２材料を充填し、第２材料層６３を形成する。第２材料層６３は、たとえば、シリコン熱酸化によりスリット６１および基板１の表面に形成される。その場合、第２材料層６３は、シリコン熱酸化膜（ＳｉＯ2膜）である。熱処理過程で、スリット６１を含む基板１のシリコン表面が酸化されることにより第２材料層６３が形成され、処理に伴って体積が増大するように第２材料層６３が成長する。その結果、環状のスリット６１内が第２材料（シリコン酸化物（ＳｉＯ2））により充填される。スリット６１への第２材料の充填は、たとえばＣＶＤ法やスパッタ法などによってもよい。
【００５３】
次に、基板１が図７に示す所定の厚みｔ１となるように、基板１の下面側を除去（バックグラインド）する。すなわち、図７の破線で示した範囲Ｅ１を除く基板１の下面側部分Ｅ２を、機械加工（グラインディング）により除去する。機械加工は、スリット６１の下端を含む範囲で行う。その結果、図８に示すように、厚みｔ１の基板１に環状の第１低熱伝導部１２が形成される。
【００５４】
次に、図９に示すように、基板１の表面に絶縁膜４５が形成される。ここでは、基板１の表面に形成された第２材料層６３を、絶縁膜４５として用いる。第２材料層６３は、エッチング処理によって、振動部１０、支持部２０、固定部３０の表面を覆うように、配線経路を構成する所定パターンを除いて除去される。その結果、残った第２材料層６３により、配線経路に対応した絶縁膜４５が構成される。
【００５５】
次に、公知の配線パターンの形成処理によって、図１０に示すように、絶縁膜４５上に配線部４０が形成される。図示は省略するが、絶縁膜４５上に配線部４０を構成する金属層が形成され、形成された金属層に対するパターニング処理によって、図１に示した配線パターンの配線部４０が、絶縁膜４５上に形成される。
【００５６】
次に、基板１に貫通孔を形成することにより、振動部１０、支持部２０および固定部３０が形成される。まず、基板１の表面上の全面にレジスト膜を形成し、フォトリソグラフィにより、振動部１０、支持部２０および固定部３０の外形パターンがレジスト膜に形成される。第１低熱伝導部１２は、振動部１０に対応するレジスト膜に覆われる。そして、形成された外形パターンに対して貫通エッチング処理が施される。
【００５７】
この結果、図１１に示すように、基板１に外形パターンの貫通孔が形成されることにより、基板１に、振動部１０、支持部２０および固定部３０が一体形成される。つまり、貫通孔によって、振動部１０の外周面１０ａおよび内周面１０ｂや、支持部２０の外周面、固定部３０の内周面が形成される。
【００５８】
その後は、制御回路をパッケージ２に取り付ける工程やワイヤ５（図２参照）をボンディングする工程等が行われ、角速度センサ１００が作製される。
【００５９】
［第１実施形態の効果］
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６０】
第１実施形態の角速度センサ１００では、振動部１０において、母材部１１よりも熱伝導が低い第２材料からなる環状の第１低熱伝導部１２によって、振動部１０の内側から外側、もしくは振動部１０の外側から内側への熱の移動に起因する熱損失を、振動部１０の略全周にわたって抑制できる。また、第２材料からなる第１低熱伝導部１２には、長さや本数の制限がないため、構造上の制約によってＱ値の増大効果が制限されることがない。その結果、効果的にＱ値を増大させることができる。また、振動部１０において第１低熱伝導部１２の表面上にも電極配線（配線部４０）を設けることができ、環状の第１低熱伝導部１２の数を増やしても振動部１０の剛性を確保することができる。これらの結果、Ｑ値を増大させつつ（熱移動に起因する熱損失を低減させつつ）、構造上の制約を軽減させて、総合的な性能向上を実現することができる。
【００６１】
ここで、Ｑ値について説明する。図１２に示すように、リング型角速度センサ１００の振動部１０では、一次振動モードでの駆動時に振動部１０に曲げ変形が繰り返し生じる。この際、振動部１０の外周側と内周側とには、周方向の圧縮応力と引張応力とが繰り返し作用することになる。この結果、図１２（Ａ）のように外周面１０ａに圧縮応力、内周面１０ｂに引張応力が作用する場合と、図１２（Ｂ）のように、外周面１０ａに引張応力、内周面１０ｂに圧縮応力が作用する場合とが、振動部１０の振動に伴って交互に発生する。圧縮応力を受ける部分は、温度が僅かに上昇し、引張応力を受ける部分は、温度が僅かに低下する。そのため、振動時に生じる温度勾配に起因して、図１２（Ａ）のような外周面１０ａ側から内周面１０ｂ側への熱の移動（熱流）と、図１２（Ｂ）のような内周面１０ｂ側から外周面１０ａ側への熱の移動（熱流）が交互に発生する。振動部１０の振動中の熱移動は、振動部１０における熱損失となり、エネルギー効率を低下させる。この熱損失は、熱弾性ダンピングのＱ値によって評価することができる。
【００６２】
Ｑ値は、下式（１）〜（４）によって求められる。
【数１】
2019059187.tif 000003
ここで、ωは、振動部の駆動振動数であり、τは、振動部の振動に関する時定数である。ａは、振動部の温度伝導率であり、ｂは、熱が流れる経路長であり、Ｅはヤング率であり、λは、振動部の熱伝導率であり、ｃは、振動部の比熱であり、ρは、振動部の密度であり、αは、振動部の線膨張係数であり、Ｔは、絶対温度である。
【００６３】
上式（１）のＱ値は、値が大きいほど熱移動に伴う熱損失が小さくなることを意味する。第１実施形態の角速度センサ１００では、第２材料からなる第１低熱伝導部１２を設けているので、振動部１０の熱伝導率λが、母材部１１の熱伝導率λ１と、第１低熱伝導部１２の熱伝導率λ２（＜λ１）との両方に基づく値（合成値）となる。そのため、熱伝導率λ２に応じてＱ値が増大する。角速度センサ１００の場合、（ｉ）第１低熱伝導部１２上に配線部４０を形成可能、（ｉｉ）第１低熱伝導部１２の数を自由に増やすことができ、第１低熱伝導部１２の数を増やしても剛性が確保できる、（ｉｉｉ）第１低熱伝導部１２を連続した環状に形成でき、熱が第１低熱伝導部１２を迂回して移動する経路を形成しない構造が採用できる。これらの結果、角速度センサ１００では、上記のように、Ｑ値を増大させつつ、構造上の制約を軽減させて、総合的な性能向上を実現することが可能である。
【００６４】
ここで、第１低熱伝導部１２を設けない比較例（シリコンの母材部のみからなる振動部）と、２つの第１低熱伝導部１２を設けた第１実施形態の角速度センサ１００とで、略共通の条件を設定してＱ値の理論値を算出した。第１実施形態の角速度センサ１００では、比較例の角速度センサに対して、Ｑ値が約１０倍となり、第１低熱伝導部１２を設けない場合よりもＱ値が増大することが確認された。
【００６５】
また、第１実施形態の角速度センサ１００では、第１低熱伝導部１２を、振動部１０の半径方向に複数設けたので、振動部１０の振動に伴って半径方向の温度勾配が生じた場合でも、半径方向に並ぶ複数の第１低熱伝導部１２によって熱移動を抑制できる。その結果、熱損失の影響が大きい半径方向の熱移動を効果的に抑制できるので、より効果的にＱ値を増大させることができる。
【００６６】
角速度センサ１００では、振動に伴う熱移動が半径方向に生じた場合でも、厚み方向の略全体に形成された第１低熱伝導部１２によって、熱移動を効果的に抑制することができる。そのため、より効果的にＱ値を増大させることができる。
【００６７】
角速度センサ１００では、第１低熱伝導部１２が、振動部１０を厚み方向に貫通し、振動部１０の周方向に全周に亘って連続するので、振動に伴う熱移動が半径方向に生じた場合でも、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間での熱移動を効果的に抑制することができる。そのため、より効果的にＱ値を増大させることができる。
【００６８】
角速度センサ１００では、振動部１０が、第１低熱伝導部１２上を跨いで横切るように設けられた配線部４０を含むので、振動部１０に第１低熱伝導部１２を設ける場合でも、第１低熱伝導部１２によって配線部４０の形状が制約されることなく、自由に配線部４０の形状を最適化することができる。その結果、たとえば、電気的に低損失で、より高精度な配線形状となるように、振動部１０上に配線部４０を形成することが可能となる。
【００６９】
角速度センサ１００では、第１材料をシリコンとし、第２材料をシリコン酸化物としたので、たとえばシリコンの熱酸化処理などを採用して、容易にシリコン酸化物からなる第１低熱伝導部１２を形成することが可能となる。また、たとえば二酸化ケイ素は、シリコンの約１／１００の熱伝導率であるため、効果的に熱移動を抑制することができる。
【００７０】
［第１実施形態の変形例］
（第１変形例）
第１低熱伝導部１２は、図５に示した例に限られない。図１３（Ａ）に示す第１変形例では、振動部１０は、半径方向に同心円状に並ぶ４つの第１低熱伝導部１２を備える。図１３（Ｂ）に示すように、各々の第１低熱伝導部１２は、母材部１１を厚み方向に貫通する。図示しないが、各々の第１低熱伝導部１２は、振動部１０の周方向に全周に亘って連続する。
【００７１】
（第２変形例）
図１４（Ａ）に示す第２変形例では、振動部１０は、半径方向に同心円状に並ぶ８つの第１低熱伝導部１２を備える。図１４（Ｂ）に示すように、各々の第１低熱伝導部１２は、母材部１１を厚み方向に貫通する。図示しないが、各々の第１低熱伝導部１２は、振動部１０の周方向に全周に亘って連続する。
【００７２】
なお、第１変形例および第２変形例の角速度センサについても、Ｑ値の理論値を算出した。４つの第１低熱伝導部１２を備える第１変形例では、２つの第１低熱伝導部１２を備える上記第１実施形態の構成に対してＱ値が約２．３倍となり、８つの第１低熱伝導部１２を備える第２変形例では、上記第１実施形態の構成に対してＱ値が約６．８倍となった。このように、第１低熱伝導部１２の数を増やすことにより、Ｑ値が増大することが確認された。
【００７３】
（第３変形例）
図１５に示す第３変形例では、振動部１０は、１つの第１低熱伝導部１２を備える。第３変形例では、上記第１変形例や第２変形例と比較して第１低熱伝導部１２の幅Ｗ２が大きい例を示している。図示しないが、第１低熱伝導部１２は、母材部１１を厚み方向に貫通し、振動部１０の周方向に全周に亘って連続する。
【００７４】
（第４変形例、第５変形例）
第１低熱伝導部１２は、図１６（Ａ）に示すように、母材部１１を厚み方向に貫通する例に限られず、母材部１１を貫通しなくてもよい。図１６（Ｂ）に示す第４変形例では、４つの第１低熱伝導部１２が、母材部１１を厚み方向に貫通していない。４つの第１低熱伝導部１２のうち、２つが振動部１０の一方表面（上面）側に設けられ、他の２つが振動部１０の他方表面（下面）側に設けられている。第４変形例では、上面側の第１低熱伝導部１２ａと、下面側の第１低熱伝導部１２ｂとによって、第１低熱伝導部１２が振動部１０の厚み方向の略全体に亘るように形成されている。
【００７５】
図１６（Ｃ）に示す第５変形例では、４つの第１低熱伝導部１２の各々が、いずれも振動部１０の一方表面に設けられており、母材部１１を厚み方向に貫通していない。熱の移動を抑制する観点からは、第１低熱伝導部１２の厚み方向の長さＬ１は、振動部１０（母材部１１）の厚みｔ１の半分（ｔ１／２）以上であることが好ましい。
【００７６】
［第２実施形態］
図１７を参照して、第２実施形態による角速度センサ２００の構成について説明する。第２実施形態では、第１低熱伝導部１２に加えて、振動部１０と支持部２０との連結部ＣＰに、第２低熱伝導部１１０を設ける例について説明する。なお、第２実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７７】
図１７に示すように、角速度センサ２００は、振動部１０において、第２材料からなり、母材部１１における第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間に挟まれる第１低熱伝導部１２を備える。図示しないが、第１低熱伝導部１２は、振動部１０の略全周に亘って環状に設けられる。
【００７８】
また、第２実施形態の角速度センサ２００は、振動部１０と支持部２０との連結部ＣＰに設けられた第２材料からなる第２低熱伝導部１１０を備える。なお、図示しないが、支持部２０が複数設けられる場合において、第２低熱伝導部１１０は、複数の支持部２０の各々と、振動部１０との連結部ＣＰにそれぞれ設けられる。
【００７９】
第２低熱伝導部１１０は、振動部１０と支持部２０との連結部ＣＰにおいて、振動部１０と支持部２０とを分割する位置に設けられている。つまり、第２低熱伝導部１１０は、半径方向の内側で振動部１０と隣接し、半径方向の外側で支持部２０と隣接する。第２低熱伝導部１１０は、たとえば、母材部１１を厚み方向に貫通し、振動部１０と支持部２０とを区画している。
【００８０】
なお、第２低熱伝導部１１０は、振動部１０と支持部２０との連結部ＣＰにおける、振動部１０側または支持部２０側に設けられていてもよい。たとえば図１７の二点鎖線で示した第２低熱伝導部１１０ａは、振動部１０と支持部２０との連結部ＣＰにおける、振動部１０側の位置に設ける場合を示している。第２低熱伝導部１１０ａは、連結部ＣＰにおける振動部１０側の位置で、支持部２０側の部分と、振動部１０側の部分とを区画するように設けられる。
【００８１】
図１７の二点鎖線で示した第２低熱伝導部１１０ｂは、振動部１０と支持部２０との連結部ＣＰにおける、支持部２０側の位置に設ける場合を示している。第２低熱伝導部１１０ｂは、連結部ＣＰにおける支持部２０側の位置で、支持部２０側の部分と、振動部１０側の部分とを区画するように設けられる。
【００８２】
図１８は、図１７の９０３−９０３線に沿った範囲で、半径方向の位置を横軸に取り、温度を縦軸にとった図である。上記の通り、振動部１０では、振動に伴って内周面１０ｂ側と外周面１０ａ側とで圧縮応力と引張応力とが交互に発生することにより、半径方向の温度分布が生じる。つまり、振動に伴って実線の温度分布と二点鎖線の温度分布とが交互に発生する。一方、支持部２０は、振動部１０よりも自由度が高く、振動部１０の変形に伴って変形しながら動き得るため、振動部１０よりも応力が十分に小さくなる。そのため、支持部２０では、振動部１０と比較して、振動に伴う温度変化がほとんど生じない。
【００８３】
このため、連結部ＣＰでは、振動部１０との間の温度差に応じて支持部２０にも熱の流入、または流出が発生し得る。第２低熱伝導部１１０は、振動部１０の温度変化に応じて発生する支持部２０と振動部１０との間の熱移動を抑制する。熱移動を抑制する観点から、第２低熱伝導部１１０は、図１７のように連結部ＣＰにおいて振動部１０側と支持部２０側とを区画するように設けることが好ましい。
【００８４】
第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００８５】
［第２実施形態の効果］
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００８６】
第２実施形態の角速度センサ２００では、上記第１実施形態と同様に、環状の第１低熱伝導部１２によって、Ｑ値を増大させつつ、構造上の制約を軽減させて、総合的な性能向上を実現することができる。
【００８７】
また、第２実施形態の角速度センサ２００では、第２低熱伝導部１１０を設けることによって、連結部ＣＰを介して振動部１０から支持部２０へ移動する熱移動が生じるのを抑制し、Ｑ値の増大を図ることができる。
【００８８】
第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００８９】
［第３実施形態］
図１９を参照して、第３実施形態による角速度センサ３００の構成について説明する。第３実施形態では、第１低熱伝導部１２に加えて、振動部１０の縁部に第２材料からなる端面層２１０を設ける例について説明する。なお、第３実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９０】
図１９（Ａ）に示すように、角速度センサ３００は、振動部１０において、第２材料からなり、母材部１１における第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間に挟まれる第１低熱伝導部１２を備える。図示しないが、第１低熱伝導部１２は、振動部１０の略全周に亘って環状に設けられる。
【００９１】
また、第３実施形態の角速度センサ３００は、振動部１０の外周面１０ａおよび内周面１０ｂに、第２材料からなる端面層２１０を含む。なお、第３実施形態において、端面層２１０は、外周面１０ａおよび内周面１０ｂの少なくとも一方に設けられていればよい。外周面１０ａおよび内周面１０ｂの一方のみに端面層２１０を設ける構成については、図示を省略する。
【００９２】
端面層２１０は、振動部１０の外周面１０ａ（外周端面）および内周面１０ｂ（内周端面）を構成している。内周側の端面層２１０および外周側の端面層２１０は、いずれも、振動部１０の全周に渡って連続した環状形状を有する。そのため、端面層２１０は、平面視における振動部１０の外形形状を画定する。端面層２１０の幅（半径方向の厚み）Ｗ１０は、特に限定されない。たとえば、端面層２１０の幅Ｗ１０は、第１低熱伝導部１２の幅Ｗ２と略等しい。
【００９３】
端面層２１０は、図１９（Ｂ）のように、振動部１０の外周面１０ａおよび内周面１０ｂにおいて、厚み方向の一端から他端に亘って設けられている。つまり、振動部１０の母材部１１は、半径方向の外周側および内周側が端面層２１０により覆われている。
【００９４】
なお、図１９の例では、振動部１０の第１低熱伝導部１２および端面層２１０に加えて、さらに支持部２０に、第３低熱伝導部２５０が設けられている。つまり、支持部２０は、第１材料からなる支持部母材部２４０と、第２材料からなり、支持部２０の幅方向の両側から支持部母材部２４０に挟まれる第３低熱伝導部２５０とを含む。なお、支持部２０の長手方向は、基板１において振動部１０と固定部３０とを接続する経路に沿った方向であり、支持部２０の幅方向が、長手方向に直交する短手方向である。
【００９５】
図１９では、第３低熱伝導部２５０は、支持部２０の幅方向の略中央に１つ設けられている。第３低熱伝導部２５０は、支持部２０の長手方向に沿って延びるように設けられている。これにより、第３低熱伝導部２５０は、支持部２０の一方の外側面を構成する支持部母材部２４０と、支持部２０の他方の外側面を構成する支持部母材部２４０との間に挟まれている。第３低熱伝導部２５０は、支持部母材部２４０を厚み方向に貫通する。第３低熱伝導部２５０は、支持部母材部２４０を厚み方向に貫通しなくてもよい。第３低熱伝導部２５０は、支持部２０に沿って、支持部２０と固定部３０との連結部近傍（図示せず）から、支持部２０と振動部１０との連結部近傍まで延びている。図１９では、第３低熱伝導部２５０の幅は、両側の支持部母材部２４０の幅と略等しいが、支持部母材部２４０の幅よりも大きいかまたは小さくてもよい。第３低熱伝導部２５０は、支持部２０に複数設けられていてもよい。
【００９６】
第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００９７】
［角速度センサの作製方法］
図２０〜図２４を参照して、第３実施形態による角速度センサ３００の作製方法を説明する。特に、端面層２１０の形成方法について説明する。図２０〜図２４に示す断面図では、便宜的に、支持部２０および固定部３０の断面を省略し、振動部１０の部分の断面のみを図示している。
【００９８】
まず、図２０（Ａ）に示すように、第１材料からなる平板状の基板１に対して、第１低熱伝導部１２および端面層２１０に対応するスリットを形成する。すなわち、第１低熱伝導部１２に対応する環状のスリット６１に加えて、端面層２１０に対応するスリット２２１が形成される。図２０（Ｂ）では、スリット２２１は、振動部１０の内周面１０ｂおよび外周面１０ａ、支持部２０の外周面（外形）、および固定部３０の内周面（支持部との間の空間部分の縁部）に対応する形状に形成される。スリット６１およびスリット２２１の幅や深さは、上記第１実施形態と同様としてよい。なお、第３低熱伝導部２５０に対応するスリット（図示せず）も形成されるが、第３低熱伝導部２５０の形成は基本的に第１低熱伝導部１２と同様であるので、説明を省略する。
【００９９】
スリット６１およびスリット２２１は、基板１の表面上へのレジスト膜６２の形成、フォトリソグラフィによるスリットパターン形成、エッチング処理によるスリット形成、により形成される。スリット６１およびスリット２２１の各々は、同一の工程で形成できるので、スリット６１およびスリット２２１を形成するためのスリットパターンは、同一のマスクに設けることができる。このため、第３実施形態の場合、振動部１０、支持部２０および固定部３０の外形形状（輪郭線）と、第１低熱伝導部１２との相対位置が、同一のマスクにおいて正確に対応する。
【０１００】
図２１に示すように、第１実施形態と同様に、基板１に形成したスリット６１およびスリット２２１に、第２材料を充填し、第２材料層６３を形成する。第２材料層６３は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜）である。第２材料層６３の形成は、たとえばシリコン熱酸化であるが、ＣＶＤ法やスパッタ法などによってもよい。
【０１０１】
次に、第１実施形態と同様に、図２１に示す範囲Ｅ１を除く基板１の下面側部分Ｅ２を、機械加工（グラインディング）により除去する。その結果、図２２に示すように、基板１に第１低熱伝導部１２および端面層２１０が形成される。
【０１０２】
次に、上記第１実施形態と同様の絶縁膜４５および配線部４０（図２３参照）の形成処理が行われ、基板１上に、所定の配線パターンとなるように絶縁膜４５および配線部４０が形成される。
【０１０３】
次に、基板１に、振動部１０、支持部２０および固定部３０が形成される。すなわち、図２３（Ａ）に示すように、基板１の表面上にレジスト膜６４を形成し、フォトリソグラフィにより振動部１０、支持部２０および固定部３０の外形パターンがレジスト膜６４に形成される。形成された外形パターンに対して貫通エッチング処理が施される。
【０１０４】
エッチング処理では、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2）は除去せずに、シリコンを選択的に除去することができる。そのため、第３実施形態では、振動部１０の外形形状に対応する端面層２１０をレジストとして利用して、図２２（Ｂ）のようにエッチング処理によって端面層２１０の側面が露出するまでシリコンを除去するだけで、振動部１０の外形形状を正確に形成することができる。レジスト膜６４は、端面層２１０の上面上に形成されていればよく、振動部１０の輪郭に完全に一致させなくてもよくなる。したがって、レジスト膜６４に振動部１０の外形パターンを形成するためのマスク位置の許容誤差範囲を、端面層２１０の幅Ｗ１０の分だけ大きく確保できる。
【０１０５】
エッチング処理の結果、振動部１０、支持部２０および固定部３０の外形形状に対応する端面層２１０が露出して、図２４に示すように、基板１に、振動部１０、支持部２０および固定部３０が一体形成される。その後のパッケージング等は、上記第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【０１０６】
［第３実施形態の効果］
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【０１０７】
第３実施形態の角速度センサ３００では、上記第１実施形態と同様に、環状の第１低熱伝導部１２によって、Ｑ値を増大させつつ、構造上の制約を軽減させて、総合的な性能向上を実現することができる。
【０１０８】
また、第３実施形態の角速度センサ３００では、振動部１０の外周側と内周側とで温度勾配が生じた場合に、最も温度差が大きくなる外周面１０ａおよび内周面１０ｂの少なくとも一方に第２材料の端面層２１０が設けられる。そのため、最も温度差が大きくなる箇所（外周面１０ａおよび内周面１０ｂ）に熱伝導の低い第２材料の端面層２１０が配置されることから、外周面１０ａおよび内周面１０ｂが第１材料の母材部１１により構成される場合と比較して、第２材料の端面層２１０によって半径方向の熱移動を効果的に抑制することができる。また、振動部１０の外形および第１低熱伝導部１２の相対位置精度を向上させることができるので、角速度センサ３００の振動特性を向上させ、性能向上を図ることができる。
【０１０９】
第３実施形態では、外周面１０ａおよび内周面１０ｂの両方に端面層２１０を設けているので、振動部１０における外周面１０ａ、第１低熱伝導部１２、内周面１０ｂの各位置精度を効果的に向上させることができる。なお、外周面１０ａおよび内周面１０ｂの一方のみに端面層２１０を設ける場合でも、振動部１０の外周面１０ａまたは内周面１０ｂのいずれかを構成する端面層２１０と、第１低熱伝導部１２との相対位置精度を向上できるので、振動部１０の全体における第１低熱伝導部１２の位置精度を向上できる。
【０１１０】
また、第３実施形態では、支持部２０に、第２材料からなり、支持部２０の幅方向の両側から支持部母材部２４０に挟まれる第３低熱伝導部２５０を設けた。このため、振動部１０の振動に伴って支持部２０が振動することに起因して、支持部２０の幅方向の一方側と他方側との間で温度勾配が発生した場合に、一方側から他方側あるいは他方側から一方側への熱移動を、第３低熱伝導部２５０によって抑制することができる。その結果、振動部１０だけでなく、支持部２０における熱移動に起因する熱損失を抑制することができる。
【０１１１】
第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【０１１２】
［第４実施形態］
図２５を参照して、第４実施形態による角速度センサ４００の構成について説明する。第４実施形態では、連続した環状の第１低熱伝導部１２を設けた上記第１実施形態とは異なり、第１低熱伝導部１２に切れ目３１０を設ける例について説明する。なお、第４実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１３】
図２５（Ａ）に示すように、角速度センサ４００は、振動部１０において、第２材料からなり、母材部１１における第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間に挟まれる第１低熱伝導部１２を備える。図示しないが、第１低熱伝導部１２は、振動部１０の略全周に亘って環状に設けられる。
【０１１４】
また、第４実施形態の角速度センサ４００では、第１低熱伝導部１２は、周方向の一部に切れ目３１０が設けられている。そして、切れ目３１０に配置された第１材料を介して、第１低熱伝導部１２の内周側の母材部１１と外周側の母材部１１とが電気的に接続されている。言い換えると、切れ目３１０において、環状の第１低熱伝導部１２を半径方向に貫通する第１材料の導通部が設けられている。第１低熱伝導部１２の外周側の第１領域Ｒ１と、その第１低熱伝導部１２の内周側の第２領域Ｒ２とが、切れ目３１０を介してつながっている。
【０１１５】
切れ目３１０は、各々の第１低熱伝導部１２に設けられる。そのため、図２５（Ｂ）に示すように、母材部１１が４つの第１低熱伝導部１２によって５つの領域１５に分割されているが、５つの領域１５が互いに切れ目３１０を介して電気的に接続され、同電位となる。
【０１１６】
各々の切れ目３１０は、長さＬ２（図２５（Ａ）参照）を有する。切れ目３１０は、第１低熱伝導部１２（第２材料の部分）と比較して熱伝導が高く、振動部１０の振動に伴って発生した熱が移動しやすい通路となる。そのため、電気的接続を確保しつつ、熱移動の低減を図る観点から、切れ目３１０の長さＬ２は、第１低熱伝導部１２の周長に対して十分に小さいことが好ましく、母材部１１の各領域１５を電気的に接続可能な範囲で極力小さいことが好ましい。切れ目３１０は、たとえば１つの第１低熱伝導部１２について１つ設けられる。切れ目３１０を複数設けてもよいが、切れ目３１０の数は少ない方が好ましい。
【０１１７】
図２５（Ｂ）に示すように、切れ目３１０以外の位置において、第１低熱伝導部１２は、母材部１１を厚み方向に貫通し、母材部１１を内周側と外周側とに分割している。図２５（Ｃ）に示すように、切れ目３１０では、第１低熱伝導部１２が設けられておらず、厚みｔ１の母材部１１が連続している。切れ目３１０では、内周側の母材部１１と外周側の母材部１１とが接続されていれば、第１低熱伝導部１２が部分的に設けられていてもよい。
【０１１８】
（切れ目の形成位置）
次に、環状の第１低熱伝導部１２の周方向における切れ目３１０の形成位置について説明する。切れ目３１０は、環状の第１低熱伝導部１２において、周方向の任意の位置（回転位置）に配置することができる。たとえば図２５（Ａ）の例では、４つの第１低熱伝導部１２の各々の切れ目３１０の周方向の位置が、互いに一致する例を示している。したがって、４つの切れ目３１０が半径方向に直線状に並んでいる。
【０１１９】
上記の通り、切れ目３１０では、第２材料の第１低熱伝導部１２が途切れているため、振動部１０の振動に伴って発生した熱が移動しやすい通路となる。そのため、第１低熱伝導部１２が振動部１０の半径方向に複数設けられている場合（切れ目３１０が複数設けられる場合）、切れ目３１０は、熱の移動経路を長くするため、直線状に並ばないことが好ましい。
【０１２０】
そこで、図２６および図２７の例では、複数の第１低熱伝導部１２の各々の切れ目３１０の形成位置が、周方向に互いに異なっている。図２６および図２７は、第１低熱伝導部１２および切れ目３１０の配置を示した模式図であり、振動部１０の内周面１０ｂおよび外周面１０ａを二点鎖線で示している。図２６の例では、図中、真上位置を０度とした場合に、０度、９０度、１８０度、２７０度の各位置に、４つの第１低熱伝導部１２の切れ目３１０がそれぞれ配置されている。最内周の切れ目３１０と、内側から２番目の切れ目３１０とは、振動部１０の中心に対して互いに反対側の位置（０度、１８０度）に設けられている。最外周の切れ目３１０と、外側から２番目の切れ目３１０とは、振動部１０の中心に対して互いに反対側の位置（９０度、２７０度）に設けられている。
【０１２１】
この結果、第１低熱伝導部１２に切れ目３１０を設ける構成においても、振動部１０の振動に伴って発生した熱が切れ目３１０を通過する場合の移動経路を長くしている。
【０１２２】
さらに、切れ目３１０の位置は、振動部１０における振動に伴う温度変化を考慮して、相対的に温度変化の小さい位置にすることが好ましい。すなわち、図４に示したように、振動部１０をｃｏｓ２θの一次振動モードで駆動すると、０度、９０度、１８０度、２７０度の各位置が、一次振動の腹となり、振幅が最大となる。この場合、４５度、１３５度、２２５度、３１５度の各位置が、一次振動の節となり、振幅が最小となる。振動に伴う温度変化は、変形による圧縮応力と引張応力とにより生じるため、振幅が小さい（変形量が小さく応力変化が小さい）ほど、温度変化も小さくなる。
【０１２３】
そこで、図２７に示す例では、複数の第１低熱伝導部１２の各々の切れ目３１０が、周方向において、振動部１０を駆動する際の一次振動モードにおける節の位置（４５度、１３５度、２２５度、３１５度）に形成されている。つまり、周方向において、振動部１０を駆動する際の振幅が最小となる位置に、切れ目３１０が設けられている。この結果、振動に伴って切れ目３１０の位置で発生する温度勾配の温度差が小さくなり、熱の移動量自体が低減されるので、切れ目３１０を設ける場合でも、切れ目３１０を通過する熱の移動によるＱ値への影響が極力低減される。
【０１２４】
第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【０１２５】
［第４実施形態の効果］
第４実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【０１２６】
第４実施形態の角速度センサ４００では、上記第１実施形態と同様に、環状の第１低熱伝導部１２によって、Ｑ値を増大させつつ、構造上の制約を軽減させて、総合的な性能向上を実現することができる。
【０１２７】
第４実施形態では、第１低熱伝導部１２の周方向の一部に設けた切れ目３１０を介して、第１低熱伝導部１２の内周側の母材部１１と外周側の母材部１１とが電気的に接続されるので、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを同電位にすることができる。その結果、第１低熱伝導部１２を設ける場合でも、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とが電気的に分離されて（いわゆるフロート電位になって）第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との電位が異なることに起因する電気的なノイズが発生することを回避できる。
【０１２８】
また、図２６および図２７に示した構成では、複数の第１低熱伝導部１２の各々の切れ目３１０の形成位置を、周方向に互いに異ならせることにより、熱の移動経路の経路長を長くすることができるので、第１低熱伝導部１２に切れ目３１０を設ける場合でもＱ値の増大を図ることができる。
【０１２９】
第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【０１３０】
［第５実施形態］
図２８〜図３０を参照して、第５実施形態による角速度センサ５００の構成について説明する。第５実施形態では、第１低熱伝導部１２に切れ目３１０を設けた上記第４実施形態とは異なり、導電層４１０を介して第１低熱伝導部１２の内側と外側との母材部１１の電気的接続を確保する例について説明する。なお、第５実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１３１】
図２８（Ａ）に示すように、角速度センサ５００は、振動部１０において、第２材料からなり、母材部１１における第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間に挟まれる第１低熱伝導部１２を備える。図示しないが、第１低熱伝導部１２は、振動部１０の略全周に亘って環状に設けられる。第１低熱伝導部１２は、母材部１１を分割するように振動部１０の全周に亘って連続して設けられている。そのため、振動部１０において、内周側の母材部１１と外周側の母材部１１とは第１低熱伝導部１２を介して電気的に分離されている。
【０１３２】
第５実施形態の角速度センサ５００では、振動部１０は、第１低熱伝導部１２および母材部１１に対して振動部１０の表面側に、分割されたそれぞれの母材部１１を導通させる導電層４１０が設けられている。導電層４１０は、たとえば、分割されたそれぞれの母材部１１に跨がるように、振動部１０の半径方向の略全幅に亘って設けられる。導電層４１０は、たとえば、振動部１０の周方向の所定位置に、配線部４０と共通のパターニング処理によって形成される。つまり、配線部４０と導電層４１０とが共通の金属層に対するパターニングでまとめて形成できる。
【０１３３】
具体的には、図２８（Ｂ）に示すように、母材部１１および第１低熱伝導部１２を含む振動部１０の上面上に絶縁膜４５が設けられ、絶縁膜４５の表面上に導電層４１０が設けられている。つまり、導電層４１０は、図２９に示す配線部４０と共通の絶縁膜４５の表面上に、形成されている。ただし、導電層４１０は、配線部４０とは離隔した位置に設けられ、配線部４０とは電気的に分離されている。図２８（Ａ）では、導電層４１０は、２つの支持部２０からそれぞれ半径方向に延びる２本の配線部４０の間の位置に、半径方向に延びるように形成されている。
【０１３４】
導電層４１０の形成位置において、絶縁膜４５には、エッチング等によって、絶縁膜４５を厚み方向に貫通する貫通孔４２１が設けられている。貫通孔４２１は、第１低熱伝導部１２によって電気的に分離されたそれぞれの母材部１１の領域１５の上面に到達している。つまり、図２８（Ｂ）の例では、４つの第１低熱伝導部１２によって母材部１１が５つの領域１５に分離され、絶縁膜４５の貫通孔４２１が、５つの領域１５の各々の上面に到達するように半径方向に並んでいる。貫通孔４２１の平面形状は特に限定されず、矩形や円形でもよいし、母材部１１のそれぞれの領域１５に沿って周方向に延びるかまたは環状に形成されていてもよい。
【０１３５】
導電層４１０は、配線部４０と同じ金属などの導体からなり、絶縁膜４５の上面に成膜されていると共に、絶縁膜４５のそれぞれの貫通孔４２１内に充填されている。つまり、絶縁膜４５の貫通孔４２１が形成された後、導電層４１０が成膜されることにより、貫通孔４２１内を充填するように導電層４１０が絶縁膜４５の表面上に形成される。これにより、導電層４１０は、貫通孔４２１を介して、母材部１１の５つの領域１５の各々を、電気的に接続している。
【０１３６】
第５実施形態の角速度センサ５００では、切れ目３１０（図２５参照）を設ける構成と異なり、環状に連続した第１低熱伝導部１２を設けつつ、母材部１１において第１低熱伝導部１２によって電気的に分離されたそれぞれの領域１５間の電気的な接続が確保される。熱の移動経路となる切れ目３１０が設けられないため、Ｑ値を増大させやすい。
【０１３７】
導電層４１０と配線部４０とは、振動部１０の同じ層に設けなくてもよい。図３０の例では、導電層４１０と配線部４０とは、振動部１０の互いに異なる表面（上面または下面）に設けられている。つまり、図３０では、配線部４０が、振動部１０の上面である一方表面に、絶縁膜４５を介して設けられている。導電層４１０が、振動部１０の下面である他方表面に設けられ、母材部１１の各々の領域１５同士を電気的に接続している。図３０の場合、導電層４１０と配線部４０とは、絶縁膜４５により電気的に分離されているので、導電層４１０を振動部１０（母材部１１）の他方表面上に直接形成してよい。また、図３０の場合、導電層４１０をたとえば振動部１０の他方表面の略全面に形成してよい。
【０１３８】
第５実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【０１３９】
［第５実施形態の効果］
第５実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【０１４０】
第５実施形態の角速度センサ５００では、上記第１実施形態と同様に、環状の第１低熱伝導部１２によって、Ｑ値を増大させつつ、構造上の制約を軽減させて、総合的な性能向上を実現することができる。
【０１４１】
また、第５実施形態の角速度センサ５００では、振動部１０の表面側または裏面側に、第１低熱伝導部１２によって分割されたそれぞれの母材部１１を導通させる導電層４１０を設けているので、母材部１１の第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とが第１低熱伝導部１２によって電気的に分離される場合でも、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを同電位にすることができる。その結果、第１低熱伝導部１２を設ける場合でも、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との電位が異なることに起因する電気的なノイズが発生することを回避できる。
【０１４２】
第５実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【０１４３】
［第６実施形態］
図３１〜図３４を参照して、第６実施形態による角速度センサ６００の構成について説明する。第６実施形態では、上記第１実施形態の構成に加えて、さらに第４低熱伝導部５１０を設ける例について説明する。なお、第６実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１４４】
図３１に示すように、角速度センサ６００は、振動部１０において、第２材料からなり、母材部１１における第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間に挟まれる第１低熱伝導部１２を備える。第１低熱伝導部１２は、振動部１０の略全周に亘って環状に設けられる。第１低熱伝導部１２は、母材部１１を分割するように振動部１０の全周に亘って連続して設けられている。
【０１４５】
第６実施形態の角速度センサ６００では、振動部１０は、振動部１０に形成された非貫通の溝または貫通孔からなる第４低熱伝導部５１０をさらに備える。第４低熱伝導部５１０は、溝または貫通孔により振動部１０に形成される空隙部分によって、母材部１１よりも低い熱伝導率を有する。第４低熱伝導部５１０を通過する熱は、空隙部分に存在する空気などのガスが熱伝導媒体となる。たとえば空気（室温付近）の熱伝導率は、約０．０２４１［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］である。そのため、第４低熱伝導部５１０の熱伝導率は、たとえば第１材料としてシリコンからなる母材部１１の熱伝導率よりも低く、第２材料としてシリコン酸化物からなる第１低熱伝導部１２の熱伝導率よりも低い。
【０１４６】
第４低熱伝導部５１０は、図３２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、振動部１０の厚み方向に凹状に形成された非貫通の溝により構成されうる。また、第４低熱伝導部５１０は、図３２（Ｄ）に示すように、振動部１０を厚み方向に貫通する貫通孔により構成されうる。図３２（Ａ）では、第４低熱伝導部５１０は、振動部１０の一方表面（上面）において凹状断面となるように設けられている。図３２（Ｂ）では、第４低熱伝導部５１０は、振動部１０の他方表面（下面）において凹状断面となるように設けられている。図３２（Ｃ）では、第４低熱伝導部５１０は、振動部１０の一方表面（上面）および他方表面（下面）の両方において凹状断面となるように設けられている。図３２（Ｄ）では、第４低熱伝導部５１０は、振動部１０の一方表面（上面）から他方表面（下面）まで厚み方向に貫通し、一方表面（上面）および他方表面（下面）にそれぞれ開口している。
【０１４７】
図３１において、全体の図示は省略するが、第４低熱伝導部５１０は、振動部１０の略全周に亘って並ぶように複数設けられている。図３１の例では、第４低熱伝導部５１０は、周方向の長さＬ２４を有し、周方向の間隔Ｌ２３を隔てて振動部１０の略全周に等間隔で配列されている。周方向に隣り合う第４低熱伝導部５１０の間の部分５２０は、第１材料からなる母材部１１の一部である。
【０１４８】
図３１の例では、第４低熱伝導部５１０は、振動部１０の半径方向に複数（２つ）設けられている。すなわち、振動部１０の略全周に亘る周状の第４低熱伝導部５１０が、半径方向にずれた位置で同心状に、２列設けられている。半径方向外側の第４低熱伝導部５１０の列と、半径方向内側の第４低熱伝導部５１０の列とでは、部分５２０の位置が、周方向にずれている。部分５２０は、第４低熱伝導部５１０を迂回した熱の移動経路となる。そのため、周方向における部分５２０の位置がずれていることによって、熱の移動経路が長くなり、その分、Ｑ値の増大が図れる。
【０１４９】
また、第６実施形態では、第４低熱伝導部５１０と、第１低熱伝導部１２とは、振動部１０の半径方向に並んで設けられている。図３１では、第１低熱伝導部１２は、振動部１０の半径方向の外側、中央、内側の３箇所にそれぞれ設けられている。同心状の２列の第４低熱伝導部５１０と、環状の３つの第１低熱伝導部１２とが、半径方向に交互に配置されている。第４低熱伝導部５１０の幅Ｗ２４は、第１低熱伝導部１２の幅Ｗ２１と同じでもよいし、第４低熱伝導部５１０の幅Ｗ２４と第１低熱伝導部１２の幅Ｗ２１とのいずれか一方が他方よりも大きくてもよい。
【０１５０】
なお、図３１の例では、半径方向において、第４低熱伝導部５１０と、第１低熱伝導部１２との間には、母材部１１が介在するように設けられている。そのため、第４低熱伝導部５１０は、振動部１０のうち母材部１１に形成された溝または貫通孔によって構成されている。言い換えると、図３２（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、第４低熱伝導部５１０を構成する溝または貫通孔の内表面５１１は、母材部１１の表面により構成されている。
【０１５１】
図３３に示すように、第４低熱伝導部５１０と、第１低熱伝導部１２とは、母材部１１が介在することなく隣接してもよい。図３３（Ａ）は、振動部１０の一部を模式的に示した平面図であり、便宜的に振動部１０を直線状に図示している。図３３（Ｂ）は、振動部１０の半径方向および厚み方向に沿った断面図である。図３３の例では、第４低熱伝導部５１０が半径方向の外側と内側とにそれぞれ設けられており、第１低熱伝導部１２が第４低熱伝導部５１０の間に配置されている。第１低熱伝導部１２は、半径方向外側の外周面１２ｃにおいて、外側の第４低熱伝導部５１０内に露出し、第４低熱伝導部５１０の内表面５１１を構成している。第１低熱伝導部１２は、半径方向内側の内周面１２ｄにおいて、内側の第４低熱伝導部５１０内に露出し、第４低熱伝導部５１０の内表面５１１を構成している。
【０１５２】
図３４の例では、環状の第１低熱伝導部１２が、第４低熱伝導部５１０内を貫通するように設けられている。この結果、振動部１０は、第１低熱伝導部１２に対して半径方向外側の第４低熱伝導部５１０ａと、第１低熱伝導部１２に対して半径方向内側の第４低熱伝導部５１０ｂとを含んでいる。
【０１５３】
また、図３４（Ａ）の例では、第１低熱伝導部１２が、周方向に隣り合う第４低熱伝導部５１０の間の部分５２０にも、設けられている。このため、第４低熱伝導部５１０の形成箇所における断面を示した図３４（Ｂ）では、それぞれ貫通孔からなる第４低熱伝導部５１０ａおよび５１０ｂの間を通過するように、第１低熱伝導部１２が形成されている。周方向に隣り合う第４低熱伝導部５１０の間の部分５２０における断面を示した図３４（Ｃ）では、母材部１１を半径方向の内側と外側とに分割するように、第１低熱伝導部１２が形成されている。
【０１５４】
なお、図３３の例と図３４の例とは、第１低熱伝導部１２の半径方向の幅と第４低熱伝導部５１０の半径方向の幅とが異なるだけで、第１低熱伝導部１２によって第４低熱伝導部５１０が内側と外側とに分断されている点で、構造上は同等と見なすこともできる。図３３および図３４の例では、第４低熱伝導部５１０の形成箇所では、第１低熱伝導部１２は、母材部１１における第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間に第４低熱伝導部５１０を介して挟まれるように配置されている。隣り合う第４低熱伝導部５１０の間の部分５２０では、第１低熱伝導部１２は、母材部１１における第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間に、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とに直接接触した状態で挟まれるように配置されている。
【０１５５】
第６実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【０１５６】
［第６実施形態の効果］
第６実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【０１５７】
第６実施形態の角速度センサ６００では、上記第１実施形態と同様に、環状の第１低熱伝導部１２によって、Ｑ値を増大させつつ、構造上の制約を軽減させて、総合的な性能向上を実現することができる。
【０１５８】
また、第６実施形態の角速度センサ６００では、第４低熱伝導部５１０を構成する非貫通の溝または貫通孔によって、熱の移動を抑制することができる。このため、第１低熱伝導部１２に加えてさらに第４低熱伝導部５１０を設ける事によって、より効果的なＱ値の増大を図ることができる。
【０１５９】
また、第６実施形態の角速度センサ６００では、振動部１０の振動に伴って半径方向の温度勾配が生じた場合でも、半径方向に並ぶ第４低熱伝導部５１０と第１低熱伝導部１２とによって、半径方向への熱の移動を効果的に抑制することができる。
【０１６０】
第６実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【０１６１】
［第７実施形態］
図３５および図３６を参照して、第７実施形態による角速度センサ７００の構成について説明する。第７実施形態では、第４低熱伝導部５１０と第１低熱伝導部１２とが周方向に並ぶ例について説明する。なお、第７実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１６２】
図３５に示すように、第７実施形態の角速度センサ７００において、第４低熱伝導部５１０は、振動部１０を厚み方向に貫通する貫通孔からなり、第４低熱伝導部５１０と、第１低熱伝導部１２とは、振動部１０の周方向に並んで設けられている。第４低熱伝導部５１０は、非貫通の溝でもよい。
【０１６３】
全体の図示は省略するが、第４低熱伝導部５１０は、振動部１０の略全周に亘って並ぶように複数設けられている。図３５の例では、第４低熱伝導部５１０は、周方向の長さＬ３４を有し、周方向の間隔Ｌ３３を隔てて振動部１０の略全周に等間隔で配列されている。そして、第７実施形態では、第１低熱伝導部１２は、周方向において、それぞれの第４低熱伝導部５１０の間に設けられている。すなわち、隣り合う第４低熱伝導部５１０の間の部分５２０に、第２材料からなる第１低熱伝導部１２が配置されている。
【０１６４】
全体の図示は省略するが、第１低熱伝導部１２は、振動部１０の略全周に亘って並ぶように複数設けられている。より詳細には、貫通孔（第４低熱伝導部５１０）を除く振動部１０の略全周に亘って、第１低熱伝導部１２が設けられている。つまり、図３５の例では、第１低熱伝導部１２と第４低熱伝導部５１０とが周方向に交互に並ぶように設けられており、周方向に並ぶ第１低熱伝導部１２と第４低熱伝導部５１０との列が、振動部１０の略全周に亘って形成されている。なお、図３５の例では、周方向に延びる第１低熱伝導部１２と第４低熱伝導部５１０との列が、同心状に、半径方向において複数（２列）設けられている。各々の列において、複数の第１低熱伝導部１２は、第４低熱伝導部５１０の周方向の長さＬ３４に相当する間隔を隔てて並んで設けられ、全体として振動部１０の略全周に亘って形成されている。なお、内側の列と外側の列との関係では、第１低熱伝導部１２と第４低熱伝導部５１０とが半径方向に並んでいる。
【０１６５】
第１低熱伝導部１２は、周方向の長さＬ３１を有する。図３５の例では、第１低熱伝導部１２の長さＬ３１は、周方向に隣り合う第４低熱伝導部５１０の間の部分５２０の長さＬ３３と等しい。つまり、第１低熱伝導部１２は、周方向に隣り合う第４低熱伝導部５１０の端面同士を接続するように設けられている。このため、周方向に並んだ第４低熱伝導部５１０と第１低熱伝導部１２との列が、母材部１１を半径方向内側と外側とに分割するように設けられている。部分５２０は、第４低熱伝導部５１０を迂回した熱の移動経路となるため、熱の通り道である部分５２０に、第１低熱伝導部１２が配置されることによって、半径方向への熱の移動が効果的に抑制される。
【０１６６】
図３５の例では、第４低熱伝導部５１０の半径方向の幅Ｗ３４が、第１低熱伝導部１２の半径方向の幅Ｗ３１よりも大きい。第４低熱伝導部５１０の幅Ｗ３４は、第１低熱伝導部１２の幅Ｗ３１と等しくてもよいし、第４低熱伝導部５１０の幅Ｗ３４は、第１低熱伝導部１２の幅Ｗ３１よりも小さくてもよい。
【０１６７】
また、図３５の例では、第４低熱伝導部５１０の周方向の長さＬ３４が、第１低熱伝導部１２の周方向の長さＬ３１よりも大きい。第４低熱伝導部５１０の長さＬ３４は、第１低熱伝導部１２の長さＬ３１と等しくてもよいし、第４低熱伝導部５１０の長さＬ３４は、第１低熱伝導部１２の長さＬ３１よりも小さくてもよい。
【０１６８】
また、図３６（Ａ）に示すように、第１低熱伝導部１２の長さＬ３１が、周方向に隣り合う第４低熱伝導部５１０の間の部分５２０の長さＬ３３よりも大きくてもよい。つまり、周方向において、第１低熱伝導部１２の端部が、第４低熱伝導部５１０内に突出してもよい。製造プロセスにもよるが、図３５および図３６に示すような振動部１０の構造は、母材部１１に第１低熱伝導部１２を形成した後、第４低熱伝導部５１０の形成箇所をパターニングおよびエッチングすることにより、形成しうる。このとき、図３６（Ａ）のように第１低熱伝導部１２の長さＬ３１を長さＬ３３よりも大きくすると、第４低熱伝導部５１０の形成箇所をパターニングする際の許容誤差を大きく確保できるので、角速度センサ７００の製造を容易化しうる。
【０１６９】
また、図３６（Ｂ）に示すように、第１低熱伝導部１２の長さＬ３１が、周方向に隣り合う第４低熱伝導部５１０の間の部分５２０の長さＬ３３よりも小さくてもよい。つまり、周方向において、第１低熱伝導部１２と第４低熱伝導部５１０との間に、母材部１１が介在してもよい。
【０１７０】
第７実施形態のその他の構成は、上記第６実施形態と同様である。
【０１７１】
［第７実施形態の効果］
第７実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【０１７２】
第７実施形態の角速度センサ７００では、上記第１実施形態と同様に、環状の第１低熱伝導部１２によって、Ｑ値を増大させつつ、構造上の制約を軽減させて、総合的な性能向上を実現することができる。
【０１７３】
また、第７実施形態の角速度センサ７００では、第４低熱伝導部５１０の形成箇所では、貫通孔によって熱の移動を効果的に抑制できる。そして、周方向において第４低熱伝導部５１０が形成されない部分（部分５２０）では、第１低熱伝導部１２によって熱の移動を抑制する事ができる。これにより、第１低熱伝導部１２および第４低熱伝導部５１０を、それぞれ振動部１０の周方向の全周に亘って連続した環状形状に形成しない場合でも熱の移動を抑制することができるので、Ｑ値を増大させながら、効果的に構造上の制約を軽減させることができる。
【０１７４】
特に、第４低熱伝導部５１０を貫通孔により形成した場合、構造上の制約により、第４低熱伝導部５１０を連続した環状に形成することはできない。そこで、第７実施形態では、第４低熱伝導部５１０と第１低熱伝導部１２とが、振動部１０の周方向に並んで設けられるので、第４低熱伝導部５１０が形成されない部分（部分５２０）に、第１低熱伝導部１２を設けて熱の移動を抑制する事ができる。これにより、構造上の制約をクリアしつつ、より効果的にＱ値を増大させることができる。
【０１７５】
また、第７実施形態の角速度センサ７００では、複数の第４低熱伝導部５１０を振動部１０の略全周に亘って並べることによって、振動部１０の全周にわたって熱の移動を効果的に抑制できる。そして、それぞれの第４低熱伝導部５１０の間に第１低熱伝導部１２を設ける事によって、第４低熱伝導部５１０の間を通過する熱の移動を抑制することができる。その結果、より一層効果的にＱ値を増大させることができる。
【０１７６】
第７実施形態のその他の効果は、上記第６実施形態と同様である。
【０１７７】
［第８実施形態］
図３７および図３８を参照して、第８実施形態による角速度センサ８００の構成について説明する。第８実施形態では、上記第６および第７実施形態とは異なり、第４低熱伝導部５１０と第１低熱伝導部１２とが振動部の厚み方向に並ぶ例について説明する。なお、第８実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１７８】
図３７は、振動部１０の半径方向および厚み方向に沿った断面を、周方向から見た模式図（Ａ）〜（Ｆ）を示している。第８実施形態の角速度センサ８００において、第４低熱伝導部５１０は、振動部１０の厚み方向に凹状に形成された溝からなり、第４低熱伝導部５１０と、第１低熱伝導部１２とは、厚み方向に並んで設けられている。
【０１７９】
図３７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第４低熱伝導部５１０は、振動部１０の厚み方向に凹状に形成された非貫通の溝により構成されている。図３７（Ａ）では、第４低熱伝導部５１０は、振動部１０の一方表面（上面）において凹状断面となるように設けられている。図３７（Ｂ）では、第４低熱伝導部５１０は、振動部１０の他方表面（下面）において凹状断面となるように設けられている。図３７（Ａ）および（Ｂ）では、振動部１０のうち、第４低熱伝導部５１０が形成されていない側の表面は平坦面となっている。図３７（Ｃ）では、第４低熱伝導部５１０は、振動部１０の一方表面（上面）および他方表面（下面）の両方において凹状断面となるように設けられている。断面において、第４低熱伝導部５１０は、断面において矩形形状を有する。第４低熱伝導部５１０の断面形状は、矩形に限らず、三角形状、Ｕ字形状、円弧形状など任意である。
【０１８０】
振動部１０は、厚み方向において、第４低熱伝導部５１０と隣接する接続部７１０を有する。接続部７１０は、第４低熱伝導部５１０に対して半径方向内側の母材部１１と、外側の母材部１１とを接続する部分である。接続部７１０は、図３７（Ａ）および（Ｂ）の例では、第４低熱伝導部５１０と、第４低熱伝導部５１０とは反対側の表面との間の部分である。接続部７１０は、図３７（Ｃ）の例では、振動部１０の両表面に設けられたそれぞれの第４低熱伝導部５１０の間の部分である。
【０１８１】
第８実施形態では、第１低熱伝導部１２が、第４低熱伝導部５１０と半径方向および周方向の同じ位置に配置されており、振動部１０の厚み方向において、少なくとも第４低熱伝導部５１０の非形成領域に設けられている。つまり、第１低熱伝導部１２は、少なくとも接続部７１０に設けられている。これにより、第４低熱伝導部５１０と、第１低熱伝導部１２とは、厚み方向に並んで設けられている。
【０１８２】
第１低熱伝導部１２は、図３７（Ａ）〜（Ｃ）の例では、厚み方向における接続部７１０の全長に亘って設けられている。第１低熱伝導部１２は、厚み方向の端部が、第４低熱伝導部５１０の内底面に露出するように設けられている。
【０１８３】
図３７では、第１低熱伝導部１２の半径方向の幅Ｗ４１が、第４低熱伝導部５１０の内底面の半径方向の幅Ｗ４４よりも小さい。第１低熱伝導部１２の幅Ｗ４１は、第４低熱伝導部５１０の内底面の幅Ｗ４４と等しくてもよい。つまり、接続部７１０の全体が、第１低熱伝導部１２によって構成されていてもよい。
【０１８４】
図３７に示した断面において、接続部７１０は、第４低熱伝導部５１０を迂回した熱の移動経路となる。そのため、熱の通り道である接続部７１０に、第１低熱伝導部１２が配置されることによって、半径方向への熱の移動が効果的に抑制される。
【０１８５】
図３７（Ａ）〜（Ｃ）の例を比較すると、図３７（Ａ）および（Ｂ）では、振動部１０の一方表面または他方表面を平坦面にすることができるので、配線部４０（図５参照）の形成を容易に行える。図３７（Ｃ）では、振動部１０の厚み方向において、第４低熱伝導部５１０を上下対称に設ける事ができるので、振動部１０の対称性を確保しやすく、意図しない振動成分が生じることを抑制できる。また、図３７（Ｃ）では、発熱による振動部１０の形状変化についても対称性を確保しやすく、発熱に起因して振動部１０に歪みが生じることを抑制できる。
【０１８６】
図３７（Ｄ）〜（Ｆ）の例では、第１低熱伝導部１２が、接続部７１０に形成されているのみならず、第４低熱伝導部５１０の内部に突出するように設けられている。図３７（Ｄ）〜（Ｆ）では、第４低熱伝導部５１０が振動部１０の一方表面（上面）および他方表面（下面）の両方に形成されており、第１低熱伝導部１２が、いずれか一方または両方の第４低熱伝導部５１０内に突出するように、厚み方向に延びている。
【０１８７】
図３７（Ｄ）では、第１低熱伝導部１２が、両方の第４低熱伝導部５１０内に突出している。第１低熱伝導部１２は、振動部１０の一方表面（上面）から他方表面（下面）に亘って延びている。つまり、第１低熱伝導部１２の厚みが、振動部１０（母材部１１）の厚みと等しい。図３７（Ｅ）および（Ｆ）では、それぞれ、第１低熱伝導部１２が、片方の第４低熱伝導部５１０内に突出している。
【０１８８】
ここで、図３７（Ａ）〜（Ｃ）に示すような振動部１０の構造は、母材部１１に第１低熱伝導部１２を形成した後、エッチングにより第４低熱伝導部５１０を形成し、第４低熱伝導部５１０内に残る第１低熱伝導部１２を、エッチングにより除去することにより形成されうる。このため、図３７（Ｄ）〜（Ｆ）のように第１低熱伝導部１２が第４低熱伝導部５１０内に突出する構成では、第４低熱伝導部５１０内に残る第１低熱伝導部１２を、エッチングにより除去する工程の一部または全部を省略できるので、角速度センサ７００の製造を容易化しうる。
【０１８９】
また、第４低熱伝導部５１０は、非貫通の溝からなる空隙部分であるため、第４低熱伝導部５１０を設けない場合（空隙部分を形成しない場合）と比べると、振動部１０の剛性を低下させる傾向がある。図３７（Ｄ）〜（Ｆ）のように第１低熱伝導部１２を形成すると、第１低熱伝導部１２が補強となり振動部１０の剛性を確保しやすくなる。
【０１９０】
第８実施形態では、第４低熱伝導部５１０が貫通孔ではなく、非貫通の溝部により構成されるので、第４低熱伝導部５１０は、振動部１０の周方向に、全周にわたって連続した環状に形成されうる。全体の図示は省略するが、図３８では、第４低熱伝導部５１０が振動部１０の全周にわたって連続した環状に形成される例を示している。図３８では、便宜的に、母材部１１および第１低熱伝導部１２の部分にハッチングを付している。振動部１０の表面において、非貫通の溝部からなる第４低熱伝導部５１０が環状に形成され、第４低熱伝導部５１０の内底面の部分に露出するように、第１低熱伝導部１２が形成（図３７（Ａ）など参照）されている。
【０１９１】
第８実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【０１９２】
［第８実施形態の効果］
第８実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【０１９３】
第８実施形態の角速度センサ８００では、上記第１実施形態と同様に、環状の第１低熱伝導部１２によって、Ｑ値を増大させつつ、構造上の制約を軽減させて、総合的な性能向上を実現することができる。
【０１９４】
また、第８実施形態の角速度センサ８００では、第４低熱伝導部５１０を貫通孔により構成する場合と異なり、第４低熱伝導部５１０を環状に形成しても、振動部１０が分離することなく第４低熱伝導部５１０の内周側と外周側とが一体的に接続した構造を確保できる。また、振動部１０の断面において、第４低熱伝導部５１０の形成箇所では溝によって熱の移動を抑制することができ、第４低熱伝導部５１０が形成されない部分に、第１低熱伝導部１２を設けて熱の移動を抑制する事ができる。その結果、より効果的にＱ値を増大させることができる。
【０１９５】
第８実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【０１９６】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【０１９７】
たとえば、上記第１〜第８実施形態では、電磁駆動型の角速度センサの例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、静電駆動型の角速度センサに適用してもよいし、圧電駆動型の角速度センサに適用してもよい。
【０１９８】
また、上記第１〜第８実施形態のそれぞれにおいて示した角速度センサの各部の構成は、任意に組み合わせ可能である。本発明は、上記第１〜第８実施形態のうち、いずれかの実施形態の構成を、他のいずれか１つまたは複数の実施形態の構成と組み合わせた構成を含む。
【０１９９】
また、上記第２実施形態では、第２材料からなる第２低熱伝導部を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。第２材料からなる第２低熱伝導部に代えて、第１材料および第２材料の両方と異なる第３材料からなる低熱伝導部を設けてもよい。第３材料は、第１材料よりも熱伝導が低い材料であればよい。
【０２００】
また、上記第３実施形態では、第２材料からなる端面層を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。第２材料からなる端面層に代えて、第１材料および第２材料の両方と異なる第４材料からなる端面層を設けてもよい。第４材料は、第１材料よりも熱伝導が低い材料であればよい。同様に、第２材料からなる第３低熱伝導部に代えて、第１材料および第２材料の両方と異なる第５材料からなる第３低熱伝導部を設けてもよい。第５材料は、第１材料よりも熱伝導が低い材料であればよい。
【０２０１】
また、上記第１および第３実施形態において示した角速度センサの作製方法は、あくまでも一例であり、上記した方法には限定されない。本発明の角速度センサは、どのような手法で作製してもよい。角速度センサのサイズにもよるが、角速度センサの作製方法は、半導体製造プロセスを利用したものに限られず、機械加工によって作製されてもよい。言い換えると、角速度センサは、ＭＥＭＳセンサに限られず、より大型の角速度センサであってもよい。
【０２０２】
また、上記第３実施形態（図１９参照）では、振動部１０のみに端面層２１０を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。図３９に示す第１変形例のように、振動部１０の端面層２１０に加えて、支持部２０にも端面層２５１を設けてもよい。図３９では、支持部２０の両側の外周面（側端面）を構成する端面層２５１が設けられている。端面層２５１は、端面層２１０と同様の構造および形成方法を採用できる。支持部２０にも端面層２５１を設けることによって、支持部２０と振動部１０との相対位置精度を向上させることができる。また、貫通エッチングの際のレジストの許容誤差範囲も、端面層２５１の幅の分だけ大きく確保できる。
【０２０３】
また、支持部２０について、図１９の第３低熱伝導部２５０と、図３９の端面層２５１とを組み合わせてもよい。すなわち、図４０の第２変形例のように、支持部２０に、支持部２０の両側の外周面を構成する端面層２５１と、第１材料の支持部母材部２４０に挟まれる第３低熱伝導部２５０との両方を設けてもよい。
【０２０４】
なお、図３９および図４０の例では、振動部１０の端面層２１０と、支持部２０の端面層２５１とを、互いに分離した別々の構造として設けているが、互いに連続するように一体形成してもよい。つまり、図４１に示す第３変形例のように、振動部１０および支持部２０の両方の外形形状を構成するように、振動部１０と支持部２０とに連続した端面層２１０を設けてもよい。この場合、端面層２１０は、振動部１０の外周面１０ａ、支持部２０の外周面だけでなく、固定部３０の内周面（図示省略）にも形成してよい。つまり、貫通エッチングで基板１に振動部１０、支持部２０および固定部３０を区画する貫通孔を形成する際、貫通孔のエッジ（端面）となる輪郭全体に沿って端面層２１０を形成してよい。この場合、振動部１０、支持部２０および固定部３０の全体の位置精度を向上させることが可能である。
【符号の説明】
【０２０５】
１０  振動部
１０ａ  外周面
１０ｂ  内周面
１１  母材部
１２、１２ａ、１２ｂ  第１低熱伝導部
２０  支持部
３０  固定部
４０  配線部
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００  角速度センサ
１１０、１１０ａ、１１０ｂ  第２低熱伝導部
２１０  端面層
２４０  支持部母材部
２５０  第３低熱伝導部
３１０  切れ目
４１０  導電層
５１０、５１０ａ、５１０ｂ  第４低熱伝導部
ＣＰ  連結部
Ｒ１  第１領域
Ｒ２  第２領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年1月16日(2019.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の振動部と、
前記振動部と固定部とを接続し前記振動部を支持する支持部とを備え、
前記振動部は、
第１材料からなる環状の母材部と、
前記第１材料よりも熱伝導が低い第２材料からなり、前記振動部の略全周に亘って、前記母材部における環状の第１領域と前記第１領域よりも内側で環状の第２領域との間に挟まれる環状の第１低熱伝導部とを含む、角速度センサ。
【請求項２】
前記第１低熱伝導部は、前記振動部の半径方向に複数設けられている、請求項１に記載の角速度センサ。
【請求項３】
前記第１低熱伝導部は、前記振動部の厚み方向の略全体に亘るように形成されている、請求項１または２に記載の角速度センサ。
【請求項４】
前記第１低熱伝導部は、前記母材部を厚み方向に貫通し、前記振動部の周方向に全周に亘って連続することにより、前記母材部を分割している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項５】
前記振動部と前記支持部との連結部に設けられた前記第２材料からなる第２低熱伝導部をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項６】
前記第１低熱伝導部の表面は、前記母材部の表面と略同一面上に形成されており、
前記振動部は、前記第１低熱伝導部上を跨いで横切るように設けられた配線部を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項７】
前記第１材料は、シリコンであり、前記第２材料は、シリコン酸化物である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項８】
前記振動部の外周面および内周面の少なくとも一方に、前記第２材料からなる端面層を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項９】
前記第１低熱伝導部は、周方向の一部に切れ目が設けられており、
前記切れ目に配置された前記第１材料を介して前記第１低熱伝導部の内周側の前記母材部と外周側の前記母材部とが電気的に接続されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項１０】
前記第１低熱伝導部は、前記振動部の半径方向に複数設けられており、
前記複数の第１低熱伝導部の各々の前記切れ目の形成位置が、周方向に互いに異なっている、請求項９に記載の角速度センサ。
【請求項１１】
前記第１低熱伝導部は、前記母材部を分割するように前記振動部の全周に亘って連続して設けられ、
内周側の前記母材部と外周側の前記母材部とは電気的に分離され、
前記振動部は、前記第１低熱伝導部および前記母材部に対して前記振動部の表面側または裏面側に、分割されたそれぞれの前記母材部を導通させる導電層が設けられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項１２】
前記支持部は、前記第１材料からなる支持部母材部と、前記第２材料からなり、前記支持部の幅方向の両側から前記支持部母材部に挟まれる第３低熱伝導部とを含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項１３】
前記振動部に形成された非貫通の溝または貫通孔からなる第４低熱伝導部をさらに備える、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項１４】
前記第４低熱伝導部と、前記第１低熱伝導部とは、前記振動部の半径方向に並んで設けられている、請求項１３に記載の角速度センサ。
【請求項１５】
前記第４低熱伝導部と、前記第１低熱伝導部とは、前記振動部の周方向に並んで設けられている、請求項１３に記載の角速度センサ。
【請求項１６】
前記第４低熱伝導部は、前記振動部の略全周に亘って並ぶように複数設けられ、
前記第１低熱伝導部は、前記周方向において、それぞれの前記第４低熱伝導部の間に設けられている、請求項１５に記載の角速度センサ。
【請求項１７】
前記第４低熱伝導部は、前記振動部の厚み方向に凹状に形成された溝からなり、
前記第４低熱伝導部と、前記第１低熱伝導部とは、厚み方向に並んで設けられている、請求項１３に記載の角速度センサ。
【請求項１８】
前記第１低熱伝導部上には、前記第２材料からなり、前記第１低熱伝導部と一体的に形成された絶縁膜が設けられている、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項１９】
前記第１低熱伝導部上には、前記第２材料からなり、前記第１低熱伝導部と一体的に形成された、配線部を設けるための絶縁膜が設けられている、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【国際調査報告】
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