(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
前記基部に継ぎ手部を介して接続された可動部と、
前記基部と前記可動部とに固定されている物理量検出素子と、
前記基部から第１固定部まで延出している第１支持部と、
前記基部から第２固定部まで延出している第２支持部と、
を含み、
前記可動部の厚み方向に沿った平面視において、
前記可動部の少なくとも一部を挟む位置に前記第１支持部と前記第２支持部とが配置され、
前記第１支持部は、
前記基部よりも前記基部から前記可動部に向かう方向である第１方向に位置している第１折返し部と、
前記基部から前記第１折返し部まで、延出している第１延出部と、
前記第１折返し部から、前記第１折返し部よりも前記第１方向に対し反対向きの第２方向に位置している前記第１固定部まで、延出している第２延出部と、
を有し、
前記第１延出部は、前記第２延出部側に曲がった構造部を有しており、
前記第２延出部は、前記第１延出部側に曲がった構造部を有しており、
前記第２支持部は、
前記基部よりも前記第１方向に位置している第２折返し部と、
前記基部から前記第２折返し部まで、延出している第３延出部と、
前記第２折返し部から、前記第２折返し部よりも前記第２方向に位置している前記第２固定部まで、延出している第４延出部と、
を有し、
前記第３延出部は、前記第４延出部側に曲がった構造部を有しており、
前記第４延出部は、前記第３延出部側に曲がった構造部を有している、物理量検出デバイス。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１延出部の前記第２延出部側に曲がった構造部の側面である第１側面と、前記第２延出部の前記第１延出部側に曲がった構造部の側面である第２側面とは、それぞれ平坦な面であり、且つ、対向して配置されており、
前記第３延出部の前記第４延出部側に曲がった構造部の側面である第３側面と、前記第４延出部の前記第３延出部側に曲がった構造部の側面である第４側面とは、それぞれ平坦な面であり、且つ、対向して配置されている、物理量検出デバイス。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第１支持部および前記第２支持部のうち少なくとも一方、または前記基部から延出している連結部と、
前記連結部から第３固定部まで延出している第３支持部と、
前記連結部から第４固定部まで延出している第４支持部と、
をさらに含み、
前記平面視において、
前記連結部は、前記可動部と間隙を介して前記第１方向に位置し、
前記第３支持部は、曲がった構造部を有しており、
前記第４支持部は、曲がった構造部を有している、物理量検出デバイス。
【請求項４】
請求項３において、
前記第２延出部は、
前記第１方向と交差する第３方向に延出している部分を有し、
前記第４延出部は、
前記第３方向に対し反対向きの第４方向に延出している部分を有し、
前記第３支持部は、
前記第２方向に延出している部分を有し、
前記第４支持部は、
前記第２方向に延出している部分を有している、物理量検出デバイス。
【請求項５】
請求項３または４において、
前記平面視において、前記第１固定部、前記第２固定部、前記第３固定部、および前記第４固定部に囲まれた範囲内に、重心がある、物理量検出デバイス。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記第１支持部の厚さは、前記第１支持部の幅よりも大きく、
前記第２支持部の厚さは、前記第２支持部の幅よりも大きく、
前記第１支持部の厚さは、前記第１支持部の前記可動部の厚み方向の大きさであり、
前記第２支持部の厚さは、前記第２支持部の前記可動部の厚み方向の大きさである、物理量検出デバイス。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の物理量検出デバイスと、
前記物理量検出デバイスを収容するパッケージと、
を含む、物理量検出器。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の物理量検出デバイスを含む、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量検出デバイス、物理量検出器、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、振動子などの物理量検出素子を用いた物理量検出デバイス（例えば、加速度センサー）が知られている。このような物理量検出デバイスは、検出軸方向へ力が作用することによって物理量検出素子の共振周波数が変化したときに、当該共振周波数の変化から物理量検出デバイスに印加される力を検出するように構成されている。
【０００３】
特許文献１には、ベース・アッセンブリ、たわみ、および保証質量を有する支持構造体に、両頭クリスタル音叉変換器（物理量検出素子）の両端を固定させたセンサーが開示されている。特許文献２には、物理量検出素子を支持する支持構造体に、保証質量を挟むように直線状の梁部を設けたセンサーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表平４−５０５５０９号公報
【特許文献２】米国特許第５３３１８５４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示された技術では、支持構造体をパッケージに固定した場合、支持構造体とパッケージとの線膨張係数の差により支持構造体に生じる応力によって、物理量検出素子の共振周波数が変動してしまい、物理量検出デバイスの検出感度が低下することがあった。
【０００６】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、高い検出感度を有することができる物理量検出デバイスを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記の物理量検出デバイスを有する物理量検出器および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００８】
［適用例１］
本発明に係る物理量検出デバイスは、
基部と、
前記基部に継ぎ手部を介して支持されており、物理量に応じて変位する可動部と、
前記基部と前記可動部とに掛け渡されている物理量検出素子と、
前記基部から第１固定部まで延出している第１支持部と、
前記基部から第２固定部まで延出している第２支持部と、
を含み、
前記変位方向に沿った平面視において、
前記第１支持部は、
前記基部よりも第１方向に位置している第１折返し部と、
前記基部から前記第１折返し部まで、延出している第１延出部と、
前記第１折返し部から、前記第１折返し部よりも前記第１方向と反対の第２方向に位置している前記第１固定部まで、延出している第２延出部と、
を有し、
前記第１延出部は、前記第２延出部側に曲がっており、
前記第２延出部は、前記第１延出部側に曲がっており、
前記第２支持部は、
前記基部よりも前記第１方向に位置している第２折返し部と、
前記基部から前記第２折返し部まで、延出している第３延出部と、
前記第２折返し部から、前記第２折返し部よりも前記第２方向に位置している前記第２固定部まで、延出している第４延出部と、
を有し、
前記第３延出部は、前記第４延出部側に曲がっており、
前記第４延出部は、前記第３延出部側に曲がっている。
【０００９】
このような物理量検出デバイスによれば、第１固定部および第２固定部をパッケージや回路基板などの外部部材に固定して、物理量検出デバイスを実装する際に、基部、継ぎ手部、可動部、第１支持部、および第２支持部を含んで構成されている構造体の線膨張係数と外部部材の線膨張係数との差により基部に生じる応力によって、物理量検出素子の共振周波数が変動することを抑制できる。その結果、このような物理量検出デバイスは、高い検出感度を有することができる。
【００１０】
［適用例２］
本適用例に係る物理量検出デバイスにおいて、
前記第１延出部は、前記第２延出部側に曲がることによって前記第２延出部に近づき、
前記第１延出部は、第１側面を備えており、
前記第２延出部は、前記第１延出部側に曲がることによって前記第１延出部に近づき、
前記第２延出部は、前記第１側面と対向している第２側面を備えており、
前記第１側面および前記第２側面は、平坦な面であり、
前記第３延出部は、前記第４延出部側に曲がることによって前記第４延出部に近づき、
前記第３延出部は、第３側面を備えており、
前記第４延出部は、前記第３延出部側に曲がることによって前記第３延出部に近づき、
前記第４延出部は、前記第３側面と対向している第４側面を備えており、
前記第３側面および前記第４側面は、平坦な面であってもよい。
【００１１】
このような物理量検出デバイスによれば、例えば、第１方向と平面視において直交する方向の衝撃が加えられた場合に、可動部１４が該直交する方向に変位することを抑制できる。
【００１２】
［適用例３］
本適用例に係る物理量検出デバイスにおいて、
前記第１支持部および前記第２支持部のうち少なくとも一方、または前記基部から延出している連結部と、
前記連結部から第３固定部まで延出している第３支持部と、
前記連結部から第４固定部まで延出している第４支持部と、
をさらに含み、
前記第３支持部は、曲がっており、
前記第４支持部は、曲がっていてもよい。
【００１３】
このような物理量検出デバイスによれば、第３固定部および第４固定部をパッケージや回路基板などの外部部材に固定して、物理量検出デバイスを実装する際に、基部、継ぎ手部、可動部、第１支持部、第２支持部、第３支持部、第４支持部、および連結部を含んで構成されている構造体の線膨張係数と外部部材の線膨張係数との差により基部に生じる応力によって、物理量検出素子の共振周波数が変動することを抑制できる。
【００１４】
［適用例４］
本適用例に係る物理量検出デバイスにおいて、
前記可動部は、前記継ぎ手部を介して前記基部から前記第１方向に延出しており、
前記第２延出部は、
前記第１固定部から、前記第１方向と交差する第３方向に延出している部分を有し、
前記第４延出部は、
前記第２固定部から、前記第３方向と反対の第４方向に延出している部分を有し、
前記第３支持部は、
前記第３固定部から、前記第２方向に延出している部分を有し、
前記第４支持部は、
前記第４固定部から、前記第２方向に延出している部分を有していてもよい。
【００１５】
このような物理量検出デバイスによれば、衝撃が加えられた場合に、第１支持部、第２支持部、第３支持部、および第４支持部によって、第１方向または第２方向の衝撃、および第３方向または第４方向の衝撃を緩和することができる。
【００１６】
［適用例５］
本適用例に係る物理量検出デバイスにおいて、
前記変位方向に沿った平面視において、前記第１固定部、前記第２固定部、前記第３固定部、および前記第４固定部に囲まれた範囲内に、重心があってもよい。
【００１７】
このような物理量検出デバイスによれば、安定して、パッケージなどの外部部材に固定されることができる。
【００１８】
［適用例６］
本適用例に係る物理量検出デバイスにおいて、
前記第１支持部の厚さは、前記第１支持部の幅よりも大きく、
前記第２支持部の厚さは、前記第２支持部の幅よりも大きてもよい。
【００１９】
このような物理量検出デバイスによれば、第１支持部および第２支持部が厚さ方向に変位することを抑制することができる。
【００２０】
［適用例７］
本適用例に係る物理量検出器は、
本適用例に係る物理量検出デバイスと、
前記物理量検出デバイスを収容するパッケージと、
を含む。
【００２１】
このような物理量検出器によれば、本適用例に係る物理量検出デバイスを含むため、高い検出感度を有することができる。
【００２２】
［適用例８］
本適用例に係る電子機器は、
本適用例に係る物理量検出デバイスを含む。
【００２３】
このような電子機器によれば、本適用例に係る物理量検出デバイスを含むため、高い検出感度を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係る物理量検出デバイスを模式的に示す斜視図。
【図２】本実施形態に係る物理量検出デバイスを模式的に示す斜視図。
【図３】本実施形態に係る物理量検出デバイスを模式的に示す平面図。
【図４】本実施形態に係る物理量検出デバイスを模式的に示す断面図。
【図５】本実施形態に係る物理量検出デバイスの動作を説明するための断面図。
【図６】本実施形態に係る物理量検出デバイスの動作を説明するための断面図。
【図７】本実施形態の変形例に係る物理量検出デバイスを模式的に示す平面図。
【図８】本実施形態の変形例に係る物理量検出デバイスを模式的に示す平面図。
【図９】本実施形態の変形例に係る物理量検出デバイスを模式的に示す平面図。
【図１０】本実施形態の変形例に係る物理量検出デバイスを模式的に示す平面図。
【図１１】本実施形態に係る物理量検出装置を模式的に示す平面図。
【図１２】本実施形態に係る物理量検出装置を模式的に示す断面図。
【図１３】本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２６】
１．  物理量検出デバイス
まず、本実施形態に係る物理量検出デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図１および図２は、本実施形態に係る物理量検出デバイス１００を模式的に示す斜視図である。図３は、本実施形態に係る物理量検出デバイス１００を模式的に示す平面図である。図４は、本実施形態に係る物理量検出デバイス１００を模式的に示す図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。なお、便宜上、図２では、質量部８０，８２および接合部材８６を省略し、図３では、質量部８０，８２を省略して図示している。また、図１〜図４では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。
【００２７】
物理量検出デバイス１００は、図１〜図４に示すように、基部１０と、継ぎ手部１２と、可動部１４と、第１支持部２０と、第２支持部３０と、物理量検出素子７０と、を含む。さらに、物理量検出デバイス１００は、連結部４０と、第３支持部５０と、第４支持部６０と、質量部８０，８２と、を含むことができる。
【００２８】
基部１０は、継ぎ手部１２を介して、可動部１４を支持している。継ぎ手部１２は、基部１０と可動部１４との間に設けられ、基部１０および可動部１４に接続されている。継ぎ手部１２の厚さ（Ｚ軸方向の大きさ）は、基部１０の厚さ、および可動部１４の厚さよりも小さい。例えば、水晶基板の両主面側からハーフエッチングによって溝部１２ａ，１２ｂ（図４参照）を形成して、継ぎ手部１２を形成することができる。図示の例では、溝部１２ａ，１２ｂは、Ｘ軸に沿って形成されている。継ぎ手部１２は、可動部１４が基部１０に対して変位（回動）する際に、支点（中間ヒンジ）としてＸ軸に沿った回転軸となることができる。
【００２９】
可動部１４は、基部１０に継ぎ手部１２を介して設けられている。図示の例では、可動部１４は、基部１０から継ぎ手部１２を介して、Ｙ軸に沿って（＋Ｙ軸方向に）延出している。可動部１４は、板状であり、互いに反対を向く（対向する）主面１４ａ，１４ｂを有している。可動部１４は、主面１４ａ，１４ｂと交差する方向（Ｚ軸方向）に加わる加速度に応じて、継ぎ手部１２を支点（回転軸）として主面１４ａ，１４ｂと交差する方向（Ｚ軸方向）に変位可能である。
【００３０】
第１支持部２０は、基部１０を支持している。第１支持部２０は、第１固定部２９を備えている。第１固定部２９は、第１支持部２０の先端部に設けられている。第１支持部２０は、第１固定部２９において、パッケージや回路基板などの外部部材に固定されることができる。すなわち、第１固定部２９は、第１支持部２０を外部部材に固定するための部分である。
【００３１】
第１支持部２０は、基部１０から第１固定部２９まで延出している。第１支持部２０は、図３に示すように、第１延出部２２と、第１折返し部２４と、第２延出部２６と、を有している。
【００３２】
第１延出部２２は、可動部１４の変位方向（Ｚ軸方向）に沿った平面視において（Ｚ軸方向から見て、以下「平面視において」ともいう）、基部１０から、基部１０よりも第１方向（＋Ｙ軸方向）に位置している第１折返し部２４まで、延出している。図示の例では、第１延出部２２は、平面視において、基部１０から−Ｘ軸方向に延出している第１部分２２ａと、第１部分２２ａから＋Ｙ軸方向に延出している第２部分２２ｂと、第２部分２２ｂから＋Ｘ軸方向に延出している第３部分２２ｃと、第３部分２２ｃから＋Ｙ軸方向に延出している第４部分２２ｄと、を有した曲がった構造である。なお、曲がった構造とは、折れ曲がった形、曲線的な形など、真っ直ぐではない形を意味している。
【００３３】
第１折返し部２４は、第１延出部２２に接続されている。より具体的には、第１折返し部２４は、第１延出部２２の第４部分２２ｄに接続されている。第１折返し部２４は、第４部分２２ｄから−Ｘ軸方向に延出している。
【００３４】
第２延出部２６は、平面視において、第１折返し部２４から、第１折返し部２４よりも第２方向（−Ｙ軸方向）に位置している第１固定部２９まで、延出している。図示の例では、第２延出部２６は、平面視において、第１折返し部２４から−Ｙ軸方向に延出している第５部分２６ａと、第５部分２６ａから＋Ｘ軸方向に延出している第６部分２６ｂと、第６部分２６ｂから−Ｙ軸方向に延出している第７部分２６ｃと、第７部分２６ｃから−Ｘ軸方向に延出している第８部分２６ｄと、第８部分２６ｄから−Ｙ軸方向に延出している第９部分２６ｅと、第９部分２６ｅから＋Ｘ軸方向に延出している第１０部分２６ｆと、を有した曲がった構造である。第１０部分２６ｆは、その先端部に第１固定部２９を備えている。すなわち、第１０部分２６ｆは、第１固定部２９から第３方向（−Ｘ軸方向）に延出している。
【００３５】
第１延出部２２は、平面視において、基部１０から−Ｘ軸方向に延出している第１部分２２ａ、および第４部分２２ｄから＋Ｘ軸方向に延出している第３部分２２ｃを有することにより、第２延出部２６側に曲がっている。第１延出部２２は、第２延出部２６側に曲がることによって第２延出部２６に近づく。これにより、第１延出部２２は、第２延出部２６に近い部分（第２部分２２ｂ）を有することができる。第２部分２２ｂと第２延出部２６との間の距離（Ｘ軸方向における距離）は、基部１０と第２延出部２６との間の距離、および第４部分２２ｄと第２延出部２６との間の距離よりも小さい。
【００３６】
第２延出部２６は、平面視において、第５部分２６ａから＋Ｘ軸方向に延出している第６部分２６ｂ、および第９部分２６ｅから＋Ｘ軸方向に延出している第８部分２６ｄを有することにより、第１延出部２２側に曲がっている。第２延出部２６は、第１延出部２２側に曲がることによって第１延出部２２に近づく。これにより、第２延出部２６は、第１延出部２２に近い部分（第７部分２６ｃ）を有することができる。第７部分２６ｃと第１延出部２２との間の距離（Ｘ軸方向における距離）は、第５部分２６ａと第１延出部２２との間の距離、および第９部分２６ｅと第１延出部２２との間の距離よりも小さい。第２延出部２６の第７部分２６ｃは、第１延出部２２の第２部分２２ｂと対向配置されている。
【００３７】
第１延出部２２の第２部分２２ｂは、第１側面２１ｂを備えている。第２延出部２６の第７部分２６ｃは、第１側面２１ｂと対向している第２側面２１ｃを備えている。側面２１ｂ，２１ｃは、互いに平行であってもよい。側面２１ｂ，２１ｃは、平坦な面である。
【００３８】
第１０部分２６ｆと第１部分２２ａとの間の距離（Ｙ軸方向における距離）は、第１０部分２６ｆと第８部分２６ｄとの間の距離よりも小さい。第１部分２２ａの側面２１ａおよび第１０部分２６ｆの側面２１ｄは、互いに対向している。側面２１ａ，２１ｄは、互いに平行であってもよい。側面２１ａ，２１ｄは、平坦な面である。
【００３９】
第１支持部２０の厚さは、第１支持部２０の幅よりも大きい。ここで、第１支持部２０の幅とは、第１支持部２０が基部１０から第１固定部２９まで延出する間において、第１支持部２０の延出方向と直交する方向の大きさである。第１支持部２０の厚さは、例えば、０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、第１支持部２０の幅は、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。
【００４０】
第２支持部３０は、基部１０を支持している。第２支持部３０は、第２固定部３９を備えている。第２固定部３９は、第２支持部３０の先端部に設けられている。第２支持部３０は、第２固定部３９において、パッケージや回路基板などの外部部材に固定されることができる。すなわち、第２固定部３９は、第２支持部３０を外部部材に固定するための部分である。
【００４１】
第２支持部３０は、基部１０から第２固定部３９まで延出している。第２支持部３０は、図３に示すように、第３延出部３２と、第２折返し部３４と、第４延出部３６と、を有している。
【００４２】
第３延出部３２は、平面視において、基部１０から、基部１０よりも第１方向（＋Ｙ軸方向）に位置している第２折返し部３４まで、延出している。図示の例では、第３延出部３２は、平面視において、基部１０から＋Ｘ軸方向に延出している第１部分３２ａと、第１部分３２ａから＋Ｙ軸方向に延出している第２部分３２ｂと、第２部分３２ｂから−Ｘ軸方向に延出している第３部分３２ｃと、第３部分３２ｃから＋Ｙ軸方向に延出している第４部分３２ｄと、を有した曲がった構造である。
【００４３】
第２折返し部３４は、第３延出部３２に接続されている。より具体的には、第２折返し部３４は、第３延出部３２の第４部分３２ｄに接続されている。第２折返し部３４は、第４部分３２ｄから＋Ｘ軸方向に延出している。
【００４４】
第４延出部３６は、平面視において、第２折返し部３４から、第２折返し部３４よりも−Ｙ軸方向に位置している第２固定部３９まで、延出している。図示の例では、第４延出部３６は、平面視において、第２折返し部３４から−Ｙ軸方向に延出している第５部分３６ａと、第５部分３６ａから−Ｘ軸方向に延出している第６部分３６ｂと、第６部分３６ｂから−Ｙ軸方向に延出している第７部分３６ｃと、第７部分３６ｃから＋Ｘ軸方向に延出している第８部分３６ｄと、第８部分３６ｄから−Ｙ軸方向に延出している第９部分３６ｅと、第９部分３６ｅから−Ｘ軸方向に延出している第１０部分３６ｆと、を有した曲がった構造である。第１０部分３６ｆは、その先端部に第２固定部３９を備えている。すなわち、第１０部分３６ｆは、第２固定部３９から第４方向（＋Ｘ軸方向）に延出している。
【００４５】
第３延出部３２は、平面視において、基部１０から＋Ｘ軸方向に延出している第１部分３２ａ、および第４部分３２ｄから＋Ｘ軸方向に延出している第３部分３２ｃを有することにより、第４延出部３６側に曲がっている。第３延出部３２は、第４延出部３６側に曲がることによって第４延出部３６に近づく。これにより、第３延出部２２は、第４延出部３６に近い部分（第２部分３２ｂ）を有することができる。第２部分３２ｂと第４延出部３６との間の距離（Ｘ軸方向における距離）は、基部１０と第４延出部３６との間の距離、および第４部分３２ｄと第２延出部３６との間の距離よりも小さい。
【００４６】
第４延出部３６は、平面視において、第５部分３６ａから−Ｘ軸方向に延出している第６部分３６ｂ、および第９部分３６ｅから−Ｘ軸方向に延出している第８部分３６ｄを有することにより、第３延出部３２側に曲がっている。第４延出部３６は、第３延出部３２側に曲がることによって第３延出３２に近づく。これにより、第４延出部３６は、第３延出部３２に近い部分（第７部分３６ｃ）を有することができる。第７部分３６ｃと第３延出部３２との間の距離（Ｘ軸方向における距離）は、第５部分３６ａと第３延出部３２との間の距離、および第９部分３６ｅと第３延出部３２との間の距離よりも小さい。第４延出部３６の第７部分３６ｃは、第３延出部３２の第２部分３２ｂと対向配置されている。
【００４７】
第３延出部２２の第２部分３２ｂは、第３側面３１ｂを備えている。第４延出部３６の第７部分２６ｃは、第３側面３１ｂと対向している第４側面３１ｃを備えている。側面３１ｂ，３１ｃは、互いに平行であってもよい。側面３１ｂ，３１ｃは、平坦な面である。
【００４８】
第１０部分３６ｆと第１部分３２ａとの間の距離（Ｙ軸方向における距離）は、第１０部分３６ｆと第８部分３６ｄとの間の距離よりも小さい。第１部分３２ａの側面３１ａおよび第１０部分３６ｆの側面３１ｄは、互いに対向している。側面３１ａ，３１ｄは、互いに平行であってもよい。側面３１ａ，３１ｄは、平坦な面である。
【００４９】
第２支持部３０の厚さは、第２支持部３０の幅よりも大きい。ここで、第２支持部３０の幅とは、第２支持部３０が基部１０から第２固定部３９まで延出する間において、第２支持部３０の延出方向と直交する方向の大きさである。第２支持部３０の厚さは、例えば、０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、第２支持部３０の幅は、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。
【００５０】
第１支持部２０および第２支持部３０は、物理量検出デバイス１００の重心Ｇを通るＹ軸と平行な直線（図示せず）に関して、対称に設けられていてもよい。
【００５１】
連結部４０は、第１支持部２０および第２支持部３０から延出している。連結部４０は、第１支持部２０と第２支持部３０とを連結している。連結部４０は、可動部１４と間隙を介して可動部１４に沿って設けられている。
【００５２】
図示の例では、連結部４０は、第１支持部２０の第４部分２２ｄと第１折返し部２４との接続部から＋Ｙ軸方向に延出している第１部分４２ａと、第１部分４２ａから＋Ｘ軸方向に延出している第２部分４２ｂと、第２部分４２ｂから第２支持部３０の第４部分３２ｄと第２折返し部３４との接続部まで−Ｙ軸方向に延出している第３部分４２ｃと、を有している。
【００５３】
第３支持部５０は、連結部４０および第１支持部２０を介して、基部１０を支持している。第３支持部５０は、第３固定部５９を備えている。第３固定部５９は、第３支持部５０の先端部に設けられている。第３支持部５０は、第３固定部５９において、パッケージや回路基板などの外部部材に固定されることができる。すなわち、第３固定部５９は、第３支持部５０を外部部材に固定するための部分である。
【００５４】
第３支持部５０は、連結部４０から第３固定部５９まで延出している。より具体的には、第３支持部５０は、連結部４０の第１部分４２ａと第２部分４２ｂとの接続部から延出している。第３支持部５０は、平面視において、曲がっている。図示の例では、第３支持部５０は、連結部４０から−Ｘ軸方向に延出している第１部分５２ａと、第１部分５２ａから−Ｙ軸方向に延出している第２部分５２ｂと、第２部分５２ｂから＋Ｘ軸方向に延出している第３部分５２ｃと、第３部分５２ｃから−Ｙ軸方向に延出している第４部分５２ｄと、第４部分５２ｄから−Ｘ軸方向に延出している第５部分５２ｅと、第５部分５２ｅから＋Ｙ軸方向に延出している第６部分５２ｆと、を有した曲がった構造である。第６部分５２ｆは、その先端部に第３固定部５９を備えている。すなわち、第６部分５２ｆは、第３固定部５９から−Ｙ軸方向に延出している。
【００５５】
第６部分５２ｆと第２部分５２ｂとの間の距離（Ｘ軸方向における距離）は、第６部分５２ｆと第４部分５２ｄとの間の距離よりも小さい。第２部分５２ｂの側面５１ａおよび第６部分５２ｆの側面５１ｃは、互いに対向している。側面５１ａ，５１ｃは、互いに平行であってもよい。側面５１ａ，５１ｃは、平坦な面である。
【００５６】
連結部４０と第４部分５２ｄとの間の距離（Ｘ軸方向における距離）は、連結部４０と第２部分５２ｂとの間の距離よりも小さい。第４部分５２ｄの側面５１ｂおよび連結部４０の側面４１ａは、互いに対向している。側面４１ａ，５１ｂは、互いに平行であってもよい。側面４１ａ，５１ｂは、平坦な面である。
【００５７】
第３支持部５０の厚さは、第３支持部５０の幅よりも大きい。ここで、第３支持部５０の幅とは、第３支持部５０が連結部４０から第３固定部５９まで延出する間において、第３支持部５０の延出方向と直交する方向の大きさである。第３支持部５０の厚さは、例えば、０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、第３支持部５０の幅は、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。
【００５８】
第４支持部６０は、連結部４０および第２支持部３０を介して、基部１０を支持している。第４支持部６０は、第４固定部６９を備えている。第４固定部６９は、第４支持部６０の先端部に設けられている。第４支持部６０は、第４固定部６９において、パッケージや回路基板などの外部部材に固定されることができる。すなわち、第４固定部６９は、第４支持部６０を外部部材に固定するための部分である。
【００５９】
第４支持部６０は、連結部４０から第４固定部６９まで延出している。より具体的には、第４支持部６０は、連結部４０の第２部分４２ｂと第３部分４２ｃとの接続部から延出している。第４支持部６０は、平面視において、曲がっている。図示の例では、第４支持部６０は、連結部４０から＋Ｘ軸方向に延出している第１部分６２ａと、第１部分６２ａから−Ｙ軸方向に延出している第２部分６２ｂと、第２部分６２ｂから−Ｘ軸方向に延出している第３部分６２ｃと、第３部分６２ｃから−Ｙ軸方向に延出している第４部分６２ｄと、第４部分６２ｄから＋Ｘ軸方向に延出している第５部分６２ｅと、第５部分６２ｅから＋Ｙ軸方向に延出している第６部分６２ｆと、を有した曲がった構造である。第６部分６２ｆは、その先端部に第４固定部６９を備えている。すなわち、第６部分６２ｆは、第４固定部６９から−Ｙ軸方向に延出している。
【００６０】
第６部分６２ｆと第２部分６２ｂとの間の距離（Ｘ軸方向における距離）は、第６部分６２ｆと第４部分６２ｄとの間の距離よりも小さい。第２部分６２ｂの側面６１ａおよび第６部分６２ｆの側面６１ｃは、互いに対向している。側面６１ａ，６１ｃは、互いに平行であってもよい。側面６１ａ，６１ｃは、平坦な面である。
【００６１】
連結部４０と第４部分６２ｄとの間の距離（Ｘ軸方向における距離）は、連結部４０と第２部分６２ｂとの間の距離よりも小さい。第４部分６２ｄの側面６１ｂおよび連結部４０の側面４１ｂは、互いに対向している。側面４１ｂ，６１ｂは、互いに平行であってもよい。側面４１ｂ，６１ｂは、平坦な面である。
【００６２】
第４支持部６０の厚さは、第４支持部６０の幅よりも大きい。ここで、第４支持部６０の幅とは、第４支持部６０が連結部４０から第４固定部６９まで延出する間において、第４支持部６０の延出方向と直交する方向の大きさである。第４支持部６０の厚さは、例えば、０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、第４支持部６０の幅は、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。
【００６３】
第３支持部５０および第４支持部６０は、物理量検出デバイス１００の重心Ｇを通るＹ軸と平行な直線（図示せず）に関して、対称に設けられていてもよい。
【００６４】
物理量検出デバイス１００の重心Ｇは、図３に示すように平面視において、固定部２９，３９，５９，６９に囲まれた範囲Ａ内に位置している。より具体的には、重心Ｇは、平面視において、第１固定部２９の中心と第２固定部３９の中心を結ぶ直線、第２固定部３９の中心と第４固定部６９の中心を結ぶ直線、第４固定部６９の中心と第３固定部５９の中心を結ぶ直線、および第３固定部５９の中心と第１固定部２９の中心とを結ぶ直線に囲まれた範囲Ａ（領域Ａ）内に位置している。
【００６５】
基部１０、継ぎ手部１２、可動部１４、支持部２０，３０，５０，６０、および連結部４０は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出された水晶基板を、パターニングすることにより、構造体１０１として一体に形成されている。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われる。なお、基部１０、継ぎ手部１２、可動部１４、支持部２０，３０，５０，６０、および連結部４０の材質は、水晶に限定されるものではなく、ガラスやシリコンなどの半導体材料であってもよい。
【００６６】
物理量検出素子７０は、基部１０と可動部１４とに掛け渡されている。物理量検出素子７０は、振動梁部７１ａ，７１ｂと、ベース部７２ａ，７２ｂと、を含んで構成されている。例えば、可動部１４が変位することで、振動梁部７１ａ，７１ｂに力が生じ、振動梁部７１ａ，７１ｂに発生する物理量検出情報が変化する。
【００６７】
振動梁部７１ａ，７１ｂは、可動部１４の延出方向に沿って（Ｙ軸に沿って）、ベース部７２ａからベース部７２ｂまで延出している。振動梁部７１ａ，７１ｂの形状は、例えば、角柱状である。振動梁部７１ａ，７１ｂは、振動梁部７１ａ，７１ｂに設けられた励振電極（図示せず）に駆動信号（交番電圧）が印加されると、Ｘ軸に沿って、互いに離間または近接するように屈曲振動することができる。
【００６８】
ベース部７２ａ，７２ｂは、振動梁部７１ａ，７１ｂの両端に接続されている。図示の例では、ベース部７２ａは、基部１０の主面１０ａに接合部材８４を介して固定され、ベース部７２ｂは、可動部１４の主面１４ａ（基部１０の主面１０ａと同じ側の主面）に接合部材８４を介して固定されている。接合部材８４としては、例えば、低融点ガラス、共晶接合可能なＡｕ／Ｓｎ合金被膜を用いる。
【００６９】
なお、振動梁部７１ａ，７１ｂと、基部１０および可動部１４と、の間には、可動部１４の変位時に、振動梁部７１ａ，７１ｂと、基部１０および可動部１４と、が接触しないように、所定の間隙が設けられている。この間隙は、例えば、接合部材８４の厚みで管理されていてもよい。
【００７０】
また、図示はしないが、可動部１４の主面１４ａであって、平面視おいて接合部材８４と振動梁部７１ａ，７１ｂとの間の位置に、可動部１４をハーフエッチングすることにより形成された凹部が形成されていてもよい。例えば、接合部材８４が所定の位置からはみ出した場合に、該凹部によって接合部材８４を受け止めることができ、接合部材８４が振動梁部８１ａ，８１ｂに付着することを抑制できる。
【００７１】
物理量検出素子７０は、上記のように、２本の振動梁部７１ａ，７１ｂと、一対のベース部７２ａ，７２ｂと、を有している。すなわち、物理量検出素子７０は、双音叉素子（双音叉型振動素子）である。
【００７２】
物理量検出素子７０は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出された水晶基板を、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によってパターニングすることにより形成される。これにより、振動梁部７１ａ，７１ｂおよびベース部７２ａ，７２ｂを、一体に形成することができる。
【００７３】
なお、物理量検出素子７０の材質は、水晶に限定されるものではなく、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電材料、または酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電体を皮膜として備えたシリコンなどの半導体材料であってもよい。ただし、物理量検出素子７０の線膨張係数と、基部１０および可動部１４の線膨張係数と、の差を小さくすることを考慮すれば、物理量検出素子７０の材質は、基部１０および可動部１４の材質と同じであることが望ましい。
【００７４】
物理量検出素子７０のベース部７２ａ上には、例えば、引き出し電極７４ａ，７４ｂが設けられている。引き出し電極７４ａ，７４ｂは、振動梁部７１ａ，７１ｂに設けられた励振電極（図示せず）と電気的に接続されている。
【００７５】
引き出し電極７４ａ，７４ｂは、例えばＡｕ、Ａｌなどの金属ワイヤー７８によって、基部１０の主面１０ａに設けられた接続端子７６ａ，７６ｂと電気的に接続されている。より具体的には、引き出し電極７４ａは、接続端子７６ａと電気的に接続され、引き出し電極７４ｂは、接続端子７６ｂと電気的に接続されている。
【００７６】
接続端子７６ａ，７６ｂは、図示しない配線によって、外部接続端子７９ａ，７９ｂと電気的に接続されている。より具体的には、接続端子７６ａは、外部接続端子７９ａと電気的に接続され、接続端子７６ｂは、接続端子７９ｂと電気的に接続されている。外部接続端子７９ａ，７９ｂは、例えば、支持部２０，３０のパッケージなどに実装される側の面（基部１０の主面１０ｂ側の面）であって、平面視において固定部２９，３９と重なる位置に設けられている。
【００７７】
励振電極、引き出し電極７４ａ，７４ｂ、接続端子７６ａ，７６ｂ、および外部接続端子７９ａ，７９ｂとしては、例えば、Ｃｒ層を下地として、その上にＡｕ層を積層した積層体を用いる。励振電極、引き出し電極７４ａ，７４ｂ、接続端子７６ａ，７６ｂ、および外部接続端子７９ａ，７９ｂは、例えば、スパッタ法などによって導電層（図示せず）を成膜し、該導電層をパターニングすることによって形成される。
【００７８】
質量部８０，８２は、図１および図４に示すように、可動部１４の主面１４ａ，１４ｂに設けられている。より具体的には、質量部８０は、接合部材８６を介して主面１４ａに設けられ、質量部８２は、接合部材８６を介して主面１４ｂに設けられている。質量部８０，８２の材質としては、例えば、Ｃｕ、Ａｕなどの金属が挙げられる。質量部８０，８２によって、物理量検出デバイス１００に加わる加速度の検出感度を向上させることができる。
【００７９】
接合部材８６としては、例えば、シリコーン樹脂系の熱硬化型接着剤を用いる。接合部材８６は、熱応力抑制の観点から、可動部１４および質量部８０，８２の一部の範囲を接着するように塗布されることが好ましい。
【００８０】
図３に示すように平面視において、接合部材８６と、物理量検出素子７０のベース部７２ｂと、の間の可動部１４には、貫通孔１６が設けられていてもよい。貫通孔１６は、可動部１４をＺ軸方向に貫通している。例えば可動部１４と質量部８０，８２との熱膨張係数の差によって可動部１４に応力が生じたとしても、該応力に起因して物理量検出素子７０の共振周波数が変動することを、貫通孔１６により抑制できる。
【００８１】
なお、図示はしないが、質量部の数は、限定されず、例えば、可動部１４の１つの主面１４ａ，１４ｂに対して複数の質量部が設けられてもよい。また、図示はしないが、主面１４ａ，１４ｂのうち、いずれか一方の主面にのみ、質量部が設けられていてもよい。
【００８２】
次に、物理量検出デバイス１００の動作について説明する。図５および図６は、物理量検出デバイス１００の動作を説明するための断面図である。なお、図５および図６では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。
【００８３】
図５に示すように、物理量検出デバイス１００では、−Ｚ軸方向に加速度α１（例えば重力加速度）が加わると、加速度α１に応じて、可動部１４が継ぎ手部１２を支点にして−Ｚ軸方向に変位する。これにより、物理量検出素子７０には、Ｙ軸に沿ってベース部７２ａとベース部７２ｂとが互いに離れる方向の力（張力）が加わり、振動梁部７１ａ，７１ｂには引っ張り応力が生じる。そのため、振動梁部７１ａ，７１ｂの振動周波数（共振周波数）は、高くなる。
【００８４】
一方、図６に示すように、物理量検出デバイス１００では、＋Ｚ軸方向に加速度α２が加わると、加速度α２に応じて、可動部１４が継ぎ手部１２を支点にして＋Ｚ軸方向に変位する。これにより、物理量検出素子７０には、Ｙ軸に沿ってベース部７２ａとベース部７２ｂとが互いに近づく方向の力（圧縮力）が加わり、振動梁部７１ａ，７１ｂには圧縮応力が生じる。そのため、振動梁部７１ａ，７１ｂの振動周波数（共振周波数）は、低くなる。
【００８５】
物理量検出デバイス１００では、上記のような物理量検出素子７０の共振周波数の変化を検出している。具体的には、物理量検出デバイス１００に加わる加速度は、上記の検出された共振周波数の変化の割合に応じて、ルックアップテーブルなどによって定められた数値に変換することで導出される。
【００８６】
連結部４０は、図５および図６に示すように、Ｚ軸方向に加わる加速度が所定の大きさより大きい場合、質量部８０，８２と接触することができる。そのため、物理量検出デバイス１００では、Ｚ軸方向の可動部１４の変位を、所定の範囲内に規制することができる。これにより、可動部１４が過度の変位により破損することを抑制できる。
【００８７】
なお、物理量検出デバイス１００を傾斜計に用いた場合には、傾斜の姿勢の変化に応じて、傾斜計に対する重力加速度が加わる方向が変化し、振動梁部７１ａ，７１ｂに引っ張り応力や圧縮応力が生じる。そして、振動梁部７１ａ，７１ｂの共振周波数が変化する。
【００８８】
また、上記の例では、物理量検出素子７０として、いわゆる双音叉素子を用いた例について説明したが、可動部１４の変位に基づいて物理量を検出することができれば、物理量検出素子７０の形態は、特に限定されない。
【００８９】
また、図示はしないが、固定部２９，３９，５９，６９の各々は、複数設けられていてもよい。このような形態によれば、外部部材との固定強度を高めることができる。そのため、耐衝撃性の向上を図ることができる。
【００９０】
また、上記の例では、連結部４０が、第１支持部２０と第２支持部３０とを連結するように第１支持部２０および第２支持部３０から延出している形態について説明したが、連結部４０は、第１支持部２０および第２支持部３０の一方から延出していてもよい。また、連結部４０は、基部１０から直接延出していてもよい。
【００９１】
本実施形態に係る物理量検出デバイス１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００９２】
物理量検出デバイス１００によれば、第１延出部２２は、平面視において、基部１０から、基部１０よりも＋Ｙ軸方向に位置している第１折返し部２４まで延出している。第２延出部２６は、平面視において、第１折返し部２４から、第１折返し部２４よりも−Ｙ軸方向に位置している第１固定部２９まで、延出している。同様に、第３延出部３２は、平面視において、基部１０から、基部１０よりも＋Ｙ軸方向に位置している第２折返し部３４まで延出している。第４延出部３６は、平面視において、第２折返し部３４から、第２折返し部３４よりも−Ｙ軸方向に位置している第２固定部３９まで、延出している。そのため、第１固定部２９および第２固定部３９をパッケージや回路基板などの外部部材に固定して、物理量検出デバイス１００を実装する際に、構造体１０１（基部１０、継ぎ手部１２、可動部１４、支持部２０，３０，５０，６０、および連結部４０を含んで構成されている構造体）の線膨張係数と外部部材の線膨張係数との差により基部１０に応力が生じることを抑制できる。そのため、基部１０に生じる応力によって、物理量検出素子７０の共振周波数が変動することを抑制できる。その結果、物理量検出デバイス１００は、高い検出感度を有することができる。例えば、第１支持部および第２支持部が直線状に設けられている場合は、構造体の線膨張係数と外部部材の線膨張係数との差により基部に生じる応力によって、物理量検出素子の共振周波数が変動することがある。
【００９３】
さらに、物理量検出デバイス１００では、平面視において、第１延出部２２は、第２延出部２６側に曲がっており、第２延出部２６は、第１延出部２２側に曲がっている。これにより、第１延出部２２は、第２延出部２６に近い部分（第２部分）２２ｂを有し、第２延出部２６は、第１延出部２２に近い部分（第７部分）２６ｃを有することができる。そのため、例えば、物理量検出デバイス１００にＸ軸方向の衝撃が加えられた場合に、第２部分２２ｂと第７部分２６ｃとが接触することができる。これにより、可動部１４がＸ軸方向に変位することを抑制できる。その結果、例えば、可動部１４がＸ軸方向に過度に変位することによって、物理量検出デバイス１００が破損することを抑制できる。同様に、物理量検出デバイス１００では、例えば、Ｘ軸方向の衝撃が加えられた場合に、支持部３０の第２部分３２ｂと第７部分３６ｃとが接触することができる。これにより、可動部１４がＸ軸方向に変位することを抑制できる。
【００９４】
物理量検出デバイス１００によれば、第１延出部２２の第２部分２２ｂは、第１側面２１ｂを備えており、第２延出部２６の第７部分２６ｃは、第１側面２１ｂと対向している第２側面２１ｃを備えている。側面２１ｂ，２１ｃは、平坦な面である。そのため、例えば、物理量検出デバイス１００にＸ軸方向の衝撃が加えられた場合に、より確実に、可動部１４がＸ軸方向に変位することを抑制できる。同様に、第３延出部３２の第２部分３２ｂは、第３側面３１ｂを備えており、第４延出部３６の第７部分３６ｃは、第３側面３１ｂと対向している第４側面３１ｃを備えている。側面３１ｂ，３１ｃは、平坦な面である。そのため、例えば、物理量検出デバイス１００にＸ軸方向の衝撃が加えられた場合に、より確実に、可動部１４がＸ軸方向に変位することを抑制できる。
【００９５】
さらに、物理量検出デバイス１００では、第１支持部２０の第１部分２２ａの側面２１ａと、第１支持部２０の第１０部分２６ｆの側面２１ｄと、によって、物理量検出デバイス１００にＹ軸方向の衝撃が加えられた場合に、可動部１４がＹ軸方向に変位することを抑制できる。同様に、第２支持部３０の第１部分３２ａの側面３１ａと、第２支持部３０の第１０部分３６ｆの側面３１ｄと、によって、可動部１４がＹ軸方向に変位することを抑制できる。
【００９６】
さらに、物理量検出デバイス１００では、第３支持部５０の第２部分５２ｂの側面５１ａと、第３支持部５０の第６部分５２ｆの側面５１ｃと、によって、物理量検出デバイス１００にＸ軸方向の衝撃が加えられた場合に、可動部１４がＸ軸方向に変位することを抑制できる。同様に、第４支持部６０の第２部分６２ｂの側面６１ａと、第４支持部６０の第６部分６２ｆの側面６１ｃと、によって、可動部１４がＸ軸方向に変位することを抑制できる。
【００９７】
さらに、物理量検出デバイス１００では、第３支持部５０の第４部分５２ｄの側面５１ｂと、連結部４０の側面４１ａと、によって、物理量検出デバイス１００にＸ軸方向の衝撃が加えられた場合に、可動部１４がＸ軸方向に変位することを抑制できる。同様に、第４支持部６０の第４部分６２ｄの側面６１ｂと、連結部４０の側面４１ｂと、によって、可動部１４がＸ軸方向に変位することを抑制できる。
【００９８】
物理量検出デバイス１００によれば、平面視において、連結部４０から第３固定部５９まで延出している第３支持部５０は、曲がっており、連結部４０から第４固定部６９まで延出している第４支持部６０は、曲がっている。そのため、第３固定部５９および第４固定部６９をパッケージや回路基板などの外部部材に固定して、物理量検出デバイス１００を実装する際に、構造体１０１の線膨張係数と外部部材の線膨張係数との差により基板１０に生じる応力によって、物理量検出素子７０の共振周波数が変動することを抑制できる。
【００９９】
物理量検出デバイス１００によれば、第２延出部２６は、第１固定部２９から−Ｘ軸方向に延出する部分（第１０部分２６ｆ）を有し、第４延出部３６は、第２固定部３９から＋Ｘ軸方向に延出する部分（第１０部分３６ｆ）を有している。さらに、第３支持部５０は、第３固定部５９から−Ｙ軸方向に延出する部分（第６部分５２ｆ）を有し、第４支持部６０は、第４固定部６９から−Ｙ軸方向に延出する部分（第６部分６２ｆ）を有している。そのため、例えば、物理量検出デバイス１００に衝撃が加えられた場合に、支持部２０，３０，５０，６０によって、Ｘ軸方向の衝撃およびＹ軸方向の衝撃を緩和することができる。
【０１００】
物理量検出デバイス１００によれば、物理量検出デバイス１００の重心Ｇは、平面視において、固定部２９，３９，５９，６９に囲まれた範囲Ａ内に位置している。これにより、物理量検出デバイス１００は、安定して、パッケージなどの外部部材に固定されることができる。
【０１０１】
物理量検出デバイス１００によれば、第１支持部２０の厚さは、第１支持部２０の幅よりも大きく、第２支持部３０の厚さは、第２支持部３０の幅よりも大きい。そのため、物理量検出デバイス１００では、支持部２０，３０がＺ軸方向に変位することを抑制することができる。これにより、物理量検出デバイス１００は、例えば、高い検出感度を有することができる。さらに、物理量検出デバイス１００では、支持部５０，６０の厚さは、支持部５０，６０の幅よりも大きい。そのため、物理量検出デバイス１００では、支持部５０，６０がＺ軸方向に変位することを抑制することができる。
【０１０２】
２．  物理量検出デバイスの変形例
次に、本実施形態の変形例に係る物理量検出デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図７は、本実施形態の変形例に係る物理量検出デバイス２００を模式的に示す平面図である。図８は、本実施形態の変形例に係る物理量検出デバイス２００を模式的に示す平面図であって、図７で示す破線で囲まれた領域Ｂの拡大図である。なお、便宜上、図７では、質量部８０，８２を省略して図示している。また、図７および図８では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。
【０１０３】
以下、本実施形態の変形例に係る物理量検出デバイス２００において、本実施形態に係る物理量検出デバイス１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１０４】
物理量検出デバイス１００では、図３に示すように、例えば、第１支持部２０の第１部分２２ａと第２部分２２ｂとの接続部は、直角をなす角部を有していた。これに対し、物理量検出デバイス２００では、図７および図８に示すように、第１支持部２０の第１部分２２ａと第２部分２２ｂとの接続部は、直角をなす角部を有さずに、平面視において、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して傾斜した傾斜面２を有している。
【０１０５】
同様に、第１支持部２０のＸ軸方向またはＹ軸方向に延出している各部分の接続部、および支持部３０，５０，６０のＸ軸方向またはＹ軸方向に延出している各部分の接続部についても、傾斜面２を有している。さらに、基部１０、可動部１４、および連結部４０についても、直角をなす角部を有さずに、傾斜面２を有している。
【０１０６】
例えば、構造体１０１を、水晶のＺ軸に垂直な平面を主面とするＺ板をウェットエッチングすることによって形成した場合、上述のように、構造体１０１は、直角をなす角部を有さずに、傾斜面２を有する。
【０１０７】
傾斜面２は、図８に示すように平面視において、Ｘ軸またはＹ軸に平行な平坦面４（ＸＺ平面またはＹＺ平面に平行な面）に接続されている。すなわち、物理量検出デバイス２００では、傾斜面２同士は、接続されていない。
【０１０８】
物理量検出デバイス２００によれば、傾斜面２は、平坦面４に接続されており、傾斜面２同士は、接続されていない。すなわち、物理量検出デバイス２００では、支持部２０，３０，５０，６０の形状を、傾斜面２同士が接続されてないように設計している。例えば、傾斜面同士が接続されている形態では、衝撃が加わった場合、該衝撃によって、２つの傾斜面によって形成される角部に亀裂が生じる場合があり、物理量検出デバイスが破損する場合がある。物理量検出デバイス２００では、このような問題を回避することができる。
【０１０９】
なお、図９および図１０に示すように、傾斜面２の代わりに、平面視において、円弧の形状を有する曲面６が設けられていてもよい。なお、図１０は、図９で示す破線で囲まれた領域Ｃの拡大図である。
【０１１０】
３．  物理量検出器
次に、本実施形態に係る物理量検出器について、図面を参照しながら説明する。図１１は、本実施形態に係る物理量検出器３００を模式的に示す平面図である。図１２は、本実施形態に係る物理量検出器３００を模式的に示す図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。なお、図１１では、便宜上、リッド３３０の図示を省略している。
【０１１１】
物理量検出器３００は、図１１および図１２に示すように、本発明に係る物理量検出デバイスと、パッケージ３１０と、を含む。以下では、本発明に係る物理量検出デバイスとして、物理量検出デバイス１００を用いた例について説明する。
【０１１２】
パッケージ３１０は、物理量検出デバイス１００を収容している。パッケージ３１０は、パッケージベース３２０と、リッド３３０と、を有することができる。
【０１１３】
パッケージベース３２０には、凹部３２１が形成され、凹部３２１内に物理量検出デバイス１００が配置されている。パッケージベース３２０の平面形状は、凹部３２１内に物理量検出デバイス１００を配置することができれば、特に限定されない。パッケージベース３２０としては、例えば、セラミックグリーンシートを成形して積層し焼成した酸化アルミニウム質焼結体、水晶、ガラス、シリコンなどの材料を用いる。
【０１１４】
なお、パッケージベース３２０の材質は、物理量検出デバイス１００の構造体１０１の材質と同じであってもよいし、異なってもよいが、本発明は、パッケージベース３２０の材質と構造体１０１の材質とが異なることにより、パッケージベース３２０の線膨張係数と構造体１０１の線膨張係数とが異なる場合に、特に有効である。
【０１１５】
パッケージベース３２０は、パッケージベース３２０の内底面（凹部の内側の底面）３２２から、リッド３３０側に突出した段差部３２３を有することができる。段差部３２３は、例えば、凹部３２１の内壁に沿って設けられている。段差部３２３には、内部端子３４０，３４２が設けられている。
【０１１６】
内部端子３４０，３４２は、物理量検出デバイス１００の固定部２９，３９に設けられた外部接続端子７９ａ，７９ｂと対向する位置（平面視において重なる位置）に設けられている。例えば、外部接続端子７９ａは、内部端子３４０と電気的に接続され、外部接続端子７９ｂは、内部端子３４２と電気的に接続されている。
【０１１７】
パッケージベース３２０の外底面（内底面３２２と反対側の面）３２４には、外部の部材に実装される際に用いられる外部端子３４４，３４６が設けられている。外部端子３４４，３４６は、図示しない内部配線を介して内部端子３４０，３４２と電気的に接続されている。例えば、外部端子３４４は、内部端子３４０と電気的に接続され、外部端子３４６は、内部端子３４２と電気的に接続されている。
【０１１８】
内部端子３４０，３４２および外部端子３４４，３４６は、Ｗなどのメタライス層に、Ｎｉ、Ａｕなどの皮膜をめっきなどの方法により積層した金属膜からなる。
【０１１９】
パッケージベース３２０には、凹部３２１の底部にパッケージ３１０の内部（キャビティー）を封止する封止部３５０が設けられている。封止部３５０は、パッケージベース３２０に形成された貫通孔３２５内に配置されている。貫通孔３２５は、外底面３２４から内底面３２２まで貫通している。図示の例では、貫通孔３２５は、外底面３２４側の孔径が内底面３２２側の孔径より大きい段付きの形状を有している。封止部３５０は、貫通孔３２５に、例えば、Ａｕ／Ｇｅ合金、はんだなどからなる封止材を配置し、加熱溶融後、固化させることで形成される。封止部３５０は、パッケージ３１０の内部を気密に封止する構成である。
【０１２０】
支持部２０，３０，５０，６０の固定部２９，３９，５９，６９は、接合部材３４３を介して、パッケージベース３２０の段差部３２３に固定されている。これにより、物理量検出デバイス１００は、パッケージベース３２０に実装され、パッケージ３１０内に収容される。
【０１２１】
固定部２９，３９が段差部３２３に固定されることにより、固定部２９，３９に設けられた外部接続端子７９ａ，７９ｂと、段差部３２３に設けられた内部端子３４０，３４２とは、接合部材３４３を介して、電気的に接続される。接合部材３４３としては、例えば、金属フィラーなどの導電性物質が混合されたシリコーン樹脂系の導電性接着剤を用いる。
【０１２２】
リッド３３０は、パッケージベース３２０の凹部３２１を覆って設けられている。リッド３３０の形状は、例えば、板状である。リッド３３０としては、例えば、パッケージベース３２０と同じ材料や、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼などの金属を用いる。リッド３３０は、例えば、シームリング、低融点ガラス、接着剤などの接合部材３３２を介して、パッケージベース３１０に接合されている。
【０１２３】
リッド３３０をパッケージベース３１０接合した後、パッケージ３１０の内部が減圧された状態（真空度の高い状態）で、貫通孔３２５内に封止材を配置し、加熱溶融後、固化させて封止部３５０を形成することにより、パッケージ３１０内を気密に封止することができる。パッケージ３１０の内部は、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填されていてもよい。
【０１２４】
物理量検出器３００において、外部端子３４４，３４６、内部端子３４０，３４２、外部接続端子７９ａ，７９ｂ、接続端子７６ａ，７６ｂなどを経由して、物理量検出デバイス１００の励振電極に駆動信号がされると、物理量検出素子１００の振動梁部７１ａ，７１ｂは、所定の周波数で振動（共振）する。そして、物理量検出器３００は、印加される加速度に応じて変化する物理量検出素子１００の共振周波数を出力信号として、出力することができる。
【０１２５】
物理量検出器３００によれば、高い検出感度を有することができる物理量検出デバイス１００を含む。そのため、物理量検出器３００は、高い検出感度を有することができる。
【０１２６】
なお、図示はしないが、物理量検出デバイス１００が配置される凹部は、パッケージベース３２０およびリッド３３０の両方に形成されていてもよいし、リッド３３０にのみ形成されていてもよい。
【０１２７】
４．  電子機器
次に、本実施形態に係る電子機器について説明する。以下では、本実施形態に係る電子機器として、本発明に係る物理検出デバイス（以下の例では物理検出デバイス１００）を含む傾斜計について、図面を参照しながら説明する。図１３は、本実施形態に係る傾斜計４００を模式的に示す斜視図である。
【０１２８】
傾斜計４００は、図１３に示すように、物理量検出デバイス１００を、傾斜センサーとして含んでいる。
【０１２９】
傾斜計４００は、例えば、山の斜面、道路の法面、盛土の擁壁面などの被計測場所に設置される。傾斜計４００は、外部からケーブル４１０を介して電源が供給され、または電源を内蔵し、図示しない駆動回路によって物理量検出デバイス１００に駆動信号が送られている。
【０１３０】
そして、傾斜計４００は、図示しない検出回路によって、物理量検出デバイス１００に加わる重力加速度に応じて変化する共振周波数から、傾斜計４００の姿勢の変化（傾斜計４００に対する重力加速度が加わる方向の変化）を検出し、それを角度に換算して、例えば、無線などで基地局にデータ転送する。これにより、傾斜計４００は、異常の早期発見に貢献することができる。
【０１３１】
傾斜計４００によれば、高い検出感度を有することができる物理量検出デバイス１００を含む。そのため、傾斜計４００は、高い検出感度を有することができる。
【０１３２】
本発明に係る物理量検出デバイスは、上記の傾斜計に限らず、地震計、ナビゲーション装置、姿勢制御装置、ゲームコントローラー、携帯電話などの加速度センサー、傾斜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および変形例で説明した効果を奏する電子機器を提供することができる。
【０１３３】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１３４】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１３５】
２…傾斜面、４…平坦面、６…曲面、１０…基部、１０ａ，１０ｂ…主面、１２…継ぎ手部、１２ａ，１２ｂ…溝部、２０…第１支持部、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ…側面、２２…第１延出部、２２ａ…第１部分、２２ｂ…第２部分、２２ｃ…第３部分、２２ｄ…第４部分、２４…第１折返し部、２６…第２延出部、２６ａ…第５部分、２６ｂ…第６部分、２６ｃ…第７部分、２６ｄ…第８部分、２６ｅ…第９部分、２６ｆ…第１０部分、２９…第１固定部、３０…第２支持部、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ…側面、３２…第３延出部、３２ａ…第１部分、３２ｂ…第２部分、３２ｃ…第３部分、３２ｄ…第４部分、３４…第２折返し部、３６…第４延出部、３６ａ…第５部分、３６ｂ…第６部分、３６ｃ…第７部分、３６ｄ…第８部分、３６ｅ…第９部分、３６ｆ…第１０部分、３９…第２固定部、４０…連結部、４１ａ，４１ｂ…側面、４２ａ…第１部分、４２ｂ…第２部分、４２ｃ…第３部分、５０…第３支持部、５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…側面、５２ａ…第１部分、５２ｂ…第２部分、５２ｃ…第３部分、５２ｄ…第４部分、５２ｅ…第５部分、５２ｆ…第６部分、５９…第３固定部、６０…第４支持部、６１ａ，６１ｂ，６１ｃ…側面、６２ａ…第１部分、６２ｂ…第２部分、６２ｃ…第３部分、６２ｄ…第４部分、６２ｅ…第５部分、６２ｆ…第６部分、６９…第４固定部、７０…物理量検出素子、７１ａ，７１ｂ…振動梁部、７２ａ，７２ｂ…ベース部、７４ａ，７４ｂ…引き出し電極、７６ａ，７６ｂ…接続端子、７８…ワイヤー、７９ａ，７９ｂ…外部接続端子、８０，８２…質量部、８４，８６…接合部材、１００…物理量検出デバイス、１０１…構造体、２００…物理量検出デバイス、３００…物理量検出器、３１０…パッケージ、３２０…パッケージベース、３２１…凹部、３２２…内底面、３２３…段差部、３２４…外底面、３２５…貫通孔、３３０…リッド、３３２…接合部材、３４０，３４２…内部端子、３４３…接合部材、３４４，３４６…外部端子、３５０…封止部、４００…傾斜計、４１０…ケーブル
【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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