(57)【要約】【課題】検出感度を十分に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。【解決手段】基部と、前記基部から第１方向に延出し、前記基部の厚さ方向に貫通している少なくとも１つの第１貫通孔が設けられている駆動振動腕と、を備え、前記厚さ方向から見た平面視において、前記第１貫通孔の前記第１方向に沿った長さをＨＬとし、前記第１貫通孔の前記第１方向に直交する方向に沿った長さをＨＷとしたとき、ＨＬ／ＨＷが１．３以上３．０以下であることを特徴とするセンサー素子。【選択図】図３
2018105809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
前記基部から第１方向に延出し、前記基部の厚さ方向に貫通している第１貫通孔が設けられている駆動振動腕と、を備え、
前記厚さ方向から見た平面視において、前記第１貫通孔の前記第１方向に沿った長さをＨＬとし、前記第１貫通孔の前記第１方向に直交する方向に沿った長さをＨＷとしたとき、
ＨＬ／ＨＷが１．３以上３．０以下であることを特徴とするセンサー素子。
【請求項２】
前記駆動振動腕が前記第１貫通孔を複数備える請求項１に記載のセンサー素子。
【請求項３】
前記平面視において、互いに隣り合う２つの前記第１貫通孔の間の位置における前記駆動振動腕の前記第１方向に直交する方向に沿った幅は、前記第１貫通孔の位置における前記駆動振動腕の前記第１方向に直交する方向に沿った幅よりも大きい請求項２に記載のセンサー素子。
【請求項４】
前記第１貫通孔は、前記平面視で８角形以上の多角形、流線形および楕円形のうちのいずれかの形状である請求項１ないし３のいずれか１項に記載のセンサー素子。
【請求項５】
前記駆動振動腕は、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１ないし４のいずれか１項に記載のセンサー素子。
【請求項６】
前記基部から第２方向に延出し、前記厚さ方向に貫通している第２貫通孔が設けられている検出振動腕を備え、
前記平面視において、前記第２貫通孔の前記第２方向に沿った長さをＨＬ２とし、前記第２貫通孔の前記第２方向に直交する方向に沿った長さをＨＷ２としたとき、
ＨＬ２／ＨＷ２がＨＬ／ＨＷよりも大きい請求項１ないし５のいずれか１項に記載のセンサー素子。
【請求項７】
前記検出振動腕が前記第２貫通孔を複数備える請求項６に記載のセンサー素子。
【請求項８】
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検出振動腕の前記第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検出振動腕の前記第２方向に直交する方向に沿った幅よりも大きい請求項７に記載のセンサー素子。
【請求項９】
前記第１方向および前記第２方向は、互いに逆方向である請求項６ないし８のいずれか１項に記載のセンサー素子。
【請求項１０】
前記第２貫通孔は、前記平面視で、前記第２方向に沿った２つの辺と、前記第２方向に直交する方向に沿った２つの辺とを有する形状である請求項６ないし９のいずれか１項に記載のセンサー素子。
【請求項１１】
前記検出振動腕は、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６ないし１０のいずれか１項に記載のセンサー素子。
【請求項１２】
前記駆動振動腕は、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、一定であるか、または、前記検出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１１に記載のセンサー素子。
【請求項１３】
前記基部は、第３方向に延在し、前記厚さ方向に貫通している第３貫通孔が設けられている支持腕を備え、
前記平面視において、前記第３貫通孔の前記第３方向に沿った長さをＨＬ３とし、前記第３貫通孔の前記第３方向に直交する方向に沿った長さをＨＷ３としたとき、
ＨＬ３／ＨＷ３がＨＬ／ＨＷよりも大きい請求項６ないし１２のいずれか１項に記載のセンサー素子。
【請求項１４】
前記第１方向および前記第２方向は、互いに平行であり、かつ、前記第３方向に直交する請求項１３に記載のセンサー素子。
【請求項１５】
請求項１ないし１４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。
【請求項１６】
請求項１ないし１４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。
【請求項１７】
請求項１ないし１４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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
このような物理量センサーは、例えば、特許文献１に開示されているような振動素子を備える。特許文献１に記載の振動素子は、基部と、基部から延出した駆動腕および検出腕と、を備える。このような振動素子では、駆動腕を屈曲振動させ、その状態で駆動腕が所定方向の角速度を受けると、駆動腕にコリオリ力が作用し、それに伴って、検出腕が屈曲振動する。このような検出腕の屈曲振動を検出することにより、角速度を検出することができる。また、特許文献１に記載の振動素子では、振動素子のインピーダンスを低くしたり、検出感度を向上させたりする目的で、駆動腕および検出腕のそれぞれに貫通孔が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−６１７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来では、例えば、特許文献１に記載されているような振動素子において、駆動腕に設けた貫通孔の大きさによっては、駆動腕の駆動振動のＱ値が過度に低くなる場合があり、検出感度を十分に向上させることが難しいという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、検出感度を十分に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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、
前記基部から第１方向に延出し、前記基部の厚さ方向に貫通している第１貫通孔が設けられている駆動振動腕と、を備え、
前記厚さ方向から見た平面視において、前記第１貫通孔の前記第１方向に沿った長さをＨＬとし、前記第１貫通孔の前記第１方向に直交する方向に沿った長さをＨＷとしたとき、
ＨＬ／ＨＷが１．３以上３．０以下であることを特徴とする。
【０００８】
このようなセンサー素子によれば、駆動振動腕に貫通孔（第１貫通孔）を設けることで、駆動振動腕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における励振の電界効率を高めることができ、駆動振動腕の駆動振動のＱ値を向上させることができる。特に、ＨＬ／ＨＷを１．３以上３．０以下とすることで、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。
【０００９】
本発明のセンサー素子では、前記駆動振動腕が前記第１貫通孔を複数備えることが好ましい。
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ることができる。
【００１０】
本発明のセンサー素子では、前記平面視において、互いに隣り合う２つの前記第１貫通孔の間の位置における前記駆動振動腕の前記第１方向に直交する方向に沿った幅は、前記第１貫通孔の位置における前記駆動振動腕の前記第１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。
【００１１】
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。
【００１２】
本発明のセンサー素子では、前記第１貫通孔は、前記平面視で８角形以上の多角形、流線形および楕円形のうちのいずれかの形状であることが好ましい。
【００１３】
これにより、駆動振動腕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、駆動振動腕の駆動振動のＱ値をより向上させることができる。
【００１４】
本発明のセンサー素子では、前記駆動振動腕は、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。
【００１５】
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より高めることができる。
【００１６】
本発明のセンサー素子では、前記基部から第２方向に延出し、前記厚さ方向に貫通している第２貫通孔が設けられている検出振動腕を備え、
前記平面視において、前記第２貫通孔の前記第２方向に沿った長さをＨＬ２とし、前記第２貫通孔の前記第２方向に直交する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。
【００１７】
これにより、検出振動腕における検出の電界効率を高めるとともに、検出振動腕の検出振動のＱ値を小さくする（これにより、検出振動腕が駆動振動腕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。
【００１８】
本発明のセンサー素子では、前記検出振動腕が前記第２貫通孔を複数備えることが好ましい。
これにより、検出振動腕における検出の電界効率をより高めることができる。
【００１９】
本発明のセンサー素子では、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検出振動腕の前記第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検出振動腕の前記第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。
【００２０】
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。
【００２１】
本発明のセンサー素子では、前記第１方向および前記第２方向は、互いに逆方向であることが好ましい。
【００２２】
これにより、優れた検出感度を有する、いわゆるＨ型のセンサー素子を実現することができる。
【００２３】
本発明のセンサー素子では、前記第２貫通孔は、前記平面視で、前記第２方向に沿った２つの辺と、前記第２方向に直交する方向に沿った２つの辺とを有する形状であることが好ましい。
これにより、検出振動腕における検出の電界効率をより高めることができる。
【００２４】
本発明のセンサー素子では、前記検出振動腕は、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。
【００２５】
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より高めることができる。
【００２６】
本発明のセンサー素子では、前記駆動振動腕は、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、一定であるか、または、前記検出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。
【００２７】
これにより、駆動振動腕の不要振動を低減し、その結果、検出感度をより向上させることができる。
【００２８】
本発明のセンサー素子では、前記基部は、第３方向に延在し、前記厚さ方向に貫通している第３貫通孔が設けられている支持腕を備え、
前記平面視において、前記第３貫通孔の前記第３方向に沿った長さをＨＬ３とし、前記第３貫通孔の前記第３方向に直交する方向に沿った長さをＨＷ３としたとき、
ＨＬ３／ＨＷ３がＨＬ／ＨＷよりも大きいことが好ましい。
【００２９】
これにより、支持腕の振動のＱ値を小さくする（これにより、支持腕の不要振動が低減される）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。
【００３０】
本発明のセンサー素子では、前記第１方向および前記第２方向は、互いに平行であり、かつ、前記第３方向に直交することが好ましい。
【００３１】
これにより、優れた検出感度を有する、いわゆるダブルＴ型のセンサー素子を実現することができる。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】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】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１中のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】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６】図５に示す第１貫通孔の他の形状を説明するための図である。
【図７】図５に示す第１貫通孔の他の形状を説明するための図である。
【図８】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９】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１０】本発明の第３実施形態に係るセンサー素子を示す平面図である。
【図１１】図１０中のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１２】図１０中のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１３】図１０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１４】図１０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１５】本発明の物理量センサーの一例を示す斜視図である。
【図１６】図１５に示す物理量センサーの断面図である。
【図１７】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。
【図１８】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。
【図１９】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。
【図２０】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。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
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。
【００３７】
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Ａ−Ａ線断面図である。図３は、図１中のＢ−Ｂ線断面図である。図４は、図１中のＣ−Ｃ線断面図である。
【００３８】
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。
【００３９】
図１に示すセンサー素子１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１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２〜図４参照）と、を有している。以下、まず、センサー素子１の概略構成について説明する。
【００４０】
−圧電基板−
圧電基板２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２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２を水晶で構成した場合について説明する。
【００４１】
圧電基板２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２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２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２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。
【００４２】
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１に示すように、左右対称に形成されている。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
−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１、図２、図３および図４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。
【００５３】
図２および図３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。
【００５４】
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。
【００５５】
駆動信号端子３１３は、図１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。
【００５６】
図４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。
【００５７】
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。
【００５８】
検出信号端子３２３は、図１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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
以上、センサー素子１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１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１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。
【００６２】
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１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１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。
【００６３】
（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。
【００６４】
図５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６は、図５に示す第１貫通孔の他の形状を説明するための図である。図７は、図５に示す第１貫通孔の他の形状を説明するための図である。図８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。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軸が図示されており、また、電極の図示を省略している。
【００６５】
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。
【００６６】
前述したように、センサー素子１は、基部２１（連結腕２１２を含む）と、基部２１（連結腕２１２の途中）から「第１方向」であるｙ軸方向に延出している駆動振動腕２２１と、を備える。ここで、駆動振動腕２２１には、図５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「第１貫通孔」である貫通孔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。
【００６７】
特に、センサー素子１では、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（第１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／ＨＷが１．３以上３．０以下である。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。
【００６８】
これに対し、ＨＬ／ＨＷが１．３よりも小さくなると、長さＨＬが短くなることによって貫通孔２２１３内に設ける駆動信号電極３１１または駆動接地電極３１２のｙ軸方向での長さも短くなるとともに駆動振動腕２２１の貫通孔２２１３が設けられていない部分のｙ軸方向での長さが長くなるため、前述した効果（熱弾性損失の低減および電界効率の向上）を十分に発揮させることが難しい。一方、ＨＬ／ＨＷが３．０よりも大きくなると、駆動振動腕２２１の剛性が極端に低くなるため、駆動振動腕２２１の駆動振動モード以外の振動モードが発生しやすくなり、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ってＱ値が低下して、駆動振動腕２２１の不要振動によるノイズが増加し、その結果、検出感度が極端に低下してしまう。
【００６９】
また、センサー素子１は、前述したように、１つの駆動振動腕２２１が貫通孔２２１３（第１貫通孔）を複数備える。これにより、貫通孔２２１３の数に応じて駆動信号電極３１１と駆動接地電極３１２とが対向する面積を大きくすることができ、駆動振動腕２２１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２２１３は、駆動振動腕２２１の延出方向に並んでおり、互いに隣り合う２つの貫通孔２２１３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２２１３を複数備える場合において、駆動振動腕２２１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。
【００７０】
本実施形態では、貫通孔２２１３のｘ軸方向での幅（長さ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（第１貫通孔）は、平面視で１２角形をなしている。ここで、各貫通孔２２１３の平面視での輪郭は、ｙ軸方向に沿った２つの第１の辺と、ｘ軸方向に沿った２つ第２の辺と、２つの第１の辺に接続されている４つの第３の辺と、２つの第２の辺と４つの第３の辺とを接続している４つの第４の辺と、を有する。そして、各第２の辺の長さは、各第１の辺の長さよりも長い。また、各第３の辺の長さは、各第４の辺の長さよりも長い。
【００７１】
このように貫通孔２２１３が平面視で８角形以上の多角形（図示では１２角形）であることにより、駆動信号電極３１１と駆動接地電極３１２との対向する面積を大きくしつつ、駆動振動腕２２１の駆動振動に伴って貫通孔２２１３の周辺部に生じる熱（弾性熱）を低減し、駆動振動腕２２１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２２１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２２１３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。
【００７２】
これに対し、例えば、図６に示す貫通孔２２１３Ｘ１のように幅（ＨＷ）が一定であると、駆動信号電極３１１と駆動接地電極３１２とが実質的に対向する面積（駆動力に寄与する電界が生じる領域）を大きくすることができるものの、前述したような貫通孔２２１３を設けた場合に比べて、腕部２２１１の駆動振動における熱弾性損失が大きくなる。これは、平面視における貫通孔２２１３の角部において、駆動振動腕２２１の駆動振動に伴って生じる応力が大きいため、腕部２２１１の幅方向での一方側と他方側とでの温度差が大きくなるためである。
【００７３】
また、図７に示す貫通孔２２１３Ｘ２のように、前述した貫通孔２２１３Ｘ１の角部を単に切り欠いた形状とすると、腕部２２１１の駆動振動における熱弾性損失を小さくすることができたとしても、駆動信号電極３１１と駆動接地電極３１２との対向する面積が小さくなってしまう。
【００７４】
このようなことから、貫通孔２２１３（第１貫通孔）は、平面視で８角形以上（より好ましくは１２角形以上）の多角形、流線型、楕円形のうちのいずれかの形状であることが好ましい。すなわち、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、図示では、貫通孔２２１３の平面視形状がｙ軸方向で対称であるが非対称であってもよい。また、貫通孔２２１３の平面視形状は、駆動振動腕２２１の不要振動を低減する観点から、ｘ軸方向で対称であることが好ましい。
【００７５】
また、図２に示すように、駆動振動腕２２１は、ｙ軸方向（第１方向）に垂直な断面で見たとき、貫通孔２２１３（第１貫通孔）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（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（幅Ｗ１）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Ｗ１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。
【００７６】
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。
【００７７】
また、図５に示すように、駆動振動腕２２１の腕部２２１１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。そのため、平面視において、互いに隣り合う２つの貫通孔２２１３（第１貫通孔）の間の位置における駆動振動腕２２１のｙ軸方向（第１方向）に直交する方向（ｘ軸方向）に沿った幅Ｗ３は、貫通孔２２１３（第１貫通孔）の位置における駆動振動腕２２１のｙ軸方向（第１方向）に直交する方向（ｘ軸方向）に沿った幅Ｗ４よりも大きい。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。なお、幅Ｗ３は、平面視において、互いに隣り合う２つの貫通孔２２１３の間の位置における駆動振動腕２２１のｙ軸方向に直交する方向に沿った幅の値の平均値である。
【００７８】
ここで、突出部２２１６のｙ軸方向での長さＬ２は、互いに隣り合う２つの貫通孔２２１３間の長さＬ１よりも大きい。これにより、駆動振動腕２２１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２２１６がない場合に比べて、駆動振動腕２２１の耐衝撃性を高めることができる。
【００７９】
また、突出部２２１６のｘ軸方向での長さＬ３は、特に限定されないが、幅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２２１の必要以上の剛性の増加を抑えつつ、駆動振動腕２２１の耐衝撃性を高めることができる。
【００８０】
また、突出部２２１６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２２１が駆動振動したときに駆動振動腕２２１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２２１６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。
【００８１】
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により腕部２２１１と基部２１との間の応力を低減し、駆動振動腕２２１の耐衝撃性を高めることができる。また、テーパー部２２１５により腕部２２１１と幅広部２２１２との間の応力を低減し、この点でも、駆動振動腕２２１の耐衝撃性を高めることができる。
【００８２】
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。
【００８３】
前述したように、センサー素子１は、基部２１（本体部２１１）から「第２方向」である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８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「第２貫通孔」である貫通孔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。
【００８４】
特に、センサー素子１では、平面視において、貫通孔２３１３（第２貫通孔）のｙ軸方向（第２方向）に沿った長さをＨＬ２とし、貫通孔２３１３（第２貫通孔）のｙ軸方向（第２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。
【００８５】
また、センサー素子１は、１つの検出振動腕２３１が貫通孔２３１３（第２貫通孔）を複数備える。これにより、貫通孔２３１３の数に応じて検出信号電極３２１と検出接地電極３２２とが対向する面積を大きくすることができ、検出振動腕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２３１３は、検出振動腕２３１の延出方向に並んでおり、互いに隣り合う２つの貫通孔２３１３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２３１３を複数備える場合において、検出振動腕２３１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。
【００８６】
また、本実施形態では、１つの検出振動腕２３１に設けられている貫通孔２３１３の数が、１つの駆動振動腕２２１に設けられている貫通孔２２１３の数よりも少ない。これにより、検出振動腕２３１に貫通孔２３１３を複数設けた場合においても、貫通孔２３１３のｙ軸方向での長さＨＬ２を貫通孔２２１３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２３１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２３１３のｙ軸方向での長さＨＬ２が長くなるほど、検出振動腕２３１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。
【００８７】
本実施形態では、貫通孔２３１３（第２貫通孔）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２３１３（第２貫通孔）は、平面視で、ｙ軸方向（第２方向）に沿った２つの辺と、ｙ軸方向（第２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、検出信号電極３２１と検出接地電極３２２との対向する面積を大きくし、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。なお、貫通孔２３１３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２３１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２３１３を形成しやすいという利点がある。
【００８８】
また、図４に示すように、検出振動腕２３１は、ｙ軸方向（第２方向）に垂直な断面で見たとき、貫通孔２３１３（第２貫通孔）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（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（例えば貫通孔２３１３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、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。
【００８９】
ここで、前述したように、駆動振動腕２２１は、ｙ軸方向（第１方向）に垂直な断面で見たとき、貫通孔２２１３（第１貫通孔）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（第１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。
【００９０】
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。
【００９１】
また、図８に示すように、検出振動腕２３１の腕部２３１１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。そのため、平面視において、互いに隣り合う２つの貫通孔２３１３（第２貫通孔）の間の位置における検出振動腕２３１のｙ軸方向（第２方向）に直交する方向（ｘ軸方向）に沿った幅は、貫通孔２３１３（第２貫通孔）の位置における検出振動腕２３１のｙ軸方向（第２方向）に直交する方向（ｘ軸方向）に沿った幅よりも大きい。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。なお、検出振動腕２３１における突出部２３１６の構成は、前述した駆動振動腕２２１における突出部２２１６の構成と同様である。また、平面視において、互いに隣り合う２つの貫通孔２３１３の間の位置における検出振動腕２３１のｙ軸方向に直交する方向に沿った幅は、当該幅の値の平均値である。
【００９２】
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により腕部２３１１と基部２１との間の応力を低減し、検出振動腕２３１の耐衝撃性を高めることができる。また、テーパー部２３１５により腕部２３１１と幅広部２３１２との間の応力を低減し、この点でも、検出振動腕２３１の耐衝撃性を高めることができる。
【００９３】
＜第２実施形態＞
図９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。なお、図９では、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。また、図９では、説明の便宜上、各電極の図示を省略している。
【００９４】
図９に示すセンサー素子１Ａは、圧電基板２Ａを備えており、この圧電基板２Ａは、前述した第１実施形態の基部２１に代えて、基部２１Ａを備える以外は、第１実施形態の圧電基板２と同様である。
【００９５】
基部２１Ａ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２１２Ａ（支持腕）と、本体部２１１から＋ｘ軸方向に延出している連結腕２１３Ａ（支持腕）と、を有している。そして、連結腕２１２Ａには、ｚ軸方向に貫通している貫通孔２１２１が設けられている。同様に、連結腕２１３Ａには、ｚ軸方向に貫通している貫通孔２１３１が設けられている。
【００９６】
このように、基部２１Ａは、ｘ軸方向（第３方向）に延在し、基部２１Ａの厚さ方向に貫通している少なくとも１つ（図示では１つ）の「第３貫通孔」である貫通孔２１２１、２１３１が設けられている「支持腕」である連結腕２１２Ａ、２１３Ａを備える。このような連結腕２１２Ａ、２１３Ａに設けられている貫通孔２１２１、２１３１においては、平面視において、貫通孔２１２１、２１３１（第３貫通孔）のｘ軸方向（第３方向）に沿った長さをＨＬ３とし、貫通孔２１２１、２１３１（第３貫通孔）のｘ軸方向（第３方向）に直交する方向（ｙ軸方向）に沿った長さをＨＷ３としたとき、ＨＬ３／ＨＷ３がＨＬ／ＨＷよりも大きいことが好ましい。これにより、連結腕２１２Ａ、２１３Ａの振動のＱ値を小さくする（これにより、連結腕２１２Ａ、２１３Ａの不要振動が低減される）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。
【００９７】
ここで、駆動振動腕２２１の延出方向である「第１方向」および検出振動腕２３１の延出方向である「第２方向」は、互いに平行であり、かつ、連結腕２１２Ａ、２１３Ａの延在方向である「第３方向」に直交する。これにより、優れた検出感度を有する、いわゆるダブルＴ型のセンサー素子１Ａを実現することができる。
【００９８】
＜第３実施形態＞
図１０は、本発明の第３実施形態に係るセンサー素子を示す平面図である。図１１は、図１０中のＤ−Ｄ線断面図である。図１２は、図１０中のＥ−Ｅ線断面図である。
【００９９】
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１０では、説明の便宜上、各電極の図示を省略している。
【０１００】
図１０に示すセンサー素子１Ｂ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１Ｂは、圧電基板４と、圧電基板４に形成された電極（図１１および図１２参照）と、を有している。
【０１０１】
−圧電基板−
圧電基板４は、前述した第１実施形態の圧電基板２と同様、Ｚカット水晶板で構成されている。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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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と、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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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１Ｂ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１Ｂの小型化を図ることができる。
【０１１５】
−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１０、図１１および図１２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と、第２検出信号端子５２６と、検出接地端子５２７と、を有している。
【０１１６】
図１１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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
駆動信号端子５１３は、図１０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。
【０１１９】
図１２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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
第１検出信号端子５２５は、図１０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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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１Ｂの構成について説明した。
【０１２４】
以上説明したように構成されたセンサー素子１Ｂでは、センサー素子１Ｂ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１０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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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１Ｂ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１０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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
（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。
【０１２９】
図１３は、図１０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１４は、図１０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軸が図示されており、また、電極の図示を省略している。
【０１３０】
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。
【０１３１】
前述したように、センサー素子１Ｂは、基部４１と、基部４１から「第１方向」であるｙ軸方向に延出している駆動振動腕４２１と、を備える。ここで、駆動振動腕４２１には、図１３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「第１貫通孔」である貫通孔４２１３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。
【０１３２】
特に、センサー素子１Ｂでは、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）に沿った長さをＨＷとしたとき、ＨＬ／ＨＷが１．３以上３．０以下である。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。
【０１３３】
本実施形態では、貫通孔４２１３のｘ軸方向での幅は、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（第１貫通孔）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２２１と同様、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。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。
【０１３４】
また、図１３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、突出部４２１６が設けられている。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。
【０１３５】
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、４２１５により、駆動振動腕４２１の耐衝撃性を高めることができる。
【０１３６】
なお、図示では、駆動振動腕４２１は、ｙ軸方向に垂直な断面で見たとき、貫通孔４２１３により２分されている２つの壁部のそれぞれの厚さが、ｚ軸方向での一方側から他方側に向けて一定であるが、前述した第１実施形態の駆動振動腕２２１と同様に、当該２つの壁部のそれぞれの厚さがｚ軸方向での一方側から他方側に向けて減少（または増加）していてもよい。
【０１３７】
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。
【０１３８】
前述したように、センサー素子１Ｂは、基部４１から「第２方向」である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１４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「第２貫通孔」である貫通孔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。
【０１３９】
特に、センサー素子１Ｂでは、平面視において、貫通孔４３１３（第２貫通孔）のｙ軸方向（第２方向）に沿った長さをＨＬ２とし、貫通孔４３１３（第２貫通孔）のｙ軸方向（第２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。
【０１４０】
ここで、駆動振動腕４２１の延出方向である「第１方向」および検出振動腕４３１の延出方向である「第２方向」は、互いに逆方向（−ｙ軸方向と＋ｙ軸方向）である。これにより、優れた検出感度を有する、いわゆるＨ型のセンサー素子１Ｂを実現することができる。
【０１４１】
また、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、突出部４３１６が設けられている。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。
【０１４２】
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、４３１５により、検出振動腕４３１の耐衝撃性を高めることができる。
【０１４３】
なお、図示では、検出振動腕４３１は、ｙ軸方向に垂直な断面で見たとき、貫通孔４３１３により２分されている２つの壁部のそれぞれの厚さが、ｚ軸方向での一方側から他方側に向けて一定であるが、前述した第１実施形態の検出振動腕２３１と同様に、当該２つの壁部のそれぞれの厚さがｚ軸方向での一方側から他方側に向けて減少（または増加）していてもよい。
【０１４４】
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。
【０１４５】
図１５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１６は、図１５に示す物理量センサーの断面図である。なお、図１５では、説明の便宜上、リッド６２の図示を省略している。
【０１４６】
図１５および図１６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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
ここで、センサー素子７Ｘ、７Ｙは、それぞれ、前述した第３実施形態のセンサー素子１Ｂである。そして、センサー素子７Ｘは、Ｘ軸周りの角速度ωＸ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ωＹ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１実施形態のセンサー素子１であり、Ｚ軸周りの角速度ωＺを検出するように配置されている。なお、センサー素子７Ｚが第２実施形態のセンサー素子１Ａであってもよい。
【０１５５】
以上のような物理量センサー１０は、センサー素子１、１Ｂを備える。これにより、センサー素子１、１Ｂ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、１Ｂのうちの少なくとも１つを備えていればよい。
【０１５６】
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。
【０１５７】
３．電子機器
次いで、本発明の電子機器について、図１７〜図１９に基づき、詳細に説明する。
【０１５８】
図１７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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
図１８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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
図１９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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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または１Ｂを用いてもよい。
【０１６９】
なお、本発明の電子機器は、図１７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１８の携帯電話機、図１９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。
【０１７０】
４．移動体
次いで、本発明の移動体について、図２０に基づき、詳細に説明する。
図２０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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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または１Ｂを用いてもよい。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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駆動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。
【符号の説明】
【０１７９】
１…センサー素子、１Ａ…センサー素子、１Ｂ…センサー素子、２…圧電基板、２Ａ…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、２１Ａ…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（支持腕）、２１２Ａ…連結腕（支持腕）、２１３…連結腕（支持腕）、２１３Ａ…連結腕（支持腕）、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、４２２…駆動振動腕、４３１…検出振動腕、４３２…検出振動腕、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、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、２１２１…貫通孔（第１貫通孔）、２１３１…貫通孔（第１貫通孔）、２２１１…腕部、２２１１ａ…壁部、２２１１ｂ…壁部、２２１２…幅広部、２２１３…貫通孔（第２貫通孔）、２２１３Ｘ１…貫通孔、２２１３Ｘ２…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（第２貫通孔）、２２３１…腕部、２２３２…幅広部、２２３３…貫通孔（第２貫通孔）、２２４１…腕部、２２４２…幅広部、２２４３…貫通孔（第２貫通孔）、２３１１…腕部、２３１１ａ…壁部、２３１１ｂ…壁部、２３１２…幅広部、２３１３…貫通孔（第３貫通孔）、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（第３貫通孔）、４２１１…腕部、４２１２…幅広部、４２１３…貫通孔（第１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１貫通孔）、４３１１…腕部、４３１２…幅広部、４３１３…貫通孔（第２貫通孔）、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２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、ωＸ…角速度、ωＹ…角速度、ωＺ…角速度、ωｙ…角速度、ωｚ…角速度、Ｌ１…長さ、Ｌ２…長さ、Ｌ３…長さ、Ｗ１…厚さ、Ｗ２…厚さ、Ｗ３…幅、Ｗ４…幅、ＨＬ…長さ、ＨＷ…長さ、ＨＬ２…長さ、ＨＷ２…長さ
【図１】
2018105809.tif 000003
【図２】
2018105809.tif 000004
【図３】
2018105809.tif 000005
【図４】
2018105809.tif 000006
【図５】
2018105809.tif 000007
【図６】
2018105809.tif 000008
【図７】
2018105809.tif 000009
【図８】
2018105809.tif 000010
【図９】
2018105809.tif 000011
【図１０】
2018105809.tif 000012
【図１１】
2018105809.tif 000013
【図１２】
2018105809.tif 000014
【図１３】
2018105809.tif 000015
【図１４】
2018105809.tif 000016
【図１５】
2018105809.tif 000017
【図１６】
2018105809.tif 000018
【図１７】
2018105809.tif 000019
【図１８】
2018105809.tif 000020
【図１９】
2018105809.tif 000021
【図２０】
2018105809.tif 000022