(57)【要約】【課題】本発明は、各種電子機器に用いられる物理量センサ及びこれに用いられる物理量検出素子に関し、検出レベルの向上を目的とするものである。【解決手段】この目的を達成するために、本発明の物理量検出素子は、固定部と固定部に支持されるアームと、アームを第１軸に沿って駆動振動させる駆動部と、第１軸と直交する第２軸に沿ったアームの振動を検出する検出部と、備える構成としたものである。特に、歪センサの精度を高めるという効果を有し、電子機器に用いる物理量センサにおいて有用である。【選択図】図３
2018115892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、
前記固定部に支持されるアーム部と、
前記アーム部を第１軸に沿って駆動振動させる駆動部と、
前記第１軸と直交する第２軸に沿った前記アームの振動を検出する検出部と、
を備える物理量検出素子。
【請求項２】
前記検出部は第１検出電極と第２検出電極とを有する請求項１の物理量検出素子。
【請求項３】
前記第２軸に沿った前記アーム部の振動は、前記物理量検出素子に外部から加えられる歪に起因して生じる請求項１の物理量検出素子。
【請求項４】
前記検出部は、
第１検出電極と、
第２検出電極と、を有し、
前記第１検出電極と前記第２検出電極とは、前記第２軸に沿った前記アーム部の振動に起因して、互いに逆相の信号を出力する請求項１の物理量検出素子。
【請求項５】
前記第２軸に沿った前記アーム部の振動は、前記物理量検出素子に外部から加えられる歪に起因して生じる、
前記検出部は第１検出電極と第２検出電極とを有し、
前記第１検出電極と前記第２検出電極とは、前記第２軸に沿った前記アーム部の振動に起因して、互いに逆相の信号を出力する請求項１の物理量検出素子。
【請求項６】
前記アーム部は、
第１軸に沿って延びる部分と、
第１軸と直交する第２軸に沿って延びる部分と、を有する請求項１の物理量検出素子。
【請求項７】
前記アーム部は、
第１軸に沿って延びる部分と、
第１軸と直交する第２軸に沿って延びる部分と、に沿って延びる部分と、を有し、
前記駆動部は、前記第２軸に沿って延びる部分に設けられ、
前記検出部は、前記第１軸に沿って延びる部分設けられる、請求項１の物理量検出素子。
【請求項８】
前記アーム部は、
第２軸に沿って延びる部分と、
第２軸に沿って延びる部分に接続されるＴ字状の部分と、を有する請求項１の物理量検出素子。
【請求項９】
前記アーム部は、
第２軸に沿って延びる部分と、
第２軸に沿って延びる部分に接続されるＴ字状の部分と、を有し、
前記駆動部は、前記第２軸に沿って延びる部分に設けられ、
前記検出部は、前記第Ｔ字状の部分に設けられる、請求項１の物理量検出素子。
【請求項１０】
前記アーム部は、
前記固定部に接続される第１接続部と、
前記固定部に接続される第２接続部と、
前記第１接続部と前記第２接続部との間に接続される第１アーム部と、
前記第１接続部と前記第２接続部との間に接続される第２アーム部と、を有する請求項１の物理量検出素子。
【請求項１１】
前記アーム部は、
前記固定部に接続される第１接続部と、
前記固定部に接続される第２接続部と、
前記第１接続部と前記第２接続部との間に接続される第１アーム部と、
前記第１接続部と前記第２接続部との間に接続される第２アーム部と、を有し、
前記駆動部は、前記第１アーム部及び前記第２アーム部に設けられ、
前記検出部は、前記第１アーム部及び前記第２アーム部に設けられる、請求項１の物理量検出素子。
【請求項１２】
前記アーム部は、
前記固定部に接続される第１接続部と、
前記固定部に接続される第２接続部と、
前記第１接続部と前記第２接続部との間に接続される第１アーム部と、
前記第１接続部と前記第２接続部との間に接続される第２アーム部と、を有し、
前記駆動部は、前記第１アーム部及び前記第２アーム部に設けられ、
前記検出部は、前記第１接続部及び前記接続部に設けられる、請求項１の物理量検出素子。
【請求項１３】
前記アーム部は、
第１軸に沿って延びる部分と、
第１軸に沿って延びる部分に接続されるＹ字状の部分と、を有する請求項１の物理量検出素子。
【請求項１４】
前記アーム部は、
第１軸に沿って延びる部分と、
第１軸に沿って延びる部分に接続されるＹ字状の部分と、を有し、
前記駆動部と、前記検出部とは、前記第Ｙ字状の部分に設けられる、請求項１の物理量検出素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器に用いられる歪みなどを検出する歪み検出素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物理量検出素子の一例として、物体を振動させて歪みを検出する歪み検出素子が知られている。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２０１４−５２２４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような歪み検出素子は、例えば、温度による外部からの熱歪みの影響を受けると素子出力が変化し、出力が変動する課題があった。
【０００６】
そこで、本発明はこのような課題を解決し、歪み検出素子の精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために本発明の物理量検出素子は、固定部と固定部に支持されるアームと、アームを第１軸に沿って駆動振動させる駆動部と、第１軸と直交する第２軸に沿ったアームの振動を検出する検出部と、備える構成としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この構成により本発明は、物理量検出素子の検出レベルを向上できるのである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態の物理量センサを示す分解斜視図
【図２】同物理量センサの断面図
【図３】（ａ）同物理量センサが備える歪み検出素子の上面図、（ｂ）（ａ）のＡＡ断面図
【図４】（ａ）同素子が外部から力を受けて変形した状態を示す上面図、（ｂ）同変形した状態で同素子が駆動振動した状態を示す上面図、（ｃ）検出出力の符号を説明する図
【図５】同物理量センサが備える別の歪み検出素子の上面図
【図６】（ａ）同素子が外部から力を受けて変形した状態を示す上面図、（ｂ）同変形した状態で同素子が駆動振動した状態を示す上面図、（ｃ）検出出力の符号を説明する図
【図７】同物理量センサが備える更に別の歪み検出素子の上面図
【図８】（ａ）同素子が外部から力を受けて変形した状態を示す上面図、（ｂ）同変形した状態で同素子が駆動振動した状態を示す上面図、（ｃ）検出出力の符号を説明する図
【図９】同物理量センサが備える更に別の歪み検出素子の上面図
【図１０】（ａ）同素子が外部から力を受けて変形した状態を示す上面図、（ｂ）同変形した状態で同素子が駆動振動した状態を示す上面図、（ｃ）検出出力の符号を説明する図
【図１１】同物理量センサが備える更に別の歪み検出素子の上面図
【図１２】同物理量センサが備える更に別の歪み検出素子の上面図
【図１３】（ａ）同素子が外部から力を受けて変形した状態を示す上面図、（ｂ）同変形した状態で同素子が駆動振動した状態を示す上面図、（ｃ）検出出力の符号を説明する図
【図１４】同物理量センサが備える更に別の歪み検出素子の上面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は本実施の形態における歪センサ２００の分解斜視図である。図２は歪センサ２００の横断面図である。歪検出素子は物理量検出素子と表記され得る。歪センサは物理量検出センサと表記され得る。
【００１１】
歪センサ２００は、起歪体１２０の機械的歪を検出する。歪センサ２００は、パッケージ２１と、歪み検出素子３０と、プロセッサチップ５０と、を備える。
【００１２】
プロセッサチップ５０は、集積回路（ＩＣ）チップである。
【００１３】
パッケージ２１は、多層プリント配線板や多層セラミック基板等の配線基板である。
【００１４】
パッケージ２１の上面２１ｃの略中央部には凹部２１ａが設けられている。凹部２１ａは上方に開口し、上方に開いている底面２１ｂを有する。凹部２１ａの底面２１ｂには電極パッド２２が配置され、パッケージ２１の上面２１ｃには電極パッド２３が設けられている。電極パッド２２と電極パッド２３との間は、パッケージ２１の内部配線によって電気的に接続されている。電極パッド２２、２３とパッケージ２１の下面２１ｄに設けた外部電極との間はパッケージ２１の内部配線によって電気的に接続されている。
【００１５】
歪み検出素子３０は。例えば、シリコン基板からなり、印加された張力や歪等の物理量を電気信号に変換する。
【００１６】
プロセッサチップ５０は、歪み検出素子３０からの電気信号を処理して、歪センサ２００に働く張力や歪等の物理量に対応する電気信号を出力する。プロセッサチップ５０は、歪み検出素子３０に駆動信号を印加する駆動制御回路および歪み検出素子３０から出力された検出信号を処理する検出回路を有する。プロセッサチップ５０の下面２１ｄには、電極パッド２３に対向する位置に電極パッド５１が形成されている。電極パッド５１は、電極パッド２３と直接に、あるいはバンプ５２を介して電気的に接続される。
【００１７】
パッケージ２１の下面２１ｄはＡｕ−Ａｕ接合等の金属系材料やエポキシ樹脂等の剛性を有する材料で起歪体１２０に固定されている。
【００１８】
図３（ａ）は、歪み検出素子３０の上面図である。
【００１９】
歪み検出素子３０は、固定部９と、固定部９に支持される駆動アーム部１１と、を備える。駆動アーム部１１の上には後述する駆動電極１２、検出電極１３ａ、検出電極１３ｂ及びモニタ電極１４が配置される。駆動電極１２、検出電極１３ａ、検出電極１３ｂ及びモニタ電極１４は、接続配線を介して固定部９に設けられた電極パッドと接続されている。
【００２０】
駆動電極１２、モニタ電極１４は、駆動アーム部１１の中心に設けられている。図３の直線Ｌは駆動アーム部１１のＹ軸方向の中心を通る線である。駆動電極１２のＹ軸方向の中心も直線Ｌに重なる。モニタ電極１４のＹ軸方向の中心も直線Ｌに重なる。駆動電極１２とモニタ電極１４とは互いに平行である。駆動電極１２とモニタ電極１４とは互いに同じ長さである。検出電極１３ａ、検出電極１３ｂは駆動アームのＹ軸方向の端に設けられている。
【００２１】
検出電極１３ａ、検出電極１３ｂは互いに平行である。検出電極１３ａ、検出電極１３ｂは互いに同じ長さである。
【００２２】
図３（ｂ）は、歪み検出素子３０のＡＡ断面図である。歪み検出素子３０のＡＡ断面は、基板１７と、基板１７上に設けられたＰｔからなる下部電極１８と、この下部電極１８上に設けられたＰＺＥなどからなる圧電体層１９と、この圧電体層１９上に設けられたＡｕなどからなる上部電極２０と、を有する積層体である。
【００２３】
下部電極１８をグランドに接続した状態で上部電極２０に正電圧を印加すると、電極の積層方向に対して圧縮力が働き、下部電極１８が基板１７に固定された状態でこの圧縮力を受けることで電極が基板１７の面内方向で伸びが生じる。下部電極１８をグランドに接続した状態で上部電極２０に負電圧を印加すると、電極の積層方向に対して引張力が働き、下部電極１８が基板１７に固定された状態でこの引張力を受けることで電極が基板１７の面内方向で縮みが生じる。また、この逆の現象として、駆動アーム部１１を撓むことで、電極が伸縮して電圧が生じる。
【００２４】
図４（ａ）は、歪み検出素子３０が外部から力を受けて変形した状態を示す上面図、図４（ｂ）は、変形した状態で歪み検出素子３０が駆動振動した状態を示す上面図である。図４（ｃ）は、変形した状態で歪み検出素子３０が駆動振動した状態において、検出電極が出力する検出出力の符号がどの様に分布するかを説明する図である。
【００２５】
駆動信号が駆動回路から駆動電極１２に印加されることで、駆動アーム部１１が図３のＸ軸方向に沿って振動する。この駆動振動が発生している状態において、歪み検出素子３０が外部から力を受けて図４（ａ）に示すように変形すると、この変形により駆動アーム部１１が図４（ｂ）に示すようにＹ軸方向に振動（「検出振動」と記載され得る。）する。
【００２６】
この検出振動による駆動アーム部１１の変形に起因して、検出電極１３ａ、１３ｂに電気信号（「検出信号」と記載され得る。）が生じる。この検出信号がプロセッサチップ５０の検出回路に入力される。プロセッサチップ５０を処理することで駆動アーム部１１の変形、より詳細には、駆動アーム部１１に変形をもたらした起歪体１２０の変形（歪み）を検出することができる。
【００２７】
より詳細には、斜め方向（図４（ｂ）の矢印を参照）に荷重がかかるときのみ上下の梁にずれが生じ、駆動アーム部の振動状態が変わるため、検出電極１３ａ、１３ｂから出力を得ることができる。より詳細には、例えば、検出電極１３ａ、１３ｂから得られる出力（Ｓ＋とＳ−と記載され得る。）が互いに逆相になり（図４（ｃ）のＢとＤ、あるは、ＡとＣの関係。）、出力を得ることができる。検出のメカニズムについては後半で詳細を記述する。また温度による外部からの熱歪み発生時においては、Ｓ＋とＳ−が同相となるため、出力変動を抑えることができる。
【００２８】
モニタ電極１４は、駆動アーム部１１の振幅や駆動周期を検出してその信号をプロセッサチップ５０にフィードバックさせ駆動振動を制御する。
【００２９】
図５は、同物理量センサが備える別の歪み検出素子３０ｄの上面図である。図６（ａ）は、同素子が外部から力を受けて変形した状態を示す上面図である。図６（ｂ）は、同変形した状態で同素子が駆動振動した状態を示す上面図である。図（ｃ）は、変形した状態で歪み検出素子３０が駆動振動した状態において、検出電極が出力する検出出力の符号がどの様に分布するかを説明する図である。図５の直線Ｌは駆動アーム部１１のＹ軸方向の中心を通る線である。図５の直線Ｍは駆動アーム部１１のＸ軸方向の中心を通る線である。
【００３０】
歪み検出素子３０ｂの駆動アームは１１、部分１１ａ、部分１１ｂを有する。
【００３１】
部分１１ａは、駆動アームは１１からＸ軸方向に延びる部分である。別の表現では、部分１１ａは、駆動アームは１１からＸ軸の負の方向に延びる部分である。部分１１ａは、「張り出し部」「延長部」などと記載され得る。
【００３２】
部分１１ｂは、駆動アームは１１からＸ軸方向に延びる部分である。別の表現では、部分１１ｂは、駆動アームは１１からＸ軸の正の方向に延びる部分である。部分１１ｂは、「張り出し部」「延長部」などと記載され得る。
【００３３】
検出電極１３ａ、検出電極１３ｂは、部分１１ｂに設けられている。
【００３４】
駆動電極１２ａと駆動電極１２ｂとは互いに直線Ｌを挟んで対象に設けられている。モニタ電極１４ａとモニタ電極１４ｂとは互いに直線Ｌを挟んで対象に設けられている。駆動電極１２ａとモニタ電極１４ａとは互いに直線Ｍを挟んで対象に設けられている。駆動電極１２ｂとモニタ電極１４ｂとは互いに直線Ｍを挟んで対象に設けられている。検出電極１３ａと検出電極１３ｂとは互いに直線Ｌを挟んで対象に設けられている。
【００３５】
駆動電極１２ａとモニタ電極１４ａとは互いに平行である。駆動電極１２ａとモニタ電極１４ａとは互いに同じ長さである。駆動電極１２ｂとモニタ電極１４ｂとは互いに平行である。駆動電極１２ｂとモニタ電極１４ｂとは互いに同じ長さである。検出電極１３ａ、検出電極１３ｂは互いに平行である。検出電極１３ａ、検出電極１３ｂは互いに同じ長さである。
【００３６】
なお、図５の駆動アーム部１１は「十字形状」「十字架形状」と表現され得る。
【００３７】
図７は、同物理量センサが備える更に別の歪み検出素子の上面図である。図８（ａ）は、同素子が外部から力を受けて変形した状態を示す上面図、図８（ｂ）は、同変形した状態で同素子が駆動振動した状態を示す上面図である。図８（ｃ）は、変形した状態で歪み検出素子３０が駆動振動した状態において、検出電極が出力する検出出力の符号がどの様に分布するかを説明する図である。図７の直線Ｌは駆動アーム部１１のＹ軸方向の中心を通る線である。図７の直線Ｍは駆動アーム部１１のＸ軸方向の中心を通る線である。
【００３８】
歪み検出素子３０ｆの駆動アームは１１、部分１１ａ、部分１１ｂを有する。
【００３９】
部分１１ａは、駆動アームは１１からＸ軸方向に延びる部分と、ここからＹ軸方向に延びる部分と、を有する。部分１１ａは、「Ｔ字状の部分」などと記載され得る。
【００４０】
部分１１ｂは、駆動アームは１１からＸ軸方向に延びる部分と、この部分からＹ軸方向の延びる部分と、を有する。部分１１ｂは、「Ｔ字状の部分」などと記載され得る。
【００４１】
検出電極１３ａ、検出電極１３ｂは、部分１１ｂに設けられている。より詳細には、検出電極１３ａ、検出電極１３ｂは、部分１１ｂのＹ軸方向に延びる部分に設けられている。
【００４２】
駆動電極１２ａと駆動電極１２ｂとは互いに直線Ｌを挟んで対象に設けられている。モニタ電極１４ａとモニタ電極１４ｂとは互いに直線Ｌを挟んで対象に設けられている。駆動電極１２ａとモニタ電極１４ａとは互いに直線Ｍを挟んで対象に設けられている。駆動電極１２ｂとモニタ電極１４ｂとは互いに直線Ｍを挟んで対象に設けられている。検出電極１３ａと検出電極１３ｂとは互いに直線Ｌを挟んで対象に設けられている。
【００４３】
駆動電極１２ａとモニタ電極１４ａとは互いに平行である。駆動電極１２ａとモニタ電極１４ａとは互いに同じ長さである。駆動電極１２ｂとモニタ電極１４ｂとは互いに平行である。駆動電極１２ｂとモニタ電極１４ｂとは互いに同じ長さである。検出電極１３ａ、検出電極１３ｂは互いに平行である。検出電極１３ａ、検出電極１３ｂは互いに同じ長さである。
【００４４】
なお、図７の部分１１ａ、１１ｂを総称して「全体としてＨ状の部分」と表記され得る。
【００４５】
図９は、同物理量センサが備える更に別の歪み検出素子の上面図である。図１０（ａ）は、同素子が外部から力を受けて変形した状態を示す上面図、図１０（ｂ）は、同変形した状態で同素子が駆動振動した状態を示す上面図である。図１０（ｃ）は、変形した状態で歪み検出素子３０が駆動振動した状態において、検出電極が出力する検出出力の符号がどの様に分布するかを説明する図である。図９の直線Ｌは駆動アーム部１１のＹ軸方向の中心を通る線である。図９の直線Ｍは駆動アーム部１１のＸ軸方向の中心を通る線である。
【００４６】
歪み検出素子３０ｊの駆動アームは１１、接続部１１ｅ、接続部１１ｆ、第１アーム部１１ｉ、第２アーム部１１ｊ、を有する。接続部１１ｅは、固定部９に接続される。接続部１１ｅは、「Ｔ字状の部分」と表記され得る。接続部１１ｆは、固定部９に接続される。接続部１１ｆは、「Ｔ字状の部分」と表記され得る。第１アーム部１１ｉは接続部１１ｅと接続部１１ｆとの間に接続される。第２アーム部１１ｊは接続部１１ｅと接続部１１ｆとの間に接続される。第１アーム部１１ｉと第２アーム部１１ｊとは互いに平行である。
【００４７】
駆動電極１２ａは、第１アーム部１１ｉに設けられている。駆動電極１２ｂは、第２アーム部１１ｊに設けられている。検出電極１３ａは、第１アーム部１１ｉに設けられている。検出電極１３ｂは、第２アーム部１１ｊに設けられている。モニタ電極１４ａは、第１アーム部１１ｉに設けられている。モニタ電極１４ｂは、第２アーム部１１ｊに設けられている。
【００４８】
駆動電極１２ａと駆動電極１２ｂとは互いに直線Ｍを挟んで対象に設けられている。モニタ電極１４ａとモニタ電極１４ｂとは互いに直線Ｍを挟んで対象に設けられている。駆動電極１２ａとモニタ電極１４ａとは互いに直線Ｌを挟んで対象に設けられている。駆動電極１２ｂとモニタ電極１４ｂとは互いに直線Ｌを挟んで対象に設けられている。検出電極１３ａと検出電極１３ｂとは互いに直線Ｍを挟んで対象に設けられている。
【００４９】
駆動電極１２ａとモニタ電極１４ａとは互いに同じ長さである。駆動電極１２ｂとモニタ電極１４ｂとは互いに平行である。駆動電極１２ｂとモニタ電極１４ｂとは互いに同じ長さである。検出電極１３ａ、検出電極１３ｂは互いに平行である。検出電極１３ａ、検
出電極１３ｂは互いに同じ長さである。
【００５０】
図１２は、同物理量センサが備える更に別の歪み検出素子２０ｌの上面図である。図１３（ａ）は、同素子が外部から力を受けて変形した状態を示す上面図、図１３（ｂ）は、同変形した状態で同素子が駆動振動した状態を示す上面図である。図１３（ｃ）は、変形した状態で歪み検出素子３０が駆動振動した状態において、検出電極が出力する検出出力の符号がどの様に分布するかを説明する図である。
【００５１】
図１２の直線Ｌは駆動アーム部１１のＹ軸方向の中心を通る線である。図７の直線Ｍは駆動アーム部１１のＸ軸方向の中心を通る線である。
【００５２】
歪み検出素子３０ｆの駆動アームは１１ｃ、部分１１ｄ、部分１１ｅ、部分１１ｆ、を有する。
【００５３】
部分１１ｃは、駆動アームは１１からＸ軸方向に延びる部分と、ここからＹ軸方向に延びる部分と、さらにそこからＸ軸方向に延びる部分と伸びる部分と、を有する。部分１１ｃは、「Ｙ字状の部分」「音叉状の部分」などと記載され得る。
【００５４】
部分１１ｄは、駆動アームは１１からＸ軸方向に延びる部分と、ここからＹ軸方向に延びる部分と、さらにそこからＸ軸方向に延びる部分と伸びる部分と、を有する。部分１１ｄは、「Ｙ字状の部分」などと記載され得る。
【００５５】
検出電極１３ａ、検出電極１３ｂは、部分１１ｃ、部分１１ｄのそれぞれに設けられている。より詳細には、検出電極１３ａ、検出電極１３ｂは、部分１１ｃ、部分１１ｄそれぞれのＸ軸方向に延びる部分に設けられている。
【００５６】
駆動電極１２ａと駆動電極１２ｂとは互いに直線Ｌを挟んで対象に設けられている。モニタ電極１４ａとモニタ電極１４ｂとは互いに直線Ｌを挟んで対象に設けられている。駆動電極１２ａとモニタ電極１４ａとは互いに直線Ｍを挟んで対象に設けられている。駆動電極１２ｂとモニタ電極１４ｂとは互いに直線Ｍを挟んで対象に設けられている。検出電極１３ａと検出電極１３ｂとは互いに直線Ｌを挟んで対象に設けられている。
【００５７】
なお、他の図面で説明した歪み検出素子も、歪み検出素子２０ｌの様に、固定部９が２つに分割されていてもよい。すなわち、枠状の部材に限らない。
【００５８】
図４、図９、図１１の歪み検出素子は、駆動アーム部の中心軸（重心）は駆動方向に垂直な軸（第２軸）に平行になっているが、４５°方向の歪み（荷重と言い換えることもできる。）を受けると駆動アーム部の上半分の中心軸（重心）と駆動アーム部の下半分の中心軸（重心）にズレが発生するため、駆動アーム部の振動方向が変化する。これに伴い、検出部付近の梁の屈曲バランスが崩れることにより、２つの検出電極に発生する歪みに差（極性の違いや、出力の大きさの違い）が生じるため、これに基いて出力を得ることができる。
【００５９】
図３、図９、図１１の歪み検出素子は、歪み検出素子を固定している場合や歪み検出素子と別の部材とがつながっている場合に、温度変化があると歪み検出素子そのものの熱膨張係数や他の部材の熱膨張係数により、歪み検出素子は、主に第２軸の方向に熱歪みを受けることになる。この際、２つの検出電極には（同相である）同じ歪みが発生するため、出力変動が発生しない。従って、これらの歪み検出素子は温度変化の影響を受けにくい。
【００６０】
図５、図７、図１２の歪み検出素子は、４５°方向の荷重を受けると上半分の中心軸（
重心）と下半分の中心軸（重心）にズレが発生するため、駆動アーム部の振動方向が変化する。これに伴い、十字形状（図５）、全体としてＨ状の部分（図７）、全体としてＹ字状の部分（図１２）、に第２軸方向の振動が発生し、２つの検出電極に発生する歪みに差が生じるため、出力を得ることができる。
【００６１】
図５、図７、図１２の歪み検出素子は、熱歪みの影響を受けにくい位置に検出電極があるため、さらに温度変化の影響を受けにくい。
【００６２】
なお、例えば、図１４に示すように、固定部９と駆動アーム部１１とを逆にしてもよい。より詳細には、駆動アーム部１１の一部を固定部として用い、固定部９を駆動アームとして用いることができる。この場合、駆動電極１２ａと駆動電極１２ｂ、モニタ電極１４ａ、モニタ電極１４ｂ、検出電極１３ａ、検出電極１３ｂの配置も図１４の様に変更される。これは、図３、図５、図７、図１１、図１２で説明した歪み検出素子にも同様あてはまる。
【００６３】
なお、図１０では検出電極１３ａ、検出電極１３ｂ第１、第２アームに設けられるとして説明したがこれに限らない。図１１の歪み検出素子３０ｈ様に、接続部１１ｅ（あるいは接続部１１ｆ）に設けてもよい。
【００６４】
なお、Ｘ軸は「第１軸」、Ｙ軸は「第２軸」、Ｚ軸は「第３軸」などと表記され得る。
【００６５】
なお、上部電極２０と圧電体層１９の間や下部電極１８と圧電体層１９との間には層間の密着力を高めるためＴｉなどからなる密着層を設けても良い。
【００６６】
なお、本実施の形態の全ての歪み検出素子は、以下の様に表現され得る。
【００６７】
歪み検出素子は、固定部と固定部に支持されるアームと、アームを第１軸に沿って駆動振動させる駆動部と、第１軸と直交する第２軸に沿ったアームの振動を検出する検出部と、備える。ここで、検出部は第１の検出電極と第２の検出電極とを有し、第１の検出電極と第２の検出電極とは互いに、駆動振動に対して逆極性の信号を出力する。
【００６８】
なお、本実施の形態の歪みセンサをトルク検出に用いることもできる。このような、歪みセンサをトルク検出に用いる方法については、特開２００７-１５５５７６号公報などが参照され得る。従って、本実施の形態の物理量センサは、「トルクセンサ」と記載され得る。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、歪センサの精度を高めるという効果を有し、電子機器に用いる物理量センサにおいて有用である。
【符号の説明】
【００７０】
９  固定部
１１  駆動アーム部
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  部分
１１ｅ、１１ｆ  接続部
１１ｉ  第１アーム部
１１ｊ  第２アーム部
１２、１２ａ、１２ｂ  駆動電極
１３ａ、１３ｂ  検出電極
１４、１４ａ、１４ｂ  モニタ電極
１７  基板
１８  下部電極
１９  圧電体層
２０  上部電極
２１  パッケージ
２１ａ  凹部
２１ｂ  底面
２１ｃ  上面
２１ｄ  下面
２２、２３、５１  電極パッド
３０、３０ｂ、３０ｄ、３０ｆ、３０ｈ、３０ｊ、３０ｌ  歪み検出素子
５０プロセッサチップ
５２  バンプ
１２０  起歪体
２００  歪センサ
【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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