(57)【要約】【課題】引出電極の断線を防止することができ、高い信頼性を有する双音叉型振動片を提供する。【解決手段】本発明に係る双音叉型振動片１００では、引出電極１１２，１２２は、隣り合う領域のうちの、一方の領域の表面または裏面に形成された励振電極１１０，１２０から延出し、少なくとも二又に分岐して、分岐した一方の電極が他方の領域の一方の側面に形成された励振電極１１０，１２０と接続し、分岐した他方の電極が他方の領域の他方の側面に形成された励振電極１１０，１２０と接続し、引出電極１１２，１２２の励振電極１１０，１２０から延出している部分の幅の大きさは、領域の表面または裏面に形成された励振電極１１０，１２０の幅の大きさ以上である。【選択図】図１
2011059097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏関係にある表面と裏面と、前記表面と裏面とに連結した２つの側面とを有する双音叉型振動片であって、
並列して延在された第１振動腕部および第２振動腕部と、
前記第１振動腕部および前記第２振動腕部の一方側の端部に接続された第１基端部と、
前記第１振動腕部および前記第２振動腕部の他方側の端部に接続された第２基端部と、
を含み、
前記第１振動腕部は、前記第１基端部から前記第２基端部に向かう方向に沿って順に並ぶ、第１領域、第２領域および第３領域を有し、
前記第２振動腕部は、前記第１基端部から前記第２基端部に向かう方向に沿って順に並ぶ、第４領域、第５領域および第６領域を有し、
前記第１領域の表裏面、前記第２領域の両側面、前記第３領域の表裏面、前記第４領域の両側面、前記第５領域の表裏面、および前記第６領域の両側面には、互いに電気的に接続された第１励振電極が形成され、
前記第１領域の両側面、前記第２領域の表裏面、前記第３領域の両側面、前記第４領域の表裏面、前記第５領域の両側面、および前記第６領域の表裏面には、互いに電気的に接続された第２励振電極が形成され、
前記第１振動腕部および前記第２振動腕部において、前記第１領域から前記第６領域のうちの隣り合う２つの前記領域に挟まれた中間領域には、第１引出電極および第２引出電極が形成され、
前記第１引出電極は、
隣り合う前記領域のうちの、一方の前記領域の表面または裏面に形成された前記第１励振電極から延出し、少なくとも二又に分岐して、分岐した一方の電極が他方の前記領域の一方の側面に形成された前記第１励振電極と接続し、分岐した他方の電極が他方の前記領域の他方の側面に形成された前記第１励振電極と接続し、
前記第２引出電極は、
隣り合う前記領域のうちの、一方の前記領域の表面または裏面に形成された前記第２励振電極から延出し、少なくとも二又に分岐して、分岐した一方の電極が他方の前記領域の一方の側面に形成された前記第２励振電極と接続し、分岐した他方の電極が他方の前記領域の他方の側面に形成された前記第２励振電極と接続し、
前記第１引出電極の前記第１励振電極から延出している部分の幅の大きさは、前記領域の表面または裏面に形成された前記第１励振電極の幅の大きさ以上であり、
前記第２引出電極の前記第２励振電極から延出している部分の幅の大きさは、前記領域の表面または裏面に形成された前記第２励振電極の幅の大きさ以上である、双音叉型振動片。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１領域の裏面、前記第３領域の表面、および前記第５領域の表裏面に形成された前記第１励振電極は、前記第１引出電極に近づくにつれて幅が大きくなる第１テーパー部を有し、
前記第１テーパー部は、前記第１引出電極に接続し、
前記第２領域の表裏面、前記第４領域の裏面、および前記第６領域の表面に形成された前記第２励振電極は、前記第２引出電極に近づくにつれて幅が大きくなる第２テーパー部を有し、
前記第２テーパー部は、前記第２引出電極に接続している、双音叉型振動片。
【請求項３】
請求項２において、
前記第２領域、前記第４領域および前記第６領域の両側面に形成された前記第１励振電極は、それぞれ、前記第２領域、前記第４領域および前記第６領域の表裏面まで延在しており、
表面または裏面側から平面的にみて、前記第２領域、前記第４領域および前記第６領域の両側面から表裏面まで延在した前記第１励振電極と、前記第２領域、前記第４領域および前記第６領域の表裏面に形成された前記第２励振電極と、の間の距離は、それぞれ一定であり、
前記第１領域、前記第３領域および前記第５領域の両側面に形成された前記第２励振電極は、それぞれ、前記第１領域、前記第３領域および前記第５領域の表裏面まで延在しており、
表面または裏面側から平面的にみて、前記第１領域、前記第３領域および前記第５領域の両側面から表裏面まで延在した前記第２励振電極と、前記第１領域、前記第３領域および前記第５領域の表裏面に形成された前記第１励振電極と、の間の距離は、それぞれ一定である、双音叉型振動片。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記第１振動腕部および前記第２振動腕部は、前記領域の表裏面に形成された溝を有し、
前記溝の内壁には、前記第１励振電極または前記第２励振電極が設けられている、双音叉型振動片。
【請求項５】
基部と、
前記基部に連続する弾性部と、
前記弾性部に連続し前記弾性部によって支持された他の基部と、
前記基部および前記他の基部に固定された請求項１ないし４のいずれか１項に記載の双音叉型振動片と、
を含む、振動型センサー素子。
【請求項６】
請求項５に記載の振動型センサー素子と、
前記振動型センサー素子が収容されたパッケージと、
を含む、振動型センサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双音叉型振動片、振動型センサー素子および振動型センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
振動型センサーは、従来から自動車、航空機、ロケットから各種プラントの異常振動環視装置等まで、広く使用されている。中でも双音叉型圧電振動片を用いた振動型センサーは、印加された応力の大きさに比例して双音叉型振動片の周波数が変化し、データ処理が容易であると共に測定精度、測定感度、再現性、温度特性等が優れている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された双音叉型振動片は、２本の振動腕部に対し、３つの領域に区分けされた振動領域のそれぞれに励振電極が形成されている。これらの励振電極は、振動腕部の表裏面および両側面に形成されており、表裏面に形成された励振電極と、両側面に形成された励振電極とは、引出電極によって接続されている。引出電極は、励振電極を一筆書きで接続するような形態を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８７４６３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、特許文献１に記載された双音叉型振動片では、引出電極の幅は励振電極の幅より十分に小さいため、双音叉型振動片の小型化に伴って振動腕部の幅が小さくなった場合、引出電極形成時のマスクのアライメントずれ等の影響を受けて断線する場合がある。引出電極に断線が生じた場合、励振電極が電気的に浮いた状態となってしまい、振動損失が高くなり、ＣＩ（クリスタルインピーダンス）値の劣化、さらには発振不良の原因にもなり、信頼性が低下する。
【０００６】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、引出電極の断線を防止することができ、高い信頼性を有する双音叉型振動片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、上記双音叉型振動片を有する振動型センサー素子および振動型センサーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上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］
表裏関係にある表面と裏面と、前記表面と裏面とに連結した２つの側面とを有する双音叉型振動片であって、
並列して延在された第１振動腕部および第２振動腕部と、
前記第１振動腕部および前記第２振動腕部の一方側の端部に接続された第１基端部と、
前記第１振動腕部および前記第２振動腕部の他方側の端部に接続された第２基端部と、
を含み、
前記第１振動腕部は、前記第１基端部から前記第２基端部に向かう方向に沿って順に並ぶ、第１領域、第２領域および第３領域を有し、
前記第２振動腕部は、前記第１基端部から前記第２基端部に向かう方向に沿って順に並ぶ、第４領域、第５領域および第６領域を有し、
前記第１領域の表裏面、前記第２領域の両側面、前記第３領域の表裏面、前記第４領域の両側面、前記第５領域の表裏面、および前記第６領域の両側面には、互いに電気的に接続された第１励振電極が形成され、
前記第１領域の両側面、前記第２領域の表裏面、前記第３領域の両側面、前記第４領域の表裏面、前記第５領域の両側面、および前記第６領域の表裏面には、互いに電気的に接続された第２励振電極が形成され、
前記第１振動腕部および前記第２振動腕部において、前記第１領域から前記第６領域のうちの隣り合う２つの前記領域に挟まれた中間領域には、第１引出電極および第２引出電極が形成され、
前記第１引出電極は、
隣り合う前記領域のうちの、一方の前記領域の表面または裏面に形成された前記第１励振電極から延出し、少なくとも二又に分岐して、分岐した一方の電極が他方の前記領域の一方の側面に形成された前記第１励振電極と接続し、分岐した他方の電極が他方の前記領域の他方の側面に形成された前記第１励振電極と接続し、
前記第２引出電極は、
隣り合う前記領域のうちの、一方の前記領域の表面または裏面に形成された前記第２励振電極から延出し、少なくとも二又に分岐して、分岐した一方の電極が他方の前記領域の一方の側面に形成された前記第２励振電極と接続し、分岐した他方の電極が他方の前記領域の他方の側面に形成された前記第２励振電極と接続し、
前記第１引出電極の前記第１励振電極から延出している部分の幅の大きさは、前記領域の表面または裏面に形成された前記第１励振電極の幅の大きさ以上であり、
前記第２引出電極の前記第２励振電極から延出している部分の幅の大きさは、前記領域の表面または裏面に形成された前記第２励振電極の幅の大きさ以上である、双音叉型振動片。
【０００９】
このような双音叉型振動片によれば、前記第１引出電極および前記第２引出電極の断線を防止することができ、高い信頼性を有することができる。
【００１０】
なお、本発明に係る記載では、「電気的に接続」という文言を、例えば、「特定の部材（以下「Ａ部材」という）に「電気的に接続」された他の特定の部材（以下「Ｂ部材」という）」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ａ部材とＢ部材とが、直接接して電気的に接続されているような場合と、Ａ部材とＢ部材とが、他の部材を介して電気的に接続されているような場合とが含まれるものとして、「電気的に接続」という文言を用いている。
【００１１】
［適用例２］
適用例１において、
前記第１領域の裏面、前記第３領域の表面、および前記第５領域の表裏面に形成された前記第１励振電極は、前記第１引出電極に近づくにつれて幅が大きくなる第１テーパー部を有し、
前記第１テーパー部は、前記第１引出電極に接続し、
前記第２領域の表裏面、前記第４領域の裏面、および前記第６領域の表面に形成された前記第２励振電極は、前記第２引出電極に近づくにつれて幅が大きくなる第２テーパー部を有し、
前記第２テーパー部は、前記第２引出電極に接続している、双音叉型振動片。
【００１２】
このような双音叉型振動片によれば、前記第１テーパー部および前記第２テーパー部によって、電界集中を緩和することができる。例えば、テーパー部を有さず、励振電極と引出電極との境界の形状が角部（例えば直角となる部分）を有する場合は、該角部に電界が集中し、信頼性が低下する場合がある。
【００１３】
［適用例３］
適用例２において、
前記第２領域、前記第４領域および前記第６領域の両側面に形成された前記第１励振電極は、それぞれ、前記第２領域、前記第４領域および前記第６領域の表裏面まで延在しており、
表面または裏面側から平面的にみて、前記第２領域、前記第４領域および前記第６領域の両側面から表裏面まで延在した前記第１励振電極と、前記第２領域、前記第４領域および前記第６領域の表裏面に形成された前記第２励振電極と、の間の距離は、それぞれ一定であり、
前記第１領域、前記第３領域および前記第５領域の両側面に形成された前記第２励振電極は、それぞれ、前記第１領域、前記第３領域および前記第５領域の表裏面まで延在しており、
表面または裏面側から平面的にみて、前記第１領域、前記第３領域および前記第５領域の両側面から表裏面まで延在した前記第２励振電極と、前記第１領域、前記第３領域および前記第５領域の表裏面に形成された前記第１励振電極と、の間の距離は、それぞれ一定である、双音叉型振動片。
【００１４】
このような双音叉型振動片によれば、前記第１励振電極と前記第２励振電極との間の電界の強さを一定に保つことができ、第１振動腕部および第２振動腕部の屈曲振動の安定化を図ることができる。
【００１５】
［適用例４］
適用例１ないし３のいずれか１つにおいて、
前記第１振動腕部および前記第２振動腕部は、前記領域の表裏面に形成された溝を有し、
前記溝の内壁には、前記第１励振電極または前記第２励振電極が設けられている、双音叉型振動片。
【００１６】
このような双音叉型振動片によれば、電圧印加時に発生する電界を効率よく振動に変換できるため、ＣＩ値の増加を抑制することができる。
【００１７】
［適用例５］
基部と、
前記基部に連続する弾性部と、
前記弾性部に連続し前記弾性部によって支持された他の基部と、
前記基部および前記他の基部に固定された適用例１ないし４のいずれか１つに記載の双音叉型振動片と、
を含む、振動型センサー素子。
【００１８】
このような振動型センサー素子によれば、本発明に係る双音叉型振動片を有するので、高い信頼性を有することができる。
【００１９】
［適用例６］
適用例５に記載の振動型センサー素子と、
前記振動型センサー素子が収容されたパッケージと、
を含む、振動型センサー。
【００２０】
このような振動型センサーによれば、本発明に係る振動型センサー素子を有するので、高い信頼性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係る双音叉型振動片の構成を説明するための図。
【図２】本実施形態に係る双音叉型振動片を模式的に示す断面図。
【図３】本実施形態に係る双音叉型振動片の構成を説明するための図。
【図４】本実施形態に係る振動型センサー素子を模式的に示す斜視図。
【図５】本実施形態に係る振動型センサーを模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
１．  双音叉型振動片
まず、本実施形態に係る双音叉型振動片１００について、図面を参照しながら説明する。双音叉型振動片１００は、表裏関係にある第１の主面（一方の主面）および第２の主面（他方の主面）と、第１の主面および第２の主面に連結した２つの側面と、を有する構成である。図１（Ａ）は、双音叉型振動片１００を一方の主面（以下、「表面」ともいう。）側から見た平面図であって、双音叉型振動片１００の一方の主面（表面）側の構成を説明するための図である。図１（Ｂ）は、双音叉型振動片１００を一方の主面（表面）側から見た透視図であって、双音叉型振動片１００の他方の主面（以下、「裏面」ともいう。）側の構成を説明するための図である。以下、まず双音叉型振動片１００の形状等について説明し、次に双音叉型振動片１００に形成された励振電極、引出電極、端子の配置等について説明する。
【００２４】
１．１．  双音叉型振動片の形状等
双音叉型振動片１００は、表面（図１（Ａ）参照）と、裏面（図１（Ｂ）参照）と、表面および裏面と接続する２つの側面と、を有する外形形状である。双音叉型振動片１００の材質としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料が挙げられる。
【００２５】
双音叉型振動片１００は、図１に示すように、第１振動腕部１０と、第２振動腕部２０と、第１基端部３０と、第２基端部４０と、を含む。
【００２６】
（１）  第１振動腕部および第２振動腕部
第１振動腕部１０および第２振動腕部２０は、例えば四角柱形状であって、並列して第１基端部３０から第２基端部４０まで延在している。振動腕部１０，２０は、互いに対向する側面である内側面（内側の側面）と、内側面とは反対側の側面である外側面（外側の側面）と、を有する。振動腕部１０，２０は、互いに離間しており、双音叉型振動片１００の中心軸（第１基端部３０から第２基端部４０に向かう方向（Ｙ軸方向）に延びる中心軸、図示せず）に関して対称に配置されていることができる。
【００２７】
第１振動腕部１０は、第１基端部３０から第２基端部４０に向かう方向に沿って順に並ぶ、第１領域１２、第２領域１４および第３領域１６を有する。第２振動腕部２０は、第１基端部３０から第２基端部４０に向かう方向に沿って順に並ぶ、第４領域２２、第５領域２４および第６領域２６を有する。図示の例では、第１領域１２および第４領域２２は、第１基端部３０に隣接している。また、第３領域１６および第６領域２６は、第２基端部４０に隣接している。第１領域１２、第３領域１６、第４領域２２および第６領域２６は、振動腕部１０，２０の端部に設けられた領域ともいる。第２領域１４および第５領域２４は、振動腕部１０，２０の中央部に設けられた領域ともいえる。図示の例では、第２領域１４および第５領域２４の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、第１領域１２、第３領域１６、第４領域２２および第６領域２６の長さより大きい。各領域１２，１４，１６，２２，２４，２６には、励振電極１１０,１２０が形成されている。振動腕部１０，２０は、励振電極１１０，１２０に印加された電圧によって、屈曲振動することができる。
【００２８】
振動部１０，２０は、さらに、中間領域３を有する。中間領域３は、第１領域１２から第６領域２６のうちの隣り合う２つの領域に挟まれている。より具体的には、中間領域３は、第１領域１２と第２領域１４との間と、第２領域１４と第３領域１６との間と、第４領域２２と第５領域２４との間と、第５領域２４と第６領域２６との間と、に設けられている。中間領域３には、引出電極１１２，１２２が形成されている。
【００２９】
ここで、図２は、振動腕部１０，２０を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。振動腕部１０，２０は、図２に示すように、溝１５を有していてもよい。溝１５は、例えば、各領域１２，１４，１６，２２，２４，２６の表裏面に形成されている。溝１５の断面形状は、図示の例では矩形であるが、特にこれに限定されるものではない。溝１５によって、振動腕部１０，２０は、Ｈ型の断面形状を有することができる。溝１５の内壁には、第１励振電極１１０または第２励振電極１２０が形成されている。これにより、電圧印加時の振動損失が低減されるため、双音叉型振動片１００は、ＣＩ値の増加を抑制することができる。なお、図１では、便宜上、溝１５の図示を省略している。
【００３０】
（２）  第１基端部および第２基端部
第１基端部３０は、図１に示すように、第１振動腕部１０および第２振動腕部２０の一方側の端部に接続されている。第２基端部４０は、第１振動腕部１０および第２振動腕部２０の他方側の端部に接続されている。すなわち、基端部３０，４０は、振動腕部１０，２０を挟持しているともいえる。
【００３１】
基端部３０，４０は、支持部３２，４２と、接続部３４，４４と、くびれ部３６，４６と、を有することができる。支持部３２，４２は、双音叉型振動片１００を、例えば基部２０２および質量部２０６（図４参照）に支持（固定）するための部位である。接続部３４，４４は、支持部３２，４２と振動腕部１０，２０との間に位置し、振動腕部１０，２０と基端部３０，４０とが一体になるように振動腕部１０，２０と接続する部位である。くびれ部３６，４６は、支持部３２，４２と接続部３４，４４との間に位置する部位である。くびれ部３６，４６の幅（Ｘ軸方向の長さ）は、支持部３２，４２の幅および接続部３４，４４の幅より小さい。くびれ部３６，４６によって、振動腕部１０，２０により励起された振動の漏れや、支持部３２，４２から伝搬される外部応力の影響を抑制することができる。
【００３２】
なお、図示はしないが、支持部３２，４２およびくびれ部３６，４６は、第１振動腕部１０と第２振動腕部２０との間に設けられていてもよい。すなわち、図示の例では、支持部３２およびくびれ部３６は、接続部３４から＋Ｙ軸方向に延出しているが、接続部３４から−Ｙ軸方向に延出していてもよい。同様に、支持部４２およびくびれ部４６は、接続部４４から＋Ｙ軸方向に延出していてもよい。このような形状により、双音叉型振動片１００のＹ軸方向の長さを小さくすることができ、双音叉型振動片１００の小型化を図ることができる。
【００３３】
１．２．  励振電極、引出電極、端子の配置等
双音叉型振動片１００には、図１に示すように、第１励振電極１１０と、第２励振電極１２０と、第１引出電極１１２と、第２引出電極１２２と、第１端子１１４と、第２端子１２４と、が形成されている。なお、便宜上、図１において、第１励振電極１１０、第１引出電極１１２および第１端子１１４をクロス斜線で示し、第２励振電極１２０、第２引出電極１２２および第２端子１２４を左下斜線で示している。
【００３４】
（１）  第１励振電極および第２励振電極
第１励振電極１１０および第２例振電極１２０は、第１振動腕部１０および第２振動腕部２０に形成されている。より具体的には、第１励振電極１１０は、第１領域１２の表面および裏面（以下、「表裏面」ともいう。）、第２領域１４の内側面および外側面（以下、「両側面」ともいう。）、第３領域１６の表裏面、第４領域２２の両側面、第５領域２４の表裏面、および第６領域２６の両側面に形成されている。領域１２，１４，１６，２２，２４，２６に形成された第１励振電極１１０は、第１引出電極１１２によって互いに電気的に接続されている。また、第２励振電極１２０は、第１領域１２の両側面、第２領域１４の表裏面、第３領域１６の両側面、第４領域２２の表裏面、第５領域２４の両側面、および第６領域２６の表裏面に形成されている。領域１２，１４，１６，２２，２４，２６に形成された第２励振電極１２０は、第２引出電極１２２によって電気的に接続されている。
【００３５】
第１励振電極１１０および第２励振電極１２０は、互いに異なる電位を有することができる。すなわち、領域１２，１４，１６，２２，２４，２６の各々において、表裏面と両側面とには、互いに異なる電位の励振電極が形成されている。そして、振動腕部１０，２０の表裏面には、互いに異なる電位の励振電極１１０，１２０が交互に形成されている。また、振動腕部の両側面には、互いに異なる電位の励振電極１１０，１２０が交互に形成されている。図示の例では、励振電極１１０，１２０は、双音叉型振動片１００のＹ軸方向に沿う中心線（図示せず）に関して、対称となるように配置されている。このような励振電極１１０，１２０の配置によって、振動腕部１０，２０は、双音叉型振動片１００のＹ軸方向に沿う中心線に関して対称となるように、効率よく屈曲振動することができる。
【００３６】
図２に示すように、振動腕部１０，２０が溝１５を有する場合は、領域１２，１４，１６，２２，２４，２６の表裏面に形成された励振電極１１０，１２０は、溝１５の内壁に形成されている。また、領域１２，１４，１６，２２，２４，２６の両側面に形成された励振電極１１０，１２０は、図２に示すように、その一部が表裏面にまで延出していてもよい。
【００３７】
励振電極１１０，１２０の材質としては、例えば、双音叉型振動片１００側からクロム、金の順序で積層したものなどを用いることができる。励振電極１１０，１２０は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法などにより形成されることができる。
【００３８】
（２）  第１引出電極および第２引出電極
第１引出電極１１２および第２引出電極１２２は、図１に示すように、第１振動腕部１０および第２振動腕部２０における、第１領域１２から第６領域２６のうちの隣り合う２つの領域に挟まれた中間領域３に形成されている。より具体的には、第１引出電極１１２は、隣り合う領域のうちの、一方の領域の表面または裏面に形成された第１励振電極１１０から延出し、二又に分岐して、他方の領域の両側面に形成された第１励振電極１１０に接続している。また、第２引出電極１２２は、隣り合う領域のうちの、一方の領域の表面または裏面に形成された第２励振電極１２０から延出し、二又に分岐して、他方の領域の両側面に形成された第２励振電極１２０に接続している。以下、引出電極１１２,１２２の配置について、より詳細に説明する。
【００３９】
図１（Ａ）に示すように、第１領域１２と第２領域１４との間に位置する中間領域３の表面には、第２引出電極１２２が形成されている。該第２引出電極１２２は、第２領域１４の表面に形成された第２励振電極１２０から、第１領域１２に向けて（＋Ｙ方向に）延出している。＋Ｙ方向に延出した第２引出電極１２２は、二又に分岐して、例えば±Ｘ方向にそれぞれ延出し、第１振動腕部１０の両側面（中間領域３の両側面）に至っている。そして、分岐した一方の第２引出電極１２２は、第１領域１２の一方の側面（例えば内側面）に形成された第２励振電極１２０と接続し、分岐した他方の第２引出電極１２２は、第１領域１２の他方の側面（例えば外側面）に形成された第２励振電極１２０と接続している。
【００４０】
同様に、第２領域１４と第３領域１６との間の中間領域３の表面には第１引出電極１１２が形成され、第３領域１６の表面に形成された第１励振電極１１０と、第２領域１４の両側面に形成された第１励振電極１１０と、を接続している。また、第４領域２２と第５領域２４との間の中間領域３の表面には第１引出電極１１２が形成され、第５領域２４の表面に形成された第１励振電極１１０と、第４領域２２の両側面に形成された第１励振電極１１０と、を接続している。また、第５領域２４と第６領域２６との間の中間領域３には第２引出電極１２２が形成され、第６領域２６の表面に形成された第２励振電極１２０と、第５領域２４の両側面に形成された第２励振電極１２０と、を接続している。
【００４１】
図１（Ｂ）に示すように、第１領域１２と第２領域１４との間に位置する中間領域３の裏面には、第１引出電極１１２が形成されている。該第１引出電極１１２は、第１領域１２の裏面に形成された第１励振電極１１０から、第２領域１４に向けて（−Ｙ方向に）延出している。−Ｙ方向に延出した第１引出電極１１２は、二又に分岐して、例えば±Ｘ方向にそれぞれ延出し、第１振動腕部１０の両側面（中間領域３の両側面）に至っている。そして、分岐した一方の第１引出電極１１２は、第２領域１４の一方の側面（例えば内側面）に形成された第１励振電極１１０と接続し、分岐した他方の第１引出電極１１２は、第２領域１４の他方の側面（例えば外側面）に形成された第１励振電極１１０と接続している。
【００４２】
同様に、第２領域１４と第３領域１６との間の中間領域３の裏面には第２引出電極１２２が形成され、第２領域１４の裏面に形成された第２励振電極１２０と、第３領域１６の両側面に形成された第２励振電極１２０と、を接続している。また、第４領域２２と第５領域２４との間の中間領域３の裏面には第２引出電極１２２が形成され、第４領域２２の裏面に形成された第２励振電極１２０と、第５領域２４の両側面に形成された第２励振電極１２０と、を接続している。また、第５領域２４と第６領域２６との間の中間領域３には第１引出電極１１２が形成され、第５領域２４の裏面に形成された第１励振電極１１０と、第６領域２６の両側面に形成された第１励振電極１１０と、を接続している。
【００４３】
以上のとおり、振動腕部１０，２０の中間領域３の表面には、第１引出電極１１２または第２引出電極１２２のいずれか一方のみが形成されている。同様に、振動腕部１０，２０の中間領域３の裏面には、第１引出電極１１２または第２引出電極１２２のいずれか一方のみが形成されている。
【００４４】
ここで、図３は、第２領域１４の表面に形成された第２励振電極１２０と、第１領域１２と第２領域１４との間の中間領域３の表面に形成された引出電極１２２と、の接続部付近を模式的に示す平面図である。図３は、図１（Ａ）の点線円近傍の拡大図ともいえる。なお、図３では、便宜上、溝１５の図示を省略している。
【００４５】
図３に示すように平面視において、第２引出電極１２２のうちの、第２励振電極１２０から＋Ｙ方向に延出している部分（分岐する前の部分ともいえる）の幅の大きさ（Ｘ軸方向の長さ）Ｗ１２２は、第２領域１４の表面に形成された第２励振電極１２０の幅の大きさＷ１２０以上である。第２領域１４の表面に形成された第２励振電極１２０は、テーパー部１２０ａを有することができる。テーパー部１２０ａは、図３に示すように平面視において、第２引出電極１２２に近づくにつれて（＋Ｙ方向に向かうにつれて）幅が大きくなるテーパー形状を有する。テーパー部１２０ａは、引出電極１２２と接続している。図示の例では、テーパー部１２０ａの輪郭は、直線であるが、曲線であってもよい。図３に示すように平面視において、第２領域１４の表面に形成された第２励振電極１２０と、第２領域１４の両側面から表面にまで延在している第１励振電極１１０と、の間の距離Ｌは、一定であってもよい。すなわち、両側面から表面にまで延在している第１励振電極１１０の一部は、テーパー形状を有していてもよい。
【００４６】
上記の図３を参照して説明した内容は、第１領域１２の裏面、第３領域１６の表面、および第５領域２４の表裏面に形成された第１励振電極１１０と、該第１励振電極１１０と接続する第１引出電極１１２と、の関係について適用することができる。また、上記の図３を参照して説明した内容は、第２領域１４の表裏面、第４領域２２の裏面、および第６領域２６の表面に形成された第２励振電極１２０と、該第２励振電極１２０と接続する第２引出電極１２２と、の関係について適用することができる。
【００４７】
なお、引出電極１１２,１２２の材質および製造方法としては、例えば、励振電極１１０,１２０の説明で列挙した材質および製造方法が適用できる。
【００４８】
（３）  第１端子および第２端子
第１端子１１４および第２端子１２４は、図１に示すように、例えば、支持部３２の表面に形成されている。図示はしないが、端子１１４，１２４は、支持部３２の裏面に形成されていてもよいし、支持部４２に形成されていてもよい。端子１１４,１２４は、互いに離間して形成されており、その形状は特に限定されない。図示の例では、第１端子１１４と第２端子１２４とは、同じ（ほぼ同じ）面積を有している。
【００４９】
第１端子１１４は、図１に示すように、接続部３４およびくびれ部３６に形成された第１配線１１６を介して、第１領域１２の表面に形成された第１励振電極１１０、および第４領域２２の外側面に形成された第１励振電極１１０と接続されていてもよい。また、第２端子１２４は、接続部３４およびくびれ部３６に形成された第２配線１２６を介して、第１領域１２の外側面に形成された第２励振電極１２０と接続されていてもよい。
【００５０】
双音叉型振動片１００では、第１端子１１４と第２端子１２４との間に駆動信号を印加することで、各領域１２，１４，１６，２２，２４，２６に形成された第１励振電極１１０と第２励振電極１２０との間に電界を生じさせ、第１振動腕部１０および第２振動腕部２０を屈曲振動させることができる。
【００５１】
なお、端子１１４,１２４の材質および製造方法としては、例えば、励振電極１１０,１２０の説明で列挙した材質および製造方法が適用できる。
【００５２】
本実施形態に係る双音叉型振動片１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００５３】
双音叉型振動片１００によれば、第１引出電極１１２は、隣り合う領域のうちの、一方の領域の表面または裏面に形成された第１励振電極１１０から延出し、二又に分岐して、他方の領域の両側面に形成された第１励振電極１１０に接続している。第２引出電極１２２についても、第１引出電極１１２の説明と同様の内容が適用できる。すなわち、振動腕部１０，２０の隣り合う領域間の表裏面には、第１引出電極１１２または第２引出電極１２２のいずれか一方のみが形成されている。このような引出電極１１２，１２２の配置により、上述のとおり、引出電極１１２，１２２の励振電極１１０，１２０から延出している部分の幅の大きさを、励振電極１１０，１２０の幅の大きさ以上とすることができる。そのため、引出電極１１０，１２０の断線を抑制することができる。
【００５４】
特に、引出電極１１０，１２０は、斜め露光技術によりパターニングされる場合があり、引出電極１１２，１２２の幅の大きさを制御し難く、引出電極１１２，１２２の幅が小さくなってしまう場合がある。斜め露光技術とは、双音叉型振動片１００の表裏面に対し、例えば紫外線を斜めに照射させる技術である。すなわち、双音叉型振動片１００の外形を形成した後に、全面に電極膜（図示せず）を形成し、さらに全面にレジスト（図示せず）を塗布するが、中間領域３の両側面のレジストを露光するために、中間領域３では斜め露光を行う。その際に、引出電極の幅が小さくなり断線してしまう場合があるが、本実施形態に係る双音叉型振動片１００では、引出電極１１０，１２０の幅を大きく設計することができるので、断線を防止することができる。また、引出電極１１２，１２２の電気抵抗の増加を抑制することができる。したがって、双音叉型振動片１００は、高い信頼性を有することができる。
【００５５】
双音叉型振動片１００によれば、上述のとおり、励振電極１１０，１２０は、引出電極１１２，１２２に近づくにつれて幅が大きくなるテーパー部１１０ａ，１２０ａを有することができる。テーパー部１１０ａ，１２０ａは、引出電極１１２，１２２と接続していることができる。そのため、励振電極１１０，１２０から引出電極１１２，１２２に向けて徐々に幅が大きくなるので、電界集中を緩和することができる。例えば、テーパー部を有さず、励振電極と引出電極との境界の形状が角部（例えば直角となる部分）を有する場合は、該角部に電界が集中し、信頼性が低下する場合がある。
【００５６】
双音叉型振動片１００によれば、上述のとおり、例えば、第２領域１４の表面に形成された第２励振電極１２０と、第２領域１４の両側面から表面にまで延在している第１励振電極１１０と、の間の距離Ｌは、一定であることができる。このことは、他の領域についても同様とすることができる。これにより、励振電極１１０，１２０間の電界の強さを一定に保つことができ、振動腕部１０，２０の屈曲振動の安定化を図ることができる。
【００５７】
双音叉型振動片１００によれば、励振電極１１０，１２０は、溝１５の内壁に形成されていることができる。これにより、電圧印加時に発生する電界を効率よく振動に変換できるため、双音叉型振動片１００は、ＣＩ値の増加を抑制することができる。
【００５８】
２．  振動型センサー素子
次に、本実施形態に係る振動型センサー素子２００について、図面を参照しながら説明する。図４は、振動型センサー素子２００を模式的に示す斜視図である。振動型センサー素子２００は、本発明に係る双音叉型振動片を含む。本実施形態では、本発明に係る双音叉型振動片として、双音叉型振動片１００を用いた例について説明する。以下、本実施形態に係る振動型センサー素子２００において、本実施形態に係る双音叉型振動片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。なお、便宜上、図４において、励振電極１１０,１２０、引出電極１１２,１２２、端子１１４,１２４および配線１１６,１２６の図示を省略している。
【００５９】
振動型センサー素子２００は、図４に示すように、基部２０２と、基部２０２に連続する弾性部２０４と、弾性部２０４に連続し弾性部２０４によって支持された他の基部としての質量部２０６と、基部２０２および質量部２０６に固定された双音叉型振動片１００と、を含む。基部２０２、弾性部２０４および質量部２０６の材質としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料、真鍮、アルミニウム、燐青銅などの金属材料などが挙げられる。
【００６０】
基部２０２は、振動型センサー素子２００を、例えば、自動車、航空機、ロケットなどの装置に搭載するときに、該装置に機械的に固定される部位である。基部２０２の形状は限定されない。基部２０２の機能としては、弾性部２０４を介して質量部２０６を支持すること、および、振動型センサー素子２００に加速度等の物理量が入力されたときに生じる弾性部２０４の変位に対する基準となること、などが挙げられる。
【００６１】
弾性部２０４は、基部２０２および質量部２０６を連結し、基部２０２が質量部２０６を支持するようにさせる部位である。図示はしないが、弾性部２０４は、複数設けられてもよい。弾性部２０４の形状としては、例えば、板バネ状、弦巻バネ（コイル）状、屈曲形状などが挙げられる。図示の例では、弾性部２０４は、基部２０２および質量部２０６に比べて厚みの小さい部分（断面視における厚みのくびれている部分）が相当する。弾性部２０４は、弾性を有する。すなわち、弾性部２０４は、質量部２０６が受力部となり力を受けて基部２０２に対して変位したときに、質量部２０６を変位する前の位置に戻そうとする復元力を有する。
【００６２】
質量部２０６は、弾性部２０４に連続し、弾性部２０４によって支持された部位である。質量部２０６の形状は特に限定されない。質量部２０６が支持される形態としては、例えば、片持ち梁状、両持ち梁状、弾性部２０４によって懸下される形態などが挙げられる。質量部２０６は、振動型センサー素子２００に加速度等が印加されたときに、慣性抵抗（質量）となる。そのため、バネ・錐振動系に慣性力が生じると、質量部２０６の作用によって弾性部２０４に歪みを生じさせることができる。また、振動型センサー素子２００に加速度等が印加されたとき、質量部２０６の慣性によって、質量部２０６の基部２０２に対する相対的な位置が変化する。したがって、振動型センサー素子２００は、質量部２０６の基部２０２に対する相対的な位置の変化を検知することにより、印加された加速度等を測定することができる。図示の例では、質量部２０６は、弾性部２０４に連続し、片持ち梁状の形状で保持されている。図示の例では、振動型センサー素子２００にＹ軸方向の加速度が印加されることによって、弾性部２０４に歪みが生じ、質量部２０６の基部２０２に対する位置が変化する。
【００６３】
双音叉型振動片１００は、基部２０２および質量部２０６に固定されている。図示の例では、支持部３２が基部２０２に固定され、支持部４２が質量部２０６に固定されている。支持部３２，４２は、例えば導電性接着剤によって、基部２０２および質量部２０６に固定されることができる。例えば、双音叉型振動片１００の表裏面のうち端子１１４，１２４が形成されている面を、基部２０２と対向させて、双音叉型振動片１００を固定する。これにより、例えば、支持部３２に形成された端子１１４，１２４と、基部２０２に形成された配線（図示せず）と、を電気的に接続することができる。
【００６４】
振動型センサー素子２００によれば、上述のとおり、基部２０２および質量部２０６に、信頼性の高い双音叉型振動片１００が固定されている。したがって、信頼性の高い振動型センサー素子２００を提供することができる。
【００６５】
３．  振動型センサー
次に、本実施形態に係る振動型センサー３００について、図面を参照しながら説明する。図５は、振動型センサー３００を模式的に示す断面図である。振動型センサー３００は、本発明に係る振動型センサー素子を含む。本実施形態では、本発明に係る振動型センサー素子として、振動型センサー素子２００を用いた例について説明する。以下、本実施形態に係る振動型センサー３００において、本実施形態に係る振動型センサー素子２００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。なお、便宜上、図５において、励振電極１１０,１２０、引出電極１１２,１２２、端子１１４,１２４および配線１１６,１２６の図示を省略している。
【００６６】
振動型センサー３００は、図５に示すように、パッケージ３０２と、パッケージ３０２内に収容されたＩＣチップ３０４および振動型センサー素子２００と、を含む。
【００６７】
パッケージ３０２としては、セラミックスのパッケージベース（容器）にリッド（蓋）が設けられたもの等が挙げられる。パッケージ３０２によって、振動型センサー素子２００を減圧空間内に封止することができる。これにより、双音叉型振動片１００のＱ値を高め、熱雑音や部材の劣化を抑えることができる。
【００６８】
ＩＣチップ３０４は、例えばろう材（図示せず）によって、パッケージ３０２の内側底面に接合されている。ＩＣチップ３０４は、双音叉型振動片１００の駆動腕部１０，２０を振動させるための駆動回路と、双音叉型振動片１００に生じた物理量を検出するための検出回路と、を有する。ＩＣチップ３０４は、例えばワイヤー（図示せず）により、センサー素子２００（双音叉型振動片１００）と電気的に接続されている。
【００６９】
振動型センサー素子２００は、例えばろう材によって、基部２０２がパッケージ３０２の内側底面に接合されている。質量部２０６は、パッケージ３０２の内側底面と離間している。すなわち、振動型センサー素子２００は、片持ち梁状の状態でパッケージ３０２内に収容されている。
【００７０】
振動型センサー３００によれば、上述のとおり、パッケージ３０２内に、信頼性の高い振動型センサー素子２００が収容されている。したがって、信頼性の高い振動型センサー３００を提供することができる。
【００７１】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００７２】
３  中間領域、１０  第１振動腕部、１２  第１領域、１４  第２領域、
１６  第３領域、１５  溝、２０  第２振動腕部、２２  第４領域、２４  第５領域、
２６  第６領域、３０  第１基端部、３２  支持部、３４  接続部、３６  くびれ部、
４０  第２基端部、４２  支持部、４４  接続部、４６  くびれ部、
１００  双音叉型振動片、１１０  第１励振電極、１１２  第１引出電極、
１１４  第１端子、１１６  第１配線、１２０  第２励振電極、１２２  第２引出電極、
１２４  第２端子、１２６  第２配線、２００  振動型センサー素子、２０２  基部、
２０４  弾性部、２０６  質量部、３００  振動型センサー、３０２  パッケージ、
３０４  ＩＣチップ
【図１】
2011059097.tif 000003
【図２】
2011059097.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011059097.tif 000006
【図５】
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