(57)【要約】【課題】耐衝撃性が高い、小型の物理量検出装置を提供する。【解決手段】ジャイロ振動片１００が接合された中継基板２５０は、導電性接着剤２９６により、パッケージ２０２の第３層基板２３１により形成された第１突部端子２３４、第２突部端子２３５、第３突部端子２３６、第４突部端子２３７、および第５突部端子２３８に接続・固定されている。パッケージ２０２の凹部において第３層基板２３１により形成された段差上の、第１突部端子２３４と第２突部端子２３５との間、第１突部端子２３４と第３突部端子２３６との間、第２突部端子２３５と第４突部端子２３７との間、第３突部端子２３６と第５突部端子２３８との間、および第４突部端子２３７と第５突部端子２３８との間の５箇所の領域と、それらの上部に位置する中継基板２５０の一部とが、接着剤２９９により接合されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージと、
駆動電極が形成された振動部と、検出電極が形成された検出部と、を有する物理量検出素子と、
前記駆動電極および前記検出電極がそれぞれ電気的に接続される複数の中継電極を有し、前記物理量検出素子と前記パッケージとの電気的接続をともなう接合を中継する中継基板と、を有し、
前記中継基板に搭載された前記物理量検出素子が前記パッケージに収容された物理量検出装置であって、
前記パッケージは、前記中継電極との電気的な接続に供する複数の突部端子を有し、
前記中継電極と、前記突部端子とが、導電性の接合部材により電気的接続をともなう接合がなされ、
隣り合う前記突部端子の間の領域において、前記中継基板と前記パッケージとが補強用接合部材により接合されていることを特徴とする物理量検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の物理量検出装置において、
前記補強用接合部材が非導電性であることを特徴とする物理量検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の物理量検出装置において、
前記複数の突部端子のうち、前記駆動電極と電気的に接続された前記突部端子と、前記検出電極と電気的に接続された前記突部端子との間の領域の接合に供する前記補強用接合部材が導電性を有し、その導電性を有する前記補強用接合部材が、前記駆動電極と電気的に接続された前記突部端子、および、前記検出電極と電気的に接続された前記突部端子と接触しないようにして、且つ、該物理量検出装置内の独立した接地パターンと接触させて設けられていることを特徴とする物理量検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の物理量検出装置において、
前記パッケージは、シールリングを介して蓋体と接合され、
前記接地パターンとして前記シールリングが用いられていることを特徴とする物理量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動片の振動や変位を検出することにより、物理量を検出する物理量検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両における車体制御やカーナビゲーションシステムの自車位置検出、また、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの振動制御補正機能（所謂手ぶれ補正）などを充実させる物理量検出装置としての振動ジャイロセンサー（以下、振動ジャイロと呼ぶ）が広く利用されている。振動ジャイロは、例えば水晶などの圧電性単結晶物を加工して形成した物理量検出素子としてのジャイロ振動片を用いて、物体の揺れや回転などの振動によってジャイロ振動片の一部に発生する電気信号を角速度として検出することによって物体の変位を求めるものである。
【０００３】
近年、振動ジャイロが搭載される上記の電子機器などの小型化が進むのにともなって、振動ジャイロには、高機能化に加えて小型化への要求がますます高まっている。このような要求に応えるべく、パッケージ内に、ジャイロ振動片（角速度センサー素子）と、ジャイロ振動片を駆動する駆動回路を含む半導体回路素子（ＩＣデバイス）とが中継基板（実装基板）を介して接合された振動ジャイロ（角速度センサー）が紹介されている（例えば特許文献１を参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の振動ジャイロは、枠状の段差を有する凹部が形成されたパッケージと、一方の主面上にジャイロ振動片および半導体回路素子が並べて実装された中継基板とを有している。その中継基板は、少なくとも両端部がパッケージ内の段差上に導電性接着剤によって電気的接続をともなう接合がなされている。これにより、ジャイロ振動片および半導体回路素子と、パッケージとが、中継基板を介して電気的に接続され、中継基板は、凹部の凹底部分との間に隙間を空けて架設されている。そして、パッケージ上に蓋体としてのリッド（キャップ）が接合され、中継基板上に実装されたジャイロ振動片と半導体回路素子とが気密封止されている。
なお、特許文献１の振動ジャイロは、中継基板上にジャイロ振動片と半導体回路素子とを並べて実装したが、パッケージの凹底部分に半導体回路素子を接合し、中継基板に実装されたジャイロ振動片が半導体回路素子の上方に架設されるようにパッケージの段差上に架設する構成とすることも可能であり、この構成によれば、振動ジャイロの平面視サイズの縮小を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−４１９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の振動ジャイロの構成では、ジャイロ振動片が搭載された中継基板とパッケージとの接合が、導電性接着剤のみにより行われている。つまり、ジャイロ振動片の駆動電極および検出電極にそれぞれ接続された中継基板の中継電極と、対応するパッケージの接続端子との導電性接着剤による電気的な接続を主な目的として接合されており、中継基板とパッケージとの機械的な接合強度が低くなる虞がある。特に、近年、振動ジャイロの小型化の要求が高まるのに伴って、パッケージの接続端子も小面積化するために、電気的な接続を図る部位のみの接合では接合面積が不足し、接合強度が低いことにより振動ジャイロの耐衝撃性が十分確保できない虞があるという問題があった。
【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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
〔適用例１〕本適用例にかかる物理量検出装置は、パッケージと、駆動電極が形成された振動部と、検出電極が形成された検出部と、を有する物理量検出素子と、前記駆動電極および前記検出電極がそれぞれ電気的に接続される複数の中継電極を有し、前記物理量検出素子と前記パッケージとの電気的接続をともなう接合を中継する中継基板と、を有し、前記中継基板に搭載された前記物理量検出素子が前記パッケージに収容された物理量検出装置であって、前記パッケージは、前記中継電極との電気的な接続に供する複数の突部端子を有し、前記中継電極と、前記突部端子とが、導電性の接合部材により電気的接続をともなう接合がなされ、隣り合う前記突部端子の間の領域において、前記中継基板と前記パッケージとが補強用接合部材により接合されていることを特徴とする。
【０００９】
上記適用例の物理量検出装置によれば、中継基板の各中継電極とパッケージの対応する各突部端子との接合部分を導電性接着剤で接合しているだけの従来構造の物理量検出装置に比して接合面積が増大する。したがって、物理量検出素子が搭載された中継基板とパッケージとの接合強度が向上することにより、耐衝撃性の高い物理量検出装置を提供することができる。
【００１０】
〔適用例２〕上記適用例にかかる物理量検出装置において、前記補強用接合部材が非導電性であることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、補強用接合部材として導電性の接合部材を用いた場合に起こり得る中継電極と突部端子との接合部分に補強用接合部材が付着することによる短絡などの電気的な不具合を回避することができる。これにより、補強用接合部材による接合面積を大きくとることが可能となり、物理量検出素子が搭載された中継基板とパッケージとの接合強度をより向上させることができる。
【００１２】
〔適用例３〕上記適用例にかかる物理量検出装置において、前記複数の突部端子のうち、前記駆動電極と電気的に接続された前記突部端子と、前記検出電極と電気的に接続された前記突部端子との間の領域の接合に供する前記補強用接合部材が導電性を有し、その導電性を有する前記補強用接合部材が、前記駆動電極と電気的に接続された前記突部端子、および、前記検出電極と電気的に接続された前記突部端子と接触しないようにして、且つ、該物理量検出装置内の独立した接地パターンと接触させて設けられていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、例えば銀ペーストなどの導電性の補強用接合部材を用いることにより、補強用接合部材がシールド効果を奏し、物理量検出装置において最も静電容量が大きな駆動信号と検出信号とが干渉し合って誤検出するなどの不具合を回避することができるので、安定した検出特性を有する物理量検出装置を提供することが可能になる。
【００１４】
〔適用例４〕上記適用例にかかる物理量検出装置において、前記パッケージは、シールリングを介して蓋体と接合され、前記接地パターンとして前記シールリングが用いられていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、パッケージ内に物理量検出素子および半導体回路素子を収容し、パッケージ上にシールリングを介してリッドを接合する従来のパッケージタイプの物理量検出装置の構成がそのまま適用できるので、特にあらたにパッケージなどに接地パターンを設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】振動ジャイロにかかる一方の主面側から見た概略平面図。
【図２】振動ジャイロにかかる他方の主面側から見た概略平面図。
【図３】振動ジャイロの一実施形態を底面側からみた概略平面図。
【図４】振動片の動作を説明するための概略平面図。
【図５】（ａ）は、振動ジャイロの一実施形態を説明する上側からみた概略平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面を示す概略断面図。
【図６】本実施形態の振動ジャイロにかかるＩＣ搭載部を説明する概略平面図。
【図７】（ａ）は、本実施形態の振動ジャイロにかかる中継基板を上側からみた概略平面図、（ｂ）は、下側からみた概略平面図。
【図８】（ａ）は、振動ジャイロの変形例を上側からみて説明する概略平面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線断面を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
〔振動片〕
まず、本実施形態に係る物理量検出素子としてのジャイロ振動片１００について、図面を参照しながら説明する。図１は、ジャイロ振動片１００を一方の主面（第１表面１０１）側から見た概略平面図である。図２は、ジャイロ振動片１００を他方の主面（第２表面１０２）側から見た概略平面図である。なお、図２は、図１の透視図である。また、図１および図２において、駆動振動電極、配線、端子などに斜め線のハッチングを施しているが、これは、各部の構成をわかりやすくする便宜上施しているものであり、金属の断面を示すものではない。
【００１９】
以下、まずジャイロ振動片１００の形状等について説明し、次にジャイロ振動片１００に形成された各電極、配線、端子の配置等について説明し、次にジャイロ振動片１００の動作について説明する。
【００２０】
〔振動片の形状等〕
ジャイロ振動片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やシリコンなどが挙げられる。本実施形態のジャイロ振動片１００は、図１および図２に示すような、いわゆるダブルＴ型のジャイロスコープを一実施形態として説明する。ジャイロ振動片１００は、例えば水晶の結晶軸のＸ軸とＹ軸とで定義される平面（以下、ＸＹ平面という）に拡がりを有し、Ｚ軸方向に厚みを有することができる。ジャイロ振動片１００は、互いに反対を向く第１表面１０１（図１参照）および第２表面１０２（図２参照）と、第１表面１０１および第２表面１０２を接続する側面１０３と、を有する。第１表面１０１および第２表面１０２は、ＸＹ平面に平行な面であって、第２表面１０２は、後述する図５に示すように、パッケージ２０２の凹部の凹底部分の面と対向する面である。側面１０３は、第１表面１０１および第２表面１０２と直交し、Ｚ軸に平行な面である。なお、本発明に係る記載では、「Ｘ軸」という文言を、Ｘ軸およびＸ軸を中心に０度より大きく２度以下の範囲の傾斜をした軸を意味するものとして用いる。「Ｙ軸」および「Ｚ軸」についても同様とする。
【００２１】
ジャイロ振動片１００は、図１および図２に示すように、基部１０と、第１連結腕２０および第２連結腕２２と、第１検出振動腕３０および第２検出振動腕３２と、第１駆動振動腕４０および第２駆動振動腕４２と、第１梁５０、第２梁５２、第３梁５４および第４梁５６と、第１支持部６０および第２支持部６２と、を含む。
【００２２】
基部１０は、ジャイロ振動片１００の重心Ｇを有する。重心Ｇは、ジャイロ振動片１００の重心位置であることができる。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交し、重心Ｇを通るものとする。ジャイロ振動片１００は、重心Ｇに関して、点対称であることができる。すなわち、ジャイロ振動片１００は、ＸＺ平面に関して面対称であり、かつＹＺ平面に関して面対称であることができる。
【００２３】
第１連結腕２０および第２連結腕２２は、基部１０からＸ軸に沿って、それぞれ正および負の方向に延出している。第１検出振動腕３０および第２検出振動腕３２は、基部１０からＹ軸に沿って、それぞれ正および負の方向に延出している。第１駆動振動腕４０は、第１連結腕２０からＹ軸に沿って、それぞれ正および負の方向に延出している。第２駆動振動腕４２は、第２連結腕２２からＹ軸に沿って、それぞれ正および負の方向に延出している。第１検出振動腕３０および第２検出振動腕３２によって、角速度を検出する検出振動系が構成されている。また、第１連結腕２０および第２連結腕２２と第１駆動振動腕４０および第２駆動振動腕４２とによって、ジャイロ振動片１００を駆動させる駆動振動系が構成されている。
【００２４】
第１検出振動腕３０および第２検出振動腕３２の先端部３０ａ，３２ａは、他の部分より幅が大きい（Ｘ軸方向の長さが大きい）略四角形の形状を有している。同様に、第１駆動振動腕４０および第２駆動振動腕４２それぞれの先端部４０ａ，４２ａおよび先端部４４ａ，４６ａは、他の部分より幅が大きい略四角形の形状を有している。
【００２５】
第１支持部６０は、第１検出振動腕３０に対して、Ｙ軸の正の方向側に配置されている  。第２支持部６２は、第２検出振動腕３２に対して、Ｙ軸の負の方向側に配置されている。支持部６０，６２のＸ軸方向の長さは、第１検出振動腕３０および第２検出振動腕３２の先端部３０ａ，３２ａのＸ軸方向の長さよりも大きく、例えば、第１連結腕２０および第２連結腕２２および基部１０のＸ軸方向の長さの合計と同じ程度である。図示の例では、支持部６０，６２の平面形状は、略矩形であるが、特に限定されるものではない。支持部６０，６２は、第１検出振動腕３０および第２検出振動腕３２と、第１駆動振動腕４０および第２駆動振動腕４２とから離間して配置されている。第１支持部６０および第２支持部６２は、後述する図５に示すように、パッケージ２０２に固定される部位となる。
【００２６】
第１梁５０は、図１および図２に示すように、基部１０から、第１検出振動腕３０と第１駆動振動腕４０との間を通って、第１支持部６０まで延出している。第２梁５２は、基部１０から、第２検出振動腕３２と第１駆動振動腕４０との間を通って、第２支持部６２まで延出している。第３梁５４は、基部１０から、第１検出振動腕３０と第２駆動振動腕４２との間を通って、第１支持部６０まで延出している。第４梁５６は、基部１０から、第２検出振動腕３２と第２駆動振動腕４２との間を通って、第２支持部６２まで延出している。このように第１および第３梁５０，５４は、第１支持部６０と接続しており、第２および第４梁５２，５６は、第２支持部６２と接続しており、基部１０を支持することができる。梁５０，５２，５４，５６は、Ｓ字形状部５０ａ，５２ａ，５４ａ，５６ａをそれぞれ有することができる。図示の例では、例えば第１梁５０は、基部１０からＸ軸の正の方向に延出し、次にＹ軸の正の方向に延出し、次にＸ軸の負の方向に延出し、次にＹ軸の正の方向に延出し、次にＸ軸の正の方向に延出し、次にＹ軸の正の方向に延出して、第１支持部６０と接続している。すなわち、図示の例では、第１梁５０は、Ｓ字形状部５０ａにおいて、Ｘ軸方向と平行となる部分を３つ有している。同様に、第２梁５２、第３梁５４、および第４梁５６の各々は、Ｓ字形状部５２ａ，５４ａ，５６ａにおいて、Ｘ軸方向と平行となる部分を３つ有している。Ｓ字形状部５０ａ，５２ａ，５４ａ，５６ａによって、第１梁５０、第２梁５２、第３梁５４、および第４梁５６は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に弾性を得ることができる。
【００２７】
以上、説明したジャイロ振動片１００の外形形状は、例えば水晶ウエハなどの圧電基板材料をフッ酸溶液などでウエットエッチングしたり、ドライエッチングすることにより精密に形成することができる。
【００２８】
〔電極、配線、端子の配置等〕
ジャイロ振動片１００には、図１および図２に示すように、第１検出電極および第３検出電極としての検出信号電極１１０、検出信号配線１１２、検出信号端子１１４、第２検出電極および第４検出電極としての検出接地電極１２０、検出接地配線１２２、検出接地端子１２４、第１駆動電極および第３駆動電極としての駆動信号電極１３０、駆動信号配線１３２、駆動信号端子１３４、第２駆動電極および第４駆動電極としての駆動接地電極１４０、駆動接地配線１４２、および駆動接地端子１４４が形成されている。なお、図１および図２において、各種電極、配線、端子をわかり易く区別して説明する便宜上、検出信号電極１１０、検出信号配線１１２および検出信号端子１１４を右下斜線で示し、検出接地電極１２０、検出接地配線１２２および検出接地端子１２４をクロス斜線で示し、駆動信号電極１３０、駆動信号配線１３２および駆動信号端子１３４を左下斜線で示し、駆動接地電極１４０、駆動接地配線１４２および駆動接地端子１４４をクロス縦横線で示している。また、図１および図２において、ジャイロ振動片１００の側面１０３に形成されている電極、配線、端子を、太線で示している。
【００２９】
上記の各種電極、各種配線、および各種端子の材質としては、例えば、ジャイロ振動片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。各種電極は、互いに電気的に分離されている。各種配線は、互いに電気的に分離されている。各種端子は、互いに電気的に分離されている。
【００３０】
以下、各種電極、配線、および端子について詳細に説明する。
【００３１】
〔検出信号電極、検出信号配線および検出信号端子〕
検出信号電極１１０は、図１および図２に示すように、第１検出振動腕３０および第２検出振動腕３２に形成されている。本発明では、第１検出振動腕３０に形成された検出信号電極１１０を第１検出電極とし、第２検出振動腕３２に形成された検出信号電極１１０を第３検出電極としている。ただし、図示の例では、検出信号電極１１０は、第１検出振動腕３０および第２検出振動腕３２の各先端部３０ａ，３２ａには形成されていない。より具体的には、検出信号電極１１０は、第１検出振動腕３０および第２検出振動腕３２の第１表面１０１および第２表面１０２に形成されている。検出信号電極１１０は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。検出信号電極１１０は、第１検出振動腕３０および第２検出振動腕３２の検出振動が励起されたときに、該振動によって発生する圧電材料の歪みを、検出するための電極である。
【００３２】
検出信号配線１１２は、図１に示すように、第１および第２梁５０，５２に形成されている。より具体的には、検出信号配線１１２は、第１および第２梁５０，５２の第１表面１０１に形成されていることができる。さらに、検出信号配線１１２は、図１および図２に示すように、第１梁５０と基部１０との接合部分の側面１０３ａと、第２梁５２と基部１０との接合部分の側面１０３ｂと、基部１０の第１および第２表面１０１，１０２と、に形成されていることができる。検出信号配線１１２は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。
【００３３】
検出信号端子１１４は、第１支持部６０および第２支持部６２に形成されている。より具体的には、検出信号端子１１４は、第１支持部６０および第２支持部６２の第１および第２表面１０１，１０２、さらに側面１０３に形成されていることができる。第１支持部６０の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された検出信号端子１１４は、互いに電気的に接続されている。また、第２支持部６２の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された検出信号端子１１４は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、第１支持部６０に形成された検出信号端子１１４は、後述するように駆動接地電極１４０が形成される第１駆動振動腕４０の一方の先端部４０ａに対して、Ｙ軸の正の方向側に配置されている。すなわち、第１支持部６０に形成された検出信号端子１１４と、先端部４０ａに形成された駆動接地電極１４０とは、Ｙ軸方向において対向しているといえる。また、第２支持部６２に形成された検出信号端子１１４は、後述するように駆動接地電極１４０が形成される第１駆動振動腕４０の他方の先端部４２ａに対して、Ｙ軸の負の方向側に配置されている。すなわち、第２支持部６２に形成された検出信号端子１１４と、先端部４２ａに形成された駆動接地電極１４０とは、Ｙ軸方向において対向しているといえる。検出信号端子１１４は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。
【００３４】
第１支持部６０に形成された検出信号端子１１４は、図１に示すように、第１梁５０に形成された検出信号配線１１２を介して、第１検出振動腕３０に形成された本発明における第１検出電極としての検出信号電極１１０と電気的に接続されている。より具体的には、図１および図２に示すように、第１支持部６０に形成された検出信号端子１１４は、第１梁５０の第１表面１０１に形成された検出信号配線１１２と接続され、検出信号配線１１２は、第１梁５０の第１表面１０１から、第１梁５０と基部１０との接合部分の側面１０３ａ、そして基部１０の第１および第２表面１０１，１０２を通って、第１検出振動腕３０の第１および第２表面１０１，１０２に形成された検出信号電極１１０に接続されていることができる。これにより、第１検出振動腕３０が振動することにより生じる第１検出信号を、検出信号電極１１０から第１支持部６０に形成された検出信号端子１１４に伝達することができる。
【００３５】
第２支持部６２に形成された検出信号端子１１４は、図１に示すように、第２梁５２に形成された検出信号配線１１２を介して、第２検出振動腕３２に形成された本発明における第３検出電極としての検出信号電極１１０と電気的に接続されている。より具体的には、図１および図２に示すように、第２支持部６２に形成された検出信号端子１１４は、第２梁５２の第１表面１０１に形成された検出信号配線１１２と接続され、検出信号配線１１２は、第２梁５２の第１表面１０１から、第２梁５２と基部１０との接合部分の側面１０３ｂ、そして基部１０の第１および第２表面１０１，１０２を通って、第２検出振動腕３２の第１および第２表面１０１，１０２に形成された検出信号電極１１０に接続されていることができる。これにより、第２検出振動腕３２が振動することにより生じる第２検出信号を、検出信号電極１１０から第２支持部６２に形成された検出信号端子１１４に伝達することができる。
【００３６】
〔検出接地電極、検出接地配線および検出接地端子〕
検出接地電極１２０は、図１および図２に示すように、第１検出振動腕３０および第２検出振動腕３２の検出信号電極１１０よりも先端側の先端部３０ａ，３２ａに形成されている。本発明では、先端部３０ａに形成された検出接地電極１２０を第２検出電極とし、先端部３２ａに形成された検出接地電極１２０を第４検出電極としている。より具体的には、検出接地電極１２０は、先端部３０ａ，３２ａの第１および第２表面１０１，１０２に形成されていることができる。さらに、検出接地電極１２０は、第１検出振動腕３０および第２検出振動腕３２の側面１０３に形成されていることができる。第１検出振動腕３０の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された検出接地電極１２０は、互いに電気的に接続されている。また、第２検出振動腕３２の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された検出接地電極１２０は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、検出接地電極１２０は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。検出接地電極１２０は、検出信号電極１１０に対してグランドとなる電位を有することができる。
【００３７】
検出接地配線１２２は、第１および第２梁５０，５２に形成されている。より具体的には、検出接地配線１２２は、第１および第２梁５０，５２の第２表面１０２、側面１０３に形成されていることができる。さらに、検出接地配線１２２は、基部１０の第１および第２表面１０１，１０２に形成されていることができる。図示の例では、検出接地配線１２２は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。
【００３８】
検出接地端子１２４は、第１支持部６０および第２支持部６２に形成されている。より具体的には、検出接地端子１２４は、第１支持部６０および第２支持部６２の第１および第２表面１０１，１０２、さらに側面１０３に形成されていることができる。第１支持部６０の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された検出接地端子１２４は、互いに電気的に接続されている。また、第２支持部６２の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された検出接地端子１２４は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、第１支持部６０に形成された検出接地端子１２４は、検出接地電極１２０が形成された第１検出振動腕３０の先端部３０ａに対して、Ｙ軸の正の方向側に配置されている。すなわち、第１支持部６０に形成された検出接地端子１２４と、先端部３０ａに形成された検出接地電極１２０とは、Ｙ軸方向において対向しているといえる。また、第２支持部６２に形成された検出接地端子１２４は、検出接地電極１２０が形成された第２検出振動腕３２の先端部３２ａに対して、Ｙ軸の負の方向側に配置されている。すなわち、第２支持部６２に形成された検出接地端子１２４と、先端部３２ａに形成された検出接地電極１２０とは、Ｙ軸方向において対向しているといえる。図示の例では、検出接地端子１２４は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。
【００３９】
第１支持部６０に形成された検出接地端子１２４は、第１梁５０に形成された検出接地配線１２２を介して、第１検出振動腕３０に形成された第２検出電極としての検出接地電極１２０と電気的に接続されている。より具体的には、第１支持部６０に形成された検出接地端子１２４は、第１梁５０の第２表面１０２および側面１０３に形成された検出接地配線１２２と接続され、検出接地配線１２２は、第１梁５０の第２表面１０２および側面１０３から、基部１０の第１および第２表面１０１，１０２を通って、第１検出振動腕３０の側面１０３に形成された検出接地電極１２０に接続されていることができる。
【００４０】
第２支持部６２に形成された検出接地端子１２４は、第２梁５２に形成された検出接地配線１２２を介して、第２検出振動腕３２に形成された第４検出電極としての検出接地電極１２０と電気的に接続されている。より具体的には、第２支持部６２に形成された検出接地端子１２４は、第２梁５２の第２表面１０２および側面１０３に形成された検出接地配線１２２と接続され、検出接地配線１２２は、第２梁５２の第２表面１０２および側面１０３から、基部１０の第１および第２表面１０１，１０２を通って、第２検出振動腕３２の側面１０３に形成された検出接地電極１２０に接続されていることができる。
【００４１】
以上のとおりに、ジャイロ振動片１００には、検出信号用の電極、配線、端子（符号：１１０、：１１２、：１１４）と、検出接地の電極、配線、端子（符号：１２０、：１２２、：１２４）とが配置されている。これにより、第１検出振動腕３０に生じた検出振動は、第１検出振動腕３０に形成された検出信号電極１１０と検出接地電極１２０との間の電荷として現れ、第１支持部６０に形成された検出信号端子１１４と検出接地端子１２４とから信号として取り出すことができる。また、第２検出振動腕３２に生じた検出振動は、第２検出振動腕３２に形成された検出信号電極１１０と検出接地電極１２０との間の電荷として現れ、第２支持部６２に形成された検出信号端子１１４と検出接地端子１２４とから信号として取り出すことができる。
【００４２】
〔駆動信号電極、駆動信号配線および駆動信号端子〕
駆動信号電極１３０は、図１および図２に示すように、第１駆動振動腕４０に形成されている。ただし、図示の例では、駆動信号電極１３０は、第１駆動振動腕４０の先端部４０ａ，４２ａには形成されていない。より具体的には、駆動信号電極１３０は、第１駆動振動腕４０の第１表面１０１および第２表面１０２に形成されている。さらに、駆動信号電極１３０は、第２駆動振動腕４２の側面１０３と、第２駆動振動腕４２の先端部４４ａ，４６ａの第１および第２表面１０１，１０２と、に形成されている。第２駆動振動腕４２の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された駆動信号電極１３０は、互いに電気的に接続されている。また、第２駆動振動腕４２の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された駆動信号電極１３０は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、駆動信号電極１３０は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。駆動信号電極１３０は、第１駆動振動腕４０および第２駆動振動腕４２の駆動振動を励起させるための電極である。なお、本発明において、第１駆動振動腕４０に形成された駆動信号電極１３０を第１駆動電極とし、第２駆動振動腕４２の先端部４４ａ，４６ａに形成された駆動信号電極１３０を第３駆動電極とする。
【００４３】
駆動信号配線１３２は、図１に示すように、第３および第４梁５４，５６に形成されている。より具体的には、駆動信号配線１３２は、第３および第４梁５４，５６の第１表面１０１に形成されていることができる。さらに、駆動信号配線１３２は、基部１０の第１表面１０１と、第１連結腕２０の第１表面１０１と、第１連結腕２０のＹＺ平面と平行となる側面１０３ｃと、第２連結腕２２のＸＺ平面と平行となる側面１０３ｄと、に形成されていることができる。図示の例では、駆動信号配線１３２は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。
【００４４】
駆動信号端子１３４は、図１および図２に示すように、第２支持部６２に形成されている。より具体的には、駆動信号端子１３４は、第２支持部６２の第１および第２表面１０１，１０２、さらに側面１０３に形成されていることができる。第２支持部６２の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された駆動信号端子１３４は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、第２支持部６２に形成された駆動信号端子１３４は、駆動信号電極１３０が形成された第２駆動振動腕４２の一方の先端部４６ａに対して、Ｙ軸の負の方向側に配置されている。すなわち、第２支持部６２に形成された駆動信号端子１３４と、先端部４６ａに形成された駆動信号電極１３０とは、Ｙ軸方向において対向しているといえる。
【００４５】
第２支持部６２に形成された駆動信号端子１３４は、図１に示すように、第４梁５６に形成された駆動信号配線１３２を介して、第１駆動振動腕４０および第２駆動振動腕４２に形成された駆動信号電極１３０と電気的に接続されている。より具体的には、駆動信号端子１３４は、第４梁５６の第１表面１０１に形成された駆動信号配線１３２と接続され、駆動信号配線１３２は、第４梁５６の第１表面１０１から、基部１０の第１表面１０１、そして第１連結腕２０の第１表面１０１を通って、第１駆動振動腕４０の第１表面１０１に形成された第１駆動電極としての駆動信号電極１３０に接続されていることができる。さらに、図１および図２に示すように、駆動信号配線１３２は、第１連結腕２０の第１表面１０１から、第１連結腕２０の側面１０３ｃを通って、第１駆動振動腕４０の第２表面１０２に形成された駆動信号電極１３０に接続されている。また、さらに、駆動信号配線１３２は、基部１０の第１表面１０１から、第２連結腕２２の側面１０３ｄを通って、第２駆動振動腕４２の側面１０３に形成された駆動信号電極１３０に接続され、さらに、第２駆動振動腕４２の先端部４４ａ，４６ａの第１表面１０１および第２表面１０２に形成された第３駆動電極としての駆動信号電極１３０に接続されている。これにより、第１駆動振動腕４０および第２駆動振動腕４２を駆動振動させるための駆動信号を、駆動信号端子１３４から駆動信号電極１３０に伝達することができる。
【００４６】
〔駆動接地電極、駆動接地配線および駆動接地端子〕
第２駆動電極としての駆動接地電極１４０は、図１および図２に示すように、第１駆動振動腕４０の駆動信号電極１３０よりも先端側の先端部４０ａ，４２ａに形成されている。より具体的には、駆動接地電極１４０は、第１駆動振動腕４０の先端部４０ａ，４２ａの第１および第２表面１０１，１０２に形成されている。さらに、駆動接地電極１４０は、第１駆動振動腕４０の側面１０３に形成されている。第１駆動振動腕４０の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された駆動接地電極１４０は、互いに電気的に接続されている。また、第２駆動振動腕４２の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された第４駆動電極としての駆動接地電極１４０は、互いに電気的に接続されている。さらに、駆動接地電極１４０は、第２駆動振動腕４２の第１および第２表面１０１，１０２に形成されている。ただし、図示の例では、駆動接地電極１４０は、先端部４４ａ，４６ａには形成されていない。図示の例では、駆動接地電極１４０は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。駆動接地電極１４０は、駆動信号電極１３０に対してグランドとなる電位を有する。
【００４７】
駆動接地配線１４２は、第３および第４梁５４，５６に形成されている。より具体的には、駆動接地配線１４２は、第３および第４梁５４，５６の第２表面１０２および側面１０３に形成されていることができる。さらに、駆動接地配線１４２は、基部１０の第２表面１０２と、第１連結腕２０のＸＺ平面と平行となる側面１０３ｅと、第２連結腕２２の第２表面１０２と、第２連結腕２２のＹＺ平面と平行となる側面１０３ｆと、に形成されていることができる。図示の例では、駆動接地配線１４２は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。
【００４８】
駆動接地端子１４４は、第１支持部６０に形成されている。より具体的には、駆動接地端子１４４は、第１支持部６０の第１および第２表面１０１，１０２、さらに側面１０３に形成されていることができる。第１支持部６０の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された駆動接地端子１４４は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、第１支持部６０に形成された駆動接地端子１４４は、駆動信号電極１３０が形成された第２駆動振動腕４２の先端部４４ａに対して、Ｙ軸の正の方向側に配置されている。すなわち、第１支持部６０に形成された駆動接地端子１４４と、先端部４４ａに形成された駆動信号電極１３０とは、Ｙ軸方向において対向しているといえる。
【００４９】
第１支持部６０に形成された駆動接地端子１４４は、第３梁５４に形成された駆動接地配線１４２を介して、第１駆動振動腕４０および第２駆動振動腕４２に形成された駆動接地電極１４０と電気的に接続されている。より具体的には、駆動接地端子１４４は、第３梁５４の第２表面１０２および側面１０３に形成された駆動接地配線１４２と接続され、駆動接地配線１４２は、第３梁５４の第２表面１０２および側面１０３から、基部１０の第２表面１０２、そして第１連結腕２０の側面１０３ｅを通って、第１駆動振動腕４０の側面１０３に形成された駆動接地電極１４０に接続されている。さらに、駆動接地配線１４２は、基部１０の第２表面１０２から、第２連結腕２２の第２表面１０２を通って、第２駆動振動腕４２の第２表面１０２に形成された駆動接地電極１４０に接続されている。また、さらに、駆動接地配線１４２は、第２連結腕２２の第２表面１０２から、第２連結腕２２の側面１０３ｆを通って、第２駆動振動腕４２の第１表面１０１に形成された駆動接地電極１４０に接続されている。
【００５０】
以上のとおりに、ジャイロ振動片１００には、各種の駆動信号電極、配線、端子（符号：１３０、１３２、１３４）と、各種の駆動接地電極、配線、端子（符号：１４０、１４２、１４４）とが配置されている。これにより、ジャイロ振動片１００では、第２支持部６２に形成された駆動信号端子１３４と、第１支持部６０に形成された駆動接地端子１４４との間に駆動信号を印加することで、第１駆動振動腕４０および第２駆動振動腕４２に形成された駆動信号電極１３０と駆動接地電極１４０との間に電界を生じさせ、第１駆動振動腕４０および第２駆動振動腕４２を駆動振動させることができる。
【００５１】
〔振動片の動作〕
図３および図４は、ジャイロ振動片１００の動作を説明するための概略平面図である。なお、図３および図４では、便宜上、基部１０、第１連結腕２０および第２連結腕２２、第１検出振動腕３０および第２検出振動腕３２、第１駆動振動腕４０および第２駆動振動腕４２以外の図示を省略している。
【００５２】
図３に示すように、ジャイロ振動片１００は、角速度が加わらない状態において、駆動信号電極および駆動接地電極の間に電界が生じると、第１駆動振動腕４０および第２駆動振動腕４２が矢印Ａに示す方向に屈曲振動を行う。このとき、第１駆動振動腕４０と、第２駆動振動腕４２とは、ジャイロ振動片１００の重心Ｇを通るＹＺ平面に関して面対称の振動を行っているため、基部１０、第１連結腕２０および第２連結腕２２と、第１検出振動腕３０および第２検出振動腕３２とは、ほとんど振動しない。
【００５３】
この駆動振動を行っている状態で、ジャイロ振動片１００にＺ軸周りの角速度ωが加わると、図４に示すような振動を行う。すなわち、駆動振動系を構成する第１駆動振動腕４０および第２駆動振動腕４２および連結腕２０，２２に矢印Ｂ方向のコリオリの力が働き、新たな振動が励起される。この矢印Ｂ方向の振動は、重心Ｇに対して周方向の振動である。また同時に、検出振動腕３０，３２は、矢印Ｂの振動に呼応して、矢印Ｃ方向の検出振動が励起される。そして、この振動により発生した圧電材料の歪みを、検出振動腕３０，３２に形成した検出信号電極および検出接地電極が検出して角速度が求められる。
【００５４】
〔振動ジャイロ〕
次に、上記ジャイロ振動片１００を含む物理量検出装置としての振動ジャイロについて、図面を参照しながら説明する。
図５は、本実施形態の振動ジャイロ２０１を説明するものであり、（ａ）は上側からみた概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面を示す概略断面図である。なお、図５（ａ）では、振動ジャイロの内部の構造を説明する便宜上、振動ジャイロの上方に設けられた蓋体としてのリッド２０３を取り外した状態を図示しており、リッド２０３の搭載位置を破線で示している。また、図６は、本実施形態の振動ジャイロ２０１に含む半導体回路素子としてのＩＣチップ２６０が接合されたＩＣ搭載部２０１Ａを説明する概略平面図である。また、図７は、本実施形態の振動ジャイロ２０１において、ジャイロ振動片１００とパッケージ２０２との接合を中継する中継部としての中継基板２５０を説明するものであり、（ａ）は上側（ジャイロ振動片１００が接合される側）からみた概略平面図、（ｂ）は下側（パッケージ２０２と接合される側）からみた概略平面図である。
なお、本実施形態に係る振動ジャイロ２０１において、本実施形態に係るジャイロ振動片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て詳細な説明を省略し、また、一部図示を省略する。
【００５５】
振動ジャイロ２０１は、図５に示すように、ベース基板としてのパッケージ２０２とリッド２０３とを有するパッケージと、そのパッケージ内に接合された半導体回路素子としてのＩＣチップ２６０と、中継部としての中継基板２５０を介して接合されたジャイロ振動片１００と、を有している。
【００５６】
〔パッケージベース〕
パッケージ２０２は、例えば、平板状の第１層基板２１１上に、開口部の大きさが異なる矩形環状の第２層基板２２１、第３層基板２３１、および第４層基板２４１をこの順に重ねて設けることにより段差や突起部を有する凹部が形成され、該凹部内にジャイロ振動片１００およびＩＣチップ２６０を収容することが可能になっている。パッケージ２０２の材質としては、例えば、セラミック、ガラスなどを用いることができる。
【００５７】
図５に示すように、パッケージ２０２の凹部の凹底部分となる第１層基板２１１上には、ＩＣチップ２６０が配置されるダイパッド２１２が設けられている。なお、図示はしないが、パッケージ２０２の外底面となる第１層基板２１１のダイパッド２１２が設けられた面と異なる面には、外部基板との接合に供する外部実装端子が設けられている。
【００５８】
パッケージ２０２の凹部において、第２層基板２２１によりダイパッド２１２を囲むように形成される段差上には、ＩＣチップ２６０の集積回路形成面（能動面）に設けられた複数の電極パッド２６５と対応して接合される複数のＩＣ接続端子２２５が設けられている。
【００５９】
また、パッケージ２０２の凹部において、複数のＩＣ接続端子２２５が設けられた第２層基板２２１上には、第３層基板２３１により形成された複数の突部と、それら突部上に設けられ中継基板２５０が電気的に接続される接続端子を有する第１突部端子２３４、第２突部端子２３５、第３突部端子２３６、第４突部端子２３７、および第５突部端子２３８が設けられている。
パッケージ２０２に設けられた上記の各種端子は、対応する端子どうしが、図示しない引き回し配線やスルーホールなどの層内配線により接続されている。
【００６０】
〔ＩＣ搭載部〕
次に、パッケージ２０２内において、ＩＣチップ２６０が搭載されたＩＣ搭載部２０１Ａについて説明する。
図６において、ＩＣチップ２６０は、ジャイロ振動片１００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ジャイロ振動片１００に生じる検出振動を検出する検出回路と、を有する。具体的には、ＩＣチップ２６０が有する駆動回路は、ジャイロ振動片１００の第１駆動振動腕４０に形成された駆動信号電極１３０に駆動信号を供給する。また、ＩＣチップ２６０が有する検出回路は、ジャイロ振動片１００の第１検出振動腕３０に形成された検出信号電極１１０に生じる第１検出信号と、第２検出振動腕３２に形成された検出接地電極１２０に生じる第２検出信号とを差動増幅させて差動増幅信号を生成し、該差動増幅信号に基づいて物理量を検出する。
【００６１】
図６および図５（ｂ）に示すように、ＩＣチップ２６０は、パッケージ２０２の凹部の凹底部分に設けられたダイパッド２１２上に、例えばろう材２９４によって接着・固定されている。また、本実施形態では、ＩＣチップ２６０とパッケージ２０２とが、ワイヤーボンディング法を用いて電気的に接続されている。すなわち、ＩＣチップ２６０に設けられた複数の電極パッド２６５と、パッケージ２０２の対応するＩＣ接続端子２２５とが、ボンディングワイヤー２９１により接続されている。
【００６２】
〔振動片搭載部〕
次に、振動ジャイロ２０１におけるジャイロ振動片１００搭載部について説明する。
図５に示すように、パッケージ２０２の凹部内において、ＩＣチップ２６０の上方には、ジャイロ振動片１００が、中継基板２５０を介して接合されている。
ジャイロ振動片１００とパッケージ２０２との接続を中継する中継基板２５０は、図７に示すように、基材２５１と、その基材２５１に形成された中継電極および接続配線とを有している。
詳述すると、図７（ａ）に示す基材２５１の一方の主面（ジャイロ振動片１００が接合される側の主面）において、平面視で略矩形状の基材２５１の対向する二辺（本実施形態では基材２５１の短辺側）近傍のうち一端側には、第２中継電極２４５、第１中継電極２４４、および第３中継電極２４６が設けられている。本実施形態では、基材２５１の一辺側の略中央に第１中継電極２４４が設けられ、その第１中継電極２４４の両側に第２中継電極２４５および第３中継電極２４６が配設されている。
また、基材２５１の他端側には、第４中継電極２４７、第５中継電極２４８が設けられている。本実施形態では、基材２５１の他端側において、上記した第２中継電極２４５および第３中継電極２４６のそれぞれと対向する位置に第４中継電極２４７および第５中継電極２４８が配設されている。
【００６３】
また、図７（ｂ）に示す中継基板２５０の他方の主面（パッケージ２０２と接合される側）において、第１中継電極２４４〜第５中継電極２４８のそれぞれと平面視で重なる位置には、第１中継端子２５４〜第５中継端子２５８が設けられている。第１中継端子２５４〜第５中継端子２５８と、対応する第１中継電極２４４〜第５中継電極２４８とは、電気的に接続されている。本実施形態では、略矩形状の基材２５１のコーナー部、および、各辺に設けられた切欠き部Ｃ４〜Ｃ８の側壁に形成された図示しない側面配線により、第１中継端子２５４〜第５中継端子２５８と、対応する第１中継電極２４４〜第５中継電極２４８とが電気的に接続されている。具体的には、第１中継電極２４４と第１中継端子２５４とが切欠き部Ｃ５に設けられた側面配線により接続され、第２中継電極２４５と第２中継端子２５５とが切欠き部Ｃ４に設けられた側面配線により接続され、第３中継電極２４６と第３中継端子２５６とが切欠き部Ｃ６に設けられた側面配線により接続され、第４中継電極２４７と第４中継端子２５７とが切欠き部Ｃ７に設けられた側面配線により接続され、第５中継電極２４８と第５中継端子２５８とが切欠き部Ｃ８に設けられた側面配線により接続されている。
なお、中継基板２５０の基材２５１に用いる材料としては、ポリイミドやガラスエポキシ樹脂等、様々な材料を用いることができる。
【００６４】
次に、パッケージ２０２への、ジャイロ振動片１００の中継基板２５０を介した電気的接続を伴う接合の形態について説明する。
図５に示すように、ジャイロ振動片１００は、その支持部６０，６２が例えば銀ペーストなどの導電性接着剤２９５により中継基板２５０に電気的に接続されて、且つ、固定されている。そして、このようにジャイロ振動片１００が載置された中継基板２５０は、例えば、銀ペーストなどの導電性接着剤２９６によりパッケージ２０２に電気的に接続された状態で固定されている。
【００６５】
ジャイロ振動片１００の第１支持部６０に形成された駆動接地端子１４４、検出接地端子１２４、検出信号端子１１４、および、第２支持部６２に形成された駆動信号端子１３４、検出信号端子１１４（図１、図２を併せて参照）が、中継基板２５０の一方の主面側に設けられた対応する中継電極に、例えば銀ペーストなどの導電性接着剤２９５により電気的接続をともなう接合がなされている。具体的には、本実施形態では、第１支持部６０に設けられた駆動接地端子１４４、検出接地端子１２４、および検出信号端子１１４が、中継基板２５０の一端側に設けられた第２中継電極２４５、第１中継電極２４４、および第３中継電極２４６に、この順に接合され、第２支持部６２の駆動信号端子１３４、および検出信号端子１１４が、中継基板２５０の他端側に設けられた第４中継電極２４７、および第５中継電極２４８に、この順に接合されている。
なお、第２支持部６２に形成された検出接地端子１２４は、上記した第１支持部６０に形成された検出接地端子１２４と同電位であるため、本実施形態では、第１支持部６０側の検出接地端子１２４のみを中継基板２５０に接続した構成を説明する。
【００６６】
ジャイロ振動片１００が接合された中継基板２５０は、例えば銀ペーストなどの導電性の接合部材としての導電性接着剤２９６により、パッケージ２０２の第３層基板２３１により形成された第１突部端子２３４、第２突部端子２３５、第３突部端子２３６、第４突部端子２３７、および第５突部端子２３８に接続・固定されている。本実施形態では、中継基板２５０の他方の主面側に設けられた第１中継端子２５４、第２中継端子２５５、第３中継端子２５６、第４中継端子２５７、第５中継端子２５８と、それぞれ対応する第１突部端子２３４、第２突部端子２３５、第３突部端子２３６、第４突部端子２３７、および第５突部端子２３８とが接続されている。
【００６７】
上記したように、ジャイロ振動片１００は、中継基板２５０の一方の主面側において、第１中継電極２４４、第２中継電極２４５、第３中継電極２４６、第４中継電極２４７、および第５中継電極２４８の５つの中継電極と接続される。したがって、中継基板２５０とパッケージ２０２との接続は、五つの中継端子および突部端子の接合によってなすことができる。
具体的な中継基板２５０の中継電極とパッケージ２０２の突部端子との接合の組み合わせとしては、第１中継電極２４４（第１中継端子２５４）と第１突部端子２３４、第２中継電極２４５（第２中継端子２５５）と第２突部端子２３５、第３中継電極２４６（第３中継端子２５６）と第３突部端子２３６、第４中継電極２４７（第４中継端子２５７）と第４突部端子２３７、および、第５中継電極２４８（第５中継端子２５８）と第５突部端子２３８が対応しており、各々の組み合わせの中継電極と突部端子とが位置合わせされ、導電性接着剤２９６により電気的に接続されながら接合されている。
【００６８】
さらに、本実施形態の振動ジャイロ２０１の大きな特徴として、上記した中継基板２５０の各中継電極とパッケージ２０２の対応する各突部端子との接合部の間の領域が、補強用接合部材としての接着剤２９９により接合されている。具体的には、パッケージ２０２の凹部において第３層基板２３１により形成された段差上の、第１突部端子２３４と第２突部端子２３５との間、第１突部端子２３４と第３突部端子２３６との間、第２突部端子２３５と第４突部端子２３７との間、第３突部端子２３６と第５突部端子２３８との間、および第４突部端子２３７と第５突部端子２３８との間の５箇所の領域と、それらの上部に位置する中継基板２５０の一部とが、接着剤２９９により接合されている。これにより、中継基板の各中継電極とパッケージ２０２の対応する各突部端子との接合部分を導電性接着剤で接合しているだけの従来構造の振動ジャイロに比して接合面積が増大するので、ジャイロ振動片１００が搭載された中継基板２５０とパッケージ２０２との接合強度が向上し、振動ジャイロ２０１の耐衝撃性が向上するという効果を奏する。
なお、各中継電極と各突部端子との接合部の間の領域を接合する接着剤２９９には、非導電性の接着剤２９９を用いることが望ましい。非導電性の接着剤を用いることにより、中継電極と突部端子との接合部分間に接着剤が付着することによる短絡などの電気的な不具合を回避できるので、接着剤２９９による接合面積を大きくとることが可能となり接合強度をより高くすることができる。
【００６９】
図５に示すように、ＩＣチップ２６０およびジャイロ振動片１００が接合されたパッケージ２０２上には、蓋体としてのリッド２０３が配置され、パッケージ２０２の開口を封止している。リッド２０３の材質としては、例えば、４２アロイ（鉄にニッケルが４２％含有された合金）やコバール（鉄、ニッケルおよびコバルトの合金）等の金属、セラミックス、あるいはガラスなどを用いることができる。例えば、金属からなるリッド２０３は、コバール合金などを矩形環状に型抜きして形成されたシールリング２０９を介してシーム溶接することによりパッケージ２０２と接合される。パッケージ２０２およびリッド２０３によって形成されるキャビティーＴ１は、ジャイロ振動片１００が動作するための空間となる。
【００７０】
本実施形態の振動ジャイロ２０１において、キャビティーＴ１は、減圧空間または不活性ガス雰囲気に密閉・封止することができる。例えば、キャビティーＴ１内を減圧空間にして密閉封止する場合には、パッケージ２０２の第１層基板２１１に設けられたキャビティーＴ１と外部とを連通する封止孔（図示せず）に、例えば球状の封止材の原型となる固形の封止材を配置させた状態で真空チャンバー内に入れ、所定の真空度まで減圧させて振動ジャイロ２０１の内側から出るガスを封止孔から排出させた後、固形の封止材に電子ビームあるいはレーザーを照射することなどにより封止材を溶融してから固化させることにより、封止孔を閉塞させて封止する。封止材の材料としては、完成した振動ジャイロ２０１を外部実装基板に実装する際のリフロー温度よりも高い温度を融点として有したものが望ましく、例えば、金と錫（Ｓｎ）との合金、あるいは、金とゲルマニウム（Ｇｅ）との合金などを用いることができる。
【００７１】
上記実施形態の振動ジャイロ２０１によれば、ジャイロ振動片１００が搭載された中継基板２５０とパッケージ２０２との接合箇所を、各中継電極と突部端子との導電性接着剤２９６による接合するのに加えて、各中継電極と各突部端子との接合部の間の領域のパッケージ２０２の第３層基板２３１による段差部とを非導電性の接着剤２９９で接合した。これにより、中継基板２５０とパッケージ２０２との接合面積が増大されて接合強度が強化されるので、振動ジャイロ２０１の耐衝撃性が向上する。
特に、振動ジャイロの小型化への要求が高まるのに伴って、パッケージの突部端子などの接続端子の面積が小さくなった場合でも、上記実施形態の構成によれば中継基板２５０とパッケージ２０２との接合強度を確保できるので、小型で耐衝撃性の高い振動ジャイロ２０１を提供することができる。
【００７２】
（変形例）
上記実施形態の振動ジャイロ２０１では、ジャイロ振動片１００が搭載された中継基板２５０とパッケージ２０２との接合において、各中継電極と突部端子との接合部の間の領域を接合する補強用接合部材としての接着剤２９９には、非導電性のものを用いることが望ましいことを説明した。これに限らず、特定の中継電極と突部端子との接合部の間を導電性を有する補強用接合部材で接合する構成とすることによって、より検出特性の安定した振動ジャイロを提供することができる。
図８は、振動ジャイロの変形例を説明するものであり、（ａ）は上側からみた概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面を示す概略断面図である。なお、図８（ａ）では、振動ジャイロの内部の構造を説明する便宜上、振動ジャイロの上方に設けられた蓋体としてのリッド２０３を取り外した状態を図示しており、リッド２０３の搭載位置を破線で示している。また、図８では、上記実施形態と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。
【００７３】
図８において、本変形例の振動ジャイロ３０１は、中継基板２５０とパッケージ２０２との接合に用いる接合部材の種類が特定の領域で異なっていること以外は、上記実施形態の振動ジャイロ２０１と同一の構成を有している。
本変形例の振動ジャイロ３０１の構成のうち、上記実施形態の振動ジャイロ２０１と異なるのは、ジャイロ振動片１００が搭載された中継基板２５０とパッケージ２０２との接合において、中継基板２５０の各中継電極と、パッケージ２０２の対応する各突部端子との接合部の間の領域を接着剤で接合する構成のうち、第１突部端子２３４と第２突部端子２３５との間、第１突部端子２３４と第３突部端子２３６との間、第２突部端子２３５と第４突部端子２３７との間、および第３突部端子２３６と第５突部端子２３８との間の領域の接合に用いられる補強用接合部材として非導電性の接着剤２９９が適用されているのに対して、第４突部端子２３７と第５突部端子２３８との間の領域の接合に導電性接着剤３９９が用いられていることである。
また、第４突部端子２３７と第５突部端子２３８との間の領域の中継基板２５０とパッケージ２０２との接合に供する導電性接着剤３９９は振動ジャイロ３０１内に有する接地パターンに接触させて設けられている。本変形例では、図８（ｂ）に示すように、導電性接着剤３９９が、振動ジャイロ３０１において接地されているシールリング２０９に接触させて設けられている。
また、導電性接着剤３９９は、第４突部端子２３７および第５突部端子２３８の間の領域において、端子間で短絡を起こさない範囲にて、第４突部端子２３７と第５突部端子２３８とが水平方向において遮断されるように、なるべく広範囲に設けることが望ましい。
【００７４】
上記実施形態において説明したように、パッケージ２０２の第４突部端子２３７は、中継基板２５０の第４中継端子２５７および第４中継電極２４７を介して、ジャイロ振動片１００の駆動信号端子１３４に接続されている。また、パッケージ２０２の第５突部端子２３８は、中継基板２５０の第５中継端子２５８および第５中継電極２４８を介して、ジャイロ振動片１００の検出信号端子１１４に接続されている。このように、ジャイロ振動片１００の駆動信号端子１３４および検出信号端子１１４にそれぞれ接続された第４突部端子２３７および第５突部端子２３８の間に、接地パターン（シールリング２０９）に電気的に接続された導電性接着剤３９９を設けることにより導電性接着剤３９９がシールド効果を奏し、振動ジャイロ３０１において最も静電容量が大きい駆動信号と検出信号とが干渉し合って誤検出するなどの不具合を回避することができる。
【００７５】
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態およびその変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【００７６】
例えば、上記実施形態および変形例の振動ジャイロ２０１，３０１では、半導体回路素子としてのＩＣチップ２６０の複数の電極パッド２６５と、対応するＩＣ接続端子２２５とを、ワイヤーボンディング法を用いてボンディングワイヤー２９１により接合した。これに限らず、ＩＣチップ２６０を、金属バンプや導電性接着剤などの接合部材を用いてフェースダウン接合する構成としてもよい。
【００７７】
また、上記変形例では、駆動信号および検出信号を扱う第４突部端子２３７および第５突部端子２３８の間にシールド材としての機能を兼ねて設ける導電性接着剤３９９を、接地パターンとしてのシールリング２０９に電気的に接続した。これに限らず、例えば、パッケージ２０２に予め設置された別の接地パターンに導電性接着剤３９９を接触させて接地する構成としてもよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、各電極、配線、端子などの形成用金属材料として、ジャイロ振動片１００側からクロム、金の順で積層されたものなどを用いる構成を説明した。
これに限らず、ニッケル、クロムの順に積層させたものを下地層として、その上に蒸着またはスパッタリングにより、例えば金による電極層を成膜したものを用いたり、あるいは、チタン、タンタル、タングステン、アルミニウムなどの金属材料を用いることもできる。また、マグネシウムなどを用いることも可能である。
【００７９】
また、上記実施形態および変形例で説明した特定の形態、例えば、ジャイロ振動片１００の基部１０、第１連結腕２０および第２連結腕２２、第１検出振動腕３０および第２検出振動腕３２、第１駆動振動腕４０および第２駆動振動腕４２、第１梁５０、第２梁５２、第３梁５４、および第４梁５６、第１支持部６０および第２支持部６２などの形状や、パッケージ２０２の凹部内の段差形状や第１〜第５突部端子２３４〜２３８の形状や配置などは限定されるものではない。
同様に、ジャイロ振動片１００やパッケージ２０２の各電極、配線、端子などの位置や形状についても上記実施形態および変形例に限定されない。
【００８０】
また、上記実施形態および変形例では、物理量検出装置としての振動ジャイロ２０１，３０１について説明した。これに限らず、本発明は、圧電基材などを所望の形状に加工して形成された物理量検出素子を用いて、外部から作用する物理量の影響によって物理量検出素子の振動状態に変化が生じたときに、この振動状態の変化から検出回路を通して検出可能な物理量を検出する物理量検出装置を対象とする。こうした物理量としては、圧電振動片に印加される加速度、角速度、角加速度が特に好ましい。また、物理量検出装置としては慣性センサーが好ましい。
【符号の説明】
【００８１】
１０…基部、２０…第１連結腕、２２…第２連結腕、３０…第１検出振動腕、３０ａ…先端部、３２…第２検出振動腕、３２ａ…先端部、４０…第１駆動振動腕、４０ａ…先端部、４２…第２駆動振動腕、４２ａ…先端部、４４ａ…先端部、４６ａ…先端部、５０…第１梁、５０ａ…Ｓ字形状部、５２…第２梁、５２ａ…Ｓ字形状部、５４…第３梁、５４ａ…Ｓ字形状部、５６…第４梁、５６ａ…Ｓ字形状部、６０…第１支持部、６２…第２支持部、１００…ジャイロ振動片、１０１…第１表面、１０２…第２表面、１０３…側面、１０３ａ…側面、１０３ｂ…側面、１０３ｃ…側面、１０３ｄ…側面、１０３ｅ…側面、１０３ｆ…側面、１１０…第１および第３検出電極としての検出信号電極、１１２…検出信号配線、１１４…検出信号端子、１２０…第２および第４検出電極としての検出接地電極、１２２…検出接地配線、１２４…検出接地端子、１３０…第１および第３駆動電極としての駆動信号電極、１３２…駆動信号配線、１３４…駆動信号端子、１４０…第２および第４駆動電極としての駆動接地電極、１４２…駆動接地配線、１４４…駆動接地端子、２０１，３０１…物理量検出装置としての振動ジャイロ、２０１Ａ…ＩＣ搭載部、２０２…パッケージ、２０３…リッド、２０９…シールリング、２１１…第１層基板、２１２…ダイパッド、２２１…第２層基板、２２５…半導体回路接続端子としてのＩＣ接続端子、２３１…第３層基板、２３４…第１突部端子、２３５…第２突部端子、２３６…第３突部端子、２３７…第４突部端子、２３８…第５突部端子、２４１…第４層基板、２４４…第１中継電極、２４５…第２中継電極、２４６…第３中継電極、２４７…第４中継電極、２４８…第５中継電極、２５０…中継基板、２５１…基材、２５４…第１中継端子、２５５…第２中継端子、２５６…第３中継端子、２５７…第４中継端子、２５８…第５中継端子、２６０…半導体回路素子としてのＩＣチップ、２６５…複数の電極パッド、２９１…ボンディングワイヤー、２９４…ろう材、２９５…導電性接着剤、２９６…導電性の接合部材としての導電性接着剤、２９９…補強用接合部材としての非導電性の接着剤、３９９…補強用接合部材としての導電性接着剤。
【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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