(57)【要約】【課題】クアドラチャ信号の増大を低減することができるジャイロセンサーを提供する。【解決手段】基板と、前記基板に固定されている固定部と、前記基板に設けられている固定電極部と、駆動部と、前記駆動部に接続され、前記駆動部の駆動方向に変位可能な質量部と、前記質量部と接続され、前記固定電極部と対向し、前記対向している方向に変位可能な可動部と、平面視で、前記駆動方向に沿って前記質量部の重心を通る線分に対して両側に設けられ、前記質量部と前記固定部とを接続している弾性部と、を含み、前記弾性部のそれぞれには、平面視で、前記線分に対して、線対称に切欠き部が設けられているジャイロセンサー。【選択図】図４
2019117099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理量を検出し、
基板と、
前記基板に固定されている固定部と、
前記基板に設けられている固定電極部と、
駆動部と、
前記駆動部に接続され、前記駆動部の駆動方向に変位可能な質量部と、
前記質量部と接続され、前記固定電極部と対向し、前記対向している方向に変位可能な可動部と、
平面視で、前記駆動方向に沿って前記質量部の重心を通る線分に対して両側に設けられ、前記質量部と前記固定部とを接続している弾性部と、
を含み、
前記弾性部のそれぞれには、
平面視で、前記線分に対して線対称に切欠き部が設けられている、
ことを特徴とする物理量センサー。
【請求項２】
請求項１において、
前記切欠き部は、前記基板側、および前記基板と反対側の少なくともいずれかに設けられている、
ことを特徴とする物理量センサー。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記弾性部は、長手形状の複数の梁部、および前記梁部間を折り返すように連結する連結部を含む蛇行形状をなし、
前記梁部は、
前記対向している方向に向き、互いに表裏の関係にある第１主面および第２主面と、
前記第１主面の一方端と前記第２主面の一方端とに接続している第１側面と、
前記第１主面の他方端と前記第２主面の他方端とに接続している第２側面と、
を含み、
前記第１側面および前記第２側面は、前記対向している方向に対して傾斜している、
ことを特徴とする物理量センサー。
【請求項４】
請求項３において、
前記切欠き部は、前記梁部の前記第１主面側もしくは前記第２主面側の少なくともいずれかから凹んでいる凹部である、
ことを特徴とする物理量センサー。
【請求項５】
請求項４において、
前記凹部を複数有し、複数の前記凹部は、互いに離間している、
ことを特徴とする物理量センサー。
【請求項６】
請求項３において、
前記切欠き部は、前記梁部の前記第１主面および前記第２主面と、前記第１側面および前記第２側面との接続領域に設けられ、且つ、曲面状の曲面部を含む、
ことを特徴とする物理量センサー。
【請求項７】
請求項６において、
前記曲面部を複数有し、複数の前記曲面部は、互いに離間している、
ことを特徴とする物理量センサー。
【請求項８】
請求項３ないし７のいずれか一項において、
前記切欠き部は、前記梁部の前記長手形状の一部に設けられている、
ことを特徴とする物理量センサー。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれか一項において、
前記切欠き部は、加工変質層である、
ことを特徴とする物理量センサー。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか一項において、
前記物理量は、角速度である、物理量センサー。
【請求項１１】
請求項１０に記載の物理量センサーと、
加速度センサーと、
を含む、複合センサー。
【請求項１２】
請求項１０に記載の物理量センサーと、
加速度センサーと、
前記物理量センサーおよび前記加速度センサーを制御する制御部と、
を備えている、慣性計測ユニット。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーが収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、
前記ケースに収容されている表示部と、
前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、
を含む、
携帯型電子機器。
【請求項１４】
請求項１３において、
衛星測位システムを含み、
ユーザーの移動距離や移動軌跡を計測する、携帯型電子機器。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、
を備えている、電子機器。
【請求項１６】
請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて姿勢の制御を行う姿勢制御部と、
を備えている、移動体。
【請求項１７】
請求項１６において、
エンジンシステム、ブレーキシステム、およびキーレスエントリーシステムの少なくとも何れかのシステムを含み、
前記姿勢制御部は、前記検出信号に基づいて、前記システムを制御する、移動体。
【請求項１８】
基板を用意する工程と、
前記基板に固定されている固定部と、前記基板に設けられている固定電極部と、駆動部と、前記駆動部に接続され、前記駆動部の駆動方向に変位可能な質量部と、前記固定電極部と対向し、前記対向している方向に変位可能な可動部と、前記質量部と前記固定部とを接続している弾性部と、を形成する工程と、
前記弾性部を加工し、平面視で、前記駆動方向に沿って、前記質量部の重心を通る線分に対して、線対称に切欠き部を形成する第１加工工程と、
前記第１加工工程での加工結果に基づいて、さらに前記弾性部を加工し、前記切欠き部に加えて、前記質量部の重心を通る線分に対して、線対称に第２の切欠き部を形成する第２加工工程と、
を含んでいることを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記弾性部は、蛇行形状をなし、複数の梁部と、前記梁部間を折り返すように連結する連結部と、を備えており、
前記第１加工工程では、前記切欠き部を、前記梁部の一部に形成する、
ことを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【請求項２０】
請求項１８または１９において、
前記切欠き部は、前記弾性部にレーザー光を照射すること、または前記弾性部をエッチングすることにより形成されている、
ことを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量センサー、物理量センサーの製造方法、複合センサー、慣性計測ユニット、携帯型電子機器、電子機器、および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、物理量センサーの一例として、シリコンＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いたジャイロセンサー素子を用いたジャイロセンサーが開発されている。物理量センサーのなかでも角速度を検出するジャイロセンサーは、例えば、ゲーム機のモーションセンシング機能や移動機器の姿勢制御などの用途で急速に広がりつつある。
【０００３】
このようなジャイロセンサーとして、例えば、特許文献１に、角速度センサーを構成するセンサー素子が開示されている。このセンサー素子は、支持基板と、支持基板に固定された固定部と、固定部に対して弾性梁（支持梁）を介して支持されている振動体と、振動体に設けられた櫛歯状の可動電極と、この可動電極と間隔を介して噛み合う固定櫛歯電極とを有する。このような構成の角速度センサーでは、固定櫛歯電極に電圧が印加されると、可動電極と固定櫛歯電極との間に発生する静電力により振動体がＸ軸方向に振動（駆動振動）する。このように振動している状態の振動体にＺ軸（またはＹ軸）回りの角速度が作用すると、コリオリ力により、振動体がＹ軸（またはＺ軸）方向に振動（検出振動）する。このコリオリ力による振動体のＹ軸（またはＺ軸）方向の振動振幅の大きさに対応する電気信号を検出することで、回転の角速度を検出することができる。
【０００４】
このようなセンサー素子は、ドライエッチングにより製造することができ、例えば、特許文献２には、ＳＦ6（エッチング用ガス）と、Ｃ4Ｆ8（体積用ガス）の二つの系統の反応性プラズマガスを交互に切り替えて、エッチングと側壁保護膜体積の工程を繰り返す、Ｓｉの深溝エッチング技術（Deep Reactive ion Etching）、所謂、ボッシュ・プロセス（Bosch process）が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１７５０７９号公報
【特許文献２】特表平７−５０３８１５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に記載のセンサー素子を、特許文献２に記載されているドライエッチングにより製造しようとした場合、エッチング用ガスに密度分布が存在し、エッチング用ガスがシリコンウェーハに対して垂直に入射できず、エッチング用ガスの入射角度により加工壁が理想的な垂直からずれた角度で加工されてしまうことがあった。このように、センサー素子の断面形状、特に弾性梁（支持梁）の断面形状が、例えば理想的には矩形（長方形もしくは正方形）となるべきところ、加工誤差により理想の形状とならずに平行四辺形、もしくは台形などになってしまうことにより、振動体の駆動振動が、所望の駆動振動の方向であるＸ軸方向の振動成分だけでなく、Ｙ軸方向またはＺ軸方向の振動成分も含むこととなってしまう。これにより、不要な信号の一種であるクアドラチャ信号（不要モードの信号）が増大して検出信号に悪影響を生じてしまい、その結果、検出精度が低下してしまう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］本適用例に係る物理量センサーは、物理量を検出し、基板と、前記基板に固定されている固定部と、前記基板に設けられている固定電極部と、駆動部と、前記駆動部に接続され、前記駆動部の駆動方向に変位可能な質量部と、前記質量部と接続され、前記固定電極部と対向し、前記対向している方向に変位可能な可動部と、平面視で、前記駆動方向に沿って前記質量部の重心を通る線分に対して両側に設けられ、前記質量部と前記固定部とを接続している弾性部と、を含み、前記弾性部のそれぞれには、平面視で、前記線分に対して、線対称に切欠き部が設けられている。
【０００９】
本適用例に係る物理量センサーによれば、平面視で駆動方向に沿って質量部の重心を通る線分に対して、両側に設けられた弾性部のそれぞれに、該線分に対して線対称に切欠き部（形状調整部）が設けられている。このように、弾性部に設けられた切欠き部（形状調整部）に対称性を持たせることによって、弾性部において、質量部の重心を通る線分に対して両側のバランスが取れるため、駆動方向以外の弾性部の振動成分、即ち駆動方向以外の方向の弾性部の振動によって生じる不要振動成分が減少する。その結果、不要な信号の一種であるクアドラチャ信号が低減され、物理量センサーの検出精度の低下を低減することができる。
なお、本明細書における「切欠き部」とは、弾性部の不要振動成分を減少させるために、弾性部を調整加工することによって形状を変えた部分、例えば面取り形状や凹み形状のことをいう。
【００１０】
［適用例２］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記切欠き部は、前記基板側、および前記基板と反対側の少なくともいずれかに設けられていることが好ましい。
【００１１】
本適用例によれば、切欠き部を、弾性部の基板側、および基板と反対側の少なくともいずれかに設けることにより、駆動振動の振動方向以外の弾性部の振動成分を減少させることができ、クアドラチャ信号を低減することができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記弾性部は、長手形状の複数の梁部、および前記梁部間を折り返すように連結する連結部を含む蛇行形状をなし、前記梁部は、前記対向している方向に向き、互いに表裏の関係にある第１主面および第２主面と、前記第１主面の一方端と前記第２主面の一方端とに接続している第１側面と、前記第１主面の他方端と前記第２主面の他方端とに接続している第２側面と、を含み、前記第１側面および前記第２側面は、前記対向している方向に対して傾斜していることが好ましい。
【００１３】
本適用例によれば、このような梁部であることにより、駆動方向以外の弾性部の振動成分が生じ易くなるため、対称性を持たせて設けられた切欠き部を弾性部に設けることによって、より顕著にクアドラチャ信号の低減を実現することが出来る。
【００１４】
［適用例４］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記切欠き部は、前記梁部の前記第１主面側もしくは前記第２主面側の少なくともいずれかから凹んでいる凹部であることが好ましい。
【００１５】
本適用例によれば、弾性部に切欠き部としての凹部を設けることで、弾性部の駆動方向以外の振動成分が減少し、駆動部における振動方向以外への変位を低減することができる。すなわち、駆動部の不要な振動モード（クアドラチャ）を低減することができる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記凹部を複数有し、複数の前記凹部は、互いに離間していることが好ましい。
【００１７】
本適用例によれば、駆動方向以外の弾性部の振動成分を、より減少させることができ、不要な信号の一種であるクアドラチャ信号を効果的に減少させることができる。
【００１８】
［適用例６］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記切欠き部は、前記梁部の、前記第１主面および前記第２主面と、前記第１側面および前記第２側面との接続領域に設けられ、且つ、曲面状の曲面部を含むことが好ましい。
【００１９】
本適用例によれば、曲面状の曲面部を含む切欠き部が、梁部の第１主面および第２主面と第１側面および第２側面との接続領域に設けられていることから、弾性部の駆動方向以外の振動成分が減少し、駆動部における振動方向以外への変位を低減することができる。すなわち、駆動部の不要な振動モード（クアドラチャ）を低減することができる。
【００２０】
［適用例７］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記曲面部を複数有し、複数の前記曲面部は、互いに離間していることが好ましい。
【００２１】
本適用例によれば、クアドラチャ信号の増大を低減する効果をより顕著に発揮することができる。
【００２２】
［適用例８］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記切欠き部は、前記梁部の前記長手形状の一部に設けられていることが好ましい。
【００２３】
本適用例によれば、クアドラチャ信号を低減させるために必要な、適度な大きさの切欠き部を設けることができる。
【００２４】
［適用例９］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記切欠き部は、加工変質層であることが好ましい。
【００２５】
本適用例によれば、弾性部の駆動方向以外の振動成分が減少し、駆動部における振動方向以外への変位を低減することができる。すなわち、駆動部の不要振動（クアドラチャ）を抑制することができる。
【００２６】
［適用例１０］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記物理量は、角速度であることが好ましい。
【００２７】
本適用例によれば、不要な信号の一種であるクアドラチャ信号が低減された高い検出精度で角速度を検出することができる。
【００２８】
［適用例１１］本適用例に係る複合センサーは、上記適用例１０に記載の物理量センサーと、加速度センサーと、を含む。
【００２９】
本適用例の複合センサーによれば、複数の梁部の共振周波数のばらつきによる検出精度の低下を低減させた角速度センサーと加速度センサーを含む複合センサーを容易に構成することができ、安定した角速度データや加速度データを取得することができる。
【００３０】
［適用例１２］本適用例に係る慣性計測ユニットは、上記適用例１０に記載の物理量センサーと、加速度センサーと、前記物理量センサーおよび前記加速度センサーを制御する制御部と、を備えている。
【００３１】
本適用例に係る慣性計測ユニットによれば、複数の梁部の共振周波数のばらつきによる検出精度の低下を低減させた物理量センサー（角速度センサー）、および加速度センサーを、制御部によって制御することによって、高信頼の物理量データを出力可能な慣性計測ユニットを得ることができる。
【００３２】
［適用例１３］本適用例に係る携帯型電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量センサーと、前記物理量センサーが収容されているケースと、前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、前記ケースに収容されている表示部と、前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、を含む。
【００３３】
本適用例に係る携帯型電子機器によれば、処理部が、上述の物理量センサーから出力された出力データに基づいて制御を行うことから、上述した物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い携帯型電子機器を得ることができる。
【００３４】
［適用例１４］上記適用例に記載の携帯型電子機器において、衛星測位システムを含み、ユーザーの移動距離や移動軌跡を計測することが好ましい。
【００３５】
本適用例によれば、衛星測位システムによってユーザーの移動距離や移動軌跡を計測することができる信頼性の高い携帯型電子機器を得ることができる。
【００３６】
［適用例１５］本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量センサーと、前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、を備えている。
【００３７】
本適用例に係る電子機器によれば、制御部が、上述の物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行うことから、上述した物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い電子機器を得ることができる。
【００３８】
［適用例１６］本適用例に係る移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量センサーと、前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて姿勢の制御を行う姿勢制御部と、を備えている。
【００３９】
本適用例に係る移動体によれば、姿勢制御部が、上述の物理量センサーから出力された検出信号に基づいて姿勢の制御を行うことから、上述した物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い移動体を得ることができる。
【００４０】
［適用例１７］上記適用例に記載の移動体において、エンジンシステム、ブレーキシステム、およびキーレスエントリーシステムの少なくとも何れかのシステムを含み、前記姿勢制御部は、前記検出信号に基づいて、前記システムを制御することが好ましい。
【００４１】
本適用例によれば、姿勢制御部が、上述の物理量センサーから出力された検出信号に基づいて、エンジンシステム、ブレーキシステム、およびキーレスエントリーシステムの少なくとも何れかのシステムの制御を行うことから、上述した物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い移動体を得ることができる。
【００４２】
［適用例１８］本適用例に係る物理量センサーの製造方法は、基板を用意する工程と、前記基板に固定されている固定部と、前記基板に設けられている固定電極部と、駆動部と、前記駆動部に接続され、前記駆動部の駆動方向に変位可能な質量部と、前記固定電極部と対向し、前記対向している方向に変位可能な可動部と、前記質量部と前記固定部とを接続している弾性部と、を形成する工程と、前記弾性部を加工し、平面視で、前記駆動方向に沿って、前記質量部の重心を通る線分に対して、線対称に切欠き部を形成する第１加工工程と、前記第１加工工程での加工結果に基づいて、さらに前記弾性部を加工し、前記切欠き部に加えて、前記質量部の重心を通る線分に対して、線対称に第２の切欠き部を形成する第２加工工程と、を含んでいる。
【００４３】
本適用例に係る物理量センサーの製造方法によれば、第１加工工程において、弾性部を加工し、平面視で、駆動方向に沿って、質量部の重心を通る線分に対して線対称に加工された切欠き部を形成する。そして、第２加工工程において、第１加工工程での加工結果に基づいて、さらに弾性部を加工し、第１加工工程で形成した切欠き部に加えて、質量部の重心を通る線分に対して線対称に形成する第２の切欠き部により、両側のバランスやクアドラチャ信号の低減量などの微調整を行うことができる。これにより、クアドラチャ信号の出現量を詳細にコントロールすることができ、より高い検出精度の物理量センサーを製造することができる。
【００４４】
［適用例１９］上記適用例に記載の物理量センサーの製造方法において、前記弾性部は、蛇行形状をなし、複数の梁部と、前記梁部間を折り返すように連結する連結部と、を備えており、前記第１加工工程では、前記切欠き部を、前記梁部の一部に形成することが好ましい。
【００４５】
本適用例によれば、第１加工工程において、切欠き部を梁部の一部に形成することにより、クアドラチャ信号を低減させるために必要な、適度な大きさの切欠き部を形成することができる。
【００４６】
［適用例２０］上記適用例に記載の物理量センサーの製造方法において、前記切欠き部は、前記弾性部にレーザー光を照射すること、または前記弾性部をエッチングすることにより形成されていることが好ましい。
【００４７】
本適用例によれば、第１加工工程において、切欠き部を梁部の一部に容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の物理量センサーの第１実施形態に係るジャイロセンサー（角速度センサー）の概略構成を示す斜視図。
【図２】図１に示すジャイロセンサーの概略構成を示す断面図。
【図３】図１に示すジャイロセンサー素子を模式的に示す平面図。
【図４】図３に示す弾性部の一部（Ａ部）を模式的に示す平面図。
【図５】図４に示す弾性部の一部を模式的に示す斜視断面図。
【図６】図４に示す弾性部を構成する梁部の横断面図。
【図７】弾性部における切欠き部としての形状調整部の配置例を示す平面図。
【図８】シミュレーションに用いた弾性部のモデルを示す斜視図。
【図９】シミュレーションに用いた形状調整部を有していない弾性部のモデルを示す拡大斜視図。
【図１０】シミュレーションに用いた形状調整部を有する弾性部のモデルを示す拡大斜視図。
【図１１】形状調整部の長さ（割合）と不要信号の相関を示すグラフ。
【図１２】角速度を検出する検出回路の一例を示す回路図。
【図１３Ａ】形状調整部形成前のチャージアンプ出力の波形図。
【図１３Ｂ】形状調整部形成後のチャージアンプ出力（帰還容量１０００ｆＦ）の波形図。
【図１３Ｃ】形状調整部形成後のチャージアンプ出力（帰還容量２４００ｆＦ）の波形図。
【図１４】第１実施形態の切欠き部としての形状調整部の変形例を示す平面図。
【図１５】本発明の物理量センサーの第２実施形態に係るジャイロセンサー（角速度センサー）の弾性部における切欠き部としての凹部の配置例を示す平面図。
【図１６】図１５に示す弾性部の一部を模式的に示す平面図。
【図１７】図１６に示す弾性部の一部を模式的に示す斜視断面図。
【図１８】弾性部の一部を模式的に示す断面図。
【図１９】第２実施形態の切欠き部としての凹部の変形例を示す平面図。
【図２０】第１実施形態および第２実施形態に係るジャイロセンサーの製造方法を示す工程フローチャート。
【図２１】物理量センサーデバイスの概略構成を示す断面図。
【図２２】複合センサーの概略構成を示す機能ブロック図。
【図２３】慣性計測ユニットの概略構成を示す分解斜視図。
【図２４】慣性計測ユニットの慣性センサー素子の配置例を示す斜視図。
【図２５】携帯型電子機器の構成を模式的に示す平面図。
【図２６】携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図。
【図２７】電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図。
【図２８】電子機器の一例であるスマートフォン（携帯電話機）の構成を模式的に示す斜視図。
【図２９】電子機器の一例であるディジタルスチールカメラの構成を示す斜視図。
【図３０】移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明の物理量センサー、物理量センサーの製造方法、複合センサー、慣性計測ユニット、携帯型電子機器、電子機器、および移動体を、添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００５０】
１．物理量センサー、および物理量センサーの製造方法
＜第１実施形態＞
先ず、物理量センサーの第１実施形態として、ジャイロセンサー（角速度センサー）を例示し、図１、図２、および図３を参照して説明する。図１は、本発明の物理量センサーの第１実施形態に係るジャイロセンサー（角速度センサー）の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１に示すジャイロセンサーの概略構成を示す断面図である。図３は、図１に示すジャイロセンサー素子を模式的に示す平面図である。なお、図１では、基板（ベース）を概略的に図示し、また、蓋部材の図示を省略している。
【００５１】
また、以下の説明（第１実施形態、第２実施形態、および変形例を含む）では、特に指示の無い限り、互いに直交する三つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とする。また、Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ軸方向」とも言い、Ｙ軸方向に沿う方向を「Ｙ軸方向」とも言い、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、Ｚ軸は基板と蓋部材とが重なる厚み方向（固定電極部としての固定検出部と可動部とが対向している方向）を示す軸であり、Ｙ軸はジャイロセンサー素子の駆動方向に沿った軸である。さらに、説明の便宜上、Ｚ軸方向から視たときの平面視において、蓋部材側である＋Ｚ軸方向側を「上方」もしくは＋Ｚ軸方向側の面を「上面」、これと反対側となる−Ｚ軸方向側を「下方」もしくは−Ｚ軸方向側の面を「下面」として説明することがある。また、各図では、説明の便宜上、必要に応じて各部の寸法を適宜誇張して図示しており、各部間の寸法比は実際の寸法比とは必ずしも一致しない。
【００５２】
［ジャイロセンサー］
図１に示すように、物理量センサーの実施形態に係るジャイロセンサー１は、Ｘ軸まわりの角速度を検知することのできる角速度センサーである。このジャイロセンサー１は、図２に示すように、ジャイロセンサー素子（角速度センサー素子）４と、ジャイロセンサー素子４を収納しているパッケージ１０と、を有している。
【００５３】
（パッケージ）
パッケージ１０は、ジャイロセンサー素子４を支持している基板２（ベース）と、基板２に接合されている蓋部材３と、を有している。基板２と蓋部材３との間には、ジャイロセンサー素子４を収納している空間Ｓが形成されている。基板２および蓋部材３は、それぞれ、板状をなし、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面であるＸＹ平面（基準面）に沿って配置されている。
【００５４】
基板２には、上方（ジャイロセンサー素子４側）に開放する凹部２１が設けられている。凹部２１の中央部には、凹部２１の底面２１２から突出した突出部２２が設けられている。また、基板２の凹部２１を除く上面２３には、ジャイロセンサー素子４の一部（後述する固定部４２および固定駆動部４５，４６）が固定されている。
【００５５】
蓋部材３には、下方（基板２側）に開放する凹部３１が設けられている。蓋部材３は、ジャイロセンサー素子４を非接触で覆うようにして基板２上に設けられており、凹部３１を除く下面３３が基板２の上面２３に接合している。
【００５６】
また、キャビティーとして機能する空間Ｓは、凹部２１と凹部３１とで形成された気密空間であり、減圧状態（例えば、１×１０2〜１×１０-2Ｐａ程度）となっている。これにより、角速度の検出感度を向上させることができる。
【００５７】
基板２の構成材料としては、特に限定されないが、絶縁性を有する材料を用いることが好ましく、具体的には、高抵抗なシリコン材料、ガラス材料を用いるのが好ましく、例えば、アルカリ金属イオン（可動イオン）を一定量含むガラス材料（例えば、パイレックス（登録商標）ガラスのような硼珪酸ガラス）を用いるのが好ましい。これにより、ジャイロセンサー素子４がシリコンを主材料として構成されている場合、基板２とジャイロセンサー素子４とを陽極接合することができる。それ以外であっても石英基板、水晶基板、或いはＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板であっても良い。
【００５８】
また、蓋部材３の構成材料としては、特に限定されず、例えば、前述した基板２と同様の材料を用いることができる。
【００５９】
このような基板２と蓋部材３との接合方法としては、特に限定されず、基板２および蓋部材３の構成材料によっても異なる。基板２と蓋部材３との接合方法としては、例えば、接着剤、ロウ材等の接合材を用いた接合法、直接接合法、陽極接合等の固体接合法等を用いることができる。
【００６０】
（ジャイロセンサー素子）
図３に示すように、ジャイロセンサー素子（角速度センサー素子）４は、Ｙ軸方向に並んだ二つの構造体４０（４０ａ，４０ｂ）と、二つの固定検出部４９（４９ａ，４９ｂ）と、を有している。二つの構造体４０ａ，４０ｂは、図３において、＋（プラス）Ｙ軸方向および−（マイナス）Ｙ軸方向の上下対称に構成されており、互いに同様の構成を有する。
【００６１】
各構造体４０ａ，４０ｂは、質量部４１と、複数の固定部４２と、複数の弾性部４３と、複数の駆動部４４（可動駆動電極）と、複数の固定駆動部４５，４６（固定駆動電極）と、可動部としての検出部４７１，４７２（可動検出電極）と、複数の支持梁部４８と、を有している。質量部４１は、駆動部４４と、フレーム４７３、検出部４７１，４７２および支持梁部４８を含んで一体的に形成されている。即ち、検出部４７１，４７２は質量部４１に含まれる形状となっている。
【００６２】
質量部４１の外形は、Ｚ軸方向から見た平面視（以下、単に「平面視」という）において、四角形の枠状をなしており、前述のように、駆動部４４、フレーム４７３、および検出部４７１，４７２を含んで構成されている。質量部４１の外形は、具体的には、互いに平行にＹ軸方向に沿って延びている一対の部分と、この一対の部分の端部同士を接続していて互いに平行にＸ軸方向に沿って延びている一対の部分と、で構成されている。
【００６３】
固定部４２は、一つの構造体４０に対して四つ設けられており、各固定部４２は、前述した基板２の上面２３に固定されている。また、各固定部４２は、平面視において、質量部４１の外側に配置されており、本実施形態では、質量部４１の各角部に対応した位置に配置されている。なお、図示では、構造体４０ａの−Ｙ軸側に位置する固定部４２と構造体４０ｂの＋Ｙ軸側に位置する固定部４２とを共通の固定部としている。
【００６４】
弾性部４３は、一つの構造体４０に対して本実施例では四つ設けられており、各弾性部４３は、質量部４１の一部と固定部４２とを接続している。弾性部４３は、駆動部４４の駆動方向（Ｙ軸方向）に沿って、平面視において、質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対して両側に設けられている。弾性部４３は、線分Ｊに対して線対称に設けられることが好ましい。このような弾性部４３の配置により、線分Ｊに対する両側のバランスが取れるため、駆動部４４の駆動方向以外の弾性部４３の振動成分を減少させることができる。
【００６５】
本実施形態において弾性部４３は、質量部４１におけるフレーム４７３の角部に接続されているが、これに限らず質量部４１を固定部４２に対して変位可能な位置であれば良い。図３に示す本形態では、Ｙ軸方向に質量部４１を変位し得るように構成されている。また、各弾性部４３は、図示では、平面視において、蛇行形状をなし、Ｘ軸方向に沿って延びる複数の梁部としての第１部分４３０１と、Ｙ軸方向に沿って延びている連結部としての第２部分４３０２とを有する（図４参照）。そして、各弾性部４３は、複数の第１部分４３０１と、対向する第１部分４３０１間を折り返すように連結する第２部分４３０２とによって、平面視において、蛇行形状をなしている。なお、弾性部４３の形状は、所望の駆動方向（本実施形態ではＹ軸方向）に弾性変形することが可能な構成であれば図示の形状に限定されない。
【００６６】
駆動部４４は、一つの構造体４０に対して八つ設けられており、各駆動部４４は、質量部４１のＹ軸方向に沿って延びている部分に接続されている。具体的には、四つの駆動部４４が質量部４１の＋Ｘ側に位置し、残りの四つの駆動部４４が質量部４１の−Ｘ側に位置している。各駆動部４４は、質量部４１からＸ軸方向に延出している幹部と、該幹部からＹ軸方向に延出している複数の枝部と、を備えた櫛歯形状をなしている。
【００６７】
固定駆動部４５，４６は、それぞれ、一つの構造体４０に対して八つ設けられており、各固定駆動部４５，４６は、前述した基板２の上面２３に固定されている。また、各固定駆動部４５，４６は、駆動部４４に対応した櫛歯形状をなし、駆動部４４を間に挟んで設けられている。
【００６８】
可動部としての検出部４７１，４７２は、それぞれ、平面視形状が四角形状をなす板状部材であり、質量部４１の内側に配置され、支持梁部４８によって質量部４１に接続されている。検出部４７１，４７２は、それぞれ、回動軸Ｊ４まわりに回動（変位）可能となっている。
【００６９】
また、固定電極部としての固定検出部４９（固定検出電極）は、基板２の凹部２１内に位置する突出部２２上に設けられている（図２参照）。この固定検出部４９は、それぞれ、平面視で四角形状をなし、検出部４７１，４７２に対向している。また、固定検出部４９は、検出部４７１，４７２と離間している。
【００７０】
また、上述した構成の質量部４１と、弾性部４３と、駆動部４４と、固定駆動部４５の一部と、固定駆動部４６の一部と、検出部４７１，４７２と、支持梁部４８とは、基板２の凹部２１の上方に設けられ、基板２と離間している。
【００７１】
上述したような構造体４０は、リン、ボロン等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板を、例えば反応性プラズマガスを用いたエッチングプロセスとデポジション（堆積）プロセスとを組み合わせたボッシュ法（Bosch process）を用いることによってパターニングすることで一括形成されている。
【００７２】
また、固定検出部４９の構成材料としては、例えば、アルミニウム、金、白金、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）等を用いることができる。
【００７３】
なお、図示はしないが、固定部４２と、固定駆動部４５と、固定駆動部４６と、固定検出部４９ａと、固定検出部４９ｂとは、それぞれ、図示しない配線および端子に電気的に接続されている。これら配線および端子は、例えば基板２上に設けられている。
【００７４】
以上、ジャイロセンサー１の構成について簡単に説明した。このような構成のジャイロセンサー１は、次のようにして角速度ωｘを検出することができる。
【００７５】
まず、ジャイロセンサー１が有する駆動部４４と固定駆動部４５，４６との間に駆動電圧を印加すると、固定駆動部４５，４６と駆動部４４との間に周期的に強度が変化する静電引力が生じる。これにより、各弾性部４３の弾性変形を伴って各駆動部４４がＹ軸方向に振動する。このとき、構造体４０ａが有する複数の駆動部４４と、構造体４０ｂが有する複数の駆動部４４とは、Ｙ軸方向に互いに逆位相で振動（駆動振動）する。
【００７６】
このように駆動部４４がＹ軸方向に振動している状態で、ジャイロセンサー１に角速度ωｘが加わると、コリオリ力が働き、検出部４７１，４７２が回動軸Ｊ４まわりに変位する。このとき、構造体４０ａが備える検出部４７１，４７２と、構造体４０ｂが備える検出部４７１，４７２とは、互いに反対方向に変位する。例えば、構造体４０ａが備える検出部４７１，４７２が、それぞれ＋Ｚ軸方向に変位したとき、構造体４０ｂが備える検出部４７１，４７２が、それぞれ−Ｚ軸方向に変位する。また、構造体４０ａが備える検出部４７１，４７２が、それぞれ−Ｚ軸方向に変位したとき、構造体４０ｂが備える検出部４７１，４７２が、それぞれ＋Ｚ軸方向に変位する。
【００７７】
このように検出部４７１，４７２が変位（検出振動）することにより、検出部４７１，４７２と固定検出部４９との間の距離が変化する。この距離の変化に伴って、検出部４７１，４７２と固定検出部４９との間の静電容量が変化する。そして、この静電容量の変化量に基づいて、ジャイロセンサー１に加わった角速度ωｘを検出することができる。
【００７８】
上述のように、駆動部４４がＹ軸方向に振動（駆動振動）するにあたり、理想的には、駆動部４４は、非駆動時の状態からＹ軸方向にほぼ平行に振動することが好ましい。しかし、加工誤差等によりジャイロセンサー素子４の形状、特に弾性部４３の形状が理想的な矩形形状にならず、そのため、弾性部４３に質量部４１を介して接続されている駆動部４４の振動は、所望の駆動振動の方向であるＹ軸方向の振動成分だけでなく、それ以外の振動方向であるＸ軸方向またはＺ軸方向の振動成分（不要振動成分）も含んでしまう、いわゆるクアドラチャ信号が増大してしまうことがある。
【００７９】
本実施形態では、このようなクアドラチャ信号の増大を低減できるよう、弾性部４３に特徴を持たせている。以下、図４、図５、図６、図７、図８、図９、および図１０を参照して、弾性部４３について、詳細に説明する。
【００８０】
（弾性部）
図４は、図３に示す弾性部の一部（Ａ部）を模式的に示す平面図である。図５は、図４に示す弾性部の一部を模式的に示す斜視断面図である。図６は、図４に示す弾性部を構成する梁部の横断面図である。図７は、弾性部における切欠き部としての形状調整部の配置例を示す平面図である。図８は、シミュレーションに用いた弾性部のモデルを示す斜視図である。図９は、シミュレーションに用いた形状調整部を有していない弾性部のモデルを示す拡大斜視図である。図１０は、シミュレーションに用いた形状調整部を有する弾性部のモデルを示す拡大斜視図である。なお、図４には、図３に示す一点鎖線で囲まれた領域Ａ内にある弾性部４３を代表して図示している。
【００８１】
図４に示すように、弾性部４３は、平面視において、蛇行形状をなし、Ｘ軸方向（長手方向）に沿って延びる長手形状の複数の梁部としての第１部分４３０１と、Ｙ軸方向（短手方向）に沿って延びる複数の連結部としての第２部分４３０２と、を有する。第１部分４３０１は、第２部分４３０２よりも長い。なお、第１部分４３０１は、概ねの境界線として、それぞれ図中に示す想像線ＱＬ１，ＱＬ２，ＱＬ３，ＱＬ４，ＱＬ５，ＱＬ６，ＱＬ７，ＱＬ８によって区切られた部分をいう。第２部分４３０２は、第１部分４３０１と隣の第１部分４３０１との二つの第１部分４３０１を連結して折り返す連結部を構成している。複数の第１部分４３０１は、第２部分４３０２を含む連結部によって折り返されて蛇行形状を成している。また、弾性部４３は、その一端が図中想像線ＱＬ８および想像線ＱＬ９で示す第２部分４３０２を介して質量部４１の端部に接続され、他端が図中想像線ＱＬ１で示す固定部４２の端部に接続されている。
【００８２】
図５および図６に示すように、弾性部４３は、Ｘ軸方向に沿った方向からの断面形状が（Ｙ軸およびＺ軸を含む平面であるＹＺ平面に平行な横断面形状が）、ほぼ平行四辺形状をなす。この弾性部４３の外周面４３０は、Ｚ軸方向に向き、互いに表裏の関係にある第１主面４３１および第２主面４３２と、一対の側面としての第１側面４３３および第２側面４３４と、を有している。
【００８３】
第１主面４３１および第２主面４３２は、それぞれ、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面であるＸＹ平面に沿った平坦面である。第１主面４３１が、＋Ｚ軸側の面（上面）であり、第２主面４３２が−Ｚ軸側の面（基板２側の下面）である。本実施形態では、第１主面４３１および第２主面４３２は、それぞれ、蛇行形状をなし、Ｘ軸方向に沿って延びる部分と、Ｙ軸方向に沿って延びている部分とを有する。
【００８４】
第１側面４３３は、−Ｙ軸側の面であり、第２側面４３４は、＋Ｙ軸側の面である。本実施形態では、第１側面４３３および第２側面４３４は、それぞれ、一つの弾性部４３に対して四つ設けられている（図４参照）。第１側面４３３は、第１主面４３１の一方端と第２主面４３２の一方端とに接続している。また第２側面４３４は、第１主面４３１の他方端と第２主面４３２の他方端とに接続している。また、図５および図６に示すように、第１側面４３３および第２側面４３４は、それぞれ、Ｘ軸およびＺ軸を含む平面であるＸＺ平面に対して傾斜した平坦面である。具体的には、第１側面４３３とＸＺ平面とのなす角度（傾斜角度）は、例えば加工誤差により理想形状からずれておりθ１でみたとき、０°＜θ１＜３°（または−３°＜θ１＜０°）程度である。なお、第２側面４３４についても同様に−３°＜θ１＜０°（または０°＜θ１＜３°）である。また、第１側面４３３は、その＋Ｚ軸側の辺が第１主面４３１に繋がり、−Ｚ軸側の辺が第２主面４３２に繋がっている。一方、第２側面４３４の＋Ｚ軸側の辺は、第１主面４３１に繋がり、第２側面４３４の−Ｚ軸側の辺は、第２主面４３２に繋がっている。
【００８５】
Ｘ軸方向（長手方向）に沿って延びる複数の梁部としての長手形状の第１部分４３０１は、上述のように配置された第１主面４３１および第２主面４３２と、一対の側面としての第１側面４３３および第２側面４３４とによって構成される外周面４３０を有している。このような構成の外周面４３０を有する弾性部４３の横断面形状は、前述したように、ほぼ平行四辺形状である。そして、本実施形態では、第１主面４３１を延出させた仮想面４３１ｃと第１側面４３３を延出させた仮想面４３３ｃとのなす角度θ１は、９０°未満である。すなわち、角度θ１は、鋭角である。また、第２主面４３２と第２側面４３４とのなす角度θ２も、鋭角である。一方、第１主面４３１と第２側面４３４とのなす角度θ３と、第２主面４３２と第１側面４３３とのなす角度θ４とは、９０°を超える。すなわち、角度θ３、θ４は、それぞれ、鈍角である。
【００８６】
なお、梁部としての第１部分４３０１の数としては、二つ以上であればよく、四つに限定されない。また、設計段階から各梁部の横断面形状が例えば略平行四辺形となっていてもよいし、設計では矩形であったが、前述したような加工誤差や加工装置の特性等により各梁部の横断面形状が例えば略平行四辺形、台形、側面の幅が上面や下面よりも広い形状、側面の幅が上面や下面よりも薄いくびれた形状となってしまってもよい。
【００８７】
弾性部４３を構成する第１部分４３０１には、図７に示すように、平面視で、質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対して線対称に設けられた切欠き部としての形状調整部４３５が設けられている。本実施形態における切欠き部としての形状調整部４３５は、所謂面取り形状をなしている。なお、「切欠き部」とは、弾性部４３の不要振動成分を減少させるために、弾性部４３を後加工（調整加工）することによって形状を変えた部分のことであり、第１実施形態では、形状調整部４３５、後述する変形例の第１の形状調整部４３５ａおよび第２の形状調整部４３５ｂが相当し、後述する第２実施形態では、凹部４３８、変形例の第１の凹部４３８ａおよび第２の凹部４３８ｂが相当する。
【００８８】
特に、ジャイロセンサー素子４のうち弾性部４３は、基板２に固定された固定部４２に接続された部分であり、加工誤差により理想の形状でないことで、駆動振動成分以外の成分を含む振動（不要振動）が生じ易い。そのため、弾性部４３に曲面部４０１を有する形状調整部４３５を備える構成とすることは、ジャイロセンサー１においてクアドラチャ信号の増大を低減する上で特に有効である。これは弾性部４３が駆動振幅の方向を決めているからであり、弾性部４３の理想形状からのずれがクアドラチャ信号を生じさせる主要因となっているからである。したがって、本実施形態のように固定部４２に接続された弾性部４３に、切欠き部としての形状調整部４３５を設けることがクアドラチャ信号抑制に効果的である。
【００８９】
前述したように、弾性部４３は、Ｙ軸とＺ軸との双方に交差する方向（本実施形態ではＸ軸）に延びる部分である第１部分４３０１を有する。そして、Ｙ軸とＺ軸との双方に平行な断面視で、第１主面４３１および第１側面４３３の各延長線同士のなす角度θ１は、９０°未満である。すなわち、前述したように、仮想面４３１ｃと仮想面４３３ｃとのなす角度θ１は、９０°未満である。このように、角度θ１が鋭角である箇所（頂部）に切欠き部としての形状調整部４３５が設けられている。これにより、弾性部４３の断面視形状が非対称な形状であっても、クアドラチャ信号の増大を低減する効果をより顕著に発揮することができる。
【００９０】
切欠き部としての形状調整部４３５は、長手形状の第１部分４３０１の第１主面４３１と第１側面４３３との接続領域、つまり基板２と反対側の接続領域に設けられ、且つ、曲面状の曲面部４０１を含んでいる。このような構成の形状調整部４３５は、第１部分４３０１の第１主面４３１と第１側面４３３との接続領域に設けられた面取り部分であるということができる。曲面部４０１は、丸み付けされた面であり、また、曲率を有する面であるとも言える。なお、曲面部４０１の曲率半径は、弾性部４３の構成や形状等によって適宜設定され、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上２０μｍ以下程度である。このような、形状調整部４３５を第１部分４３０１に設けることにより、Ｘ軸方向から見た弾性部４３の断面視形状が、本実施形態のようにほぼ平行四辺形状や、その他、台形等の非対称な形状であっても、クアドラチャ信号の増大を低減することができる。そのため、検出精度の低下を低減することができる。
【００９１】
なお、形状調整部４３５は、レーザー光を照射する方法、もしくはエッチング法などによって設けることができる。特に、曲面部４０１を含む形状調整部４３５は、レーザー光を照射する方法によって設けることができる。なお、形状調整部４３５は、レーザー光を照射することにより形成された加工変質層を含んでいてもてもよい。一般に、レーザー光を単結晶シリコンに照射すると、レーザー光の波長によりシリコン表面（例えば１〜１００ｎｍの深さ）にアモルファスシリコン層、或いはポリシリコン層、が形成される。特に図示はしないが形状調整部４３５の表層、或いは表面から所定の深さに亘ってそのようなシリコンの変質層が含有されている。
【００９２】
上述のように、弾性部４３に設けられている形状調整部４３５に質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対する対称性を持たせることによって、弾性部４３において、線分Ｊに対して両側のバランスが取れるため、駆動方向以外の弾性部４３の振動成分が減少する。その結果、不要な信号の一種であるクアドラチャ信号を低減することができる。
【００９３】
その一方で、図７において、質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対し、後加工となる形状調整部４３５を線対称でなく、線分Ｊの片側のみに形成した場合、後加工となる形状調整部４３５を線対称となるように形成した場合と比べて、クアドラチャ信号の低減効果は、半分以下であった。即ち、形状調整部４３５が線分Ｊに対し対称性がないと、線分Ｊを中心としたときの両側のバランスが崩れ、駆動振動の振動方向以外の振動成分が発生の十分に低減しきれていない。よって、切り欠き部として形状調整部４３５を、質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対し線対称に設けることにより、より効率的にクアドラチャ信号を低減することができる。
【００９４】
また、本実施形態では、梁部としての第１部分４３０１の長手方向に配置されている接続領域の一部（長手形状の一部）に切欠き部としての形状調整部４３５（曲面部４０１）が設けられている。このように、接続領域の一部に形状調整部４３５（曲面部４０１）を設けることにより、クアドラチャ信号を低減するために、過度の形状変化をさせてしまうなどの調整過多を防ぐことができ、クアドラチャ信号を低減する効果をより顕著に発揮させることができる。
【００９５】
なお、本実施形態では、形状調整部４３５を基板２と反対側の接続領域に設けている例を示したがこれに限らず、形状調整部４３５は、基板２側、および基板２と反対側の少なくともいずれかに設けられていることが好ましい。このように、形状調整部４３５を、基板２側、および基板２と反対側の少なくともいずれかに設けることにより、駆動方向以外の弾性部４３の振動成分を減少させることができ、クアドラチャ信号を低減することができる。
【００９６】
次に、上述したように、ジャイロセンサー１の弾性部４３が、曲面部４０１を有する形状調整部４３５を備えることにより、クアドラチャ信号の増大を低減できることについて、以下のようなシミュレーション結果を基に説明する。なお、図８〜図１０では、互いに直交する３つの軸をｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とする。また、ｘ軸に沿う方向を「ｘ軸方向」とも言い、ｙ軸方向に沿う方向を「ｙ軸方向」とも言い、ｚ軸に沿う方向を「ｚ軸方向」とも言う。
【００９７】
シミュレーションで用いるモデルとして、図８に示す平板状をなす弾性部９（９ａ，９ｂ）を用いた。弾性部９の外周面９０は、一対の第１主面９１および第２主面９２と、一対の第１側面９３および第２側面９４と、−ｙ軸側に位置する基端面９７と、＋ｙ軸側に位置する先端面９８とを有する。また、弾性部９は、ｘ軸方向の幅が３μｍで、ｚ軸方向の幅が２５μｍで、ｙ軸方向の幅が１００μｍである。また、弾性部９は、その断面形状がほぼ平行四辺形であり、ｙ軸およびｚ軸を含む平面であるｙｚ平面に対して０．３°傾いている。
【００９８】
また、弾性部９として、図９に示すような弾性部９ａと、図１０に示すような弾性部９ｂとを用いた。弾性部９ｂは、曲面状の曲面部９０１で構成された形状調整部９５を有する。すなわち、弾性部９ａは、「曲面部」を有さず、弾性部９ｂは、曲面部９０１を有する。
【００９９】
このような構成の弾性部９（９ａ，９ｂ）を＋ｘ軸方向に変位（振動）させた際の、弾性部９のｚ軸方向の変位（振動）をシミュレーションした。具体的には、図８に示すように、弾性部９の基端面９７を所望の固定箇所（上述の弾性部４３であれば固定部４２）に支持された接続面とし、基端面９７がその固定箇所に支持された状態で、弾性部９の先端面９８側を＋ｘ軸方向に変位させたときの、先端面９８のｚ軸方向の変位をシミュレーションした。＋ｘ軸方向の変位量は、１０μｍとした。
【０１００】
その結果、弾性部９ａ，９ｂは、それぞれ、基端面９７側が＋ｚ軸方向に変位し、先端面９８が−ｚ軸方向に変位し、弾性部９ａの先端面９８の方が、弾性部９ｂの先端面９８よりも、−ｚ軸方向に大きく変位することが解った。このように、弾性部９ａの方が、弾性部９ｂよりも、変位させた方向であるｘ軸方向とは異なる方向であるｚ軸方向に大きく変位する。
【０１０１】
したがって、弾性部９ｂのように、曲面部９０１を有する形状調整部９５を接続領域に備えることで、所望の駆動振動の方向であるｘ軸方向以外の方向であるｚ軸方向の振動成分を低減することができる。また、「曲面部９０１」を備えていない弾性部９ａに比べて、不要振動成分を半分程度に大きく低減することができる。このため、弾性部９ｂによれば、弾性部９ａに比べてクアドラチャ信号の増大を効果的に低減することができる。
【０１０２】
ここで、上述したように、ジャイロセンサー１は、基板２と、基板２に固定されている固定部４２と、Ｙ軸に沿って駆動する駆動部４４と、駆動部４４に作用するコリオリ力によりＹ軸およびＸ軸に直交しているＺ軸に沿って変位可能な検出部４７１，４７２と、駆動部４４と固定部４２とを接続している質量部４１と、質量部４１と固定部４２とを接続している弾性部４３と、を有する。
【０１０３】
ジャイロセンサー素子４のうち弾性部４３は、基板２に固定された固定部４２に接続された部分であり、加工誤差により理想の形状でない、例えば、平行四辺形状や台形などとなることで、駆動振動成分以外の成分を含む振動が生じ易い。そのため、弾性部４３に上述した形状調整部４３５（曲面部４０１）を備えることは、ジャイロセンサー１においてクアドラチャ信号の増大を低減する上で特に有効である。これは弾性部４３が駆動振幅の方向を決めているからであり、弾性部４３の理想形状からのずれがクアドラチャ信号を生じさせる主要因となっているからである。つまり、本実施形態のように、弾性部４３を構成する第１部分４３０１に形状調整部４３５（曲面部４０１）を備えることにより、弾性部４３のＺ軸方向の振動成分を減少させることができ、クアドラチャ信号の抑制に効果的である。なお、形状調整部４３５（曲面部４０１）のＸ軸方向（長手方向）の長さを変えたり、形状調整部４３５（曲面部４０１）を設ける第１部分４３０１の本数を変えたり（形状調整部４３５（曲面部４０１）の数を変える）することによって、弾性部４３のＺ軸方向の振動成分をさらに減少させることができる（好ましくは０とすることができる）。
【０１０４】
ここで、図１１、図１２、および図１３Ａ〜図１３Ｃを参照して、確認することができたクアドラチャ信号の抑制効果について説明する。図１１は、形状調整部の長さ（割合）と不要信号との相関を示すグラフである。図１２は、角速度を検出する検出回路の一例を示す回路図である。図１３Ａは、形状調整部形成前のチャージアンプ出力の波形図である。図１３Ｂは、形状調整部形成後のチャージアンプ出力（帰還容量１０００ｆＦ）の波形図である。図１３Ｃは、形状調整部形成後のチャージアンプ出力（帰還容量２４００ｆＦ）の波形図である。
【０１０５】
図１１に示すグラフは、第１部分４３０１の長手方向の長さに対する形状調整部４３５（曲面部４０１）の長さの割合[％]と、不要振動であるクアドラチャ信号の大ききさとの相関をプロットした図である。なお、図１１に示すグラフでは、横軸に、形状調整部４３５の長さ（加工長）と、第１部分４３０１の長さとの割合を、「加工長／ばね長（割合）[％]」で示し、縦軸に、クアドラチャ信号の大きさを「Quad信号」で示している。また、同グラフの横軸「０％」は、形状調整部４３５が設けられていない状態を示す。図１１に示すように、複数のサンプル（図では四つのサンプルＡＤ，ＢＤ，ＥＤ，ＦＤを示す）に対して、所定の割合の長さで形状調整部４３５を設けた結果、サンプルごとの挙動にばらつきがあるものの、全てのサンプルＡＤ，ＢＤ，ＥＤ，ＦＤにおいてクアドラチャ信号が「０（ゼロ）」に近づいている。即ち、全てのサンプルＡＤ，ＢＤ，ＥＤ，ＦＤにおいて、不要信号であるクアドラチャ信号の絶対値が低減した。この時、各サンプルが持つ８箇所の弾性部４３は全て線分Ｊに線対称となるように加工した。前述したように弾性部４３の加工を線分Ｊに対して片側の１箇所のみにすると、その低減効果は１／８以下であった。また、後述する変形例（図１４参照）において詳述するが、サンプルＥＤのように、１回目の形状調整部４３５の形成（図中線分ＥＤ１で示す）に加えて、更に追加の形状調整部４３５の形成（図中線分ＥＤ２で示す）を行った所、クアドラチャ信号をほぼゼロに近い状態までに消滅させることができた。つまり、第１部分４３０１に対する形状調整部４３５の加工面積（加工長さ）を調整することによって、クアドラチャ信号の大きさを調整することができる。
【０１０６】
このときの検出信号について、図１２および図１３Ａ〜図１３Ｃを参照して説明する。図１２に示すような検出回路を用いたチャージアンプ後（図１２中のポイントＳ１０Ｐ，Ｓ２０Ｐ）の検出信号（チャージアンプ出力信号）は、以下のような出力波形を呈する。
【０１０７】
先ず、第１部分４３０１に対して形状調整部４３５を設けていない場合、図１３Ａに示すように、二つのチャージアンプ出力信号Ｓ１０，Ｓ２０は、不要振動により、位相の異なるアンバランスな波形状態を示している。
【０１０８】
これに対し、第１部分４３０１に対して形状調整部４３５を設けた場合のチャージアンプ出力信号Ｓ１０ａ，Ｓ２０ａ（帰還容量１０００ｆＦ）は、図１３Ｂに示すように、略フラットに重なった波形となり、安定した波形状態を示している。即ち、殆んどクアドラチャ信号が見られない状態を示している。但し、チャージアンプの帰還容量の値を、例えば２４００ｆＦに増加させると、図１３Ｃに示すように、同相の波形信号Ｓ１０ｂ，Ｓ２０ｂが出現する。このとき、二つの信号強度差は５％以下であり、位相差は２．７°であった。しかしながら、ジャイロ特性としては、信号強度差は１０％以内、位相差は１０°以内が望まれていることから、帰還容量の値を２４００ｆＦに増加させた場合においても、ジャイロ特性に悪影響を与えることの無いレベルである。
【０１０９】
また、本実施形態では、駆動部４４の振動により変位する弾性部４３と、駆動部４４の振動と相対的に変位せずコリオリ力に応じて変位する支持梁部４８とを有するため、弾性部４３の加工による支持梁部４８への影響が少ない特徴がある。支持梁部４８は、Ｚ軸方向に変位可能とするものであればよく、例えば、捻ればね（トーションバネ）、折返し状のばね、Ｚ方向に薄い板状のばねであってもよい。
【０１１０】
以上、説明したジャイロセンサー１によれば、平面視で駆動部４４の駆動方向（Ｙ軸方向）に沿って、且つ質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対して両側に設けられた弾性部４３のそれぞれに、当該線分Ｊに対して線対称に設けられた切欠き部（形状調整部４３５）が設けられている。このように、弾性部４３に設けられた切欠き部（形状調整部４３５）に対称性を持たせることによって、弾性部４３において、質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対して両側のバランスが取れるため、駆動方向以外の弾性部４３の振動成分が減少する。その結果、不要な信号の一種であるクアドラチャ信号が低減され、ジャイロセンサー１の検出精度の低下を低減させることができる。
【０１１１】
また、切欠き部（形状調整部４３５）は、第１主面４３１と第１側面４３３との接続領域、つまり第１主面４３１および第１側面４３３の各延長線同士のなす角度θ１が鋭角である箇所（頂部）に設けられている。これにより、弾性部４３の断面視形状が非対称な形状であっても、クアドラチャ信号の増大を低減する効果をより顕著に発揮することができる。
【０１１２】
なお、上述した第１実施形態では、全ての第１部分４３０１に形状調整部４３５（曲面部４０１）が備えられている例を示したが、これに限らない。切欠き部としての形状調整部４３５（曲面部４０１）は、必要（調整量）に応じて、１または２以上の第１部分４３０１に設けられていればよい。
【０１１３】
［切欠き部（形状調整部）の変形例］
次に、第１実施形態に係る切欠き部の変形例について、図１４を参照して説明する。図１４は、第１実施形態の形状調整部の変形例を示す平面図である。なお、以下の説明では、前述した第１実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については、同符号を付し、説明を省略することがある。
【０１１４】
本変形例の切欠き部は、梁部としての第１部分４３０１の長手方向に配置されている接続領域に、第１の形状調整部４３５ａと、第２の形状調整部４３５ｂとを含んでいる。つまり、本変形例の切欠き部は、第１の形状調整部４３５ａ、および第２の形状調整部４３５ｂが相当する。切欠き部としての第１の形状調整部４３５ａは、長手形状の第１部分４３０１の第１主面４３１と第１側面４３３との接続領域に設けられ、且つ、第１実施形態と同様な曲面状の曲面部（不図示）を含んでいる。また、切欠き部としての第２の形状調整部４３５ｂは、長手形状の第１部分４３０１の第１主面４３１と第１側面４３３との接続領域に設けられている。第２の形状調整部４３５ｂは、第１の形状調整部４３５ａと僅かな隙間を有して並んで設けられ、且つ、第１の形状調整部４３５ａと同様な曲面状の曲面部（不図示）を含んでいる。換言すれば、曲面部は、互いに離間して配置されている。
【０１１５】
本変形例によれば、接続領域の一部に複数の切欠き部として、第１の形状調整部４３５ａ、および第２の形状調整部４３５ｂを設ける。これにより、例えば、第１の形状調整部４３５ａを設けた後にクアドラチャ信号の状態を確認し、その結果に基づいて第２の形状調整部４３５ｂの長さを設定し、第２の形状調整部４３５ｂを設けることができる。このように、クアドラチャ信号を低減するために、過度の形状変化をさせてしまうなどの調整過多を防ぐことができ、クアドラチャ信号を低減する効果をより顕著に発揮させることができる。
【０１１６】
また、第２の形状調整部４３５ｂを設けることにより、弾性部４３のＺ軸方向の振動成分の微調を行うことができる。前述したように、第１の形状調整部４３５ａを設けることで、Ｚ軸方向の振動成分を粗調し、第２の形状調整部４３５ｂを設けることで、Ｚ軸方向の振動成分を微調することができる。これにより、より精度よく、弾性部４３のＺ軸方向の振動成分を減少させることができる。
【０１１７】
なお、上述では、切欠き部として、第１の形状調整部４３５ａ、および第２の形状調整部４３５ｂの二つの形状調整部での構成例を示したがこれに限らない。切欠き部としては、三つ以上の形状調整部で構成されてもよい。
【０１１８】
＜第２実施形態＞
次に、物理量センサーの第２実施形態として、ジャイロセンサー（角速度センサー）を例示し、図１５、図１６、図１７、および図１８を参照して説明する。第２実施形態としてのジャイロセンサー（角速度センサー）は、第１実施形態と比し、弾性部に設けられる切欠き部としての形状調整部（凹部）の構成が異なる。したがって、以下の説明では、異なる構成の形状調整部（凹部）を中心に説明する。なお、第１実施形態と同様な構成については同符号を付し、その説明を省略することが有る。
【０１１９】
図１５は、本発明の物理量センサーの第２実施形態に係るジャイロセンサー（角速度センサー）の弾性部における切欠き部としての凹部の配置例を示す平面図である。図１６は、図１５に示す弾性部の一部を模式的に示す平面図である。図１７は、図１６に示す弾性部の一部を模式的に示す斜視断面図である。図１８は、弾性部の一部を模式的に示す断面図である。
【０１２０】
［ジャイロセンサー］
第２実施形態に係るジャイロセンサー（角速度センサー）は、図１〜図３を参照して説明した第１実施形態のジャイロセンサー１と同様に、Ｘ軸まわりの角速度を検知することのできる角速度センサーである。したがって、第２実施形態に係る説明では、ジャイロセンサー１に係る構成および部位の説明は省略する。
【０１２１】
（切欠き部としての凹部）
弾性部４３は、第１実施形態と同様に、一つの構造体４０（図２参照）に対して本実施形態では四つ設けられており、各弾性部４３は、質量部４１の一部と固定部４２とを接続している。弾性部４３は、図１５に示すように、駆動部４４の駆動方向（Ｙ軸方向）に沿って、平面視において、質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対して両側に設けられている。弾性部４３は、線分Ｊに対して線対称に設けられることが好ましい。このような弾性部４３の配置により、線分Ｊに対する両側のバランスが取れるため、駆動部４４の駆動方向以外の弾性部４３の振動成分を減少させることができる。
【０１２２】
図１６に示すように、弾性部４３は、平面視において、蛇行形状をなし、Ｘ軸方向（長手方向）に沿って延びる長手形状の複数の梁部としての第１部分４３０１と、Ｙ軸方向（短手方向）に沿って延びる複数の第２部分４３０２と、を有する。なお、この構成は、第１実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０１２３】
弾性部４３を構成する第１部分４３０１には、平面視で、質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対して線対称に設けられた切欠き部としての凹部４３８が設けられている。第１部分４３０１の凹部４３８が設けられた部分は、図１８に示すように、弾性部４３の他の部分よりも厚さＴ（Ｚ軸方向の長さ）が薄い薄肉部４３９となる。なお、本実施形態の凹部４３８は、第１部分４３０１の第１主面４３１側に設けられている。
【０１２４】
弾性部４３は、図１に示されているように、基板２に固定された固定部４２に接続された部分であり、加工誤差により理想の形状でないことで、駆動振動成分以外の成分を含む振動が生じ易い。そのため、弾性部４３に、切欠き部としての凹部４３８を備える構成とすることは、クアドラチャ信号の増大を低減する上で特に有効である。これは弾性部４３が駆動振幅の方向を決めているからであり、弾性部４３の理想形状からのずれがクアドラチャ信号を生じさせる主要因となっているからである。したがって、本実施形態のように固定部４２に接続された弾性部４３に、切欠き部としての凹部４３８を設けることがクアドラチャ信号抑制に効果的である。
【０１２５】
また、本実施形態では、図１６および図１７に示すように、第１部分４３０１の長手方向の一部に凹部４３８が設けられている。このように、第１部分４３０１の長手方向の一部に凹部４３８を設けることにより、クアドラチャ信号を低減するために、過度の形状変化をさせてしまうなどの調整過多を防ぐことができ、クアドラチャ信号を低減する効果をより顕著に発揮させることができる。
【０１２６】
なお、切欠き部としての凹部４３８の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、ドライエッチングにより形成することが好ましい。ドライエッチングでは、マスクを用いるため、より精度よくかつ微細に、凹部４３８（薄肉部４３９）を形成することができる。
【０１２７】
上述のように、弾性部４３に設けられている凹部４３８に質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対する対称性を持たせることによって、弾性部４３において、線分Ｊに対して両側のバランスが取れるため、駆動方向以外の弾性部４３の振動成分が減少する。その結果、不要な信号の一種であるクアドラチャ信号を低減することができる。
【０１２８】
具体的には、第１部分４３０１の傾き方向（−Ｙ軸方向側）の先端側（中央よりも先端側）に位置する第１部分４３０１の少なくとも１つに凹部４３８（薄肉部４３９）を設けることで、弾性部４３のＺ軸方向の振動成分を減少させることができ、反対に、基端側（中央よりも基端側）に位置する第１部分４３０１の少なくとも１つに凹部４３８（薄肉部４３９）を設けることで、弾性部４３のＺ軸方向の振動成分を増大させることができる。なお、「第１部分４３０１の傾き方向」とは、本実施形態では、図１８中の第１部分４３０１の下面（第２主面４３２）に対する上面（第１主面４３１）のずれ方向、すなわち、−Ｙ軸方向を意味している。
【０１２９】
これは、四つの第１部分４３０１を一体の梁部として捉えた場合、平行四辺形の角部のうちの鋭角部分を除去することで、弾性部４３のＺ軸方向の振動成分を減少させることができ、鈍角部分を除去することで、弾性部４３のＺ軸方向の振動成分を増大させることができるのと同じ理由であると考えられる。
【０１３０】
ここで、本実施形態のように、複数の第１部分４３０１に凹部４３８（薄肉部４３９）が設けられている場合には、各薄肉部４３９の厚さＴ（または凹部４３８の深さ）は、互いに等しいことが好ましい。また、複数（四つ）の弾性部４３に形成される全ての薄肉部４３９の厚さＴは、互いに同じであることが好ましい。これにより、複数の凹部４３８（薄肉部４３９）を同じ工程で形成することができる。なお、前述した「厚さＴが互いに等しい」とは、完全に一致する場合に限らず、例えば、製造上の不可避的な誤差を有する場合を含む意味である。
【０１３１】
なお、凹部４３８の深さによって規定される薄肉部４３９の厚さＴとしては、特に限定されないが、弾性部４３の他の部分の厚さの５／１０以上、９／１０以下であることが好ましい。薄肉部４３９の厚さＴを薄くするほど弾性部４３のＺ軸方向の振動成分を大きく減少させることができる。そのため、弾性部４３のＺ軸方向の振動成分を効果的に減少させることができると共に、薄肉部４３９の機械的強度の過度な低下を防止することができる。
【０１３２】
以上説明した第２実施形態によれば、平面視で駆動部４４の駆動方向（Ｙ軸方向）に沿って、且つ質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対して両側に設けられた弾性部４３のそれぞれに、当該線分Ｊに対して線対称に設けられた切欠き部（凹部４３８）が設けられている。このように、弾性部４３に設けられた切欠き部（凹部４３８）に対称性を持たせることによって、弾性部４３において、質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対して両側のバランスが取れるため、駆動方向以外の弾性部４３の振動成分が減少する。その結果、不要な信号の一種であるクアドラチャ信号が低減され、ジャイロセンサーの検出精度の低下を低減させることができる。
【０１３３】
なお、上述した第２実施形態では、全ての第１部分４３０１に切欠き部としての凹部４３８（薄肉部４３９）が備えられている例を示したが、これに限らない。切欠き部として凹部４３８（薄肉部４３９）は、必要（調整量）に応じて、１または２以上の第１部分４３０１に設けられていればよい。
【０１３４】
また、上述した第２実施形態では、凹部４３８を第１主面４３１側に設ける例を示して説明したが、凹部４３８を第２主面４３２側に設けてもよいし、第１主面４３１側と第２主面４３２側の双方に設けてもよい。
【０１３５】
［切欠き部（凹部）の変形例］
次に、第２実施形態に係る切欠き部の変形例について、図１９を参照して説明する。図１９は、第２実施形態の切欠き部としての凹部の変形例を示す平面図である。なお、以下の説明では、前述した第１実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については、同符号を付し、説明を省略することがある。
【０１３６】
本変形例の切欠き部は、梁部としての第１部分４３０１の長手方向に配置されている接続領域に、第１の凹部４３８ａと、第２の凹部４３８ｂとを含んでいる。つまり、本変形例の切欠き部は、第１の凹部４３８ａ、および第２の凹部４３８ｂが相当する。切欠き部としての第１の凹部４３８ａは、長手形状の第１部分４３０１の第１主面４３１側に設けられている。また、切欠き部としての第２の凹部４３８ｂは、長手形状の第１部分４３０１の第１主面４３１側に設けられている。第２の凹部４３８ｂは、第１の凹部４３８ａと僅かな隙間を有して並んで設けられている。換言すれば、第２の凹部４３８ｂ、および第１の凹部４３８ａは、互いに離間して配置されている。
【０１３７】
本変形例によれば、接続領域の一部に複数の切欠き部として、第１の凹部４３８ａ、および第２の凹部４３８ｂを設ける。これにより、例えば、第１の凹部４３８ａを設けた後にクアドラチャ信号の状態を確認し、その結果に基づいて第２の凹部４３８ｂの長さを設定し、第２の凹部４３８ｂを設けることができる。このように、クアドラチャ信号を低減するために、過度の形状変化をさせてしまうなどの調整過多を防ぐことができ、クアドラチャ信号を低減する効果をより顕著に発揮させることができる。
【０１３８】
また、第１の凹部４３８ａに加え第２の凹部４３８ｂを設けることにより、弾性部４３のＺ軸方向の振動成分の微調を行うことができる。前述したように、第１の凹部４３８ａを設けることで、Ｚ軸方向の振動成分を粗調し、第２の凹部４３８ｂを設けることで、Ｚ軸方向の振動成分を微調することができる。これにより、より精度よく、弾性部４３のＺ軸方向の振動成分を減少させることができる。
【０１３９】
また、上述では、切欠き部として、第１の凹部４３８ａ、および第２の凹部４３８ｂの二つの形状調整部での構成例を示したがこれに限らない。切欠き部としては、三つ以上の凹部（薄肉部）で構成されてもよい。
【０１４０】
［ジャイロセンサーの製造方法］
次に、本発明のジャイロセンサーの製造方法について、図２０を参照して説明する。図２０は、第１実施形態および第２実施形態に係るジャイロセンサーの製造方法を示す工程フローチャートである。なお、以下の（製造方法１）では、上述した第１実施形態に係るジャイロセンサー１の製造方法を説明し、構成部位については第１実施形態と同様の構成名および符号を用いて説明する。また、（製造方法２）では、上述した第２実施形態に係るジャイロセンサーの製造方法を説明し、構成部位については第２実施形態と同様の構成名および符号を用いて説明する。
【０１４１】
（製造方法１）
ここでの製造方法１は、前述した第１実施形態に係るジャイロセンサー１の製造方法を示している。図２０のフローチャートに示すように、ジャイロセンサー１の製造方法は、［１］基板２を用意する工程（ステップＳ１０１）と、［２］素子を形成する工程（ステップＳ１０３）と、［３］切欠き部（第１の切欠き部）を形成する第１加工工程（ステップＳ１０５）と、［４］不要信号が規定値以上か否かを判定する工程（ステップＳ１０７）と、［５］該判定に基づいて第２の切欠き部の大きさを決定し、形成する第２加工工程（ステップＳ１０９）と、［６］基板に蓋部材を接合する工程（ステップＳ１１１）と、を有する。以下、各工程を順次説明する。
【０１４２】
なお、以下では、基板２がアルカリ金属イオンを含むガラス材料で構成され、ジャイロセンサー素子４となる部材がシリコン材料で構成され、蓋部材３がシリコン材料で構成されている場合を例に説明する。なお、ウェーハの面内にジャイロセンサー素子４が、複数配置される構成とすることができる。
【０１４３】
［１］基板２を用意する工程（ステップＳ１０１）
先ず、基板２を用意する工程（ステップＳ１０１）では、平板状の母材をフォトリソグラフィーおよびエッチングによりパターニングすることにより、突出部２２を有する凹部２１を備えた基板２（図２参照）を用意する。
【０１４４】
［２］素子を形成する工程（ステップＳ１０３）
次に、素子を形成する工程（ステップＳ１０３）では、前述の図３で示したような質量部４１と、複数の固定部４２と、複数の弾性部４３と、複数の駆動部４４と、複数の固定駆動部４５，４６と、検出部４７１，４７２と、複数の支持梁部４８とを有する素子を形成する。なお、ここでの素子とは、後述する工程を経てジャイロセンサー素子４となるものである。また、突出部２２の上面に固定検出部４９を形成することができる。
【０１４５】
具体的には、まず、板状の部材を用意し、基板２上に部材を例えば陽極接合法により接合する。そして接合された部材上にハードマスクを形成し、部材をエッチングによりパターニングすることにより、素子を形成する。本実施形態では、部材のエッチングとして、反応性プラズマガスを用いたエッチングプロセスとデポジション（堆積）プロセスとを組み合わせた深掘りエッチング技術であるボッシュ法（Bosch process）を好適に用いている。なお、部材は、パターニングする前に、例えば研磨することにより薄肉化してもよい。
【０１４６】
［３］切欠き部（第１の切欠き部）を形成する第１加工工程（ステップＳ１０５）
次に、弾性部４３に切欠き部（第１の切欠き部）としての形状調整部４３５（第１の形状調整部４３５ａ）を形成する第１加工工程（ステップＳ１０５）では、弾性部４３の第１部分４３０１の第１主面４３１と第１側面４３３との接続領域を加工し、所定の長さの切欠き部（第１の切欠き部）としての形状調整部４３５（第１の形状調整部４３５ａ）を形成する（図４、図１４参照）。形状調整部４３５（第１の形状調整部４３５ａ）は、弾性部４３を加工し、Ｚ軸方向からの平面視で、駆動方向（Ｙ軸方向）に沿って、且つ質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対して線対称に形成する。なお、弾性部４３を加工することは、弾性部４３の一部を除去または変形させることを含む。また、この加工により、切欠き部（第１の切欠き部）としての形状調整部４３５（第１の形状調整部４３５ａ）が形成される。
【０１４７】
また、本実施形態では、接続領域の一部を加工する。これにより、第１部分４３０１の第１主面４３１と第１側面４３３との接続領域の一部に曲面部４０１で構成された形状調整部４３５（第１の形状調整部４３５ａ）を形成することができる。ここで形成する形状調整部４３５（第１の形状調整部４３５ａ）の大きさ（長さ）は、ジャイロセンサー素子４ごとに、予め測定された弾性部４３のＺ軸方向の振動成分の大きさに基づいて設定される。形状調整部４３５（第１の形状調整部４３５ａ）を第１部分４３０１の一部に形成することにより、クアドラチャ信号を低減させるために必要な、適度な大きさの切欠き部として形状調整部４３５（第１の形状調整部４３５ａ）を形成することができる。
【０１４８】
また、第１部分４３０１の第１主面４３１と第１側面４３３とが接続する角度θ（内角）は、９０°未満であり、すなわち鋭角である。弾性部４３を加工する箇所としては、第１部分４３０１の第１主面４３１と第１側面４３３との接続領域の角度θのように鋭角をなす部分であることが好ましい。これにより、不要振動成分（不要信号）を低減する効果を高めることができる。
【０１４９】
また、本第１加工工程（ステップＳ１０５）における加工は、弾性部４３の上方から第１部分４３０１の第１主面４３１と第１側面４３３との接続領域に対してレーザー光を照射することにより行う。レーザー光は、特に第１側面４３３の傾斜方向側から照射することが好ましい。これにより、曲面部４０１で構成された形状調整部４３５（第１の形状調整部４３５ａ）を高精度に形成することができる。
【０１５０】
ここで用いるレーザー光の波長は、例えば、２００ｎｍ以上１１１０ｎｍ以下であることが好ましく、２６０ｎｍ以上１１００ｎｍ以下であることがより好ましい。このような範囲内であると、ドロスやデブリ等が多くなり過ぎることを低減することができる。また、レーザー光としては、ＹＡＧレーザーを用いることが好ましい。特に、本実施形態では、基本波長が１０６４ｎｍあるＹＡＧレーザーの第２高調波（５３２ｎｍ）のレーザー光を好適に用いている。ＹＡＧレーザーの第２高調波（５３２ｎｍ）よりも小さい波長をシリコン材から成る弾性部４３に適用するとアブレーション（蒸散）現象が発生し適度な加工を施すことができる。
【０１５１】
また、照射される箇所におけるレーザー光の形状（断面形状）および大きさは、特に限定されず、例えば、１辺の長さが１μｍ〜２００μｍの正方形や、直径が１μｍ〜３００μｍの円形とすることができる。ただし、本実施形態のようにレーザー光を照射する場合、レーザー光の形状および大きさは、１辺の長さが１μｍ〜１００μｍ程度の正方形または直径が１μｍ〜１００μｍ程度の円形であることが好ましい。特に、本実施形態では、直径が３μｍ程度の円形をなすレーザー光を好適に用いている。
【０１５２】
また、レーザー光を用いることで、弾性部４３の曲面部４０１における部分（頂部）には、レーザー光が照射されることにより材質が変化した変質部（変質層）４１１（図６参照）が形成される。
【０１５３】
本実施形態では、シリコン材（単結晶シリコン材）により形成された弾性部４３の第１部分４３０１の第１主面４３１と第１側面４３３との接続領域に、ＹＡＧレーザーの第２高調波である波長５３２ｎｍのレーザー光を、第１主面４３１の垂線に対して２０°〜４５°と成るように、約０．５ｍＪの強度で数回照射した。その結果、照射された部分（接続領域）には、丸みを帯び、第１側面４３３よりも−Ｙ軸方向に突出した変質部４１１（切欠き部としての形状調整部４３５（第１の形状調整部４３５ａ）が形成された（図６参照）。この変質部４１１は、レーザー光により、結晶性が変化していると考えられ、具体的には、溶融して再結晶化していると考えられる。このような変質部４１１を備えることで、不要振動成分（不要信号）を低減する効果を高めることができる。
【０１５４】
なお、第１部分４３０１の第１主面４３１と第１側面４３３との接続領域を加工する方法としては、前述したレーザー光を照射する方法に限定されず、ハロゲンヒーター等によりランプ加熱する方法、集束イオンビーム（ＦＩＢ）等で物理的に除去する方法等を用いることも可能である。
【０１５５】
［４］不要信号が規定値以上か否かを判定する工程（ステップＳ１０７）
次に、不要信号が規定値以上か否かを判定する工程（ステップＳ１０７）では、弾性部４３の第１部分４３０１の第１主面４３１と第１側面４３３との接続領域に、所定の長さの曲面部４０１を含む形状調整部４３５（第１の形状調整部４３５ａ）を形成した結果、ジャイロセンサー１の不要信号が規定値以内となったかを判定する。この判定で、不要信号が規定値以上である場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、即ち不要信号が規定値まで減少していない場合は、次の第２加工工程（ステップＳ１０９）に進み、追加する第２の切欠き部として第２の形状調整部４３５ｂ（図１４参照）を形成する。また、この判定で、不要信号が規定値以下である場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、即ち不要信号が規定値以下にまで減少している場合は、次の基板２に蓋部材３を接合する工程（ステップＳ１１１）に進む。
【０１５６】
［５］第２の切欠き部の大きさを決定し、形成する第２加工工程（ステップＳ１０９）
次に、第２の切欠き部の大きさを決定し、形成する第２加工工程（ステップＳ１０９）では、前段の工程（ステップＳ１０７）における不要信号の判定結果に基づいて、第２の切欠き部としての第２の形状調整部４３５ｂ（曲面部４０１）の大きさ（長さ）を決定する。そして、決定された第２の形状調整部４３５ｂの大きさに基づいて、第２の形状調整部４３５ｂを形成する。
【０１５７】
第２の形状調整部４３５ｂは、先の工程（ステップＳ１０５）において形成された形状調整部４３５（第１の形状調整部４３５ａ）と間隙を有して配置され、第１部分４３０１の第１主面４３１と第１側面４３３との接続領域の一部に形成する。第２の形状調整部４３５ｂは、Ｚ軸方向からの平面視で、駆動方向（Ｙ軸方向）に沿って、且つ質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対して線対称に形成する。ここで、形状調整部４３５（第１の形状調整部４３５ａ）および第２の形状調整部４３５ｂ、共に切欠き部を構成する。第２の形状調整部４３５ｂは、先の第１加工工程（ステップＳ１０５）における形状調整部４３５（第１の形状調整部４３５ａ）の形成と同様な加工で形成することができる。第２の形状調整部４３５ｂは、第１加工工程（ステップＳ１０５）と同様のレーザー光を照射することにより形成することが好適である。
【０１５８】
［６］基板に蓋部材を接合する工程（ステップＳ１１１）
次に、基板２に蓋部材３を接合する工程（ステップＳ１１１）では、図２に示して説明したように、基板２の上面２３に、凹部３１を有する蓋部材３を接合する。これにより、基板２の凹部２１と蓋部材３の凹部３１とによりジャイロセンサー素子４を収納する空間Ｓが形成される。以上の工程により、図２に示すようなジャイロセンサー１を得ることができる。
【０１５９】
なお、図示しないが、ジャイロセンサー１は、後述する製造方法２も同様であるが、ウェーハＷＦの面内（ウェーハＷＦ上）に、複数配置されて加工されてもよく、この場合、基板２に蓋部材３を接合する工程（ステップＳ１１１）の後に設けられる個片化する工程において、ダイシングブレード（不図示）などを用いて個片化されてもよい。この工程において、個片化されたジャイロセンサー１を得ることができる。
【０１６０】
また、図示はしないが、蓋部材３に空間Ｓの内外を連通する貫通孔が設けられていてもよい。蓋部材３に当該貫通孔を有する場合は、空間Ｓを形成した後に、当該貫通孔を用いて空間Ｓを真空引きした後に貫通孔を封止することで、空間Ｓを減圧（真空）状態とすることができる。これは、後述する製造方法２も同様である。
【０１６１】
（製造方法２）
ここでの製造方法２は、前述した第２実施形態に係るジャイロセンサーの製造方法を示している。ジャイロセンサーの製造方法２は、前述の製造方法１と同様に、［１］基板２を用意する工程（ステップＳ１０１）と、［２］素子を形成する工程（ステップＳ１０３）と、［３］切欠き部（第１の切欠き部）を形成する第１加工工程（ステップＳ１０５）と、［４］不要信号が規定値以上か否かを判定する工程（ステップＳ１０７）と、［５］該判定に基づいて第２の切欠き部の大きさを決定し、形成する第２加工工程（ステップＳ１０９）と、［６］基板に蓋部材を接合する工程（ステップＳ１１１）と、を有する。
【０１６２】
但し、製造方法２は、［３］切欠き部（第１の切欠き部）を形成する第１加工工程（ステップＳ１０５）と、［５］該判定に基づいて第２の切欠き部の大きさを決定し、形成する第２加工工程（ステップＳ１０９）とが、前述の製造方法１と異なり、他の工程は製造方法１と同様である。したがって、以下では、製造方法１と異なる工程である、［３］切欠き部（第１の切欠き部）を形成する第１加工工程（ステップＳ１０５）、および［５］該判定に基づいて第２の切欠き部の大きさを決定し、形成する第２加工工程（ステップＳ１０９）について説明し、製造方法１と同様の工程につては説明を省略する。以下、第１加工工程（ステップＳ１０５）、および第２加工工程（ステップＳ１０９）を順次説明する。
【０１６３】
［３］切欠き部（第１の切欠き部）を形成する第１加工工程（ステップＳ１０５）
弾性部４３に切欠き部（第１の切欠き部）としての凹部４３８、もしくは第１の凹部４３８ａを形成する第１加工工程（ステップＳ１０５）では、製造方法１と同様な工程である、［１］基板２を用意する工程（ステップＳ１０１）と、［２］素子を形成する工程（ステップＳ１０３）とを経て形成された部材に加工を行う。
【０１６４】
弾性部４３に切欠き部（第１の切欠き部）としての凹部４３８、もしくは第１の凹部４３８ａを形成する第１加工工程（ステップＳ１０５）では、弾性部４３の第１部分４３０１の第１主面４３１側を加工し、所定の長さの切欠き部としての凹部４３８（第１の凹部４３８ａ）を形成する（図１６、図１９参照）。
【０１６５】
凹部４３８（第１の凹部４３８ａ）は、第１部分４３０１の一部を加工して設ける。ここで形成する凹部４３８（第１の凹部４３８ａ）の大きさ（長さ）、および配置は、ジャイロセンサー素子４ごとに、予め測定された弾性部４３のＺ軸方向の振動成分の大きさに基づいて設定される。また、凹部４３８（第１の凹部４３８ａ）は、弾性部４３を加工し、Ｚ軸方向からの平面視で、駆動方向（Ｙ軸方向）に沿って、且つ質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対して線対称に形成する。凹部４３８（第１の凹部４３８ａ）の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、ドライエッチングにより形成することが好ましい。ドライエッチングでは、マスクを用いるため、より精度よくかつ微細に、凹部４３８（第１の凹部４３８ａ）を形成することができる。凹部４３８（第１の凹部４３８ａ）を第１部分４３０１の一部に形成することにより、クアドラチャ信号を低減させるために必要な、適度な大きさの切欠き部として凹部４３８（第１の凹部４３８ａ）を形成することができる。
【０１６６】
［５］第２の切欠き部の大きさを決定し、形成する第２加工工程（ステップＳ１０９）
前段の工程である、［４］不要信号が規定値以上か否かを判定する工程（ステップＳ１０７）に続く、［５］第２の切欠き部の大きさを決定し、形成する第２加工工程（ステップＳ１０９）では、ステップＳ１０７における不要信号の判定結果に基づいて、第２の切欠き部としての第２の凹部４３８ｂの大きさ（長さ）を決定する。そして、決定された第２の凹部４３８ｂの大きさに基づいて、第２の凹部４３８ｂを形成する。
【０１６７】
第２の凹部４３８ｂは、先の工程（ステップＳ１０５）において形成された凹部４３８（第１の凹部４３８ａ）と間隙を有して配置され、第１部分４３０１の第１主面４３１側の一部に追加して形成する。第２の凹部４３８ｂは、Ｚ軸方向からの平面視で、駆動方向（Ｙ軸方向）に沿って、且つ質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対して線対称に形成する。ここで、凹部４３８（第１の凹部４３８ａ）および第２の凹部４３８ｂ、共に切欠き部を構成する。第２の凹部４３８ｂは、先の第１加工工程（ステップＳ１０５）における凹部４３８（第１の凹部４３８ａ）の形成と同様な加工で形成することができる。第２の凹部４３８ｂは、第１加工工程（ステップＳ１０５）と同様のドライエッチングにより形成することが好適である。
【０１６８】
そして、基板２に蓋部材３を接合する工程（ステップＳ１１１）において、基板２の上面２３に、凹部３１を有する蓋部材３を接合する。これにより、基板２の凹部２１と蓋部材３の凹部３１とによりジャイロセンサー素子４を収納する空間Ｓが形成される。以上の工程により、第２実施形態に係るジャイロセンサーを得ることができる。
【０１６９】
以上説明した製造方法１および製造方法２によれば、第１加工工程（ステップＳ１０５）において、弾性部４３を加工し、Ｚ軸方向からの平面視で、駆動方向（Ｙ軸方向）に沿って、且つ質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対して線対称に加工された切欠き部（形状調整部４３５、第１の形状調整部４３５ａ、もしくは凹部４３８、第１の凹部４３８ａ）を設ける。そして、第２の加工工程（ステップＳ１０９）において、第１加工工程（ステップＳ１０５）での加工結果に基づいて、さらに弾性部４３を加工し、第１加工工程（ステップＳ１０５）で形成した切欠き部（形状調整部４３５、第１の形状調整部４３５ａ、もしくは凹部４３８、第１の凹部４３８ａ）に加えて、質量部４１の重心Ｇを通る線分Ｊに対して線対称に設ける第２の切欠き部（第２の形状調整部４３５ｂ、第２の凹部４３８ｂ）により、線分Ｊに対して両側のバランスやクアドラチャ信号の低減量などの微調整を行うことができる。これにより、クアドラチャ信号の出現量を詳細にコントロールすることができ、より高い検出精度の物理量センサー（ジャイロセンサー）を製造することができる。
【０１７０】
［物理量センサーデバイス］
次に、物理量センサーとしてのジャイロセンサー１を備えた物理量センサーデバイスについて、図２１を参照して説明する。図２１は、物理量センサーデバイスの概略構成を示す断面図である。
【０１７１】
物理量センサーデバイス８００は、図２１に示すように、ベース基板８１０と、ベース基板８１０上に設けられた物理量センサーとしてのジャイロセンサー１と、ジャイロセンサー１上に設けられた回路素子８２０（ＩＣ）と、ジャイロセンサー１と回路素子８２０とを電気的に接続するボンディングワイヤーＢＷ１と、ベース基板８１０と回路素子８２０とを電気的に接続するボンディングワイヤーＢＷ２と、ジャイロセンサー１および回路素子８２０をモールドするモールド部８３０と、を有している。ここで、ジャイロセンサー１としては、例えば、前述した第１実施形態もしくは第２実施形態のいずれかを用いることができる。
【０１７２】
ベース基板８１０は、ジャイロセンサー１を支持する基板であり、例えば、インターポーザー基板である。このようなベース基板８１０の上面には複数の接続端子８１１が配置されており、下面には複数の実装端子８１２が配置されている。また、ベース基板８１０内には、図示しない内部配線が配置されており、この内部配線を介して、各接続端子８１１が、対応する実装端子８１２と電気的に接続されている。このようなベース基板８１０としては、特に限定されず、例えば、シリコン基板、セラミック基板、樹脂基板、ガラス基板、ガラスエポキシ基板等を用いることができる。
【０１７３】
また、ジャイロセンサー１は、基板２を下側（ベース基板８１０側）に向けてベース基板８１０上に配置されている。そして、ジャイロセンサー１は、接合部材を介してベース基板８１０に接合されている。
【０１７４】
また、回路素子８２０は、ジャイロセンサー１上に配置されている。そして、回路素子８２０は、接合部材を介してジャイロセンサー１の蓋部材３に接合されている。また、回路素子８２０は、ボンディングワイヤーＢＷ１を介してジャイロセンサー１の各電極パッド（不図示）と電気的に接続され、ボンディングワイヤーＢＷ２を介してベース基板８１０の接続端子８１１と電気的に接続されている。このような回路素子８２０には、ジャイロセンサー１を駆動する駆動回路や、ジャイロセンサー１からの出力信号に基づいて角速度を検出する検出回路や、検出回路からの信号を所定の信号に変換して出力する出力回路等が、必要に応じて含まれている。
【０１７５】
また、モールド部８３０は、ジャイロセンサー１および回路素子８２０をモールドしている。これにより、ジャイロセンサー１や回路素子８２０を水分、埃、衝撃等から保護することができる。モールド部８３０としては、特に限定されないが、例えば、熱硬化型のエポキシ樹脂を用いることができ、例えば、トランスファーモールド法によってモールドすることができる。
【０１７６】
以上のような物理量センサーデバイス８００は、ジャイロセンサー１を有している。そのため、ジャイロセンサー１の効果を享受でき、高精度な物理量センサーデバイス８００が得られる。
【０１７７】
なお、物理量センサーデバイス８００の構成としては、上記の構成に限定されず、例えば、ジャイロセンサー１がセラミックパッケージに収納された構成となっていてもよい。
【０１７８】
［複合センサー］
次に、図２２を参照して、前述の物理量センサーとしてのジャイロセンサー１を備えた複合センサーの構成例について説明する。図２２は、複合センサーの概略構成を示す機能ブロック図である。なお、以下では、第１実施形態に係るジャイロセンサー１を用いた例を示して説明する。
【０１７９】
図２２に示すように、複合センサー９００は、上述したようなジャイロセンサー素子４を含むジャイロセンサー１を用いたＸ軸角速度センサー９２０ｘ、Ｙ軸角速度センサー９２０ｙ、およびＺ軸角速度センサー９２０ｚと、加速度センサー素子を含む加速度センサー９５０と、を備えている。Ｘ軸角速度センサー９２０ｘ、Ｙ軸角速度センサー９２０ｙ、およびＺ軸角速度センサー９２０ｚは、それぞれ一軸方向の角速度を高精度に計測することができる。加速度センサー９５０は、３軸方向の加速度をそれぞれ測定するために、三つの加速度センサー素子を備えている。また、複合センサー９００は、例えば、ジャイロセンサー素子４を駆動する駆動回路や、ジャイロセンサー１からの信号に基づいてＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各軸方向の角速度を検出する検出回路や、検出回路からの信号を所定の信号に変換して出力する出力回路等を含む制御回路部（ＩＣ）を備えることができる。
【０１８０】
このような複合センサー９００によれば、ジャイロセンサー１で構成されるＸ軸角速度センサー９２０ｘ、Ｙ軸角速度センサー９２０ｙ、およびＺ軸角速度センサー９２０ｚと加速度センサー９５０とによって容易に複合センサー９００を構成することができ、例えば加速度データや角速度データを取得することができる。
【０１８１】
［慣性計測ユニット］
次に、図２３および図２４を参照して、慣性計測ユニット（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）について説明する。図２３は、慣性計測ユニットの概略構成を示す分解斜視図である。図２４は、慣性計測ユニットの慣性センサー素子の配置例を示す斜視図である。
【０１８２】
図２３に示す慣性計測ユニット２０００（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）は、自動車や、ロボットなどの運動体（被装着装置）の姿勢や、挙動（慣性運動量）を検出する装置である。慣性計測ユニット２０００は、３軸の加速度センサーと、３軸の角速度センサーと、を備えた、いわゆる６軸モーションセンサーとして機能する。
【０１８３】
慣性計測ユニット２０００は、平面形状が略正方形の直方体である。また、正方形の対角線方向に位置する２箇所の頂点近傍に、固定部としてのネジ穴２１１０が形成されている。この２箇所のネジ穴２１１０に２本のネジを通して、自動車などの被装着体の被装着面に慣性計測ユニット２０００を固定することができる。なお、部品の選定や設計変更により、例えば、スマートフォンや、デジタルカメラに搭載可能なサイズに小型化することも可能である。
【０１８４】
慣性計測ユニット２０００は、アウターケース２１００と、接合部材２２００と、センサーモジュール２３００と、を有し、アウターケース２１００の内部に、接合部材２２００を介在させて、センサーモジュール２３００を挿入した構成となっている。また、センサーモジュール２３００は、インナーケース２３１０と、基板２３２０と、を有している。
【０１８５】
アウターケース２１００の外形は、慣性計測ユニット２０００の全体形状と同様に、平面形状が略正方形の直方体であり、正方形の対角線方向に位置する２箇所の頂点近傍に、それぞれネジ穴２１１０が形成されている。また、アウターケース２１００は、箱状であり、その内部にセンサーモジュール２３００が収納されている。
【０１８６】
インナーケース２３１０は、基板２３２０を支持する部材であり、アウターケース２１００の内部に収まる形状となっている。また、インナーケース２３１０には、基板２３２０との接触を防止するための凹部２３１１や後述するコネクター２３３０を露出させるための開口２３１２が形成されている。このようなインナーケース２３１０は、接合部材２２００（例えば、接着剤を含浸させたパッキン）を介してアウターケース２１００に接合されている。また、インナーケース２３１０の下面には接着剤を介して基板２３２０が接合されている。
【０１８７】
図２４に示すように、基板２３２０の上面には、コネクター２３３０、Ｚ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｚ、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各軸方向の加速度を検出する加速度センサー２３５０などが実装されている。また、基板２３２０の側面には、Ｘ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｘおよびＹ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｙが実装されている。なお、角速度センサー２３４０ｚ，２３４０ｘ，２３４０ｙとしては、特に限定されず、コリオリの力を利用した前述のジャイロセンサー１を用いることができる。また、加速度センサー２３５０としては、特に限定されず、静電容量型の加速度センサーなどを用いることができる。
【０１８８】
また、基板２３２０の下面には、制御ＩＣ２３６０が実装されている。制御ＩＣ２３６０は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）であり、不揮発性メモリーを含む記憶部や、Ａ／Ｄコンバーターなどを内蔵しており、慣性計測ユニット２０００の各部を制御する。記憶部には、加速度、および角速度を検出するための順序と内容を規定したプログラムや、検出データをデジタル化してパケットデータに組込むプログラム、付随するデータなどが記憶されている。なお、基板２３２０には、その他にも複数の電子部品が実装されている。
【０１８９】
以上、慣性計測ユニット２０００について説明した。このような慣性計測ユニット２０００は、角速度センサー２３４０ｚ，２３４０ｘ，２３４０ｙおよび加速度センサー２３５０と、これら各センサー２３４０ｚ，２３４０ｘ，２３４０ｙ，２３５０の駆動を制御する制御部としての制御ＩＣ２３６０（制御回路）と、を含んでいる。これにより、上述したジャイロセンサー１の効果を享受でき、信頼性の高い慣性計測ユニット２０００が得られる。
【０１９０】
［携帯型電子機器］
次に、ジャイロセンサー１を用いた携帯型電子機器について、図２５および図２６に基づき、詳細に説明する。以下、携帯型電子機器の一例として、腕時計型の活動計（アクティブトラッカー）を示して説明する。
【０１９１】
腕時計型の活動計（アクティブトラッカー）であるリスト機器１０００は、図２５に示すように、バンド１０３２，１０３７等によってユーザーの手首等の部位（被検体）に装着され、デジタル表示の表示部１５０を備えるとともに無線通信が可能である。上述した本発明に係るジャイロセンサー１は、角速度を測定する角速度センサー１１４（図２６参照）として、加速度を計測するセンサーなどと共にリスト機器１０００に組込まれている。
【０１９２】
リスト機器１０００は、少なくとも角速度センサー１１４（図２６参照）が収容されているケース１０３０と、ケース１０３０に収容され、角速度センサー１１４からの出力データを処理する処理部１００（図２６参照）と、ケース１０３０に収容されている表示部１５０と、ケース１０３０の開口部を塞いでいる透光性カバー１０７１と、を備えている。ケース１０３０の透光性カバー１０７１のケース１０３０の外側には、ベゼル１０７８が設けられている。ケース１０３０の側面には、複数の操作ボタン１０８０，１０８１が設けられている。以下、図２６も併せて参照しながら、さらに詳細に説明する。
【０１９３】
加速度センサー１１３は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々の加速度を検出し、検出した３軸加速度の大きさ、および向きに応じた信号（加速度信号）を出力する。また、角速度センサー１１４は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々の角速度を検出し、検出した３軸角速度の大きさ、および向きに応じた信号（角速度信号）を出力する。
【０１９４】
リスト機器１０００は、ＧＰＳ（Global Positioning System）センサー１１０を備えている。ＧＰＳは、全地球測位システムとも呼ばれ、複数の衛星信号に基づいて地球上の現在位置を測定するための衛星測位システムである。ＧＰＳは、ＧＰＳ時刻情報と軌道情報とを使用して測位計算をおこないユーザーの位置情報を取得する機能やユーザーの移動距離や移動軌跡を計測する機能、および時計機能における時刻修正機能を備えている。ＧＰＳセンサー１１０は、ＧＰＳ衛星からの衛星信号に基づいて地球上の現在位置を測定することができる。
【０１９５】
表示部１５０を構成する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）では、種々の検出モードに応じて、例えば、ＧＰＳセンサー１１０や地磁気センサー１１１を用いた位置情報、移動量や加速度センサー１１３、もしくは角速度センサー１１４などを用いた運動量などの運動情報、脈拍センサー１１５などを用いた脈拍数などの生体情報、もしくは現在時刻などの時刻情報などが表示される。なお、温度センサー１１６を用いた環境温度を表示することもできる。
【０１９６】
通信部１７０は、ユーザー端末と図示しない情報端末との間の通信を成立させるための各種制御を行う。通信部１７０は、例えば、Bluetooth（登録商標）（BTLE：Bluetooth Low Energyを含む）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）（Wireless Fidelity）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ＮＦＣ（Near field communication）、ＡＮＴ＋（登録商標）等の近距離無線通信規格に対応した送受信機やＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の通信バス規格に対応したコネクターを含んで構成される。
【０１９７】
処理部１００（プロセッサー）は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等により構成される。処理部１００は、記憶部１４０に格納されたプログラムと、操作部１２０（例えば操作ボタン１０８０，１０８１）から入力された信号とに基づき、各種の処理を実行する。処理部１００による処理には、ＧＰＳセンサー１１０、地磁気センサー１１１、圧力センサー１１２、加速度センサー１１３、角速度センサー１１４、脈拍センサー１１５、温度センサー１１６、計時部１３０の各出力信号に対するデータ処理、表示部１５０に画像を表示させる表示処理、音出力部１６０に音を出力させる音出力処理、通信部１７０を介して情報端末と通信を行う通信処理、バッテリー１８０からの電力を各部へ供給する電力制御処理などが含まれる。
【０１９８】
このようなリスト機器１０００では、少なくとも以下のような機能を有することができる。
１．距離：高精度のＧＰＳ機能により計測開始からの合計距離を計測する。
２．ペース：ペース距離計測値から、現在の走行ペースを表示する。
３．平均スピード：走行開始から現在までの平均スピードを算出し表示する。
４．標高：ＧＰＳ機能により、標高を計測し表示する。
５．ストライド：ＧＰＳ電波が届かないトンネル内などでも歩幅を計測し表示する。
６．ピッチ：１分あたりの歩数を計測し表示する。
７．心拍数：脈拍センサーにより心拍数を計測し表示する。
８．勾配：山間部でのトレーニングやトレイルランにおいて、地面の勾配を計測し表示する。
９．オートラップ：事前に設定した一定距離や一定時間を走った時に、自動でラップ計測を行う。
１０．運動消費カロリー：消費カロリーを表示する。
１１．歩数：運動開始からの歩数の合計を表示する。
【０１９９】
なお、リスト機器１０００は、ランニングウォッチ、ランナーズウォッチ、デュアスロンやトライアスロン等マルチスポーツ対応のランナーズウォッチ、アウトドアウォッチ、および衛星測位システム、例えばＧＰＳを搭載したＧＰＳウォッチ、等に広く適用できる。
【０２００】
また、上述では、衛星測位システムとしてＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて説明したが、他の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）を利用してもよい。例えば、ＥＧＮＯＳ(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（BeiDou Navigation Satellite System）、等の衛星測位システムのうち１又は２以上を利用してもよい。また、衛星測位システムの少なくとも一つにＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＥＧＮＯＳ（European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service）等の静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ：Satellite-based Augmentation System）を利用してもよい。
【０２０１】
このような携帯型電子機器は、ジャイロセンサー１、および処理部１００を備えているので、優れた信頼性を有している。
【０２０２】
［電子機器］
次に、ジャイロセンサー１を用いた電子機器について、図２７〜図２９に基づき、詳細に説明する。
【０２０３】
先ず、図２７を参照して、電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターについて説明する。図２７は、電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図である。
【０２０４】
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、角速度センサーとして機能するジャイロセンサー１が内蔵されており、ジャイロセンサー１の検出データに基づいて制御部１１１０が、例えば姿勢制御などの制御を行なうことができる。
【０２０５】
図２８は、電子機器の一例であるスマートフォン（携帯電話機）の構成を模式的に示す斜視図である。
【０２０６】
この図において、スマートフォン１２００は、上述したジャイロセンサー１が組込まれている。ジャイロセンサー１によって検出された検出データ（角速度データ）は、スマートフォン１２００の制御部１２０１に送信される。制御部１２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んで構成されており、受信した検出データからスマートフォン１２００の姿勢や、挙動を認識して、表示部１２０８に表示されている表示画像を変化させたり、警告音や、効果音を鳴らしたり、振動モーターを駆動して本体を振動させることができる。換言すれば、スマートフォン１２００のモーションセンシングを行い、計測された姿勢や、挙動から、表示内容を変えたり、音や、振動などを発生させたりすることができる。特に、ゲームのアプリケーションを実行する場合には、現実に近い臨場感を味わうことができる。
【０２０７】
図２９は、電子機器の一例であるディジタルスチー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。
【０２０８】
この図において、ディジタルスチールカメラ１３００のケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３１０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も機能する。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。
【０２０９】
撮影者が表示部１３１０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。また、このディジタルスチールカメラ１３００では、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。このようなディジタルスチールカメラ１３００には、角速度センサーとして機能するジャイロセンサー１が内蔵されており、ジャイロセンサー１の検出データに基づいて制御部１３１６が、例えば手振れ補正などの制御を行なうことができる。
【０２１０】
このような電子機器は、ジャイロセンサー１、および制御部１１１０，１２０１，１３１６を備えているので、優れた信頼性を有している。
【０２１１】
なお、ジャイロセンサー１を備える電子機器は、図２７のパーソナルコンピューター、図２８のスマートフォン（携帯電話機）、図２９のディジタルスチールカメラの他にも、例えば、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、ページャー、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）、フライトシミュレーター、地震計、歩数計、傾斜計、ハードディスクの振動を計測する振動計、ロボットやドローンなど飛行体の姿勢制御装置、自動車の自動運転用慣性航法に使用される制御機器等に適用することができる。
【０２１２】
［移動体］
次に、ジャイロセンサー１を用いた移動体を図３０に示し、詳細に説明する。図３０は、移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。
【０２１３】
図３０に示すように、自動車１５００にはジャイロセンサー１が内蔵されており、例えば、ジャイロセンサー１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。ジャイロセンサー１の検出信号は、車体の姿勢を制御する姿勢制御部としての車体姿勢制御装置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。また、ジャイロセンサー１は、他にもキーレスエントリーシステム、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロールシステム（エンジンシステム）、自動運転用慣性航法の制御機器、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。
【０２１４】
また、移動体に適用されるジャイロセンサー１は、上記の例示の他にも、例えば、二足歩行ロボットや電車などの姿勢制御、ラジコン飛行機、ラジコンヘリコプター、およびドローンなどの遠隔操縦あるいは自律式の飛行体の姿勢制御、農業機械（農機）、もしくは建設機械（建機）などの姿勢制御、ロケット、人工衛星、船舶、ＡＧＶ（無人搬送車）、および二足歩行ロボットなどの制御において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、ジャイロセンサー１、およびそれぞれの制御部（不図示）が組み込まれる。
【０２１５】
このような移動体は、ジャイロセンサー１、および制御部（例えば、姿勢制御部としての車体姿勢制御装置１５０２）を備えているので、優れた信頼性を有している。
【０２１６】
以上、物理量センサー、慣性計測ユニット、携帯型電子機器、電子機器、および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【０２１７】
また、前述した実施形態では、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が互いに直交しているが、互いに交差していれば、これに限定されず、例えば、Ｘ軸がＹＺ平面の法線方向に対して若干傾いていてもよいし、Ｙ軸がＸＺ平面の法線方向に対して若干傾いていてもよいし、Ｚ軸がＸＹ平面の法線方向に対して若干傾いていてもよい。なお、若干とは、物理量センサー（ジャイロセンサー１）がその効果を発揮することができる範囲を意味し、具体的な傾き角度（数値）は、構成等によって異なる。
【符号の説明】
【０２１８】
１…物理量センサーとしてのジャイロセンサー、２…基板、３…蓋部材、４…センサー素子としてのジャイロセンサー素子（角速度センサー素子）、１０…パッケージ、２１…凹部、２２…突出部、２３…上面、３１…凹部、３３…下面、４０，４０ａ，４０ｂ…構造体、４１…質量部、４２…固定部、４３…弾性部、４４…駆動部、４５…固定駆動部、４６…固定駆動部、４８…支持梁部、４９，４９ａ，４９ｂ…固定電極部としての固定検出部、２１２…底面、４０１…曲面部、４１１…変質部（変質層）、４３０…外周面、４３１…第１主面、４３２…第２主面、４３３…第１側面、４３４…第２側面、４３５…切欠き部としての形状調整部、４３５ａ…切欠き部としての第１の形状調整部、４３５ｂ…切欠き部としての第２の形状調整部、４３８…切欠き部としての凹部、４３８ａ…切欠き部としての第１の凹部、４３８ｂ…切欠き部としての第２の凹部、４７１…可動部としての検出部、４７２…可動部としての検出部、４７３…フレーム、８００…物理量センサーデバイス、９００…複合センサー、１０００…携帯型電子機器としてのリスト機器、１１００…電子機器としてのパーソナルコンピューター、１２００…電子機器としてのスマートフォン、１３００…電子機器としてのディジタルスチールカメラ、１５００…移動体としての自動車、１５０１…車体、２０００…慣性計測ユニット、４３０１…梁部としての第１部分、４３０２…連結部としての第２部分、ＱＬ１，ＱＬ２，ＱＬ３，ＱＬ４，ＱＬ５，ＱＬ６，ＱＬ７，ＱＬ８，ＱＬ９…概ねの境界を示す想像線、Ｇ…質量部の重心、Ｊ…重心Ｇを通る線分。
【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１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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