(57)【要約】【課題】共振周波数の必要な調整幅を有し、かつ電極における電荷の取得効率あるいは電荷の利用効率の劣化を低減した振動片、かかる振動片を備えた感度の高い振動デバイス、かかる振動片を備えた電子機器および移動体を提供すること。【解決手段】振動片１５は、基部２５と、そこから延出する検出側腕部２６１ａ、２６１ｂ、検出側腕部２６１ａ、２６１ｂの自由端側に位置する検出側錘部２６２ａ、２６２ｂ、および検出側腕部２６１ａ、２６１ｂの自由端側に設けられた貫通孔２６５ａ、２６５ｂを備える検出用振動腕２６ａ、２６ｂと、検出側腕部２６１ａ、２６１ｂに設けられた第１信号電極４７ｂおよび第２信号電極４７ｃと、貫通孔２６５ａを介して第２信号電極４７ｃ（第１電極）と接続された第３信号電極（第２電極）と、同様に、貫通孔２６５ｂを介して第１信号電極４７ｂ（第１電極）と接続された第４信号電極（第２電極）と、を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
前記基部から延出され、互いに表裏関係にある第１主面および第２主面を備える第１部分と、前記第１部分の前記基部とは反対側に位置し前記第１部分より幅または厚さの少なくとも一方が大きい第２部分と、前記第１部分のうち前記第２部分側に設けられ前記第１主面側から前記第２主面側にかけて貫通する貫通孔と、を備える振動腕と、
前記第１主面に設けられた第１電極と、
前記第２主面に設けられ、前記貫通孔を介して前記第１電極と電気的に接続されている第２電極と、
を有することを特徴とする振動片。
【請求項２】
前記貫通孔の開口部は、前記基部とは反対側の端部が前記第１部分と前記第２部分との境界線と重なるように位置している請求項１に記載の振動片。
【請求項３】
前記貫通孔の開口部は、前記第１部分と前記第２部分との境界線を跨ぐように位置している請求項１に記載の振動片。
【請求項４】
前記貫通孔の開口部は、前記第１部分と前記第２部分との境界線よりも前記基部側に位置している請求項１に記載の振動片。
【請求項５】
前記第１部分の厚さをｔとし、前記貫通孔の開口部の幅をＷとしたとき、Ｗは、０．１ｔ＜Ｗ＜１．０ｔで表される関係を満足する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の振動片。
【請求項６】
前記第１部分の厚さをｔとし、前記貫通孔の開口部の長さをＬとしたとき、Ｌは、０．１ｔ＜Ｌ＜１．０ｔで表される関係を満足する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の振動片。
【請求項７】
前記第１部分の幅をＷＡとし、前記貫通孔の開口部の幅をＷとしたとき、Ｗは、Ｗ＜０．９５ＷＡで表される関係を満足する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動片。
【請求項８】
前記第１部分の長さをＬＡとし、前記貫通孔の開口部の長さをＬとしたとき、Ｌは、Ｌ＜０．５ＬＡで表される関係を満足する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の振動片。
【請求項９】
前記貫通孔は、平面視において開口部の内側に設けられ前記第１部分より厚さが薄い薄肉部と、前記薄肉部の内側に設けられ前記第１主面側から前記第２主面側にかけて貫通している貫通部と、を備えており、前記開口部の平面視形状と前記貫通部の平面視形状とが異なっている請求項１ないし８のいずれか１項に記載の振動片。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の振動片と、前記第１電極または前記第２電極から発生する電荷を検出する回路と、を備えることを特徴とする振動デバイス。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の振動片を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の振動片を備えることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動片、振動デバイス、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
振動デバイスとしては、例えば、車両における車体制御、カーナビゲーションシステムの自車位置検出、デジタルカメラやビデオカメラ等の振動制御補正（いわゆる手ぶれ補正）等に用いられ、角速度、加速度等の物理量を検出するセンサーが知られている。センサーとして、例えば、角速度センサー（振動ジャイロセンサー）が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の物理量測定装置は、振動子と、振動子に駆動振動を励振する起動手段と、振動子に加わる回転角速度に応じて振動子に励振される検出振動を検出する検出手段と、を備える。また、振動子は、基部と、基部から突出する一対の検出振動片と、基部から突出する一対の支持部と、支持部の先端に設けられている駆動振動片と、を備えている。このうち、駆動振動片の先端には、幅が広くなっている幅広部が設けられており、この幅広部には貫通孔が形成されている。同様に、検出振動片の先端には、幅が広くなっている幅広部が設けられており、この幅広部にも貫通孔が形成されている。
【０００４】
このような物理量測定装置では、各駆動振動片に駆動モードの振動を生じさせた状態で、物理量測定装置が回転すると、駆動振動片にコリオリ力が作用し、それに伴って検出振動片に屈曲振動が生じる。このような屈曲振動による圧電効果によって発生した電荷を取得することにより、角速度を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３３３４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に記載の物理量測定装置では、駆動振動片や検出振動片の幅広部に貫通孔が設けられているため、その分、幅広部の面積や質量が減少する。幅広部には、その質量を調整するための質量調整膜が設けられ、この質量調整膜の一部を適宜トリミングすることによって、共振周波数を調整することができるが、この幅広部に貫通孔を設けてしまうと、成膜可能な質量調整膜の面積も減少し、この共振周波数の調整幅が狭まってしまうという問題がある。また、貫通孔の形成位置によっては、検出振動片において圧電効果で発生した電荷の取得効率も低下してしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、共振周波数の必要な調整幅を有し、かつ電極における電荷の取得効率あるいは電荷の利用効率の劣化を低減した振動片、かかる振動片を備えた感度の高い振動デバイス、かかる振動片を備えた電子機器および移動体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］
本適用例の振動片は、基部と、
前記基部から延出され、互いに表裏関係にある第１主面および第２主面を備える第１部分と、前記第１部分の前記基部とは反対側に位置し前記第１部分より幅または厚さの少なくとも一方が大きい第２部分と、前記第１部分のうち前記第２部分側に設けられ前記第１主面側から前記第２主面側にかけて貫通する貫通孔と、を備える振動腕と、
前記第１主面に設けられた第１電極と、
前記第２主面に設けられ、前記貫通孔を介して前記第１電極と電気的に接続されている第２電極と、
を有することを特徴とする。
【００１０】
これにより、第２部分の面積を十分に確保しつつ、例えば圧電効果に伴う単位面積から発生する電荷量の少ない部分に貫通孔を形成することになるので、第２部分の一部をトリミングして共振周波数を調整する際の必要な調整幅を有し、かつ、電極における電荷の取得効率あるいは電荷の利用効率の劣化を低減した振動片が得られる。
【００１１】
［適用例２］
本適用例の振動片では、前記貫通孔の開口部は、前記基部とは反対側の端部が前記第１部分と前記第２部分との境界線と重なるように位置していることが好ましい。
【００１２】
これにより、第２部分の面積を最大限に確保することで、第２部分の相対的に大きな質量を有効に使えるため、振動片の小型化を図るとともに共振周波数の調整幅を最大限に確保することができる。併せて、電極の面積をより大きく確保して、貫通孔を設けることによる発生電荷量の減少分をより小さく抑えられる。
【００１３】
［適用例３］
本適用例の振動片では、前記貫通孔の開口部は、前記第１部分と前記第２部分との境界線を跨ぐように位置していることが好ましい。
【００１４】
これにより、電極の面積をより大きく確保することができるので、電極における電荷の取得効率あるいは電荷の利用効率がより十分に確保される。
【００１５】
［適用例４］
本適用例の振動片では、前記貫通孔の開口部は、前記第１部分と前記第２部分との境界線よりも前記基部側に位置していることが好ましい。
【００１６】
これにより、第２部分の面積を最大限に確保することで、第２部分の相対的に大きな質量を有効に使えるため、振動片の小型化を図るとともに共振周波数の調整幅を最大限に確保することができる。併せて、貫通孔を境界線から遠ざけることによって、境界線近傍における剛性の変化が緩やかになり、貫通孔の形成に伴う機械的強度の低下を抑えることができる。
【００１７】
［適用例５］
本適用例の振動片では、前記第１部分の厚さをｔとし、前記貫通孔の開口部の幅をＷとしたとき、Ｗは、０．１ｔ＜Ｗ＜１．０ｔで表される関係を満足することが好ましい。
【００１８】
これにより、振動腕の機械的強度を大きく損なうのを抑制しつつ、貫通孔を介した第１電極と第２電極との接続部は十分な導電性を有するものとなる。
【００１９】
［適用例６］
本適用例の振動片では、前記第１部分の厚さをｔとし、前記貫通孔の開口部の長さをＬとしたとき、Ｌは、０．１ｔ＜Ｌ＜１．０ｔで表される関係を満足することが好ましい。
【００２０】
これにより、振動腕の機械的強度を大きく損なうのを抑制しつつ、貫通孔を介した第１電極と第２電極との接続部は十分な導電性を有するものとなる。
【００２１】
［適用例７］
本適用例の振動片では、前記第１部分の幅をＷＡとし、前記貫通孔の開口部の幅をＷとしたとき、Ｗは、Ｗ＜０．９５ＷＡで表される関係を満足することが好ましい。
【００２２】
これにより、振動腕の機械的強度を大きく損なうのを抑制しつつ、貫通孔を介した第１電極と第２電極との接続部は十分な導電性を有するものとなる。
【００２３】
［適用例８］
本適用例の振動片では、前記第１部分の長さをＬＡとし、前記貫通孔の開口部の長さをＬとしたとき、Ｌは、Ｌ＜０．５ＬＡで表される関係を満足することが好ましい。
【００２４】
これにより、振動腕の機械的強度を大きく損なうのを抑制しつつ、貫通孔を介した第１電極と第２電極との接続部は十分な導電性を有するものとなる。
【００２５】
［適用例９］
本適用例の振動片では、前記貫通孔は、平面視において開口部の内側に設けられ前記第１部分より厚さが薄い薄肉部と、前記薄肉部の内側に設けられ前記第１主面側から前記第２主面側にかけて貫通している貫通部と、を備えており、前記開口部の平面視形状と前記貫通部の平面視形状とが異なっていることが好ましい。
【００２６】
これにより、貫通孔内に導電性物質を成膜するときに膜厚を稼ぎ易くなるので、貫通孔を介した第１電極と第２電極との接続部はより十分な導電性を有するものとなる。また、貫通孔近傍における応力集中が緩和され、振動腕の信頼性をより高めることができる。
【００２７】
［適用例１０］
本適用例の振動デバイスは、上記適用例の振動片と、前記第１電極または前記第２電極から発生する電荷を検出する回路と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
これにより、感度の高い振動デバイスが得られる。また、振動デバイスの小型化を図ることもできる。
【００２９】
［適用例１１］
本適用例の電子機器は、上記適用例の振動片を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【００３０】
［適用例１２］
本適用例の移動体は、上記適用例の振動片を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の振動デバイスの第１実施形態を適用したセンサーデバイスを示す断面図である。
【図２】図１に示すセンサーデバイスが備える振動片であって、本発明の振動片の第１実施形態の第１主面を示す平面図である。
【図３】図２に示す振動片の第１主面の部分拡大図である。
【図４】図２に示す振動片の第２主面を透視した平面図の部分拡大図である。
【図５】図２に示す振動片の第１主面の部分拡大図である。
【図６】図２に示す振動片の第２主面を透視した平面図の部分拡大図である。
【図７】図２に示す振動片の駆動モードの振動の様子を示す斜視図（概略図）である。
【図８】図２に示す振動片の検出モードの振動の様子を示す斜視図（概略図）である。
【図９】図２に示す振動片が備える貫通孔の部分拡大図である。
【図１０】図９に示す貫通孔の断面図である。
【図１１】振動片に貫通孔を形成する方法を説明するための斜視図（概略図）である。
【図１２】本発明の振動片の第２実施形態の第１主面の一部を示す部分拡大図である。
【図１３】本発明の振動片の第３実施形態の第１主面の一部を示す部分拡大図である。
【図１４】本発明の振動片を備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【図１５】本発明の振動片を備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の振動片を備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【図１７】本発明の移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の振動片、振動デバイス、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。
【００３３】
≪第１実施形態≫
［センサーデバイス］
まず、本発明の振動デバイスの第１実施形態を適用したセンサーデバイスについて説明する。
【００３４】
図１は、本発明の振動デバイスの第１実施形態を適用したセンサーデバイスを示す断面図である。図２は、図１に示すセンサーデバイスが備える振動片であって、本発明の振動片の第１実施形態の第１主面を示す平面図である。図３は、図２に示す振動片の第１主面の部分拡大図である。図４は、図２に示す振動片の第２主面を透視した平面図の部分拡大図である。図５は、図２に示す振動片の第１主面の部分拡大図である。図６は、図２に示す振動片の第２主面を透視した平面図の部分拡大図である。図７は、図２に示す振動片の駆動モードの振動の様子を示す斜視図（概略図）である。図８は、図２に示す振動片の検出モードの振動の様子を示す斜視図（概略図）である。図９は、図２に示す振動片が備える貫通孔の部分拡大図である。図１０は、図９に示す貫通孔の断面図である。
【００３５】
なお、以下では、説明の便宜上、図１〜６において互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を図示しており、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」という。また、＋ｚ側を「上」、−ｚ側を「下」という。
【００３６】
図１に示すセンサーデバイス１は、物理量として角速度を検出するジャイロセンサーである。
【００３７】
このようなセンサーデバイス１は、例えば、撮像機器の手振れ補正や、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星信号を用いた移動体ナビケーションシステムにおける車両などの姿勢検出、姿勢制御等に用いることができる。
【００３８】
かかるセンサーデバイス１は、図１に示すように、振動片１５と、ＩＣチップ１６と、振動片１５およびＩＣチップ１６を収納するパッケージ１２と、を備えている。
【００３９】
以下、センサーデバイス１を構成する各部を順次説明する。
（パッケージ）
図１に示すように、パッケージ１２は、上方に開放する凹部を有するベース部材１３と、このベース部材１３の凹部を覆うように設けられた蓋部材（リッド）１４と、を備える。これにより、ベース部材１３と蓋部材１４との間には、振動片１５およびＩＣチップ１６が収納される内部空間が形成されている。
【００４０】
ベース部材１３は、平板状の板体１３１と、板体１３１の上面の外周部から立設する枠体１３２とで構成されている。
【００４１】
このようなベース部材１３は、例えば、酸化アルニウム質焼結体、水晶、ガラス等で構成されている。
【００４２】
また、ベース部材１３には、蓋部材１４が気密的に接合されている。これにより、パッケージ１２内が気密封止されている。
【００４３】
この蓋部材１４は、例えば、ベース部材１３と同材料、または、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼等の金属で構成されている。なお、蓋部材１４に導電性を付与することで、蓋部材１４に電磁シールド効果を付与することができる。
【００４４】
ベース部材１３と蓋部材１４との接合方法としては、特に限定されず、例えば、ろう材、硬化性樹脂等で構成された接着剤による接合方法、シーム溶接、レーザー溶接等の溶接方法等を用いることができる。
【００４５】
かかる接合は、減圧下または不活性ガス雰囲気下で行うことにより、パッケージ１２内を減圧状態または不活性ガス封入状態に保持することができる。
【００４６】
（ＩＣチップ）
ＩＣチップ１６は、ベース部材１３の凹部の底面に載置されている。
【００４７】
図１に示すＩＣチップ１６は、前述した振動片１５を駆動する機能と、振動片１５からの出力（センサー出力）を検出する機能と、を有する電子部品である。このようなＩＣチップ１６は、図示しないが、振動片１５を駆動する駆動回路と、振動片１５からの出力を検出する検出回路と、を備える。
【００４８】
また、ＩＣチップ１６には、図示しない複数の接続端子が設けられており、図示しない電気配線を介して振動片１５と電気的に接続されているとともに、パッケージ１２の外部接続端子（図示せず）に電気的に接続されている。
【００４９】
（振動片）
振動片１５は、１つの軸まわりに角速度を検出するジャイロセンサー用振動片である。
【００５０】
この振動片１５は、図１に示すように、本体１７と、本体１７の表面にそれぞれ成膜された電極群１８および端子群２１と、を備えている。電極群１８および端子群２１は、それぞれ、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、その他の金属といった導電材で構成される。また、電極群１８および端子群２１は、厚膜や薄膜として形成することができる。
【００５１】
本体１７は、図２に示すように、基部２５と、１対の駆動用振動腕２７ａ、２７ｂと、１対の検出用振動腕２６ａ、２６ｂと、１対の調整用振動腕２８ａ、２８ｂと、支持部１９と、基部２５と支持部１９とを連結する１対の第１吊り腕３２ａ、３２ｂおよび１対の第２吊り腕３３ａ、３３ｂと、を備えている。
【００５２】
このうち、支持部１９がベース部材１３に固定されることにより、振動片１５が片持ち支持されている。片持ち支持にあたって支持部１９には、端子群２１が設けられている。端子群２１は、下面１７ｂに広がる電極群１８の一部で形成されている。端子群２１は、導電膜からなる複数の接続端子を備えている。一方、ベース部材１３の板体１３１の上面には端子群２２が設けられている。端子群２２は、導電膜からなる複数の接続端子を備えている。このような端子群２１と端子群２２とが対向するように振動片１５が保持された状態で、端子群２１と端子群２２との間が導電接合材２３を介して接合されている。これにより、ベース部材１３と振動片１５とが電気的および機械的に接続される。導電接合材２３としては、例えば、はんだ、ろう材、導電性接着剤等が挙げられる。
【００５３】
このような振動片１５は、圧電体材料で一体的に形成されている。このような圧電滞在量としては、特に限定されないが、水晶を用いるのが好ましい。これにより、振動片１５の特性を優れたものとすることができる。
【００５４】
水晶は、互いに直交するＸ軸（電気軸）、Ｙ軸（機械軸）およびＺ軸（光学軸）を有する。基部２５、１対の駆動用振動腕２７ａ、２７ｂ、１対の検出用振動腕２６ａ、２６ｂ、１対の調整用振動腕２８ａ、２８ｂ、支持部１９、第１吊り腕３２ａ、３２ｂおよび第２吊り腕３３ａ、３３ｂは、例えば、Ｚ軸が厚さ方向に対応しＸ軸およびＹ軸にそれぞれ平行な板面を有する水晶基板にエッチング加工を施すことによって形成することができる。かかる基板の厚さは、振動片１５の共振周波数、外形サイズ、加工性等に応じて適宜設定される。
【００５５】
なお、本実施形態では、振動片１５の互いに表裏の関係にある主面のうち、上面１７ａが「第１主面」に対応し、下面１７ｂが「第２主面」に対応する。
【００５６】
駆動用振動腕２７ａ、２７ｂは、それぞれ基部２５からｙ軸方向（−ｙ側）に延出している。また、駆動用振動腕２７ａ、２７ｂは、それぞれ水晶のＹ軸に沿って延在している。さらに、駆動用振動腕２７ａ、２７ｂの横断面は、それぞれｘ軸に平行な１対の辺とｚ軸に平行な１対の辺とで構成された矩形をなしている。
【００５７】
また、駆動用振動腕２７ａ、２７ｂは、それぞれ基部２５側に位置する駆動側腕部２７１ａ、２７１ｂと、駆動側腕部２７１ａ、２７１ｂの自由端側（基部２５とは反対側）に位置する駆動側錘部２７２ａ、２７２ｂと、を備えている。駆動側錘部２７２ａ、２７２ｂは、駆動側腕部２７１ａ、２７１ｂに比べて自由端側に位置し、かつ幅（ｘ軸方向の長さ）が広くなっている。このような駆動側錘部２７２ａ、２７２ｂを設けることにより、自由端側の質量が相対的に大きくなるので、例えば同じ共振周波数を実現するのであれば、駆動用振動腕２７ａ、２７ｂの長さをより短くすることができる。その結果、振動片１５（センサーデバイス１）の小型化を図ることができる。
【００５８】
なお、駆動側錘部２７２ａ、２７２ｂのうち、駆動側腕部２７１ａ、２７１ｂ側では、その幅が徐々に小さくなっている。このような部位を設けることで、駆動側錘部２７２ａ、２７２ｂと駆動側腕部２７１ａ、２７１ｂとの間に応力が集中し難くなり、応力集中に伴う不具合の発生を抑制することができる。この幅が徐々に小さくなっている部位は、駆動側錘部２７２ａ、２７２ｂに含まれる。
【００５９】
検出用振動腕２６ａ、２６ｂは、それぞれ基部２５からｙ軸方向（＋ｙ側）に延出している。また、検出用振動腕２６ａ、２６ｂは、それぞれ水晶のＹ軸に沿って延在している。さらに、検出用振動腕２６ａ、２６ｂの横断面は、それぞれｘ軸に平行な１対の辺とｚ軸に平行な１対の辺とで構成された矩形をなしている。また、検出用振動腕２６ａ、２６ｂには、それぞれ上面１７ａから下面１７ｂにかけて貫通する貫通孔２６５ａ、２６５ｂが形成されている。
【００６０】
また、検出用振動腕２６ａ、２６ｂは、それぞれ基部２５側に位置する検出側腕部２６１ａ、２６１ｂ（第１部分）と、検出側腕部２６１ａ、２６１ｂの自由端側（基部２５とは反対側）に位置する検出側錘部２６２ａ、２６２ｂ（第２部分）と、を備えている。検出側錘部２６２ａ、２６２ｂは、検出側腕部２６１ａ、２６１ｂに比べて自由端側に位置し、かつ幅（ｘ軸方向の長さ）が広くなっている。このような検出側錘部２６２ａ、２６２ｂを設けることにより、自由端側の質量が相対的に大きくなるので、例えば同じ共振周波数を実現するのであれば、検出用振動腕２６ａ、２６ｂの長さをより短くすることができる。その結果、振動片１５（センサーデバイス１）の小型化を図ることができる。
【００６１】
なお、検出側錘部２６２ａ、２６２ｂのうち、検出側腕部２６１ａ、２６１ｂ側では、その幅が徐々に小さくなっている。このような部位を設けることで、検出側錘部２６２ａ、２６２ｂと検出側腕部２６１ａ、２６１ｂとの間に応力が集中し難くなり、応力集中に伴う不具合の発生を抑制することができる。この幅が徐々に小さくなっている部位は、検出側錘部２６２ａ、２６２ｂに含まれる。
【００６２】
調整用振動腕２８ａ、２８ｂは、それぞれ基部２５からｙ軸方向（＋ｙ側）に延出している。また、調整用振動腕２８ａ、２８ｂは、それぞれ水晶のＹ軸に沿って延在している。さらに、調整用振動腕２８ａ、２８ｂの横断面は、それぞれｘ軸に平行な１対の辺とｚ軸に平行な１対の辺とで構成された矩形をなしている。なお、調整用振動腕２８ａおよび調整用振動腕２８ｂは、それらの間に２本の検出用振動腕２６ａ、２６ｂが位置するよう配置されている。
【００６３】
また、調整用振動腕２８ａ、２８ｂは、それぞれ基部２５側に位置する調整側腕部２８１ａ、２８１ｂと、調整側腕部２８１ａ、２８１ｂの自由端側（基部２５とは反対側）に位置する調整側錘部２８２ａ、２８２ｂと、を備えている。調整側錘部２８２ａ、２８２ｂは、調整側腕部２８１ａ、２８１ｂに比べて自由端側に位置し、かつ幅（ｘ軸方向の長さ）が広くなっている。このような調整側錘部２８２ａ、２８２ｂを設けることにより、自由端側の質量が相対的に大きくなるので、例えば同じ共振周波数を実現するのであれば、調整用振動腕２８ａ、２８ｂの長さをより短くすることができる。その結果、振動片１５（センサーデバイス１）の小型化を図ることができる。
【００６４】
なお、調整側錘部２８２ａ、２８２ｂのうち、調整側腕部２８１ａ、２８１ｂ側では、その幅が徐々に小さくなっている。このような部位を設けることで、調整側錘部２８２ａ、２８２ｂと調整側腕部２８１ａ、２８１ｂとの間に応力が集中し難くなり、応力集中に伴う不具合の発生を抑制することができる。この幅が徐々に小さくなっている部位は、調整側錘部２８２ａ、２８２ｂに含まれる。
【００６５】
支持部１９は、駆動用振動腕２７ａ、２７ｂのーｙ側に位置しており、平面視においてｘ軸方向に細長い帯状をなしている。また、両端部で屈曲し、さらに＋ｙ側に延出している。
【００６６】
そして、支持部１９のうちｘ軸方向に延在している部分の＋ｙ側の辺と、基部２５の−ｙ側の辺とが、ｙ軸方向に延在する第１吊り腕３２ａ、３２ｂにより連結されている。なお、第１吊り腕３２ａおよび第１吊り腕３２ｂは、それらの間に２本の駆動用振動腕２７ａ、２７ｂが位置するよう配置されている。
【００６７】
また、支持部１９のうち＋ｙ側に延出している部分と、基部２５の＋ｘ側の辺および−ｘ側の辺とが、ｙ軸方向に延在する第２吊り腕３３ａ、３３ｂにより連結されている。なお、第２吊り腕３３ａおよび第２吊り腕３３ｂは、それらの間に２本の駆動用振動腕２７ａ、２７ｂおよび２本の第１吊り腕３２ａ、３２ｂが位置するように配置されている。
【００６８】
次に、これらの部位に設けられる電極群１８について説明する。
電極群１８は、図３、４に示す２対の第１駆動電極４１ａ、４１ｂおよび２対の第２駆動電極４２ａ、４２ｂを含んでいる。
【００６９】
このうち、第１対の第１駆動電極４１ａは、駆動用振動腕２７ａの両側面（ｘ軸に直交する面）に設けられている。また、これらの第１駆動電極４１ａ同士は、駆動用振動腕２７ａの自由端側で互いに電気的に接続されている。一方、第２対の第１駆動電極４１ｂは、駆動用振動腕２７ｂの上面１７ａおよび下面１７ｂに設けられている。なお、第１駆動電極４１ｂと第１駆動電極４１ａとは、基部２５において電気的に接続されている。
【００７０】
また、第１対の第２駆動電極４２ａは、駆動用振動腕２７ａの上面１７ａおよび下面１７ｂに設けられている。一方、第２対の第２駆動電極４２ｂは、駆動用振動腕２７ｂの両側面（ｘ軸に直交する面）に設けられている。また、これらの第２駆動電極４２ｂ同士は、駆動用振動腕２７ｂの自由端側で互いに電気的に接続されている。また、第２駆動電極４２ａと第２駆動電極４２ｂとは、基部２５において電気的に接続されている。
【００７１】
なお、第１駆動電極４１ａのうち、駆動側錘部２７２ａ、２７２ｂに設けられる部分は、駆動側錘部２７２ａ、２７２ｂの質量を調整する錘としても機能する。したがって、第１駆動電極４１ａの膜厚や成膜領域を適宜設定することで、駆動側錘部２７２ａ、２７２ｂの質量を調整し、共振周波数を調整することができる。また、駆動側錘部２７２ａ、２７２ｂに成膜された第１駆動電極４１ａの一部をトリミングすることによっても、駆動側錘部２７２ａ、２７２ｂの質量を調整し、共振周波数を調整することができる。また、駆動側錘部２７２ａ、２７２ｂには、第１駆動電極４１ａ以外の錘を別途設けるようにしてもよい。この錘は、電極と同様にして形成されたものでもよいし、別の部材を貼り付けるようにして形成されたものでもよい。
【００７２】
電極群１８は、図３、４に示す第１駆動配線４３および第２駆動配線４４を含んでいる。
【００７３】
このうち、第１駆動配線４３は、一方の第１吊り腕３２ａの上面１７ａに設けられている。この第１駆動配線４３は、第１吊り腕３２ａの全長にわたって敷設されており、支持部１９の下面１７ｂに設けられた第１駆動端子４５に接続されている。
【００７４】
また、第２駆動配線４４は、他方の第１吊り腕３２ｂの上面１７ａに設けられている。第１吊り腕３２ｂの全長にわたって敷設されており、支持部１９の下面１７ｂに設けられた第２駆動端子４６に接続されている。
【００７５】
第１駆動端子４５および第２駆動端子４６ならびに第１駆動配線４３および第２駆動配線４４を介して、第１駆動電極４１ａ、４１ｂおよび第２駆動電極４２ａ、４２ｂに駆動信号を供給することができる。
【００７６】
電極群１８は、図５に示す検出用振動腕２６ａと検出用振動腕２６ｂごとに設けられた、１対のグランド電極４７ａ、第１信号電極４７ｂおよび第２信号電極４７ｃを含んでいる。
【００７７】
このうち、グランド電極４７ａは、検出用振動腕２６ａ、２６ｂの両側面（ｘ軸に直交する面）にそれぞれ設けられている。また、検出用振動腕２６ａの両側面にそれぞれ設けられたグランド電極４７ａは、検出用振動腕２６ａの自由端側で互いに電気的に接続されている。同様に、検出用振動腕２６ｂの両側面にそれぞれ設けられたグランド電極４７ａは、検出用振動腕２６ｂの自由端側で互いに電気的に接続されている。さらに、検出用振動腕２６ａに設けられたグランド電極４７ａと、検出用振動腕２６ｂに設けられたグランド電極４７ａとは、基部２５において電気的に接続されている。
【００７８】
また、第１信号電極４７ｂは、検出用振動腕２６ａ、２６ｂの上面１７ａにそれぞれ設けられている。さらに、第１信号電極４７ｂは、検出用振動腕２６ａ、２６ｂの基部２５側から自由端側にかけて延在している。また、第１信号電極４７ｂは、その自由端側が、検出用振動腕２６ｂの貫通孔２６５ｂを取り囲むように配設されているとともに、貫通孔２６５ｂの内側面にも延在しており、貫通孔２６５ｂを介して下面１７ｂ側に回り込んでいる。
【００７９】
また、第２信号電極４７ｃも、検出用振動腕２６ａ、２６ｂの上面１７ａにそれぞれ設けられている。さらに、第２信号電極４７ｃは、検出用振動腕２６ａ、２６ｂの基部２５側から自由端側にかけて延在している。また、第２信号電極４７ｃは、その自由端側が、検出用振動腕２６ａの貫通孔２６５ａを取り囲むように配設されているとともに、貫通孔２６５ａの内側面にも延在しており、貫通孔２６５ａを介して下面１７ｂ側に回り込んでいる。
【００８０】
なお、グランド電極４７ａのうち、検出側錘部２６２ａ、２６２ｂに設けられる部分は、検出側錘部２６２ａ、２６２ｂの質量を調整する錘としても機能する。したがって、グランド電極４７ａの膜厚や成膜領域を適宜設定することで、検出側錘部２６２ａ、２６２ｂの質量を調整し、共振周波数を調整することができる。また、検出側錘部２６２ａ、２６２ｂに成膜されたグランド電極４７ａの一部をトリミングすることによっても、検出側錘部２６２ａ、２６２ｂの質量を調整し、共振周波数を調整することができる。また、検出側錘部２６２ａ、２６２ｂには、グランド電極４７ａ以外の錘を別途設けるようにしてもよい。この錘は、電極と同様にして形成されたものでもよいし、別の部材を貼り付けるようにして形成されたものでもよい。
【００８１】
電極群１８は、図５に示す調整用振動腕２８ａと調整用振動腕２８ｂごとに設けられた１対のグランド電極４８ａと、調整用振動腕２８ａに設けられた第１調整用電極４８ｂと、調整用振動腕２８ｂに設けられた第２調整用電極４８ｃと、基部２５に設けられた第１導電パターン４９ａと、基部２５に設けられた第２導電パターン４９ｂと、基部２５に設けられた第３導電パターン４９ｃと、を含んでいる。
【００８２】
このうち、グランド電極４８ａは、調整用振動腕２８ａ、２８ｂの両側面（ｘ軸に直交する面）にそれぞれ設けられている。また、調整用振動腕２８ａの両側面にそれぞれ設けられたグランド電極４８ａは、調整用振動腕２８ａの自由端側で互いに電気的に接続されている。同様に、調整用振動腕２８ｂの両側面にそれぞれ設けられたグランド電極４８ａは、調整用振動腕２８ｂの自由端側で互いに電気的に接続されている。
【００８３】
また、第１調整用電極４８ｂは、調整用振動腕２８ａの上面１７ａに設けられている。さらに、第１調整用電極４８ｂは、調整用振動腕２８ａの基部２５側から自由端側にかけて延在している。
【００８４】
一方、基部２５の上面１７ａにはｘ軸方向に延在する第１導電パターン４９ａが設けられている。そして、調整用振動腕２８ａに設けられた第１調整用電極４８ｂと、検出用振動腕２６ａ、２６ｂにそれぞれ設けられた第２信号電極４７ｃとが、第１導電パターン４９ａを介して電気的に接続されている。なお、第１導電パターン４９ａは、第２吊り腕３３ａと基部２５との接続部近傍において、下面１７ｂ側に回り込んでいる。
【００８５】
また、第２調整用電極４８ｃは、調整用振動腕２８ｂの上面１７ａに設けられている。さらに、第２調整用電極４８ｃは、調整用振動腕２８ｂの基部２５側から自由端側にかけて延在している。
【００８６】
一方、基部２５の上面１７ａにはｘ軸方向に延在する第２導電パターン４９ｂおよび第３導電パターン４９ｃが設けられている。そして、検出用振動腕２６ａ、２６ｂにそれぞれ設けられた第１信号電極４７ｂ同士が第２導電パターン４９ｂを介して電気的に接続されている。また、第２調整用電極４８ｃは、第３導電パターン４９ｃと電気的に接続されており、この第３導電パターン４９ｃは、第２吊り腕３３ｂと基部２５との接続部近傍において、下面１７ｂ側に回り込んでいる。
【００８７】
なお、グランド電極４８ａのうち、調整側錘部２８２ａ、２８２ｂに設けられる部分は、調整側錘部２８２ａ、２８２ｂの質量を調整する錘としても機能する。したがって、グランド電極４８ａの膜厚や成膜領域を適宜設定することで、調整側錘部２８２ａ、２８２ｂの質量を調整し、共振周波数を調整することができる。また、調整側錘部２８２ａ、２８２ｂに成膜されたグランド電極４８ａの一部をトリミングすることによっても、調整側錘部２８２ａ、２８２ｂの質量を調整し、共振周波数を調整することができる。また、調整側錘部２８２ａ、２８２ｂには、グランド電極４８ａ以外の錘を別途設けるようにしてもよい。この錘は、電極と同様にして形成されたものでもよいし、別の部材を貼り付けるようにして形成されたものでもよい。
【００８８】
電極群１８は、図５に示す基部２５に設けられたグランド電極５１を含んでいる。
グランド電極５１は、基部２５の上面１７ａに設けられている。また、検出用振動腕２６ｂに設けられたグランド電極４７ａは、基部２５の上面１７ａにおいてグランド電極５１と電気的に接続されている。また、グランド電極５１は、図２、３に示すように、第１吊り腕３２ａ、３２ｂの側面を介して支持部１９まで延在している。そして、グランド電極５１は、支持部１９を経て、さらに、第２吊り腕３３ａ、３３ｂの側面を介し、調整用振動腕２８ａ、２８ｂにそれぞれ設けられたグランド電極４８ａと電気的に接続されている。
【００８９】
電極群１８は、図６に示す検出用振動腕２６ａに設けられた第３信号電極５４ｂと、検出用振動腕２６ｂに設けられた第４信号電極５４ｃと、を含んでいる。
【００９０】
このうち、第３信号電極５４ｂは、検出用振動腕２６ａ、２６ｂの下面１７ｂにそれぞれ設けられている。さらに、第３信号電極５４ｂは、検出用振動腕２６ａ、２６ｂの基部２５側から自由端側にかけて延在している。また、第３信号電極５４ｂは、その自由端側が、検出用振動腕２６ａの貫通孔２６５ａを取り囲むように配設されているとともに、貫通孔２６５ａの内側面にも延在しており、貫通孔２６５ａを介して上面１７ａ側に回り込んでいる。その結果、貫通孔２６５ａを介して、第２信号電極４７ｃ（第１電極）と第３信号電極５４ｂ（第２電極）とが電気的に接続されている。
【００９１】
また、第４信号電極５４ｃは、検出用振動腕２６ａ、２６ｂの下面１７ｂにそれぞれ設けられている。さらに、第４信号電極５４ｃは、検出用振動腕２６ａ、２６ｂの基部２５側から自由端側にかけて延在している。また、第４信号電極５４ｃは、その自由端側が、検出用振動腕２６ｂの貫通孔２６５ｂを取り囲むように配設されているとともに、貫通孔２６５ｂの内側面にも延在しており、貫通孔２６５ｂを介して上面１７ａ側に回り込んでいる。その結果、貫通孔２６５ｂを介して、第１信号電極４７ｂ（第１電極）と第４信号電極５４ｃ（第２電極）とが電気的に接続されている。
【００９２】
一方、基部２５の下面１７ｂにはｘ軸方向に延在する第４導電パターン５７ａが設けられている。そして、検出用振動腕２６ａに設けられた第３信号電極５４ｂと、検出用振動腕２６ｂに設けられた第３信号電極５４ｂとが、第４導電パターン５７ａを介して電気的に接続されている。
【００９３】
電極群１８は、図６に示す調整用振動腕２８ａに設けられた第３調整用電極５６ｂと、調整用振動腕２８ｂに設けられた第４調整用電極５６ｃと、を含んでいる。
【００９４】
このうち、第３調整用電極５６ｂは、調整用振動腕２８ａの下面１７ｂに設けられている。さらに、第３調整用電極５６ｂは、調整用振動腕２８ａの基部２５側から自由端側にかけて延在している。
【００９５】
また、第４調整用電極５６ｃは、調整用振動腕２８ｂの下面１７ｂに設けられている。さらに、第４調整用電極５６ｃは、調整用振動腕２８ｂの基部２５側から自由端側にかけて延在している。
【００９６】
一方、基部２５の下面１７ｂにはｘ軸方向に延在する第５導電パターン５７ｂおよび第６導電パターン５７ｃが設けられている。そして、第３調整用電極５６ｂは、第５導電パターン５７ｂと電気的に接続されており、この第５導電パターン５７ｂは、第２吊り腕３３ａと基部２５との接続部近傍において、上面１７ａ側に回り込んでいる。これにより、第５導電パターン５７ｂは第１導電パターン４９ａと電気的に接続されている。また、調整用振動腕２８ｂに設けられた第４調整用電極５６ｃと、検出用振動腕２６ａ、２６ｂにそれぞれ設けられた第４信号電極５４ｃとが、第６導電パターン５７ｃを介して電気的に接続されている。なお、第６導電パターン５７ｃは、第２吊り腕３３ｂと基部２５との接続部近傍において、上面１７ａ側に回り込んでいる。その結果、第６導電パターン５７ｃは、第３導電パターン４９ｃと電気的に接続されている。
【００９７】
電極群１８は、図６に示す基部２５に設けられたグランド電極５８を含んでいる。
グランド電極５８は、基部２５の下面１７ｂに設けられている。また、検出用振動腕２６ａに設けられたグランド電極４７ａは、基部２５の下面１７ｂにおいてグランド電極５８と電気的に接続されている。また、グランド電極５８は、第１吊り腕３２ａ、３２ｂの下面１７ｂを介して支持部１９まで延在している。また、グランド電極５８は、グランド電極５１と電気的に接続されている。
【００９８】
次に、端子群２１について説明する。
端子群２１は、第１駆動端子４５および第２駆動端子４６を含んでいる。
【００９９】
これらの第１駆動端子４５および第２駆動端子４６は、それぞれ支持部１９の下面１７ｂに設けられている。
【０１００】
また、前述したように、第１駆動配線４３は、第１駆動端子４５と電気的に接続されており、第２駆動配線４４は、第２駆動端子４６と電気的に接続されている。
【０１０１】
端子群２１は、第１信号端子６１ａ、第２信号端子６１ｂおよびグランド端子６１ｃを含んでいる。
【０１０２】
これらの第１信号端子６１ａ、第２信号端子６１ｂおよびグランド端子６１ｃは、それぞれ支持部１９の下面１７ｂに設けられている。
【０１０３】
また、第５導電パターン５７ｂは、第２吊り腕３３ａを介して第１信号端子６１ａと電気的に接続されている。また、第６導電パターン５７ｃは、第２吊り腕３３ｂを介して第２信号端子６１ｂと電気的に接続されている。また、グランド電極５１、５８は、それぞれ支持部１９を介してグランド端子６１ｃと電気的に接続されている。
【０１０４】
（動作）
次に、センサーデバイス１の動作について説明する。
【０１０５】
まず、駆動用振動腕２７ａ、２７ｂを、図７に示すように振動させる。振動の励起にあたっては、第１駆動端子４５および第２駆動端子４６から駆動信号が入力される。その結果、振動片１５には、第１駆動電極４１ａ、４１ｂと第２駆動電極４２ａ、４２ｂとの間に電界が発生する。このとき、特定の周波数の波形が入力されることにより、駆動用振動腕２７ａおよび駆動用振動腕２７ｂは、互いに近づいたり離れたりを繰り返すように振動する（駆動モード）。
【０１０６】
この状態にあるセンサーデバイス１に対して角速度運動が加わると、図８に示すように、コリオリ力が作用して駆動用振動腕２７ａ、２７ｂの振動方向が変化する。これにより、いわゆるウォークモード振動が励振される。すなわち、コリオリ力により、駆動モードの振動面とは異なる方向の成分を含む振動が励起される（検出モード）。
【０１０７】
駆動用振動腕２７ａ、２７ｂのウォークモード振動は、基部２５から検出用振動腕２６ａ、２６ｂに伝播する。その結果、検出用振動腕２６ａ、２６ｂにも、駆動モードの振動面とは異なる方向の成分を含む振動が励起される。そして、検出用振動腕２６ａ、２６ｂは屈曲運動をすることになり、検出用振動腕２６ａ、２６ｂには圧電効果に伴う電界が発生する。これにより、検出用振動腕２６ａでは、第１信号電極４７ｂとグランド電極４７ａとの間で電位差が生じる一方、第３信号電極５４ｂとグランド電極４７ａとの間では相反する電位差が生じる。同様に、検出用振動腕２６ｂでは、第２信号電極４７ｃとグランド電極４７ａとの間で電位差が生じる一方、第４信号電極５４ｃとグランド電極４７ａとの間では相反する電位差が生じる。
【０１０８】
また、駆動用振動腕２７ａ、２７ｂの振動に伴い、調整用振動腕２８ａ、２８ｂは、駆動モードの振動面に平行に屈曲運動する。このような屈曲運動に伴い、調整用振動腕２８ａ、２８ｂには圧電効果に伴う電界が発生する。これにより、調整用振動腕２８ａでは、第１調整用電極４８ｂとグランド電極４８ａとの間で電位差が生じる一方、第３調整用電極５６ｂとグランド電極４８ａとの間では相反する電位差が生じる。同様に、調整用振動腕２８ｂでは、第２調整用電極４８ｃとグランド電極４８ａとの間に電位差が生じる一方、第４調整用電極５６ｃとグランド電極４８ａとの間では相反する電位差が生じる。
【０１０９】
このような調整用振動腕２８ａ、２８ｂでは、振動片１５を製造する際の加工誤差に伴う漏れ振動による電気信号を打ち消す電気信号が出力される。その結果、漏れ振動に伴う電気信号が相殺され、センサーデバイス１の出力信号のＳ／Ｎ比を高めることができるので、高感度化を図ることができる。
【０１１０】
（貫通孔）
次に、検出用振動腕２６ａに設けられた貫通孔２６５ａおよび検出用振動腕２６ｂに設けられた貫通孔２６５ｂについて説明する。
【０１１１】
前述したように、貫通孔２６５ａでは、第２信号電極４７ｃ（第１電極）と第３信号電極５４ｂ（第２電極）とが電気的に接続されており、また、貫通孔２６５ｂでは、第１信号電極４７ｂ（第１電極）と第４信号電極５４ｃ（第２電極）とが電気的に接続されている。このように貫通孔２６５ａ、２６５ｂを利用して配線することにより、検出用振動腕２６ａ、２６ｂの表面を、各種電極のために確保することができる。すなわち、上面１７ａ側から下面１７ｂ側へと配線するとき、検出用振動腕２６ａ、２６ｂの側面を使わなくて済むため、電極を形成可能な面積をより広げることができる。その結果、屈曲運動に伴う圧電効果によって検出用振動腕２６ａ、２６ｂに電界が発生し、各電極に電荷が発生したとき、発生する電荷量をより多くすることができる。このようにしてセンサーデバイス１の出力信号のＳ／Ｎ比をより高め、高感度化を図ることができる。
【０１１２】
ここで、貫通孔２６５ａ、２６５ｂの開口部は、ｚ軸方向からの平面視において、略長方形をなしている。この形状は、特に限定されず、例えば真円、楕円、長円のような円形、三角形、五角形、六角形のような多角形、平行四辺形、菱形、台形、異形状等であってもよい。
【０１１３】
また、貫通孔２６５ａ、２６５ｂは、その開口部が、検出側腕部２６１ａ、２６１ｂのうち、自由端側（基部２５とは反対側）に位置するように形成されている。自由端側に位置するとは、平面視において、貫通孔２６５ａ、２６５ｂの開口部全体が、検出側腕部２６１ａ、２６１ｂの全長の中間点よりも自由端側の範囲にあり、かつ、貫通孔２６５ａ、２６５ｂの開口部の少なくとも一部が検出側腕部２６１ａ、２６１ｂの範囲にある状態をいう。
【０１１４】
図９は、検出用振動腕２６ｂの貫通孔２６５ｂ近傍の部分拡大図である。以下、検出用振動腕２６ｂおよび貫通孔２６５ｂを例に説明するが、説明の内容は全て検出用振動腕２６ａおよび貫通孔２６５ａにも適用可能である。
【０１１５】
図９に示す検出用振動腕２６ｂでは、貫通孔２６５ｂの開口部の自由端側の端部（基部２５とは反対側の端部）が、検出側錘部２６２ｂと検出側腕部２６１ｂとの境界線Ｂと重なるように形成されている。
【０１１６】
貫通孔２６５ｂの配置をこのようにすることで、貫通孔２６５ｂが検出側錘部２６２ｂに入り込まないので、検出側錘部２６２ｂの質量が貫通孔２６５ｂによって減じてしまうのを防止することができる。これにより、検出側錘部２６２ｂを設ける効果、すなわち前述した振動片１５の小型化を図るという効果を維持することができる。また、グランド電極４７ａのうち、検出側錘部２６２ｂに設けられる部分の面積を最大限確保することができるので、例えばグランド電極４７ａ（あるいは別途設けられる錘）の一部をトリミングして共振周波数を調整する際、その必要な調整幅を確保することができる。
【０１１７】
また、検出用振動腕２６ｂが屈曲運動するとき、検出側腕部２６１ｂのうち基部２５に近い箇所ほど、圧電効果に伴って単位面積から発生する電荷量が多い。換言すれば、検出側腕部２６１ｂのうち検出側錘部２６２ｂに近い箇所ほど、圧電効果に伴って単位面積から発生する電荷量が少ない。したがって、図９に示すように、貫通孔２６５ｂの開口部の自由端側の端部が境界線Ｂと重なるようにすることで、貫通孔２６５ｂを設けることによる発生電荷量の減少分をより小さく抑え、Ｓ／Ｎ比の低下を十分に抑えることができる。
【０１１８】
その結果、図９に示す検出用振動腕２６ｂは、振動片１５の小型化を図りつつ、検出用振動腕２６ｂの共振周波数の必要な調整幅を確保し、かつ、検出用振動腕２６ｂに設けられる電極から発生する電荷量の減少を最小限に抑えることができる（電荷の取得効率の劣化を低減することができる。）。すなわち、小型にもかかわらず、共振周波数の調整が容易で出力信号のＳ／Ｎ比が高い振動片１５を備えるセンサーデバイス１を得ることができる。
【０１１９】
図９に示す貫通孔２６５ｂは、検出側腕部２６１ｂの上面１７ａに開口している開口部２６５１ｂと、開口部２６５１ｂの内側に位置し、検出側腕部２６１ｂより厚さが薄い薄肉部２６５２ｂと、薄肉部２６５２ｂの内側に位置し、上面１７ａ側から下面１７ｂ側にかけて貫通している貫通部２６５３ｂと、を備えている。
【０１２０】
図１０は、図９に示す貫通孔２６５ｂの断面図である。図１０に示すように、薄肉部２６５２ｂでは、開口部２６５１ｂ側から貫通部２６５３ｂに向かうにつれて厚さが徐々に薄くなっている。そして、この薄肉部２６５２ｂの表面のうち、上面１７ａ側には第１信号電極４７ｂが成膜されている。一方、薄肉部２６５２ｂの表面のうち、下面１７ｂ側には第４信号電極５４ｃが成膜されている。
【０１２１】
ここで、薄肉部２６５２ｂの表面は、上面１７ａおよび下面１７ｂに対して垂直ではなく、上面１７ａに近い側では上面１７ａとのなす角度θａが鋭角になるように傾いており、下面１７ｂに近い側では下面１７ｂとのなす角度θｂが鋭角になるように傾いている。このため、このように傾いた面に成膜した場合、成膜された導電性物質が表面に付着し易くなる。つまりは、成膜時の膜厚を稼ぎ易い。その結果、薄肉部２６５２ｂの表面に設けられた第１信号電極４７ｂおよび第４信号電極５４ｃは、導電性が高く、かつ断線し難いものとなる。
【０１２２】
また、薄肉部２６５２ｂが設けられることにより、貫通孔２６５ｂ近傍では、開口部２６５１ｂから貫通部２６５３ｂに向かって剛性が徐々に低下すると考えられる。このため、剛性の変化が急峻になるのを防止して、貫通孔２６５ｂ近傍の耐衝撃性をより高めることができる。
【０１２３】
さらに、図９に示す貫通孔２６５ｂでは、開口部２６５１ｂの平面視形状と貫通部２６５３ｂの平面視形状とが互いに異なっている。具体的には、開口部２６５１ｂの平面視形状は、前述したように略長方形をなしており、一方、貫通部２６５３ｂの平面視形状は、略三角形をなしている。このように開口部２６５１ｂの平面視形状と貫通部２６５３ｂの平面視形状とを異ならせることにより、例えば角部の位置が互いにずれ易くなるため、貫通孔２６５ｂ近傍における応力集中を緩和することができる。その結果、検出用振動腕２６ｂの信頼性（機械的強度）をより高めることができる。
【０１２４】
なお、この場合、貫通部２６５３ｂの平面視形状は、開口部２６５１ｂの平面視形状と異なっていれば特に限定されないが、例えば真円、楕円、長円のような円形、三角形、五角形、六角形のような多角形、平行四辺形、菱形、台形、異形状等の形状であってもよい。
【０１２５】
また、検出側腕部２６１ｂ（第１部分）の厚さ（ｚ軸方向の長さ）をｔとし（図１参照）、貫通孔２６５ｂの開口部２６５１ｂの幅（ｘ軸方向の長さ）をＷとしたとき、Ｗは、０．１ｔ＜Ｗ＜１．０ｔで表される関係を満足するのが好ましく、０．４ｔ＜Ｗ＜０．７ｔで表される関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満たす貫通孔２６５ｂは、検出側腕部２６１ｂの機械的強度を大きく損なうことなく、十分な導電性を有する貫通配線を形成可能なものとなる。すなわち、検出側腕部２６１ｂの高い機械的強度と第１信号電極４７ｂと第４信号電極５４ｃとの接続部の高い導電性とを両立させることができる。
【０１２６】
なお、検出側腕部２６１ｂの厚さｔは、特に限定されないが、一例として３０μｍ以上５００μｍ以下程度とされる。
【０１２７】
また、検出側腕部２６１ｂの厚さをｔとし、貫通孔２６５ｂの開口部２６５１ｂの長さ（ｙ軸方向の長さ）をＬとしたとき、Ｌは、０．１ｔ＜Ｌ＜１．０ｔで表される関係を満足するのが好ましく、０．５ｔ＜Ｌ＜０．８ｔで表される関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満たす貫通孔２６５ｂは、検出側腕部２６１ｂの機械的強度を大きく損なうことなく、十分な導電性を有する貫通配線を形成可能なものとなる。すなわち、検出側腕部２６１ｂの高い機械的強度と第１信号電極４７ｂと第４信号電極５４ｃとの接続部の高い導電性とを両立させることができる。
【０１２８】
また、検出側腕部２６１ｂの幅（ｘ軸方向の長さ）をＷＡとし、貫通孔２６５ｂの開口部２６５１ｂの幅をＷとしたとき、Ｗは、Ｗ＜０．９５ＷＡで表される関係を満足するのが好ましく、０．１ＷＡ＜Ｗ＜０．８ＷＡで表される関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満たす貫通孔２６５ｂは、検出側腕部２６１ｂの機械的強度を大きく損なうことなく、十分な導電性を有する貫通配線を形成可能なものとなる。
【０１２９】
なお、検出側腕部２６１ｂの幅ＷＡは、特に限定されないが、一例として３０μｍ以上５００μｍ以下程度とされる。
【０１３０】
また、検出側腕部２６１ｂの長さ（ｙ軸方向の長さ）をＬＡとし、貫通孔２６５ｂの開口部２６５１ｂの長さをＬとしたとき、Ｌは、Ｌ＜０．５ＬＡで表される関係を満足するのが好ましく、０．０５ＬＡ＜Ｌ＜０．２ＬＡで表される関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満たす貫通孔２６５ｂは、検出側腕部２６１ｂの機械的強度を大きく損なうことなく、十分な導電性を有する貫通配線を形成可能なものとなる。
【０１３１】
なお、検出側腕部２６１ｂの長さＬＡは、特に限定されないが、一例として１００μｍ以上１０００μｍ以下程度とされる。
【０１３２】
以上、センサーデバイス１について説明したが、振動片の形状や電極配置等は、上記のものに限定されない。例えば、調整用振動腕は、必要に応じて設けられればよく、省略されていてもよい。また、振動片の形態は、上述したようないわゆるＨ型音叉の形態に限定されず、例えば、ダブルＴ型、二脚音叉、三脚音叉、くし歯型、直交型、角柱型等の形態であってもよい。
【０１３３】
また、駆動用振動腕、検出用振動腕および調整用振動腕の数は、それぞれ、１つまたは３つ以上であってもよい。また、駆動用振動腕は、検出用振動腕を兼ねていてもよい。
【０１３４】
また、電極群および端子群の数、位置、形状、大きさ等は、前述した実施形態に限定されるものではない。
【０１３５】
また、貫通孔は、検出用振動腕ではなく、駆動用振動腕や調整用振動腕に形成されていてもよく、これらの２つ以上に形成されていてもよい。なお、駆動用振動腕や調整用振動腕に貫通孔が形成された場合でも、その形成位置を最適化することで、錘部に十分な面積を確保することができ、共振周波数の必要かつ十分な調整幅を確保することができる。また、貫通孔の形成に伴って電極の面積が減少するものの、貫通孔の形成位置を最適化することで、逆圧電効果における電荷の利用効率を高め、結果的に電極の面積の減少分をある程度補うことができる。その結果、小型でかつ消費電力の小さい振動片が得られる。
【０１３６】
［センサーデバイスの製造方法］
次に、本実施形態に係るセンサーデバイスを製造する方法について説明する。
【０１３７】
まず、圧電体材料のウエハーを用意し、既知のフォトリソグラフィー技術を用いて、ウエハーを加工する。これにより、ウエハー中に本体１７が形成される。
【０１３８】
なお、貫通孔２６５ａ、２６５ｂを形成する場合には、まず、本体１７の表面のうち、形成すべき領域に窓部を有するマスクを形成する。
【０１３９】
図１１は、振動片に貫通孔を形成する方法を説明するための斜視図（概略図）である。
図１１に示す破線は、本体１７の表面のうち、貫通孔２６５ａ、２６５ｂを形成すべき領域Ｓの範囲を示している。
【０１４０】
図１１に示すマスク９は、この領域Ｓに対応する窓部９１を有している。この窓部９１は、複数の開口９１１に分割されており、複数の開口９１１の集合体が領域Ｓの範囲に対応している。例えば、領域Ｓが長方形の場合、複数の開口９１１が長軸方向に並んでいる。窓部９１の分割数は、特に限定されないが、例えば３個以上１００個以下程度とされる。また、窓部９１における開口９１１の面積率は、特に限定されないが、３０％以上９０％以下程度とされる。
【０１４１】
このようなマスク９を用いることにより、貫通孔２６５ａ、２６５ｂの開口部の平面視形状を、目的とする形状に近づけ易くなる。その結果、寸法精度の高い貫通孔２６５ａ、２６５ｂを形成することが可能になり、小型の振動片１５に対しても貫通孔２６５ａ、２６５ｂを正確に形成することができる。
【０１４２】
次いで、ウエットエッチング法、等方性ドライエッチング法、リアクティブイオンエッチング法のような各種エッチング法により、窓部９１から露出している本体１７にエッチングを施す。これにより、貫通孔２６５ａ、２６５ｂを形成することができる。このとき、圧電体材料が結晶性材料である場合には、ウエットエッチング法を用いるとともに面方位によるエッチング異方性を利用することで、前述したような薄肉部２６５２ｂを容易に形成することができる。
【０１４３】
続いて、本体１７に対して電極群１８および端子群２１を形成する。電極群１８や端子群２１の形成には、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法のような物理的成膜法、ＣＶＤ法のような化学的成膜法、めっき法等が用いられる。
【０１４４】
以上のようにして振動片１５が得られる。
その後、得られた振動片１５およびＩＣチップ１６をパッケージ１２内に収納し、電気配線を敷設した後、必要に応じてパッケージ１２内を気密封止することにより、センサーデバイス１が得られる。
【０１４５】
≪第２実施形態≫
次に、本発明の振動片の第２実施形態について説明する。
図１２は、本発明の振動片の第２実施形態の第１主面の一部を示す部分拡大図である。
【０１４６】
以下、第２実施形態について説明するが、以下の説明では第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０１４７】
第２実施形態は、貫通孔の位置が異なる以外、前述した第１実施形態と同様である。なお、図１２のうち、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【０１４８】
図１２に示す貫通孔２６５ａ、２６５ｂは、ｚ軸方向からの平面視において、その開口部が、検出側腕部２６１ａ、２６１ｂのうち、自由端側（基部２５とは反対側）に位置している。そして、この開口部が、検出側錘部２６２ａ、２６２ｂと検出側腕部２６１ａ、２６１ｂとの境界線Ｂを跨ぐように構成されている。換言すれば、開口部の一部が検出側錘部２６２ａ、２６２ｂに入り込んでいる。
【０１４９】
貫通孔２６５ａ、２６５ｂの配置をこのようにすることで、第１信号電極４７ｂ、第２信号電極４７ｃ、第３信号電極５４ｂおよび第４信号電極５４ｃの各面積を第１実施形態よりも広げることができる。これにより、屈曲運動に伴う圧電効果によって検出用振動腕２６ａ、２６ｂに電界が発生し、各電極に電荷が発生したとき、発生する電荷量をより多くすることができる。このようにしてセンサーデバイス１の出力信号のＳ／Ｎ比をより高めることができる。
【０１５０】
この場合、貫通孔２６５ａ、２６５ｂのうち、境界線Ｂよりも自由端側に入り込んでいる部分の長さＬＢ１は、貫通孔２６５ａ、２６５ｂの長さＬ（図９参照）の１％以上５０％以下であるのが好ましく、３％以上４０％以下であるのがより好ましい。これにより、貫通孔２６５ａ、２６５ｂが検出側錘部２６２ａ、２６２ｂ側に入り込むことによって、検出側錘部２６２ａ、２６２ｂの質量が減少し、その分振動片１５の小型化が阻害されたり、検出側錘部２６２ａ、２６２ｂの面積が減って、その分共振周波数の調整幅が減少したりするというマイナス面と、貫通孔２６５ａ、２６５ｂが検出側錘部２６２ａ、２６２ｂ側に入り込んだ分だけ、各電極の面積が広がって発生する電荷量が多くなり、出力信号のＳ／Ｎ比を高めることができるというプラス面とのバランスを良好にとることができる。
なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様の作用、効果が得られる。
【０１５１】
≪第３実施形態≫
次に、本発明の振動片の第３実施形態について説明する。
図１３は、本発明の振動片の第３実施形態の第１主面の一部を示す部分拡大図である。
【０１５２】
以下、第３実施形態について説明するが、以下の説明では第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０１５３】
第３実施形態は、貫通孔の位置が異なる以外、前述した第１実施形態と同様である。なお、図１３のうち、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【０１５４】
図１３に示す貫通孔２６５ａ、２６５ｂは、ｚ軸方向からの平面視において、その開口部が、検出側腕部２６１ａ、２６１ｂのうち、自由端側（基部２５とは反対側）に位置している。そして、この開口部が、検出側錘部２６２ｂと検出側腕部２６１ｂとの境界線Ｂよりも基部２５側に位置するように構成されている。
【０１５５】
貫通孔２６５ａ、２６５ｂの配置をこのようにすることで、検出用振動腕２６ａ、２６ｂの剛性の変化を緩やかにして、機械的強度をより高めることができる。すなわち、境界線Ｂ付近では、検出側腕部２６１ａ、２６１ｂから検出側錘部２６２ａ、２６２ｂにかけて幅が変化しており、それに伴って剛性が変化している。したがって、この付近から貫通孔２６５ａ、２６５ｂを遠ざけることにより、境界線Ｂ近傍における剛性の変化が緩やかになり、貫通孔２６５ａ、２６５ｂの形成に伴う機械的強度の低下を抑えることができる。よって、より信頼性の高い振動片１５が得られる。
【０１５６】
この場合、貫通孔２６５ａ、２６５ｂのうち、境界線Ｂよりも基部２５側に離れている長さＬＢ２は、貫通孔２６５ａ、２６５ｂの長さＬ（図９参照）の１％以上５０％以下であるのが好ましく、３％以上４０％以下であるのがより好ましい。これにより、貫通孔２６５ａ、２６５ｂが基部２５側に位置することによって、各電極の面積が減少し、発生する電荷量が少なくなり、出力信号のＳ／Ｎ比が低くなるというマイナス面と、貫通孔２６５ａ、２６５ｂが境界線Ｂ付近から遠ざかることによる機械的強度の低下の抑制というプラス面とのバランスを良好にとることができる。
なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様の作用、効果が得られる。
【０１５７】
［電子機器］
次いで、本発明の振動片を備える電子機器（本発明の電子機器）について、図１４〜図１６に基づき、詳細に説明する。
【０１５８】
図１４は、本発明の振動片を備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。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１００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、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。
【０１５９】
図１５は、本発明の振動片を備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。
【０１６０】
図１６は、本発明の振動片を備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１６１】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１００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１００は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。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。
【０１６２】
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ１３００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。
【０１６３】
なお、本発明の振動片を備える電子機器は、図１４のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１５の携帯電話機、図１６のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、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等に適用することができる。
【０１６４】
［移動体］
次に、本発明の振動片を備える移動体（本発明の移動体）について説明する。
【０１６５】
図１７は、本発明の移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車１５００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が搭載されている。センサーデバイス１は、キーレスエントリー、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、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。
【０１６６】
以上、本発明について、好適な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。
【０１６７】
また、本発明においては、上述した実施形態に任意の構成物が付加されていてもよい。
また、振動片が検出する物理量は、回転角速度に限らず、例えば加速度であってもよい。
【符号の説明】
【０１６８】
１          センサーデバイス
９          マスク
１２        パッケージ
１３        ベース部材
１４        蓋部材
１５        振動片
１６        ＩＣチップ
１７        本体
１７ａ      上面
１７ｂ      下面
１８        電極群
１９        支持部
２１        端子群
２２        端子群
２３        導電接合材
２５        基部
２６ａ      検出用振動腕
２６ｂ      検出用振動腕
２７ａ      駆動用振動腕
２７ｂ      駆動用振動腕
２８ａ      調整用振動腕
２８ｂ      調整用振動腕
３２ａ      第１吊り腕
３２ｂ      第１吊り腕
３３ａ      第２吊り腕
３３ｂ      第２吊り腕
４１ａ      第１駆動電極
４１ｂ      第１駆動電極
４２ａ      第２駆動電極
４２ｂ      第２駆動電極
４３        第１駆動配線
４４        第２駆動配線
４５        第１駆動端子
４６        第２駆動端子
４７ａ      グランド電極
４７ｂ      第１信号電極
４７ｃ      第２信号電極
４８ａ      グランド電極
４８ｂ      第１調整用電極
４８ｃ      第２調整用電極
４９ａ      第１導電パターン
４９ｂ      第２導電パターン
４９ｃ      第３導電パターン
５１        グランド電極
５４ｂ      第３信号電極
５４ｃ      第４信号電極
５６ｂ      第３調整用電極
５６ｃ      第４調整用電極
５７ａ      第４導電パターン
５７ｂ      第５導電パターン
５７ｃ      第６導電パターン
５８        グランド電極
６１ａ      第１信号端子
６１ｂ      第２信号端子
６１ｃ      グランド端子
９１        窓部
１００      表示部
１３１      板体
１３２      枠体
２６１ａ    検出側腕部
２６１ｂ    検出側腕部
２６２ａ    検出側錘部
２６２ｂ    検出側錘部
２６５ａ    貫通孔
２６５ｂ    貫通孔
２７１ａ    駆動側腕部
２７１ｂ    駆動側腕部
２７２ａ    駆動側錘部
２７２ｂ    駆動側錘部
２８１ａ    調整側腕部
２８１ｂ    調整側腕部
２８２ａ    調整側錘部
２８２ｂ    調整側錘部
９１１      開口
１１００    パーソナルコンピューター
１１０２    キーボード
１１０４    本体部
１１０６    表示ユニット
１２００    携帯電話機
１２０２    操作ボタン
１２０４    受話口
１２０６    送話口
１３００    ディジタルスチルカメラ
１３０２    ケース
１３０４    受光ユニット
１３０６    シャッターボタン
１３０８    メモリー
１３１２    ビデオ信号出力端子
１３１４    入出力端子
１４３０    テレビモニター
１４４０    パーソナルコンピューター
１５００    自動車
２６５１ｂ  開口部
２６５２ｂ  薄肉部
２６５３ｂ  貫通部
Ｂ          境界線
Ｓ          領域
θａ        角度
θｂ        角度
【図１】
2015203688.tif 000003
【図２】
2015203688.tif 000004
【図３】
2015203688.tif 000005
【図４】
2015203688.tif 000006
【図５】
2015203688.tif 000007
【図６】
2015203688.tif 000008
【図７】
2015203688.tif 000009
【図８】
2015203688.tif 000010
【図９】
2015203688.tif 000011
【図１０】
2015203688.tif 000012
【図１１】
2015203688.tif 000013
【図１２】
2015203688.tif 000014
【図１３】
2015203688.tif 000015
【図１４】
2015203688.tif 000016
【図１５】
2015203688.tif 000017
【図１６】
2015203688.tif 000018
【図１７】
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