(57)【要約】【課題】簡単に早い段階で振動素子の感度を検出することができる振動素子の感度検出方法、簡単に早い段階で振動素子の感度を調整することができる振動素子の感度調整方法、感度が高くかつ感度のバラツキが小さい振動素子、およびかかる振動素子を備えた信頼性の高い電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の振動素子の感度調整方法は、駆動用振動腕２２１、２２２と検出用振動腕２３１、２３２とを有する振動素子１の感度を調整する方法であって、第１検出モードの周波数と第２検出モードの周波数との周波数差ΔｆＡを求める工程と、駆動用振動腕２２１、２２２の一部を除去する処理または前記検出用振動腕の一部を除去する処理を行う工程と、第１検出モードの周波数と第２検出モードの周波数との周波数差ΔｆＢを求める工程と、前記処理の内容と、周波数差ΔｆＡと前記周波数差ΔｆＢの大小関係とに基づき、新たに前記処理を行う工程と、を有する。【選択図】図１
2015087279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、前記基部から延出され、駆動振動する複数の駆動用振動腕と、前記基部から延出され、前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて振動する複数の検出用振動腕と、を有する振動素子の感度を検出する方法であって、
前記振動素子の主面と交差する方向に沿って、隣り合う前記駆動用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、隣り合う前記検出用振動腕同士も互いに逆向きに屈曲振動し、かつ、前記駆動用振動腕と前記検出用振動腕とが逆位相で振動する第１検出モードの周波数と、前記振動素子の主面と交差する方向に沿って、隣り合う前記検出用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、隣り合う前記検出用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、かつ、前記駆動用振動腕と前記検出用振動腕とが同位相で振動する第２検出モードの周波数と、の周波数差ΔｆＡを求める周波数測定工程と、
前記周波数差ΔｆＡに基づき、前記振動素子の感度を推定する感度推定工程と、
を有することを特徴とする振動素子の感度検出方法。
【請求項２】
基部と、前記基部から延出され、駆動振動する複数の駆動用振動腕と、前記基部から延出され、前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて振動する複数の検出用振動腕と、を有する振動素子の感度を調整する方法であって、
前記振動素子の主面と交差する方向に沿って、隣り合う前記駆動用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、隣り合う前記検出用振動腕同士も互いに逆向きに屈曲振動し、かつ、前記駆動用振動腕と前記検出用振動腕とが逆位相で振動する第１検出モードの周波数と、前記振動素子の主面と交差する方向に沿って、隣り合う前記検出用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、隣り合う前記検出用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、かつ、前記駆動用振動腕と前記検出用振動腕とが同位相で振動する第２検出モードの周波数と、の周波数差ΔｆＡを求める第１周波数測定工程と、
前記第１周波数測定工程の後に設けられ、前記駆動用振動腕の一部を除去する処理もしくは前記駆動用振動腕に物質を付加する処理、または、前記検出用振動腕の一部を除去する処理もしくは前記検出用振動腕に物質を付加する処理を行う第１調整工程と、
前記第１調整工程の後に設けられ、前記第１検出モードの周波数と前記第２検出モードの周波数との周波数差ΔｆＢを求める第２周波数測定工程と、
前記第２周波数測定工程の後に設けられ、前記第１調整工程における前記処理の内容と前記周波数差ΔｆＡと前記周波数差ΔｆＢの大小関係とに基づき、前記処理を行う第２調整工程と、
を有することを特徴とする振動素子の感度調整方法。
【請求項３】
前記第２調整工程において、前記第１検出モードの周波数と前記第２検出モードの周波数との周波数差Δｆが、前記周波数差ΔｆＢより小さくなるように、前記処理を行う請求項２に記載の振動素子の感度調整方法。
【請求項４】
さらに、前記第２周波数測定工程と同じ第３周波数測定工程と、前記第２調整工程と同じ第３調整工程と、をこの順で繰り返し行い、前記周波数差Δｆが大きくなり始める時点を特定し、その時点で前記第３周波数測定工程と前記第３調整工程の繰り返しを終了する請求項３に記載の振動素子の感度調整方法。
【請求項５】
前記第１調整工程および前記第２調整工程は、それぞれ前記駆動用振動腕の一部を除去する処理または前記検出用振動腕の一部を除去する処理である請求項３または４に記載の振動素子の感度調整方法。
【請求項６】
基部と、
前記基部から延出され、駆動振動する複数の駆動用振動腕と、
前記基部から延出され、前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて振動する複数の検出用振動腕と、
を有し、
前記振動素子の主面と交差する方向に沿って、隣り合う前記駆動用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、隣り合う前記検出用振動腕同士も互いに逆向きに屈曲振動し、かつ、前記駆動用振動腕と前記検出用振動腕とが逆位相で振動する第１検出モードの周波数と、前記振動素子の主面と交差する方向に沿って、隣り合う前記検出用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、隣り合う前記検出用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、かつ、前記駆動用振動腕と前記検出用振動腕とが同位相で振動する第２検出モードの周波数と、の周波数差Δｆが、前記駆動用振動腕の一部を除去する処理もしくは前記駆動用振動腕に物質を付加する処理または前記検出用振動腕の一部を除去する処理もしくは前記検出用振動腕に物質を付加する処理によって増加または減少するよう構成されており、
前記周波数差の最小値をΔｆｍｉｎとしたとき、前記周波数差ΔｆがΔｆｍｉｎの１．５倍以下であることを特徴とする振動素子。
【請求項７】
請求項６に記載の振動素子を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動素子の感度検出方法、振動素子の感度調整方法、振動素子および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
振動素子としては、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（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の振動ジャイロセンサーは、基部と、基部から延出された連結アームと、連結アームの先端部から延出された駆動アームと、基部から延出された検出アームとを備える。このような振動ジャイロセンサーは、駆動アームを屈曲振動させた状態で、所定方向の角速度を受けると、駆動アームにコリオリ力が作用し、それに伴って、検出アームが屈曲振動する。このような検出アームの屈曲振動を検出することにより、角速度を検出することができる。
このような振動ジャイロセンサーの基部や駆動アームは、例えば圧電体材料により形成される。そして、フォトリソグラフィー技術やエッチング技術を用いて圧電体材料を加工することにより、基部や駆動アームを形成する。
【０００４】
ところが、圧電体材料のエッチング異方性や加工プロセスのバラツキ等により、基部や駆動アームの断面形状が矩形状にならず、平行四辺形や菱形、あるいはその他の異形状になってしまうことがある。このような意図しない形状変化が生じると、駆動アームの振動方向が設計値からずれることとなり、いわゆる漏れ出力（振動漏れ）が発生する。この漏れ出力は、角速度を受けていない状態で発生する、駆動アームの駆動モードの振動方向と直交する成分の振動であり、このような漏れ出力は、振動ジャイロセンサーの検出感度を低下させる原因となる。
【０００５】
一方、特許文献２には、少なくとも一対の駆動腕と少なくとも一対の検出腕とを備え、少なくとも一対の駆動腕にて生じたコリオリ力を少なくとも一対の検出腕にて検出する圧電振動型ヨーレートセンサーが開示されている。このセンサーでは、少なくとも一対の駆動腕と少なくとも一対の検出腕とが逆位相で振動する第１検出用振動モードにおける第１共振周波数と、少なくとも一対の駆動腕と少なくとも一対の検出腕とが同位相で振動する第２検出用振動モードにおける第２共振周波数としたとき、少なくとも一対の検出腕における検出感度スペクトルと検出感度との関係を規定した圧電振動型ヨーレートセンサーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１０５６１４号公報
【特許文献２】特開２０１２−９８０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、検出感度は、センサー素子をパッケージに固定し、封止した後でなければ測定することができない。このため、製造されたヨーレートセンサーが前述した検出感度スペクトルと検出感度との関係を満足しているか否かを確認するためには、センサー素子をパッケージに固定し、封止するという工程まで待つ必要がある。そして、この確認の結果、仮に前記関係が満足されていなかったとしても、その時点のセンサー素子を修正することは容易ではなく、製品の廃棄を強いられるおそれもある。このため、製造効率が低いという問題がある。
本発明の目的は、簡単に早い段階で振動素子の感度を検出することができる振動素子の感度検出方法、簡単に早い段階で振動素子の感度を調整することができる振動素子の感度調整方法、感度が高くかつ感度のバラツキが小さい振動素子、およびかかる振動素子を備えた信頼性の高い電子機器を提供することにある。
【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。
［適用例１］
本発明の振動素子の感度検出方法は、基部と、前記基部から延出され、駆動振動する複数の駆動用振動腕と、前記基部から延出され、前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて振動する複数の検出用振動腕と、を有する振動素子の感度を検出する方法であって、
前記振動素子の主面と交差する方向に沿って、隣り合う前記駆動用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、隣り合う前記検出用振動腕同士も互いに逆向きに屈曲振動し、かつ、前記駆動用振動腕と前記検出用振動腕とが逆位相で振動する第１検出モードの周波数と、前記振動素子の主面と交差する方向に沿って、隣り合う前記検出用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、隣り合う前記検出用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、かつ、前記駆動用振動腕と前記検出用振動腕とが同位相で振動する第２検出モードの周波数と、の周波数差ΔｆＡを求める周波数測定工程と、
前記周波数差ΔｆＡに基づき、前記振動素子の感度を推定する感度推定工程と、
を有することを特徴とする。
これにより、振動素子をパッケージ等に実装するよりも前の早い段階で、振動素子の感度を検出することができる。その結果、振動素子の製造効率を高めることができる。
【０００９】
［適用例２］
本発明の振動素子の感度調整方法は、基部と、前記基部から延出され、駆動振動する駆動用振動腕と、前記基部から延出され、前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて振動する検出用振動腕と、を有する振動素子の感度を調整する方法であって、
前記振動素子の主面と交差する方向に沿って、隣り合う前記駆動用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、隣り合う前記検出用振動腕同士も互いに逆向きに屈曲振動し、かつ、前記駆動用振動腕と前記検出用振動腕とが逆位相で振動する第１検出モードの周波数と、前記振動素子の主面と交差する方向に沿って、隣り合う前記検出用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、隣り合う前記検出用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、かつ、前記駆動用振動腕と前記検出用振動腕とが同位相で振動する第２検出モードの周波数と、の周波数差ΔｆＡを求める第１周波数測定工程と、
前記第１周波数測定工程の後に設けられ、前記駆動用振動腕の一部を除去する処理もしくは前記駆動用振動腕に物質を付加する処理、または、前記検出用振動腕の一部を除去する処理もしくは前記検出用振動腕に物質を付加する処理を行う第１調整工程と、
前記第１調整工程の後に設けられ、前記第１検出モードの周波数と前記第２検出モードの周波数との周波数差ΔｆＢを求める第２周波数測定工程と、
前記第２周波数測定工程の後に設けられ、前記第１調整工程における前記処理の内容と、前記周波数差ΔｆＡと前記周波数差ΔｆＢの大小関係と、に基づき、前記処理を行う第２調整工程と、
を有することを特徴とする。
これにより、振動素子をパッケージ等に実装するよりも前の早い段階で、振動素子の感度を調整することができる。その結果、所望の感度を有する振動素子を効率よく製造することができる。
【００１０】
［適用例３］
本発明の振動素子の感度調整方法では、前記第２調整工程において、前記第１検出モードの周波数と前記第２検出モードの周波数との周波数差Δｆが、前記周波数差ΔｆＢより小さくなるように、前記処理を行うことが好ましい。
これにより、振動素子の感度をより高めることができる。
【００１１】
［適用例４］
本発明の振動素子の感度調整方法では、さらに、前記第２周波数測定工程と同じ第３周波数測定工程と、前記第２調整工程と同じ第３調整工程と、をこの順で繰り返し行い、前記周波数差Δｆが大きくなり始める時点を特定し、その時点で前記第３周波数測定工程と前記第３調整工程の繰り返しを終了することが好ましい。
これにより、振動素子の感度を実質的に最高の感度に調整することができる。
【００１２】
［適用例５］
本発明の振動素子の感度調整方法では、前記第１調整工程および前記第２調整工程は、それぞれ前記駆動用振動腕の一部を除去する処理または前記検出用振動腕の一部を除去する処理であることが好ましい。
これらの処理は、他の処理に比べて容易に行うことができ、かつ、処理量を正確に制御し易い。このため、周波数差Δｆをより厳密に調整することができ、振動素子の感度もより厳密に調整することができる。
【００１３】
［適用例６］
本発明の振動素子は、基部と、
前記基部から延出され、駆動振動する駆動用振動腕と、
前記基部から延出され、前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて振動する検出用振動腕と、
を有し、
前記振動素子の主面と交差する方向に沿って、隣り合う前記駆動用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、隣り合う前記検出用振動腕同士も互いに逆向きに屈曲振動し、かつ、前記駆動用振動腕と前記検出用振動腕とが逆位相で振動する第１検出モードの周波数と、前記振動素子の主面と交差する方向に沿って、隣り合う前記検出用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、隣り合う前記検出用振動腕同士が互いに逆向きに屈曲振動し、かつ、前記駆動用振動腕と前記検出用振動腕とが同位相で振動する第２検出モードの周波数と、の周波数差Δｆが、前記駆動用振動腕の一部を除去する処理もしくは前記駆動用振動腕に物質を付加する処理または前記検出用振動腕の一部を除去する処理もしくは前記検出用振動腕に物質を付加する処理によって増加または減少するよう構成されており、
前記周波数差の最小値をΔｆｍｉｎとしたとき、前記周波数差ΔｆがΔｆｍｉｎの１．５倍以下であることを特徴とする。
これにより、実質的な最高感度の６０％以上の感度を確保することができるので、微弱な物理量であっても検出可能な振動素子が得られる。
［適用例７］
本発明の電子機器は、本発明の振動素子を備え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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の振動素子の実施形態を示す模式的斜視図である。
【図２】図１に示す振動素子の動作を説明するための模式的斜視図である。
【図３】図１に示す振動素子の動作を説明するための模式的斜視図である。
【図４】周波数差Δｆと検出感度との相関関係を示すグラフである。
【図５】本発明の振動素子の感度調整方法の実施形態を説明するためのグラフである。
【図６】図６（ａ）は、本実施形態に係る振動素子を含むセンサー素子を上方から見たときの概略平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】本発明の振動素子を備えるモバイル型（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８】本発明の振動素子を備える携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図９】本発明の振動素子を備えるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の振動素子の感度検出方法、振動素子の感度調整方法および振動素子について、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜振動素子＞
まず、本発明の振動素子の実施形態について説明する。
図１は、本発明の振動素子の実施形態を示す模式的斜視図である。
【００１６】
図１に示す振動素子１は、基部２１と、１対の駆動用振動腕２２１、２２２と、１対の検出用振動腕２３１、２３２と、１対の駆動側錘部２４１、２４２と、１対の検出側錘部２５１、２５２と、１対の駆動側調整錘２６１、２６２と、１対の検出側調整錘２７１、２７２と、１対の駆動側調整膜２８１、２８２と、１対の検出側調整膜２９１、２９２と、を有している。なお、図面が煩雑になるのを避けるため、図１では、これら以外の部位（電極等）の図示を省略している。
【００１７】
このうち、基部２１、１対の駆動用振動腕２２１、２２２、１対の検出用振動腕２３１、２３２、１対の駆動側錘部２４１、２４２および１対の検出側錘部２５１、２５２は、圧電体材料で一体的に形成されている。このような圧電体材料としては、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、振動素子１の特性を優れたものとすることができる。
【００１８】
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２１、１対の駆動用振動腕２２１、２２２、１対の検出用振動腕２３１、２３２、１対の駆動側錘部２４１、２４２および１対の検出側錘部２５１、２５２は、例えば、Ｚ軸が厚さ方向に存在するとともにＸ軸およびＹ軸に平行な板面を有する水晶で構成された基板をエッチング加工することにより形成することができる。かかる基板の厚さは、振動素子１の発振周波数（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。なお、以下では、基部２１、１対の駆動用振動腕２２１、２２２、１対の検出用振動腕２３１、２３２、１対の駆動側錘部２４１、２４２および１対の検出側錘部２５１、２５２が水晶で一体的に構成されている場合を例に説明する。
【００１９】
駆動用振動腕２２１、２２２は、それぞれ、基部２１からｙ軸方向（＋ｙ方向）に延出している。また、駆動用振動腕２２１、２２２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２２１、２２２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。
検出用振動腕２３１、２３２は、それぞれ、基部２１からｙ軸方向（−ｙ方向）に延出している。また、検出用振動腕２３１、２３２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２３１、２３２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。
【００２０】
このように、基部２１から、駆動用振動腕２２１、２２２と検出用振動腕２３１、２３２とが、互いに反対方向に延出しているため、その形状から振動素子１は、Ｈ型振動素子と呼ばれることもある。このような振動素子１では、駆動用振動腕２２１、２２２で構成された駆動系と検出用振動腕２３１、２３２で構成された検出系とが分離されることから、駆動系と検出系の電極間あるいは配線間の静電結合が低減され、検出感度が安定する。
駆動用振動腕２２１の先端部は、駆動側錘部２４１を構成している。駆動側錘部２４１は、その幅が部分的にｘ軸方向に広くなった略矩形状をなしている。
【００２１】
また、駆動側錘部２４１の表面には、駆動側調整錘２６１が設けられている。駆動側調整錘２６１は、例えば金属材料等の膜体で構成される。金属材料としては、例えば、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等が挙げられる。この他、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明電極材料であってもよいが、できるだけ比重の大きい材料が好ましく用いられる。
【００２２】
このように駆動用振動腕２２１の先端部（駆動側錘部２４１）に駆動側調整錘２６１を設けることにより、駆動側調整錘２６１の質量変化に伴う駆動用振動腕２２１の周波数変化率を大きくとることができる。
なお、駆動側調整錘２６１は、駆動側錘部２４１の図示しない裏面に設けられていてもよく、両側面に設けられていてもよい。ここで、表面とは、図１に示す振動素子１において＋ｚ側の主面のことをいい、裏面とは、−ｚ側の主面のことをいう。また、主面とは、振動素子１においてｘｙ平面に平行な面のことをいう。
【００２３】
また、駆動用振動腕２２１と同様、駆動用振動腕２２２の先端部も、駆動側錘部２４２を構成している。
また、駆動側錘部２４２の表面には、駆動側調整錘２６２が設けられている。なお、駆動側調整錘２６２は、駆動側錘部２４２の図示しない裏面や両側面に設けられていてもよい。
【００２４】
一方、検出用振動腕２３１の先端部は、検出側錘部２５１を構成している。検出側錘部２５１は、その幅が部分的にｘ軸方向に広くなった略矩形状をなしている。
また、検出側錘部２５１の表面には、検出側調整錘２７１が設けられている。検出側調整錘２７１は、駆動側調整錘２６１と同様に構成される。
さらに、検出用振動腕２３１と同様、検出用振動腕２３２の先端部も、検出側錘部２５２を構成している。
また、検出側錘部２５２の表面には、検出側調整錘２７２が設けられている。なお、検出側調整錘２７２は、検出側錘部２５２の図示しない裏面や両側面に設けられていてもよい。
【００２５】
一方、駆動用振動腕２２１の基端部の表面には、駆動側調整膜２８１が設けられている。駆動側調整膜２８１は、例えば金属材料等の膜体で構成される。駆動側調整膜２８１の構成材料としては、上述した駆動側調整錘２６１の構成材料と同様の材料が用いられる。なお、駆動用振動腕２２１の基端部とは、駆動用振動腕２２１のうち、基部２１との接続部近傍のことを指している。駆動用振動腕２２１、２２２が面外振動するとき、振動による応力は、この領域に集中する。したがって、この領域に駆動側調整膜２８１を配置することにより、駆動用振動腕２２１の基端部に生じる応力を調整することができ、駆動用振動腕２２１の面外振動周波数を調整することができる。なお、応力の調整とは、駆動側調整膜２８１が駆動用振動腕２２１に生じる弾性応力を調整することであり、具体的には、駆動側調整膜２８１の厚さや体積を増減させることにより調整される。
【００２６】
なお、駆動側調整膜２８１は、駆動用振動腕２２１の図示しない裏面に設けられていてもよく、両側面に設けられていてもよい。
また、駆動用振動腕２２１と同様、駆動用振動腕２２２の基端部の表面にも、駆動側調整膜２８２が設けられている。なお、駆動側調整膜２８２は、駆動用振動腕２２２の基端部の裏面や両側面に設けられていてもよい。
【００２７】
一方、検出用振動腕２３１の基端部の表面には、検出側調整膜２９１が設けられている。検出側調整膜２９１は、駆動側調整膜２８１と同様に構成される。
なお、検出側調整膜２９１は、検出用振動腕２３１の図示しない裏面に設けられていてもよく、両側面に設けられていてもよい。
また、検出用振動腕２３１と同様、検出用振動腕２３２の基端部の表面にも、検出側調整膜２９２が設けられている。なお、検出側調整膜２９２は、検出用振動腕２３２の基端部の裏面や両側面に設けられていてもよい。
なお、駆動用振動腕２２１、２２２には、それぞれ駆動系の電極が、また、検出用振動腕２３１、２３２には、それぞれ検出系の電極が備えられているが、これらは、従来の振動素子の電極と同様であるため、図示および説明を省略する。
【００２８】
＜振動素子の動作＞
次に、振動素子１の動作について説明する。
図２、３は、それぞれ図１に示す振動素子の動作を説明するための模式的斜視図である。
図２、３に示す振動素子１において、まず、駆動用振動腕２２１、２２２の駆動系の電極に発振回路から電圧を印加する。この発振回路としては、例えば、駆動用振動腕２２１、２２２のｘ軸方向に沿って振動する駆動モードの共振周波数と同じ周波数の交流電圧を印加し得る回路が挙げられる。
【００２９】
電圧が印加されると、駆動用振動腕２２１、２２２が励振され、駆動用振動腕２２１が図２、３に示す矢印Ａ１の方向に屈曲するとともに駆動用振動腕２２２が図２、３に示す矢印Ａ２の方向に屈曲する状態と、駆動用振動腕２２１が図２、３に示す矢印Ａ３の方向に屈曲するとともに駆動用振動腕２２２が図２、３に示す矢印Ａ４の方向に屈曲する状態と、を交互に繰り返す（面内振動）。
このように駆動用振動腕２２１、２２２を駆動振動させた状態で、振動素子１にｙ軸周りの角速度ω（図２、３に示す矢印ω参照）が加わると、コリオリ力が作用し、駆動用振動腕２２１、２２２はｚ軸方向に互いに反対側に屈曲振動する。これに伴い、検出用振動腕２３１、２３２は、ｚ軸方向に互いに反対側に屈曲振動（検出振動）する。
【００３０】
具体的には、駆動用振動腕２２１が図２に示す矢印Ｂ１の方向に屈曲し、駆動用振動腕２２２が図２に示す矢印Ｂ２の方向に屈曲し、検出用振動腕２３１が図２に示す矢印Ｂ３の方向に屈曲し、検出用振動腕２３２が図２に示す矢印Ｂ４の方向に屈曲する状態と、駆動用振動腕２２１が図２に示す矢印Ｂ５の方向に屈曲し、駆動用振動腕２２２が図２に示す矢印Ｂ６の方向に屈曲し、検出用振動腕２３１が図２に示す矢印Ｂ７の方向に屈曲し、検出用振動腕２３２が図２に示す矢印Ｂ８の方向に屈曲する状態と、を交互に繰り返す。
なお、図２に示すような振動モードを「第１検出モード」という。この第１検出モードは、一般に振動ジャイロ素子において角速度等の検出に利用されている振動モードである。また、第１検出モードでは、駆動用振動腕２２１、２２２に作用するコリオリ力と、駆動用振動腕２２１、２２２の屈曲とが、逆位相になっている。
【００３１】
一方、振動素子１は、上述した第１検出モードとは別の検出モードを有している。
具体的には、駆動用振動腕２２１が図３に示す矢印Ｃ１の方向に屈曲し、駆動用振動腕２２２が図３に示す矢印Ｃ２の方向に屈曲し、検出用振動腕２３１が図３に示す矢印Ｃ３の方向に屈曲し、検出用振動腕２３２が図３に示す矢印Ｃ４の方向に屈曲する状態と、駆動用振動腕２２１が図３に示す矢印Ｃ５の方向に屈曲し、駆動用振動腕２２２が図３に示す矢印Ｃ６の方向に屈曲し、検出用振動腕２３１が図３に示す矢印Ｃ７の方向に屈曲し、検出用振動腕２３２が図３に示す矢印Ｃ８の方向に屈曲する状態と、を交互に繰り返す。
【００３２】
なお、図３に示すような振動モードを「第２検出モード」という。この第２検出モードは、一般に角速度等の検出において不要なスプリアス振動とされている振動モードである。また、第２検出モードでは、駆動用振動腕２２１、２２２に作用するコリオリ力と、駆動用振動腕２２１、２２２の屈曲とが、同位相になっている。
振動素子１の駆動用振動腕２２１、２２２および検出用振動腕２３１、２３２は、それぞれ、上述した第１検出モードと第２検出モードとを重畳した振動モードで屈曲振動する。
そして、検出用振動腕２３１、２３２の屈曲振動（検出振動）により検出系の電極に生じた電荷を検出することにより、振動素子１に加わった角速度ωを求めることができる。
【００３３】
＜振動素子の感度検出方法＞
次に、本発明の振動素子の感度検出方法の実施形態について説明する。
上述したようにして検出用振動腕２３１、２３２から生じる電荷を検出すると、振動素子１に加わった角速度ωを求めることができる。そして、振動素子１においては、微小な角速度ωを精度よく検出することが求められる。すなわち、振動素子１の検出感度を高めることが要請されている。
【００３４】
しかしながら、振動素子１の検出感度は、振動素子１をパッケージに実装するとともに、駆動系の電極や検出系の電極とＩＣ等の電気素子とを電気的に接続した後でなければ測定することができない。また、振動素子１を実装するパッケージ内は、通常、不活性雰囲気や減圧雰囲気に封止された状態に維持され、振動素子１の動作の安定性を確保している。したがって、検出感度を測定することができる段階は、振動素子１がパッケージ内に実装され、ほぼ製品化された状態であるといえる。このため、この状態で検出感度の検査を行い、仮に検出感度が不良だった場合、その振動素子１を修正するには多くの手間と時間、コストを要することになる。
【００３５】
そこで、本発明者は、振動素子１を実装する前のより早い段階で、振動素子１の検出感度を推定する方法について鋭意検討を重ねた。そして、前述した第１検出モードの周波数と第２検出モードの周波数とに基づけば、振動素子１の検出感度を推定し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明者は、振動素子１の第１検出モードの周波数ｆ１と第２検出モードの周波数ｆ２との周波数差Δｆ（＝ｆ２−ｆ１）が、振動素子１の検出感度と一定の相関関係を有することを見出した。そこで、本発明によれば、この相関関係を利用することにより、振動素子１を実装する前の早い段階で、振動素子１の検出感度を求めることができる。
【００３６】
図４は、周波数差Δｆと検出感度との相関関係を示すグラフである。なお、図４の横軸は周波数差Δｆであり、縦軸は検出感度である。また、周波数差Δｆは、グラフ上の最小値を１として規格化されており、単位は任意である。同様に、検出感度は、グラフ上の最大値を１として規格化されており、単位は任意である。
振動素子１の周波数差Δｆと検出感度との相関関係は、図４に示すように、右肩下がりの曲線で示されることが見出された。したがって、振動素子１の周波数差Δｆを求めさえすれば、図４に示す相関関係に基づいて、感度を推定することができる。
【００３７】
なお、図４に示す相関関係は、圧電体材料の種類や振動素子１の形状等によらず、右肩下がりの曲線になるが、圧電体材料の種類、振動素子１の形状等が同じであれば、曲線の形状や位置等もほぼ同じ関係になる。したがって、振動素子１の品種ごとに図４に示す相関関係をあらかじめ用意しておくことにより、振動素子１の周波数差Δｆを求めるだけで、振動素子１を実装しなくても検出感度を推定することができる。
【００３８】
このようにして振動素子１の感度が検出されるが、必要に応じて、この感度を高める工程が必要になる。これにより、例えば振動素子１の感度を規格値まで引き上げることができ、良品化することができる。一方、感度が高過ぎる場合、振動素子１ごとに感度のバラツキが大きくなるおそれがある。そこで、必要に応じて、感度を低くすることも必要である。
感度を調整するためには、周波数差Δｆを調整すればよい。したがって、一度、周波数差Δｆを求めた後、それに基づいて駆動用振動腕２２１、２２２や検出用振動腕２３１、２３２の共振周波数を調整すればよい。
【００３９】
＜振動素子の共振周波数の調整方法＞
次に、振動素子１の共振周波数の調整方法について説明する。
周波数差Δｆを調整するには、第１検出モードの周波数ｆ１および第２検出モードの周波数ｆ２の少なくとも一方を調整すればよい。具体的には、
（１）駆動用振動腕２２１、２２２の駆動側調整錘２６１、２６２の一部を除去する処理、
（２）駆動用振動腕２２１、２２２の駆動側調整錘２６１、２６２に物質を付加する処理、
（３）駆動用振動腕２２１、２２２の駆動側調整膜２８１、２８２の一部を除去する処理、
（４）駆動用振動腕２２１、２２２の駆動側調整膜２８１、２８２に物質を付加する処理、
（５）検出用振動腕２３１、２３２の検出側調整錘２７１、２７２の一部を除去する処理
（６）検出用振動腕２３１、２３２の検出側調整錘２７１、２７２に物質を付加する処理
（７）検出用振動腕２３１、２３２の検出側調整膜２９１、２９２の一部を除去する処理、
（８）検出用振動腕２３１、２３２の検出側調整膜２９１、２９２に物質を付加する処理、
等が挙げられる。これらの処理によれば、駆動用振動腕２２１、２２２と検出用振動腕２３１、２３２とのバランスが変化し、その結果、第１検出モードの周波数ｆ１および第２検出モードの周波数ｆ２の少なくとも一方を調整することができる。
なお、一部を除去する処理としては、上記の他に、駆動系の電極および検出系の電極にレーザーを照射するなどして、その一部を除去する処理等が挙げられる。
【００４０】
一方、物質を付加する処理としては、上記以外の箇所に前述した金属材料や透明電極材料を成膜する処理等が挙げられる。
これらの処理の中でも、特に、駆動用振動腕２２１、２２２の一部を除去する処理（例えば、上述した（１）または（３）の処理）、または、検出用振動腕２３１、２３２の一部を除去する処理（例えば、上述した（５）または（７）の処理）を採用するのが好ましい。これらの処理は、他の処理に比べて容易に行うことができ、かつ、処理量を正確に制御し易い。このため、周波数差Δｆをより厳密に調整することができ、振動素子１の感度もより厳密に調整することができる。
【００４１】
＜振動素子の感度調整方法＞
次に、本発明の振動素子の感度調整方法の実施形態を説明するための図である。
図５は、本発明の振動素子の感度調整方法の実施形態を説明するためのグラフである。なお、図５の横軸は周波数差Δｆであり、縦軸は振動素子１の感度である。
また、図４に示すグラフでは、説明の便宜上、周波数差Δｆと感度との関係を１本の線で示しているが、厳密には、この関係は、図５に示すような点Ｔで折り返す往復の線で構成されている。より具体的には、図５に示すグラフには、周波数差Δｆが小さくなる過程で周波数差Δｆと感度との間に成り立つ関係を示す曲線Ｌ１と、周波数差Δｆが大きくなる過程で周波数差Δｆと感度との間に成り立つ関係を示す曲線Ｌ２とが重なっている。
【００４２】
したがって、周波数差Δｆを調整することによって振動素子１の感度を調整する場合、少なくとも２回、周波数差Δｆを求め、その結果の大小関係を比較することによって、その時点の振動素子１において周波数差Δｆと感度との間に成り立つ関係が、図５の曲線Ｌ１で示す関係なのか、あるいは、曲線Ｌ２で示す関係なのかを特定することができる。そして、この特定により、周波数差Δｆを調整するために行った処理が、周波数差Δｆを高める処理なのか、あるいは、周波数差を低くする処理なのかを特定することができる。
よって、再び周波数差Δｆを調整する際には、感度を高めるべきなのか、あるいは、感度を低くするべきなのかに応じて、振動素子１に対する処理を適宜選択することにより、振動素子１の感度を所望の方向に調整することができる。
【００４３】
以下、さらに具体的に説明する。
［１］まず、振動素子１について、第１検出モードの周波数ｆ１と第２検出モードの周波数ｆ２とを求め、その周波数差ΔｆＡを求める（第１周波数測定工程）。なお、この工程の後、周波数差ΔｆＡに基づいて振動素子１の感度を推定する工程を設けるようにしてもよい。これらの工程は、前述した実施形態に係る振動素子の感度検出方法に相当する。
【００４４】
［２］次に、駆動用振動腕２２１、２２２の一部を除去する処理、もしくは、駆動用振動腕２２１、２２２に物質を付加する処理、または、検出用振動腕２３１、２３２の一部を除去する処理、もしくは、検出用振動腕２３１、２３２に物質を付加する処理を行う（第１調整工程）。すなわち、前述した（１）〜（８）の処理のいずれかを行う。
［３］次に、第１調整工程後の振動素子１について、再び、第１検出モードの周波数ｆ１と第２検出モードの周波数ｆ２とを求め、その周波数差ΔｆＢを求める（第２周波数測定工程）。
【００４５】
［４］次に、第１調整工程において行った処理の内容と、周波数差ΔｆＡと周波数差ΔｆＢとの大小関係とを比較する。そして、ΔｆＢ＜ΔｆＡの大小関係が成り立っていた場合、その時点の振動素子１において周波数差Δｆと感度との間に成り立つ関係は、図５の曲線Ｌ１で示す関係であることが特定される。一方、ΔｆＢ＞ΔｆＡの大小関係が成り立っていた場合、その時点の振動素子１において周波数差Δｆと感度との間に成り立つ関係は、図５の曲線Ｌ２で示す関係であることが特定される。
【００４６】
したがって、この特定内容と、振動素子１の感度を高めるべきなのか、あるいは、感度を低くするべきなのかに応じて、再び、振動素子１に対して前述した処理のいずれかを行う（第２調整工程）。
なお、前述した処理のうち、（１）駆動用振動腕２２１、２２２の駆動側調整錘２６１、２６２の一部を除去する処理と、（２）駆動用振動腕２２１、２２２の駆動側調整錘２６１、２６２に物質を付加する処理とは、互いに異なる方向へ周波数差Δｆを調整することができるので、第２調整工程においては、この原則を利用して処理の内容を選択することができる。
【００４７】
同様に、前述した処理のうち、（３）駆動用振動腕２２１、２２２の駆動側調整膜２８１、２８２の一部を除去する処理と、（４）駆動用振動腕２２１、２２２の駆動側調整膜２８１、２８２に物質を付加する処理とは、やはり互いに異なる方向へ周波数差Δｆを調整することができるので、第２調整工程においては、この原則を利用して処理の内容を選択することができる。
【００４８】
同様に、前述した処理のうち、（５）検出用振動腕２３１、２３２の検出側調整錘２７１、２７２の一部を除去する処理と、（６）検出用振動腕２３１、２３２の検出側調整錘２７１、２７２に物質を付加する処理とは、やはり互いに異なる方向へ周波数差Δｆを調整することができるので、第２調整工程においては、この原則を利用して処理の内容を選択することができる。
【００４９】
同様に、前述した処理のうち、（７）検出用振動腕２３１、２３２の検出側調整膜２９１、２９２の一部を除去する処理と、（８）検出用振動腕２３１、２３２の検出側調整膜２９１、２９２に物質を付加する処理とは、やはり互いに異なる方向へ周波数差Δｆを調整することができるので、第２調整工程においては、この原則を利用して処理の内容を選択することができる。
【００５０】
その一方、例えば（３）の処理と（５）の処理とは、互いに同じ方向へ周波数差Δｆを調整することができ、（４）の処理と（６）の処理とは、互いに同じ方向へ周波数差Δｆを調整することができるので、第２調整工程においては、この原則を利用して処理の内容を選択することができる。
また、例えば（１）の処理と（７）の処理とは、互いに同じ方向へ周波数差Δｆを調整することができ、（２）の処理と（８）の処理とは、互いに同じ方向へ周波数差Δｆを調整することができるので、第２調整工程においては、この原則を利用して処理の内容を選択することができる。
【００５１】
したがって、例えば、振動素子１の感度を高める場合であって、第２調整工程においてΔｆＢ＜ΔｆＡの大小関係が成り立っていた場合、第２調整工程では、第１調整工程と同様の処理を行えばよい。これにより、調整後の周波数差Δｆは、周波数差ΔｆＢよりさらに小さくなり、振動素子１の感度をより高めることができる。
一方、振動素子１の感度を高める場合であって、第２調整工程においてΔｆＢ＞ΔｆＡの大小関係が成り立っていた場合、第２調整工程では、上述した原則に沿って第１調整工程とは異なる処理を行えばよい。これにより、調整後の周波数差Δｆは、周波数差ΔｆＢより小さくなり、振動素子１の感度をより高めることができる。
【００５２】
以上のようにして、振動素子１の感度を所望の方向へ調整することができる。
ところで、上記の説明では、振動素子１の感度をひとまず所望の方向へ調整することができるものの、感度を最大限に高めるには、追加の工程が必要になる場合もある。以下、追加の工程について説明する。なお、以下の説明では、第２調整工程においてΔｆＢ＜ΔｆＡの大小関係が成り立つように処理の内容を選択したものとして説明する。
【００５３】
［５］第２調整工程の終了後、第２周波数測定工程と同様の工程を行う（第３周波数測定工程）。
［６］次いで、第２調整工程と同様の処理を行う（第３調整工程）。
【００５４】
［７］その後、工程［５］と工程［６］とを繰り返し行う。そして、処理を行っても周波数差Δｆが小さくならず、反対に大きくなり始める時点を特定し、その時点で繰り返しを終了する。この時点、すなわち周波数差Δｆが実質的な最小値である時点（図５に示す点Ｔ）における振動素子１は、実質的に最高の感度を有していると推定される。したがって、振動素子１の感度を実質的な最高感度に調整したいときには、上記の工程を行い、振動素子１の感度を調整するようにすればよい。
［８］また、その後、再び工程［５］と工程［６］とを繰り返し行うことにより、振動素子１の感度を最高感度から適度に低下させることもできる。これにより、最高感度を把握した上で感度調整をすることができるので、感度の高さと感度バラツキとの両立が図られるよう調整することができる。
【００５５】
なお、上記のような感度調整方法によれば、振動素子１の感度を自在に調整することができる。
その一方、本発明では、振動素子１の第１検出モードの周波数ｆ１と第２検出モードの周波数ｆ２との周波数差Δｆが、振動素子１の感度と一定の相関関係を有することを見出した。その上で、周波数差Δｆの最小値をΔｆｍｉｎとしたとき、周波数差ΔｆがΔｆｍｉｎの１．５倍以下となるようにすることで、高感度の振動素子１が得られることを見出した。このような振動素子１は、実質的な最高感度の６０％以上の感度を確保したものとなるので、微弱な物理量であっても検出可能なものとなる。
なお、周波数差Δｆは、好ましくはｆｍｉｎの１．１倍以上であるのが好ましい。周波数差Δｆをこの範囲内に設定することで、周波数差Δｆのバラツキに対する感度の変化率が比較的抑えられることとなる。このため、振動素子１における感度の個体差（バラツキ）が抑えられる。
【００５６】
＜センサー素子＞
次に、本発明の振動素子の実施形態を含むセンサー素子について説明する。なお、説明にあたり、上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
図６は、センサー素子５０を説明するものであり、図６（ａ）は、センサー素子５０を上方から見たときの概略平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。なお、図６（ａ）では、センサー素子５０の内部の構造を説明する便宜上、センサー素子５０の上方に設けられた蓋体としてのリッド７０を取り外した状態を図示している。また、本形態に係るセンサー素子５０の説明では、振動片として、上述した実施形態に係る振動素子１を搭載した例を説明する。
【００５７】
センサー素子５０は、図６に示すように、凹部を有するパッケージ６０と、そのパッケージ６０の開口部を閉鎖する蓋体としてのリッド７０と、パッケージ６０内に中継基板８０を介して接合された振動素子１と、電子部品としてのＩＣチップ９０と、を有している。
パッケージ６０では、例えば、平板状の第１層基板６１上に、開口部の大きさが異なる矩形環状の第２層基板６２、第３層基板６３および第４層基板６４をこの順に重ねることにより、段差や突起部を有する凹部が形成されている。このため、この凹部内に振動素子１およびＩＣチップ９０を収容することが可能になっている。パッケージ６０の構成材料としては、例えば、セラミックス材料、ガラス材料等が挙げられる。
【００５８】
パッケージ６０の凹部の凹底部分となる第１層基板６１上には、ＩＣチップ９０が配置されるダイパッド６５が設けられている。また、パッケージ６０の外底面となる第１層基板６１のダイパッド６５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６８が設けられている。
パッケージ６０の凹部において、第２層基板６２によりダイパッド６５を囲むように形成される段差上には、ＩＣチップ９０の能動面（図６（ｂ）において上方の面）に設けられた複数の電極パッド（図示せず）と対応して接合される複数のＩＣ接続端子６６が設けられている。
【００５９】
また、複数のＩＣ接続端子６６が設けられた第２層基板６２上に、第３層基板６３によりＩＣ接続端子６６を囲むように形成される段差上には、振動素子１が中継基板８０を介して接合される振動片接続端子６７が設けられている。
パッケージ６０に設けられた上記の各種端子は、対応する端子同士が、図示しない引き回し配線やスルーホール等の層内配線により接続されている。
【００６０】
ＩＣチップ９０は、振動素子１を駆動振動させるための励振手段としての駆動回路と、角速度が加わったときに振動素子１に生じる検出振動を検出する検出手段としての検出回路と、を有する。具体的には、ＩＣチップ９０が有する駆動回路は、振動素子１の一対の駆動用振動腕２２１、２２２にそれぞれ形成された駆動電極（図示せず）に駆動信号を供給する。また、ＩＣチップ９０が有する検出回路は、振動素子１の一対の検出用振動腕２３１、２３２にそれぞれ形成された検出電極（図示せず）に生じる検出信号を増幅させて増幅信号を生成し、この増幅信号に基づいてセンサー素子５０に加わった回転角速度を検出する。
【００６１】
ＩＣチップ９０は、パッケージ６０の凹部の凹底部分に設けられたダイパッド６５上に、ダイアタッチ材９９（例えばろう材）によって接着、固定されている。また、本形態では、ＩＣチップ９０とパッケージ６０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９０に設けられた複数の電極パッドと、パッケージ６０の対応するＩＣ接続端子６６とが、ボンディングワイヤー４９により接続されている。
【００６２】
パッケージ６０の凹部内において、ＩＣチップ９０の上方には、中継基板８０を介して振動素子１が接合されている。中継基板８０は、パッケージ６０の凹部内に振動素子１を支持する複雑な支持構造を形成することなく、振動素子１を所定の弾性を持たせながら支持するとともに、振動素子１とパッケージ６０との電気的な接続を中継するための配線基板である。本形態に係る中継基板８０は、振動素子１の支持部分が配置される基部２１が配置される領域に設けられた開口部（デバイス穴）８２を有する絶縁性の基材と、基材の一方の主面に設けられた複数の電極リード８５と、対応する電極リード８５と基材の層内配線等により電気的に接続された接続電極８６と、を有している。複数の電極リード８５は、一端側が基材上に設けられ、他端側が基材の開口部８２の中央に向かってオーバーハングされた状態で延出されている。
【００６３】
各電極リード８５の開口部８２においてオーバーハングされている部分は、基材上から開口部８２の中央に向かう途中で一旦斜め上方（リッド７０側）に屈曲してから、再び開口部８２の中央に向かって水平に折り曲げられている。この各電極リード８５の他端側（先端部）は、振動素子１の基部２１に設けられた外部接続端子（図示せず）と対応する位置に配置され、振動素子１の電気的な接続、および、機械的な接合に供する。
【００６４】
中継基板８０には、例えば、従来から知られるＴＡＢ（Tape Automated Bonding）実装用のＴＡＢ基板を用いることができる。フープ状の絶縁性基材に多数の中継基板８０が等間隔で形成されるＴＡＢ基板を用いることにより、中継基板８０の製造から振動素子１の実装までを連続して効率よく行うことができる。
なお、中継基板８０は、本形態で説明したＴＡＢ基板に限らず、例えば、リードフレーム等により形成する構成とすることもできる。
【００６５】
中継基板８０への振動素子１の接合は、電極リード８５の表面に、例えば、すず（Ｓｎ）や金（Ａｕ）等の接合用の金属層をめっき等により予め形成しておき、さらに、振動素子１の基部２１に設けられた図示しない外部接続電極にも接合用の金属層を形成しておき、それら各電極リード８５と、対応する外部接続電極とを位置合わせして、加熱および加圧することによって金属共晶、あるいは金属接合する方法により行うことができる。この他の接合方法としては、金属バンプや導電性接着剤などの接合部材を介して接合する方法（フリップチップ接合）等を適用することができる。
【００６６】
中継基板８０の開口部８２にオーバーハングした状態で延出され、複数の電極リード８５を介して接合された振動素子１は、フォーミングされた電極リード８５の弾性により柔軟に支持される。これにより、センサー素子５０に落下などによる衝撃が加わったときに、電極リード８５によって衝撃が緩和され、振動素子１が破損するなどの不具合を回避できるので、センサー素子５０の耐衝撃性を向上させる効果を奏する。
【００６７】
振動素子１が接合された中継基板８０は、パッケージ６０の凹部内において、ＩＣチップ９０の上方に接合される。具体的には、中継基板８０の振動素子１に接続された複数の電極リード８５と電気的に接続され、中継基板８０の振動素子１が接合された面とは異なる面に設けられた接続電極８６が、パッケージ６０の第３層基板６３により形成された段差上に設けられた振動片接続端子６７に位置合わせされ、例えば導電性接着剤等の接合部材５９により電気的な接続を図りながら接合、固定されている。
なお、本形態では、中継基板８０を介して振動素子１をパッケージ６０内に接合する形態を説明したが、これに限らず、振動素子１の振動漏れなどが起こらない支持構造であればよい。例えば、パッケージ６０の凹部内に、接続端子を有する支持部を設け、この支持部に振動素子１を接合・支持する支持構造を形成する構成としてもよい。
【００６８】
ＩＣチップ９０および振動素子１が接合されたパッケージ６０上には、蓋体としてのリッド７０が配置され、パッケージ６０の開口を封止している。リッド７０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、あるいはガラス等を用いることができる。例えば、金属からなるリッド７０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６９を介してシーム溶接することによりパッケージ６０と接合される。パッケージ６０およびリッド７０によって形成される凹部空間は、振動素子１が動作するための空間となる。
【００６９】
上記凹部空間は、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
上記形態のセンサー素子によれば、駆動用振動腕２２１、２２２を励振させる駆動回路、検出用振動腕２３１、２３２に生じる検出信号を検出する検出回路、および、より高感度の検出ができるように効率的に調整された振動片を備えているので、安定した特性を有するセンサー素子を提供することができる。
そして、以上説明したような振動素子１やセンサー素子５０は、各種の電子機器に組み込んで使用することができる。
このような電子機器によれば、信頼性を優れたものとすることができる。
【００７０】
＜電子機器＞
ここで、本発明の振動素子を備える電子機器の一例について、図７〜図９に基づき、詳細に説明する。
図７は、本発明の振動素子を備えるモバイル型（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。
【００７１】
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振動素子１が内蔵されている。
【００７２】
図８は、本発明の振動素子を備える携帯電話機（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振動素子１が内蔵されている。
【００７３】
図９は、本発明の振動素子を備える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）など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。
【００７４】
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。
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。
【００７５】
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−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振動素子１が内蔵されている。
【００７６】
なお、本発明の電子機器は、図７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８の携帯電話機、図９のディジタルスチルカメラの他にも、電子デバイスの種類に応じて、例えば、車体姿勢検出装置、ポインティングデバイス、ヘッドマウントディスプレイ、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、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、ゲームコントローラー、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。
【００７７】
以上、本発明のセンサー素子、センサー素子の特性調整方法、センサーデバイスおよび電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
また、本発明の振動素子では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
また、本発明の振動素子の感度検出方法および本発明の振動素子の感度調整方法は、任意の工程を追加することもできる。
【符号の説明】
【００７８】
１……振動素子  ２１……基部  ４９……ボンディングワイヤー  ５０……センサー素子  ５９……接合部材  ６０……パッケージ  ６１……第１層基板  ６２……第２層基板  ６３……第３層基板  ６４……第４層基板  ６５……ダイパッド  ６６……ＩＣ接続端子  ６７……振動片接続端子  ６８……外部実装端子  ６９……シールリング  ７０……リッド  ８０……中継基板  ８２……開口部  ８５……電極リード  ８６……接続電極  ９０……ＩＣチップ  ９９……ダイアタッチ材  １００……表示部  ２２１……駆動用振動腕  ２２２……駆動用振動腕  ２３１……検出用振動腕  ２３２……検出用振動腕  ２４１……駆動側錘部  ２４２……駆動側錘部  ２５１……検出側錘部  ２５２……検出側錘部  ２６１……駆動側調整錘  ２６２……駆動側調整錘  ２７１……検出側調整錘  ２７２……検出側調整錘  ２８１……駆動側調整膜  ２８２……駆動側調整膜  ２９１……検出側調整膜  ２９２……検出側調整膜  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
【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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