(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整部が設けられている振動体、前記振動体に配置されている電極、および前記電極に電気的に接続されている接続電極、を有する振動素子と、
前記振動素子と対向配置されている半導体基板と、
前記半導体基板と前記振動素子との間に配置され、導電性の接続部材を介して前記接続電極と電気的に接続されている接続パッドと、
前記接続パッドと電気的に接続され、前記接続パッドと前記半導体基板との間に位置している配線と、
前記接続パッドと前記半導体基板との間に位置し、平面視で前記調整部と重なる位置に配置されている第１保護層と、
前記配線と前記振動素子との間に配置されており、平面視で前記調整部と重なる部分および平面視で前記配線と重なる部分を含む第２保護層と、を有していることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記半導体基板と前記振動素子との間に配置されている第１絶縁層と、
前記第１絶縁層と前記振動素子との間に配置されている第２絶縁層と、を有し、
前記配線および前記第１保護層は、それぞれ、前記第１絶縁層上に配置され、
前記接続パッドおよび前記第２保護層は、それぞれ、前記第２絶縁層上に配置されている請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記第１絶縁層および前記第２絶縁層は、それぞれ、弾性を有している請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記第１保護層および前記第２保護層は、それぞれ、金属材料を含んでいる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記振動体は、検出振動腕を有し、
前記電極は、前記検出振動腕に配置されている検出信号電極を有している請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記振動素子は、角速度を検出することができる請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電子デバイス。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電子デバイスを備えてい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、電子デバイス、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、角速度を検出するための電子デバイスとして、特許文献１のような電子デバイスが知られている。特許文献１の電子デバイスは、半導体装置（ＩＣ）と、半導体装置上に配置された振動素子と、半導体装置と振動素子の間に介在する応力緩和層と、を有している。また、応力緩和層には、振動素子と電気的に接続された端子と、この端子と半導体装置とを電気的に接続する配線とが設けられている。また、配線は、平面視で、振動素子の外郭線の内側に引き回された部分を有している。しかしながら、このような構成では、振動素子の振動特性を調整する際に用いるレーザー光が、振動素子を透過して配線に照射されてしまい、配線の断線等が生じやすい。すなわち、特許文献１の電子デバイスでは、電気的特性に影響が生じやすい問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１６８０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、電気的特性に影響を与えにくい電子デバイス、電子機器および移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
［適用例１］
本適用例の電子デバイスは、調整部が設けられている振動体、前記振動体に配置されている電極、および前記電極に電気的に接続されている接続電極、を有する振動素子と、
前記振動素子と対向配置されている半導体基板と、
前記半導体基板と前記振動素子との間に配置され、導電性の接続部材を介して前記接続電極と電気的に接続されている接続パッドと、
前記接続パッドと電気的に接続され、前記接続パッドと前記半導体基板との間に位置している配線と、
前記配線と前記振動素子との間に位置し、平面視で前記調整部と前記配線とが重なる位置に配置されている保護層と、を有していることを特徴とする。
これにより、電気的特性に影響を与えにくい電子デバイスを提供することができる。
【０００７】
［適用例２］
本適用例の電子デバイスでは、前記半導体基板と前記振動素子との間に配置されている第１絶縁層と、
前記第１絶縁層と前記振動素子との間に配置されている第２絶縁層と、を有し、
前記配線は、前記第１絶縁層上に配置され、
前記接続パッドおよび前記保護層は、それぞれ、前記第２絶縁層上に配置されていることが好ましい。
これにより、接続パッド、保護層および配線を簡単に配置することができる。
【０００８】
［適用例３］
本適用例の電子デバイスでは、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層は、それぞれ、弾性を有していることが好ましい。
これにより、衝撃が第１、第２絶縁層で緩和され、振動素子へのダメージが低減する。
【０００９】
［適用例４］
本適用例の電子デバイスでは、前記保護層は、金属材料を含んでいることが好ましい。
これにより、保護層の構成が簡単なものとなる。
【００１０】
［適用例５］
本適用例の電子デバイスでは、前記振動体は、検出振動腕を有し、
前記電極は、前記検出振動腕に配置されている検出信号電極を有していることが好ましい。
これにより、電子デバイスによって物理量を検出することができる。
【００１１】
［適用例６］
本適用例の電子デバイスでは、前記振動素子は、角速度を検出することができることが好ましい。
これにより、電子デバイスを角速度センサーとして用いることができる。
【００１２】
［適用例７］
本適用例の電子機器は、上記適用例の電子デバイス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。
【００１３】
［適用例８］
本適用例の移動体は、上記適用例の電子デバイス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】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電子デバイスを示す断面図である。
【図２】図１に示す電子デバイスが有する振動素子の平面図である。
【図３】図２に示す振動素子の電極配置を示す図であり、（ａ）が上面図、（ｂ）が透過図である。
【図４】図２に示す振動素子の動作を説明する模式図である。
【図５】図１に示す電子デバイスが有する応力緩和層の断面図である。
【図６】図５に示す保護層の平面図である。
【図７】図５に示す保護層の平面図である。
【図８】図５に示す保護層の機能を説明するための断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る電子デバイスが有する振動素子を示す平面図である。
【図１０】図９に示す電子デバイスが有する保護層の平面図である。
【図１１】図９に示す電子デバイスが有する保護層の平面図である。
【図１２】本発明の電子デバイス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１３】本発明の電子デバイス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１４】本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。
【図１５】本発明の電子デバイスを備える移動体を適用した自動車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、本発明の電子デバイス、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。
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態にかかる電子デバイスを示す断面図である。図２は、図１に示す電子デバイスが有する振動素子の平面図である。図３は、図２に示す振動素子の電極配置を示す図であり、（ａ）が上面図、（ｂ）が透過図である。図４は、図２に示す振動素子の動作を説明する模式図である。図５は、図１に示す電子デバイスが有する応力緩和層の断面図である。図６は、図５に示す保護層の平面図である。図７は、図５に示す保護層の平面図である。図８は、図５に示す保護層の機能を説明するための断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１の上側を「上側」とも言い、下側を「下側」とも言う。また、図１に示すように、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、電子デバイスの厚さ方向がＺ軸と一致するものとする。
【００１７】
図１に示す電子デバイス１は、Ｚ軸まわりの角速度ωｚを検出することのできる角速度センサーである。このような電子デバイス１は、内部に収容空間Ｓを有するパッケージ２と、収容空間Ｓに収容されたＩＣ（半導体基板）３と、ＩＣ３上に配置された応力緩和層７と、応力緩和層７に配置された保護層５と、応力緩和層７上に配置された振動素子６と、を有している。
【００１８】
以下、これら各部について順に説明する。
≪パッケージ≫
パッケージ２は、上面に開口する凹部２１１を有する箱状のベース２１と、凹部２１１の開口を塞ぐ板状のリッド２２と、ベース２１とリッド２２との間に介在し、これらを接合するシームリング２３と、を有している。そして、凹部２１１の開口がリッド２２で塞がれることにより形成された収容空間Ｓ内にＩＣ３および振動素子６が収納されている。なお、収容空間Ｓの雰囲気としては、特に限定されないが、例えば、真空状態（１０Ｐａ以下の減圧状態）とされる。これにより、粘性抵抗が低減され、振動素子６を効率的に駆動することができる。
【００１９】
−ベース２１−
ベース２１は、略正方形の平面視形状を有している。また、凹部２１１は、ベース２１の上面に開口する第１凹部２１１ａと、第１凹部２１１ａの底面の縁部を除く中央部に開口する第２凹部２１１ｂと、を有している。なお、ベース２１の平面視形状としては、特に限定されず、例えば、長方形や円形であってもよい。このようなベース２１は、例えば、酸化アルミニウム質、窒化アルミニウム質、炭化珪素質、ムライト質、ガラス・セラミック質等のセラミックグリーンシートを複数枚積層したものを焼結することで形成することができる。
【００２０】
また、第１凹部２１１ａの底面にはボンディングワイヤーＢＷを介してＩＣ３と電気的に接続された複数の内部端子２４１が配置されており、ベース２１の底面には複数の外部端子２４２が配置されている。そして、内部端子２４１と外部端子２４２とがベース２１に配置された図示しない内部配線等を介して電気的に接続されている。このような内部端子２４１および外部端子２４２の構成としては、特に限定されないが、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブテン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｇ）等からなる下地層に、金（Ａｕ）などのめっき金属層を被覆した構成とすることができる。
【００２１】
リッド２２は、板状であり、シームリング２３を介してベース２１の上面に接合されている。リッド２２の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、コバール等の合金を用いることが好ましい。なお、リッド２２は、例えば、シームリング２３を介してグランド配線と電気的に接続されていてもよい。これにより、リッド２２をパッケージ２の外部からのノイズを遮断するシールド部として機能させることができる。
【００２２】
≪ＩＣ≫
ＩＣ３は、第２凹部２１１ｂの底面に銀ペースト等によって固定されている。このＩＣ３には、例えば、外部のホストデバイスと通信を行うインターフェース部３ｉと、振動素子６を駆動し、振動素子６に加わった角速度ωｚを検出する駆動／検出回路３ｚと、が含まれている。また、ＩＣ３の上面には複数の接続端子３９が配置されており、これら接続端子３９と内部端子２４１とがボンディングワイヤーＢＷを介して接続されている。これにより、ＩＣ３は、外部端子２４２を介してホストデバイスと通信を行うことができる。なお、ＩＣ３の通信方式としては、特に限定されず、例えば、ＳＰＩ（登録商標）（Serial  Peripheral  Interface）や、Ｉ２Ｃ（登録商標）（Inter-Integrated  Circuit）を用いることができる。また、ＩＣ３は、通信方式を選択するセレクト機能を有し、通信方式をＳＰＩおよびＩ２Ｃの中から選択できるようになっていてもよい。これにより、複数の通信方式に対応した利便性の高い電子デバイス１となる。
【００２３】
≪振動素子≫
振動素子６は、図２および図３に示すように、水晶からなる振動片６０と、振動片６０に配置された電極と、を有している。ただし、振動片６０の材料としては、水晶に限定されず、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を用いることもできる。
【００２４】
振動片６０は、水晶の結晶軸であるｘ軸（電気軸）およびｙ軸（機械軸）で規定されるｘｙ平面に広がりを有し、ｚ軸（光軸）方向に厚みを有する板状をなしている。このような振動片６０は、基部６１と、基部６１からｙ軸方向両側に延出する一対の検出振動腕６２１、６２２と、基部６１からｘ軸方向両側へ延出する一対の連結腕６３１、６３２と、連結腕６３１の先端部からｙ軸方向両側に延出する一対の駆動振動腕６４１、６４２と、連結腕６３２の先端部からｙ軸方向両側に延出する一対の駆動振動腕６４３、６４４と、基部６１を支持する一対の支持部６５１、６５２と、支持部６５１と基部６１とを連結する一対の梁部６６１、６６２と、支持部６５２と基部６１とを連結する一対の梁部６６３、６６４と、を有している。なお、このような振動片６０では、基部６１、検出振動腕６２１、６２２、連結腕６３１、６３２および駆動振動腕６４１〜６４４で振動体６００を構成している。
【００２５】
また、検出振動腕６２１、６２２の両主面（上面および下面）にはｙ軸方向に沿って延在する溝が形成されており、検出振動腕６２１、６２２は、略Ｈ状の横断面形状を有している。また、検出振動腕６２１、６２２および駆動振動腕６４１、６４２、６４３、６４４の先端部には幅広のハンマーヘッドが設けられている。また、これら各ハンマーヘッドには質量調整用電極（調整部）が設けられており、例えば、レーザー照射等によって質量調整電極の少なくとも一部を除去することで、その振動腕の質量を調整できるようになっている。なお、振動片６０の構成としては、これに限定されず、例えば、検出振動腕６２１、６２２から溝を省略してもよいし、検出振動腕６２１、６２２および駆動振動腕６４１、６４２、６４３、６４４からハンマーヘッドを省略してもよい。また、駆動振動腕６４１、６４２、６４３、６４４の両主面に溝を形成して、略Ｈ状の横断面形状としてもよい。
【００２６】
次に、振動片６０に配置された電極について説明する。図３に示すように、電極は、検出信号電極６７１ａおよび検出信号端子６７１ｂと、検出接地電極６７２ａおよび検出接地端子（定電位端子）６７２ｂと、駆動信号電極６７３ａおよび駆動信号端子６７３ｂと、駆動接地電極６７４ａおよび駆動接地端子６７４ｂと、を有している。なお、図３では、説明の便宜上、検出信号電極６７１ａおよび検出信号端子６７１ｂ、検出接地電極６７２ａおよび検出接地端子６７２ｂ、駆動信号電極６７３ａおよび駆動信号端子６７３ｂ、駆動接地電極６７４ａおよび駆動接地端子６７４ｂを、それぞれ、異なるハッチングで図示している。また、振動片６０の側面に形成されている電極、配線、端子等を太線で図示している。
【００２７】
−駆動信号電極および駆動信号端子−
駆動信号電極６７３ａは、駆動振動腕６４１、６４２の上面および下面（ハンマーヘッドを除く部分）と、駆動振動腕６４３、６４４の両側面と、に配置されている。このような駆動信号電極６７３ａは、駆動振動腕６４１〜６４４の駆動振動を励起させるための電極である。
【００２８】
駆動信号端子６７３ｂは、支持部６５２の−Ｘ軸側の端部に配置されている。また、駆動信号端子６７３ｂは、梁部６６４に配置された駆動信号配線を介して、駆動振動腕６４１〜６４４に配置された駆動信号電極６７３ａと電気的に接続されている。
【００２９】
−駆動接地電極および駆動接地端子−
駆動接地電極６７４ａは、駆動振動腕６４３、６４４の上面および下面（ハンマーヘッドを除く部分）と、駆動振動腕６４１、６４２の両側面と、に配置されている。このような駆動接地電極６７４ａは、駆動信号電極６７３ａに対してグランドとなる電位を有する。
【００３０】
駆動接地端子６７４ｂは、支持部６５１の−Ｘ軸側の端部に配置されている。また、駆動接地端子６７４ｂは、梁部６６２に配置された駆動接地配線を介して、駆動振動腕６４１〜６４４に配置された駆動接地電極６７４ａと電気的に接続されている。
【００３１】
このように駆動信号電極６７３ａおよび駆動信号端子６７３ｂと、駆動接地電極６７４ａおよび駆動接地端子６７４ｂを配置することで、駆動信号端子６７３ｂと駆動接地端子６７４ｂとの間に駆動信号（電圧）を印加することで、駆動振動腕６４１〜６４４に配置された駆動信号電極６７３ａと駆動接地電極６７４ａとの間に電界を生じさせ、駆動振動腕６４１〜６４４を駆動振動させることができる。
【００３２】
−検出信号電極および検出信号端子−
検出信号電極６７１ａは、検出振動腕６２１、６２２の上面および下面（溝の内面）に配置されている。このような検出信号電極６７１ａは、検出振動腕６２１、６２２の検出振動が励起されたときに、この検出振動によって発生する電荷を検出するための電極である。
【００３３】
検出信号端子６７１ｂは、支持部６５１、６５２に１つずつ配置されている。支持部６５１に配置された検出信号端子６７１ｂは、支持部６５１の＋Ｘ軸側の端部に配置されており、梁部６６１に形成された検出信号配線を介して、検出振動腕６２１に配置された検出信号電極６７１ａと電気的に接続されている。一方、支持部６５２に配置された検出信号端子６７１ｂは、支持部６５２の＋Ｘ軸側の端部に配置されており、梁部６６３に配置された検出信号配線を介して、検出振動腕６２２に配置された検出信号電極６７１ａと電気的に接続されている。
【００３４】
−検出接地電極および検出接地端子−
検出接地電極６７２ａは、検出振動腕６２１、６２２の両側面に配置されている。検出振動腕６２１の両側面に配置された検出接地電極６７２ａは、検出振動腕６２１のハンマーヘッドを経由して電気的に接続されており、検出振動腕６２２の両側面に配置された検出接地電極６７２ａは、検出振動腕６２２のハンマーヘッドを経由して電気的に接続されている。このような検出接地電極６７２ａは、検出信号電極６７１ａに対してグランド（定電位）となる電位を有する。
【００３５】
検出接地端子６７２ｂは、支持部６５１、６５２にそれぞれ配置されている。支持部６５１に配置されている検出接地端子６７２ｂは、支持部６５１の中央部に配置されており、梁部６６２に配置された検出接地配線を介して、検出振動腕６２１に配置された検出接地電極６７２ａと電気的に接続されている。一方、支持部６５２に配置されている検出接地端子６７２ｂは、支持部６５２の中央部に配置されており、梁部６６４に配置された検出接地配線を介して、検出振動腕６２２に配置された検出接地電極６７２ａと電気的に接続されている。
【００３６】
以上のように検出信号電極６７１ａおよび検出信号端子６７１ｂと、検出接地電極６７２ａおよび検出接地端子６７２ｂと、を配置することで、検出振動腕６２１に生じた検出振動は、検出振動腕６２１に配置された検出信号電極６７１ａと検出接地電極６７２ａとの間の電荷として現れ、支持部６５１に配置された検出信号端子６７１ｂと検出接地端子６７２ｂとの間から信号として取り出すことができる。また、検出振動腕６２２に生じた検出振動は、検出振動腕６２２に配置された検出信号電極６７１ａと検出接地電極６７２ａとの間の電荷として現れ、支持部６５２に配置された検出信号端子６７１ｂと検出接地端子６７２ｂとの間から信号として取り出すことができる。
【００３７】
以上のような電極の構成としては、導電性を有していれば特に限定されないが、例えば、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）などのメタライズ層（下地層）に、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）などの各被膜を積層した金属被膜で構成することができる。
【００３８】
また、図示しないが、駆動振動腕６４１〜６４４のハンマーヘッドには、駆動周波数の調整を行うための調整用錘部が設けられている。駆動周波数の調整とは、例えば、レーザー照射によって調整用錘部の一部を除去し、駆動振動腕６４１〜６４４の質量を変化させることで、駆動周波数を調整する作業である。この作業によって、効率的に駆動振動腕６４１〜６４４を振動させることができるようになる。
【００３９】
このような振動素子６は、支持部６５１、６５２において応力緩和層７に固定されている。また、振動素子６の応力緩和層７への固定は、導電性を有する固定部材（接続部材）８を用いて行われており、固定部材８および応力緩和層７を介して、振動素子６とＩＣ３とが電気的に接続されている。固定部材８としては、特に限定されず、例えば、金属ろう材、金属バンプ、導電性接着剤等を用いることができる。
【００４０】
次に、振動素子６の作動について説明する。
振動素子６に角速度が加わらない状態において、駆動信号端子６７３ｂと駆動接地端子６７４ｂとの間に駆動信号（交番電圧）を印加することで駆動信号電極６７３ａと駆動接地電極６７４ａとの間に電界が生じると、図４（ａ）に示すように、各駆動振動腕６４１、６４２、６４３、６４４が矢印Ａに示す方向に屈曲振動を行う。このとき、駆動振動腕６４１、６４２と駆動振動腕６４３、６４４とが基部６１に対して対称の振動を行っているため、検出振動腕６２１、６２２は、ほとんど振動しない。
【００４１】
この駆動振動を行っている状態で、振動素子６に角速度ωｚが加わると、図４（ｂ）に示すような検出振動が励振される。具体的には、駆動振動腕６４１〜６４４および連結腕６３１、６３２に矢印Ｂ方向のコリオリの力が働き、新たな振動が励起される。また、この矢印Ｂの振動に呼応して、検出振動腕６２１、６２２には、矢印Ｃ方向の検出振動が励起される。そして、この振動により検出振動腕６２１、６２２に発生した電荷を検出信号電極６７１ａと検出接地電極６７２ａとから信号として取り出し、検出信号端子６７１ｂと検出接地端子６７２ｂとの間からＩＣ３に送信される。そして、この信号をＩＣ３で処理することで、角速度ωｚが求められる。
【００４２】
≪応力緩和層≫
応力緩和層７は、図５に示すように、ＩＣ３と振動素子６の間に位置し、ＩＣ３の上面に設けられている。このように応力緩和層７を設けることで、パッケージ２が受けた衝撃が緩和され、前記衝撃が振動素子６に伝達され難くなる。また、ＩＣ３と振動素子６との間の熱膨張差に起因して発生する応力が緩和され、振動素子６が撓み難くなる。そのため、電子デバイス１の機械的強度を高めることができると共に、より精度よく角速度ωｚを検出することができる。
【００４３】
また、応力緩和層７は、ＩＣ３の上面（パッシベーション膜３８上）に配置された第１絶縁層７１と、第１絶縁層７１上に配置され、ＩＣ３と電気的に接続された第１配線層７２と、第１配線層７２および第１絶縁層７１上に形成された第２絶縁層７３と、第２絶縁層７３上に形成され、第１配線層７２と電気的に接続された第２配線層７４と、を有している。
【００４４】
また、第１、第２絶縁層７１、７３は、それぞれ、弾性を有する樹脂材料で構成されている。このような樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリイミド、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、変性ポリイミド樹脂、ベンゾシクロブテン、ポリベンゾオキサゾール等を用いることができる。これにより、十分な弾性を有する第１、第２絶縁層７１、７３を形成することができるため、上記の効果をより確実に発揮することができる。
【００４５】
また、第２配線層７４は、図６に示すように、第２絶縁層７３上に配置され、かつ、振動素子６の各端子（接続電極）６７１ｂ〜６７４ｂに対向するように配置された６つの端子（接続パッド）７４１と、各端子７４１に接続された６本の配線部７４２と、を有している。そして、各端子７４１に、固定部材８を介して振動素子６が固定されている。一方、第１配線層７２は、図７に示すように、第１絶縁層７１上に配置され、各配線部７４２とＩＣ３の端子３７とを電気的に接続する配線部（配線）７２１を有している。これにより、固定部材８および第１、第２配線層７２、７４を介してＩＣ３と振動素子６とが電気的に接続される。このように、第１、第２配線層７２、７４は、ＩＣ３と振動素子６とを電気的に接続するための配線（再配置配線）として機能する。そのため、ＩＣ３の端子３７を振動素子６の各端子６７１ｂ〜６７４ｂの位置を考慮することなく自由に配置することができる。したがって、電子デバイス１の設計の自由度が向上する。
【００４６】
また、第２配線層７４の配線部７４２は、図６に示すように、各端子７４１から振動素子６の基部６１側へ向けて延出している。言い換えると、配線部７４２は、平面視で、支持部６５１、６５２で挟まれた領域Ｓ２内に向けて各端子７４１から延出している。さらには、ＩＣ３の各端子３７も、平面視で、領域Ｓ２内に配置されている。このような構成とすることで、配線部７２１、７４２を領域Ｓ２内で引き回すことができ、平面視での第１、第２配線層７２、７４の広がりを抑えることができる。そのため、応力緩和層７を小型化（平面視での小面積化）を図ることができる。
【００４７】
また、配線部７２１、７４２は、それぞれ、平面視で、振動素子６の各駆動振動腕６４１〜６４４のハンマーヘッドと重ならないように引き回されている。これにより、後述するように、駆動周波数を調整する際に用いられるレーザーＬＬの照射によって配線部７２１、７４２がダメージ（断線）を受けてしまうことを低減することができる。
【００４８】
＜保護層＞
保護層５は、第１絶縁層７１上に配置された第１保護層５１と、第２絶縁層７３上に配置された第２保護層５２と、を有している。
【００４９】
第１保護層５１は、図７に示すように、平面視で、駆動振動腕６４１のハンマーヘッドと重なる位置に配置された第１部分５１１と、駆動振動腕６４２のハンマーヘッドと重なる位置に配置された第２部分５１２と、駆動振動腕６４３のハンマーヘッドと重なる位置に配置された第３部分５１３と、駆動振動腕６４４のハンマーヘッドと重なる位置に配置された第４部分５１４と、を有している。これにより、第１〜第４部分５１１〜５１４の間に、第１配線層７２の配線部７２１を引き回すためのスペースを確保することができる。一方、第２保護層５２は、図６に示すように、平面視で、振動素子６の振動体６００と重なるように配置されている。特に本実施形態の第２保護層５２は、平面視で、振動体６００の全域を内側に含むように配置されている。
【００５０】
このような保護層５は、駆動振動腕６４１〜６４４へのレーザー照射の際の応力緩和層７やＩＣ３の溶融を低減（好ましくは防止）する機能を有している。以下、この機能について説明する。振動素子６では、図８に示すように、駆動振動腕６４１〜６４４にレーザーＬＬを照射して駆動振動腕６４１〜６４４のハンマーヘッド上の調整用電極（調整部）Ｔの一部を除去し、駆動振動腕６４１〜６４４の質量を調整することで駆動周波数や振動バランスを調整する作業が行われる。この際、レーザーＬＬが駆動振動腕６４１〜６４４を透過して、その直下の応力緩和層７に照射される場合がある。駆動振動腕６４１〜６４４を透過したレーザーＬＬが応力緩和層７に照射されてしまうと、応力緩和層７の一部が溶融し、第１、第２配線層７２、７４が断線したり、反対に短絡が生じたりする場合がある。そのため、本実施形態のように、応力緩和層７の駆動振動腕６４１〜６４４を透過したレーザーＬＬが照射され得る領域に保護層５を設けることで、保護層５でレーザーＬＬの少なくとも一部を吸収し、上記のような熱ダメージを低減することができる。
【００５１】
特に、本実施形態では、応力緩和層７のレーザーＬＬが照射され得る領域（駆動振動腕６４１〜６４４のハンマーヘッドと重なる領域）には、第１、第２保護層５１、５２が重なって配置されることとなる。そのため、応力緩和層７やＩＣ３の熱ダメージをより効果的に低減することができる。
【００５２】
加えて、最表層に位置する第２保護層５２が振動体６００の全域と重なるように、広範囲にわたって配置されているため、検出信号電極６７１ａや駆動信号電極６７３ａへのノイズの混入をより効果的に低減することができる。なお、第２保護層５２が第２絶縁層７３上の広範囲にわたって配置されているため、第２絶縁層７３上で第２配線層７４の配線部７４２を引き回すためのスペースが小さい。そのため、下側に位置する第１保護層５１を上述のようにパターニングして配置することで、第１絶縁層７１上に、第１配線層７２の配線部７２１を引き回すためのスペースを確保している。
【００５３】
このような第１、第２保護層５１、５２の構成材料としては、特に限定されないが、レーザーＬＬの光吸収率が、第１、第２絶縁層７１、７３の構成材料よりも高いことが好ましく、各種金属材料を用いることができる。より具体的には、第１、第２保護層５１、５２としては、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブテン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｇ）の下地層に、金（Ａｕ）などのめっき層を積層した金属膜で構成することができる。これにより、第１、第２保護層５１、５２の構成が簡単なものとなると共に、上記の効果をより効果的に発揮することができる。また、第１保護層５１を第１配線層７２と一括で形成することができ、第２保護層５２を第２配線層７４と一括で形成することができる。これにより、保護層５の形成が容易となる。
【００５４】
また、第１、第２保護層５１、５２は、それぞれ、第１、第２配線層７２、７４を介して振動素子６の検出接地端子６７２ｂと電気的に接続されている。これにより、第１、第２保護層５１、５２が定電位となってシールド層として機能する。そのため、例えば、駆動振動腕６４１〜６４４上の駆動信号電極６７３ａへのノイズの混入を低減することができる。
【００５５】
＜第２実施形態＞
図９は、本発明の第２実施形態に係る電子デバイスが有する振動素子を示す平面図である。図１０は、図９に示す電子デバイスが有する保護層の平面図である。図１１は、図９に示す電子デバイスが有する保護層の平面図である。
【００５６】
以下、第２実施形態について、前述した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。
【００５７】
第２実施形態は、振動素子の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【００５８】
≪振動素子≫
本実施形態の振動素子４は、所謂「Ｈ型」と呼ばれるジャイロ素子であり、Ｙ軸まわりの角速度ωｙを検出することができる。この振動素子４は、図９に示すように、水晶からなる振動片４０と、振動片４０に配置された電極（図示せず）と、を有している。
【００５９】
振動片４０は、水晶の結晶軸であるｘ軸およびｙ軸で規定されるｘｙ平面に広がりを有し、ｚ軸方向に厚みを有する板状をなしている。また、振動片４０は、基部４１と、基部４１から−ｙ軸側に並んで延出する一対の駆動振動腕４２１、４２２と、基部４１から＋ｙ軸側に並んで延出する一対の検出振動腕４３１、４３２と、基部４１から＋ｙ軸側に延出し、検出振動腕４３１、４３２の両側に位置する一対の調整振動腕４４１、４４２と、基部４１を支持する支持部４５と、基部４１と支持部４５とを連結する連結部４６と、を有している。なお、このような振動片４０では、基部４１、駆動振動腕４２１、４２２、検出振動腕４３１、４３２および調整振動腕４４１、４４２で振動体４００を構成している。
【００６０】
駆動振動腕４２１、４２２には図示しない駆動電極が設けられており、ＩＣ３から駆動電極に発振駆動信号（交番電圧）を印加することで、矢印Ｄで示す方向に駆動振動腕４２１、４２２が互いに逆相で屈曲振動する駆動モードが励振される。そして、駆動振動腕４２１、４２２が駆動モードで振動しているときに、角速度ωｙが加わると、Ｅで示す方向に検出振動腕４３１、４３２が互いに逆相で屈曲振動する検出モードが励振される。検出振動腕４３１、４３２には図示しない検出電極が設けられており、この検出電極から検出振動腕４３１、４３２の振動により生じる検出信号（電荷）が取り出される。そして、取り出された検出信号に基づいてＩＣ３が角速度ωｙを検出する。
【００６１】
また、図示しないが、調整振動腕４４１、４４２には不要信号キャンセルチューニング用の調整用電極（調整部）が設けられている。不要信号キャンセルチューニングとは、例えば、製造バラツキ等により検出振動腕４３１、４３２に生じる不要信号の少なくとも一部を、不要信号とは逆位相の調整信号により相殺させるために、レーザー照射によって調整用電極の一部を除去し、調整振動腕４４１、４４２に生じる調整信号の電荷量を変化させることで、調整を行う作業である。この作業によって、振動素子４に角速度ωが加わっていない状態で駆動振動腕４２１、４２２を駆動モードで振動させた際の、検出信号に含まれる不要信号を低減することができる。そのため、より精度よく角速度ωを検出することができる。
【００６２】
このような振動素子４は、支持部４５において応力緩和層７に固定されている。振動素子４の応力緩和層７への固定は、導電性を有する固定部材８を用いて行われ、固定部材８および応力緩和層７を介して、振動素子４とＩＣ３とが電気的に接続されている。
【００６３】
≪応力緩和層≫
第２配線層７４は、図１０に示すように、第２絶縁層７３上に配置され、かつ、振動素子４の各端子（接続電極）に対向するように配置された６つの端子（接続パッド）７４１と、各端子７４１に接続された６本の配線部７４２と、を有している。そして、各端子７４１に、固定部材８を介して振動素子４が固定されている。一方、第１配線層７２は、図１１に示すように、第１絶縁層７１上に配置され、各配線部７４２とＩＣ３の端子３７とを電気的に接続する配線部（配線）７２１を有している。これにより、固定部材８および第１、第２配線層７２、７４を介してＩＣ３と振動素子４とが電気的に接続される。
【００６４】
＜保護層＞
第１保護層５１は、図１１に示すように、平面視で、調整振動腕４４１、４４２と重なる位置に分かれて配置されている。これにより、第１絶縁層７１上に、配線部７２１を引き回すためのスペースを確保することができる。一方、第２保護層５２は、図１０に示すように、平面視で、振動素子４の振動体４００と重なるように配置されている。前述したように、振動素子４では、調整振動腕４４１、４４２上の調整用電極の一部をレーザー照射によって除去してバランスチューニングを行うため、保護層５をこのような配置とすることで、応力緩和層７およびＩＣ３への熱ダメージを低減することができる。
【００６５】
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６６】
［電子機器］
次いで、電子デバイス１を適用した電子機器について、図１２〜図１４に基づき、詳細に説明する。
【００６７】
図１２は、本発明の電子デバイス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。
【００６８】
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、角速度検知手段（ジャイロセンサー）として機能する電子デバイス１が内蔵されている。そのため、パーソナルコンピューター１１００は、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。
【００６９】
図１３は、本発明の電子デバイス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。
【００７０】
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１２０８が配置されている。このような携帯電話機１２００には、角速度検知手段（ジャイロセンサー）として機能する電子デバイス１が内蔵されている。そのため、携帯電話機１２００は、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。
【００７１】
図１４は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したデ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。
【００７２】
デジタルスチールカメラ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。デジタルスチールカメラ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。
【００７３】
また、このデジタルスチールカメラ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。
【００７４】
このようなデジタルスチールカメラ１３００には、角速度検知手段（ジャイロセンサー）として機能する電子デバイス１が内蔵されている。そのため、デジタルスチールカメラ１３００は、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。
【００７５】
なお、本発明の電子デバイスを備える電子機器は、図１２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１３の携帯電話機、図１４のデジタルスチールカメラの他にも、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、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）、フライトシュミレーター等に適用することができる。
【００７６】
［移動体］
次いで、電子デバイス１を適用した移動体について、図１５に基づき、詳細に説明する。
【００７７】
図１５は、本発明の電子デバイスを備える移動体を適用した自動車の構成を示す斜視図である。
【００７８】
自動車１５００には、角速度検知手段（ジャイロセンサー）として機能する電子デバイス１が内蔵されており、電子デバイス１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。電子デバイス１の検出信号は、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。その他、このような姿勢制御は、二足歩行ロボットやラジコンヘリコプターで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、電子デバイス１が組み込まれる。
【００７９】
以上、本発明の電子デバイス、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。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【００８０】
また、前述した実施形態では、ＩＣ上に１つの振動素子が設けられた構成について説明したが、振動素子の数としては、特に限定されず、例えば、Ｘ軸まわりの角速度を検出することのできる振動素子と、Ｙ軸まわりの角速度を検出することのできる振動素子と、Ｚ軸まわりの角速度を検出することのできる振動素子と、を配置してもよい。
【００８１】
また、前述した実施形態では、電子デバイスとしての角速度センサーについて説明したが、電子デバイスとしては、角速度センサーに限定されず、例えば、所定の周波数の信号を出力する発振器であってもよいし、角速度以外の物理量（加速度、気圧）等を検出することのできる物理量センサーであってもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１……電子デバイス
２……パッケージ
２１……ベース
２１１……凹部
２１１ａ……第１凹部
２１１ｂ……第２凹部
２２……リッド
２３……シームリング
２４１……内部端子
２４２……外部端子
３……ＩＣ
３ｉ……インターフェース部
３ｚ……駆動／検出回路
３７……端子
３８……パッシベーション膜
３９……接続端子
４……振動素子
４０……振動片
４００……振動体
４１……基部
４２１、４２２……駆動振動腕
４３１、４３２……検出振動腕
４４１、４４２……調整振動腕
４５……支持部
４６……連結部
６……振動素子
６０……振動片
６００……振動体
６１……基部
６２１、６２２……検出振動腕
６３１、６３２……連結腕
６４１、６４２、６４３、６４４……駆動振動腕
６５１、６５２……支持部
６６１、６６２、６６３、６６４……梁部
６７１ａ……検出信号電極
６７１ｂ……検出信号端子
６７２ａ……検出接地電極
６７２ｂ……検出接地端子
６７３ａ……駆動信号電極
６７３ｂ……駆動信号端子
６７４ａ……駆動接地電極
６７４ｂ……駆動接地端子
７……応力緩和層
７１……第１絶縁層
７２……第１配線層
７２１……配線部
７３……第２絶縁層
７４……第２配線層
７４１……端子
７４２……配線部
５……保護層
５１……第１保護層
５１１……第１部分
５１２……第２部分
５１３……第３部分
５１４……第４部分
５２……第２保護層
８……固定部材
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
１１０８……表示部
１２００……携帯電話機
１２０２……操作ボタン
１２０４……受話口
１２０６……送話口
１２０８……表示部
１３００……デジタルスチールカメラ
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
１３１０……表示部
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
１５０１……車体
１５０２……車体姿勢制御装置
１５０３……車輪
ＢＷ……ボンディングワイヤー
ＬＬ……レーザー
Ｓ……収容空間
Ｓ２……領域
Ｔ……調整用電極
ωｙ、ωｚ……角速度
【図１】
0006507565.tif 000002
【図２】
0006507565.tif 000003
【図３】
0006507565.tif 000004
【図４】
0006507565.tif 000005
【図５】
0006507565.tif 000006
【図６】
0006507565.tif 000007
【図７】
0006507565.tif 000008
【図８】
0006507565.tif 000009
【図９】
0006507565.tif 000010
【図１０】
0006507565.tif 000011
【図１１】
0006507565.tif 000012
【図１２】
0006507565.tif 000013
【図１３】
0006507565.tif 000014
【図１４】
0006507565.tif 000015
【図１５】
0006507565.tif 000016