(57)【要約】  本開示の角速度センサ素子は、固定部と、固定部と接続され、第１の検出電極が設けられ、第１の方向に延出する第１の検出体と、第１の検出体に一端が接続され、第１の方向と略垂直な方向である第２の方向に延出し、かつ、第２の検出電極が設けられた第２の検出体と、第２の検出体の他端に接続され、第１の検出体および第２の検出体と同一平面上に設けられ、かつ、駆動電極が設けられた駆動体と、を有する。そして、駆動体は、２つ以上の屈曲部を有する折り返し形状であり、第２の検出体と駆動体との接続部から、駆動体の端部までの方向が、上面視で、第１の方向と第２の方向の間の方向である。
2016035277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、
前記固定部と接続され、第１の検出電極が設けられ、第１の方向に延出する第１の検出体と、
前記第１の検出体に一端が接続され、前記第１の方向と略垂直な方向である第２の方向に延出し、かつ、第２の検出電極が設けられた第２の検出体と、
前記第２の検出体の他端に接続され、前記第１の検出体および前記第２の検出体と同一平面上に設けられ、かつ、駆動電極が設けられた駆動体と、
を備え、
前記駆動体は、２つ以上の屈曲部を有する折り返し形状であり、
前記第２の検出体と前記駆動体との接続部から、前記駆動体の端部までの方向が、上面視で、前記第１の方向と前記第２の方向の間の方向である
ことを特徴とする角速度センサ素子。
【請求項２】
前記駆動体は、
前記第１の検出体が延出する方向である前記第１の方向に延出する第１の駆動部と、
前記第２の検出体が延出する方向である前記第２の方向に延出する第２の駆動部
とを有し、
前記第１の駆動部および前記第２の駆動部には、駆動電極が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の角速度センサ素子。
【請求項３】
錘部を更に備え、
前記錘部は、前記駆動体の前記端部に接続されている、
ことを特徴とする請求項１記載の角速度センサ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、各種電子機器に用いられる角速度センサに使用される角速度センサ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下に従来の角速度センサ素子について、図面を参照しながら説明する。【０００３】
図８は従来の角速度センサ素子の上面図である。【０００４】
固定部１１、固定部１３、検出体１２、検出体１４、検出体１５はシリコン（以下、Ｓｉと表す）で形成されている。検出体１２の一端は、固定部１１に接続され、検出体１２の他端は、固定部１３に接続されている。検出体１２の上面には、検出電極（図示せず）が設けられている。【０００５】
検出体１４の一端は、検出体１２の略中央に接続されている。検出体１４は、検出体１２が延出する方向（図８においては上下方向）と略垂直な方向（図８においては左右方向）に延出している。検出体１４の上面には、検出電極（図示せず）が設けられている。【０００６】
検出体１５の一端が検出体１２の略中央に接続されている。検出体１５は、検出体１２が延出する方向（図８においては上下方向）と略垂直な方向（図８においては左右方向）に延出している。なお、検出体１５は、検出体１２から検出体１４が延出される方向と反対の方向に延出している。そして、検出体１４と検出体１５とは一直線に配置されている。検出体１５の上面には、検出電極（図示せず）が設けられている。【０００７】
駆動体１６は、検出体１４の他端から全体として、検出体１２が延出する方向と検出体１４が延出する方向との間の方向である斜め＋４５度の方向に延出している。そして、駆動体１６の上面には、駆動電極（図示せず）が設けられている。【０００８】
駆動体１７は、検出体１４の他端から全体として、検出体１２が延出する方向と検出体１４が延出する方向との間の方向である斜め−４５度の方向に延出してている。そして、駆動体１７の上面には、駆動電極（図示せず）が設けられている。【０００９】
駆動体１８は、検出体１５の他端から全体として、検出体１２が延出する方向と検出体１５が延出する方向との間の方向である斜め−４５度の方向に延出している。そして、駆動体１８の上面には、駆動電極（図示せず）が設けられている。【００１０】
駆動体１９は、検出体１５の他端から全体として、検出体１２が延出する方向と検出体１５が延出する方向との間の方向である斜め＋４５度の方向に延出している。そして、駆動体１９の上面には、駆動電極（図示せず）が設けられている。【００１１】
以上のように構成される従来の角速度センサ素子について、次に、その動作を説明する。【００１２】
ここで、角速度センサ素子にＹ軸方向周りの角速度が発生する場合を考える。【００１３】
駆動体１６、駆動体１７、駆動体１８および駆動体１９の上面に設けられているそれぞれの駆動電極（図示せず）に交流電圧を印加すると、駆動体１６、駆動体１７、駆動体１８および駆動体１９がＸ軸方向に速度Ｖで駆動振動する。そしてこの状態では、駆動体１６、駆動体１７、駆動体１８および駆動体１９がコリオリ力により、Ｙ軸周りに振動する。【００１４】
すると、検出体１４および検出体１５が捩れて、検出体１２の固定部１１側と、検出体１２の固定部１３側とが互いに反対の方向に撓む。【００１５】
そして、角速度に応じた電荷が、検出体１２の上面に設けられている検出電極（図示せず）に発生する。そして、その電荷が回路パターン（図示せず）を介して、増幅され、Ｙ軸周りの角速度が検出される。【００１６】
なお、この出願に関する先行文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】国際公開第２００７／０８６３３７号
【発明の概要】
【００１８】
本開示の角速度センサ素子は、以下の構成を有する。
【００１９】
固定部と、固定部と接続され、第１の検出電極が設けられ、第１の方向に延出する第１の検出体と、第１の検出体に一端が接続され、第１の方向と略垂直な方向である第２の方向に延出し、かつ、第２の検出電極が設けられた第２の検出体と、第２の検出体の他端に接続され、第１の検出体および第２の検出体と同一平面上に設けられ、かつ、駆動電極が設けられた駆動体と、を有する。そして、駆動体は、２つ以上の屈曲部を有する折り返し形状であり、第２の検出体と駆動体との接続部から、駆動体の端部までの方向が、上面視で、第１の方向と第２の方向の間の方向である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】実施の形態における角速度センサ素子の上面図
【図１Ｂ】実施の形態における角速度センサ素子の上面図
【図２】実施の形態における角速度センサ素子の駆動電極の側断面図
【図３】実施の形態における角速度センサ素子の駆動体および錘部をＦＥＡにより振動解析をする状態を示す模式図
【図４Ａ】実施の形態における角速度センサ素子の組立工程図
【図４Ｂ】実施の形態における角速度センサ素子の組立工程図
【図４Ｃ】実施の形態における角速度センサ素子の組立工程図
【図４Ｄ】実施の形態における角速度センサ素子の組立工程図
【図４Ｅ】実施の形態における角速度センサ素子の組立工程図
【図５】実施の形態における角速度センサ素子がＸ軸方向およびＹ軸方向に振動駆動する状態を示す図
【図６】実施の形態における角速度センサ素子にＸ軸周りの角速度が加わった場合に動作する状態を示す図
【図７】実施の形態における角速度センサ素子にＹ軸周りの角速度が加わった場合に動作する状態を示す図
【図８】従来の角速度センサ素子の上面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本実施の形態の説明に先立ち、発明者（たち）が気付いた、従来の角速度センサ素子の課題について説明する。
【００２２】
まず、図８に示す従来の角速度センサ素子おいて、駆動体１６、駆動体１７、駆動体１８および駆動体１９の各々の面積について検討する。
【００２３】
【数１】
2016035277.tif 000003
【００２４】
但し、λは定数、ｌは駆動振動体の長さ［ｍ］、Ｅは縦弾性係数［Ｐａ］、Ｉは駆動振動体の断面二次モーメント［ｍ4］、ρは、駆動振動体の密度［Ｋｇ／ｍ3］、Ａは駆動振動体の断面積［ｍ2］、Ｓは駆動体の伸びる方向の面積［ｍ2］とする。
【００２５】
（数１）に示す式に、λ＝１．８７、ｌ＝１．０５×１０-3［ｍ］、Ｅ＝１．６６×１０11［Ｐａ］、Ｉ＝１．５５×１０-22［ｍ4］、ρ＝２．３３［Ｋｇ／ｍ3］、Ａ＝５．１６×１０-11およびｆ＝７．３５×１０5［Ｈｚ］を代入すると、各々の駆動体１６、１７、１８、１９の伸びる方向の面積Ｓ＝５．５６×１０-7［ｍ2］となる。
【００２６】
図８に示す従来の角速度センサ素子においては、検出体１２、検出体１４および検出体１５により二軸方向の角速度を検出することができる。しかしながら、駆動体１６、駆動体１７、駆動体１８および駆動体１９が、Ｘ軸およびＹ軸に対して斜め＋４５度あるいは−４５度の方向に延出しているため、駆動体の全長が長い。したがって、図８に示す従来の角速度センサ素子は、駆動周波数は低いが、角速度センサ素子全体の占める面積が大きいという課題があった。
【００２７】
次に、本開示の一実施の形態における角速度センサ素子について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
（実施の形態）
図１Ａおよび図１Ｂは本実施の形態における角速度センサ素子の上面図である。なお、図１Ａおよび図１Ｂは同じ図であるが、図１Ｂにおいては、主要な構成要素の境界を点線で示している。また、図面が煩雑にならないよう、図１Ｂについては、主要な構成についてのみ符号を付している。図２は本実施の形態の角速度センサ素子における駆動電極の側断面図である。
【００２９】
図１Ａ、図１Ｂを参照しながら説明する。固定部５１はＳｉで形成されている。固定部５１の上面には駆動電極ランド５２、駆動電極ランド５３、検出電極ランド５４、検出電極ランド５５および接地（ＧＮＤ）電極ランド５６が設けられている。
【００３０】
検出体５７はＳｉで形成されている。検出体５７の一端は、固定部５１に接続されている。そして、検出体５７の上面には、検出電極５８および検出電極５９が設けられている。
【００３１】
検出電極５８の下側には、例えば、ＰｔとＴｉの合金薄膜からなる共通ＧＮＤ電極（図示せず）と、共通ＧＮＤ電極（図示せず）の上面に設けられているＰＺＴ薄膜からなる圧電層（図示せず）が構成されている。つまり、検出体５７の上面には共通ＧＮＤ電極および圧電層を介して検出電極５８が設けられている。
【００３２】
固定部６０はＳｉで形成されている。固定部６０は検出体５７の他端に接続されている。そして、固定部６０の上面には検出電極ランド６１、検出電極ランド６２およびモニター電極ランド６３が設けられている。
【００３３】
そして、検出体５７に形成されている検出電極５８は、固定部５１に形成されている検出電極ランド５４に電気的に接続されている。検出体５７に形成されている検出電極５９は、固定部６０に形成されている検出電極ランド６１に電気的に接続されている。
【００３４】
検出体６４はＳｉで形成されている。検出体６４の一端は、検出体５７の略中央に接続されている。そして、検出体６４は、検出体５７の略中央から、検出体５７が延出している方向（図１Ａでは上下方向）に対して略垂直な方向（図１Ａでは右方向）に延出している。検出体の上面には、検出電極６５が設けられている。検出体６４に形成されている検出電極６５は、固定部５１に形成されている検出電極ランド５５と電気的に接続されている。
【００３５】
検出体６６はＳｉで形成されている。検出体６６の一端は、検出体５７の略中央に接続されている。そして、検出体６６は、検出体５７の略中央から、検出体５７が延出している方向（図１Ａでは上下方向）に対して略垂直な方向（図１Ａでは左方向）に延出している。つまり、検出体６４が検出体５７から延出する方向と、検出体６６が検出体５７から延出する方向は、反対方向である。検出体６４と検出体６６とは一直線上に、検出体５７を介して一体に構成されている。また、検出体６６の上面には、検出電極６７が設けられている。
【００３６】
そして、検出体６６に形成されている検出電極６７は、固定部６０に形成されている検出電極ランド６２と電気的に接続されている。
【００３７】
駆動体６８はＳｉで形成されている。そして、駆動体６８が全体として延出する方向を、検出体６４の他端の中心から、駆動部６８の一端の中心までの方向と定義すると、駆動体６８が全体として延出する方向は、図１Ａに矢印で示す『方向Ａ』になる。すなわち、駆動体６８は、全体として、検出体５７の延出方向（以下、Ｘ軸方向と表す）と検出体６４の延出方向（以下、Ｙ軸方向と表す）との間の方向に延出する。なお、方向Ａは、Ｙ軸方向から＋α度である。
【００３８】
駆動体６８は、検出体５７が延出する方向と同じ方向に延出する駆動部６９と、検出体６４が延出する方向と同じ方向に延出する駆動部７０とが組み合わされて折り返し形状が構成されている。なお、駆動部６９、駆動部７０はそれぞれ複数形成されているが、図面が複雑になるため、図１Ａにおいては、一部の駆動部についてしか符合は付していない。
【００３９】
Ｘ軸方向に延伸する駆動部６９と、Ｙ軸方向に延伸する駆動部７０とを組み合わせることにより、駆動体６８は、複数の屈曲部１００（図１Ｂに示す）を有し、折り返し形状を有する。
【００４０】
そして、駆動体６８の上面には、一対の駆動電極７１が設けられている。
【００４１】
ここで、図２を参照しながら、駆動電極７１の詳細について説明する。図２は、角速度センサ素子の駆動電極の側断面図である。駆動電極７１の下側には、図２に示すように、例えば、ＰｔとＴｉの合金薄膜からなる共通ＧＮＤ電極７２と、共通ＧＮＤ電極７２の上面に設けられているＰＺＴ薄膜からなる圧電層７３が構成されている。つまり、駆動体６８の上面には共通ＧＮＤ電極７２および圧電層７３を介して駆動電極７１が設けられている。
【００４２】
以上の通り、本実施の形態における角速度検出素子は、固定部５１と、固定部５１と接続され，検出電極５８が設けられ，Ｘ軸方向に延出する検出体５７と、検出体５７に一端が接続され，Ｘ軸方向と略垂直な方向であるＹ軸方向に延出し，かつ，検出電極６５が設けられた検出体６４と、検出体６４の他端に接続され，検出体５７および検出体６４と同一平面上に設けられ，かつ，駆動電極７１が設けられた駆動体６８と、を有する。そして、駆動体６８は、２つ以上の屈曲部１００を有する折り返し形状である。さらに、検出体６４と駆動体６８との接続部から、駆動体６８の端部までの方向は、上面視で、Ｘ軸方向とＹ軸方向の間の方向（方向Ａ）である。
【００４３】
この構成によれば、検出体５７が延出する方向（Ｘ軸方向）および検出体６４が延出する方向（Ｙ軸方向）と異なる方向に、駆動体６８が、延出している。よって、駆動体６８の振動により、２軸方向の角速度センサの検出が可能になる。また、本実施の形態における駆動体６８は、折り返し形状を有するため、駆動体の駆動周波数が低く、かつ、小型の角速度センサ素子を提供することができる。
【００４４】
本実施の形態における角速度センサ素子は、好ましくは、駆動体６８は、検出体５７が延出する方向であるＸ軸方向に延出する駆動部６９と、検出体６４が延出する方向であるＹ軸方向に延出する駆動部７０とを有する。そして、駆動部６９および駆動部７０には、駆動電極７１が設けられている。
【００４５】
この構成によれば、駆動部６９により駆動部６９の延出方向（Ｘ軸方向）と垂直な方向（Ｙ軸方向）に角速度センサ素子を振動駆動させることができる。また、駆動部７０により駆動部７０の延出方向（Ｙ軸方向）と垂直な方向（Ｘ軸方向）に角速度センサ素子を振動駆動させることができる。これにより、二軸方向の角速度検出信号の出力感度を向上させることができる。
【００４６】
本実施の形態における角速度センサ素子は、好ましくは、錘部７４を更に有する。そして、錘部７４は、駆動体６８の端部に接続されている。
【００４７】
この構成によれば、錘部７４による質量増加により、角速度により発生するコリオリ力が増加する。よって、二軸方向の角速度検出信号の感度を向上させることができる。
【００４８】
［振動解析］
次に、駆動体６８および錘部７４の振動解析の結果について説明する。
【００４９】
駆動体６８および錘部７４について、ＦＥＡ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）による振動解析を行った結果について説明する。
【００５０】
まず、図８を参照しながら説明した従来の角速度センサ素子における駆動体１６が直線上の形状の場合の駆動周波数を算出する。要求される駆動周波数ｆ＝７．３５×１０5［Ｈｚ］とする。要求される駆動周波数を達成するには、駆動体１６の面積は素子幅ａ＝７．３４×１０-4［ｍ］、素子長さｂ＝７．３４×１０-4［ｍ］となり、図８に示す、駆動体１６の占める面積Ｓ＝５．３８-7［ｍ2］となる。
【００５１】
一方、本開示の一実施の形態における角速度センサ素子においては、要求される駆動周波数を達成するには、図３に示すように、駆動体６８および錘部７４を合わせた面積は、素子幅ａ＝３．１８×１０-4［ｍ］、素子長さｂ＝５．７６×１０-4［ｍ］となり、第１の駆動体６８および第１の錘部７４の占める面積Ｓ＝１．８３×１０-7［ｍ2］となる。すなわち、従来の角速度センサ素子のように、駆動体１６が直線形状の場合と、本実施の形態の角速度センサ素子のように、駆動体６８が折り曲げ形状の場合とを比較すると、本実施の形態の角速度センサ素子の方が、６６％程、駆動体６８および錘部７４とが占める面積を削減することが出来る。
【００５２】
すなわち、本実施の形態における角速度センサ素子においては、駆動体６８は、検出体５７が延出する方向および検出体６４が延出する方向のいずれの方向とも異なる方向に延出している。よって、駆動体６８の振動により、２軸方向の角速度センサの検出が可能になる。また、駆動体６８が折り返し形状であるため、駆動体６８の駆動周波数を低くすることができ、かつ、角速度センサ素子を小型化することができる。
【００５３】
以上、本実施の形態の角速度センサ素子のうち、図１の右上における駆動体６８について説明したが、図１の右下に示す駆動体７５、図１の左上に示す駆動体８０、図１の左下に示す駆動体８５についても、駆動体６８と同様である。
【００５４】
以下、駆動体７５、駆動体８０、駆動体８５の構成について順次、説明するが、駆動体６８の構成と同様であるので、説明を一部省略する。
【００５５】
［駆動体７５の構成］
駆動体７５はＳｉで形成されており、検出体６４の他端から全体として、検出体５７の延出方向と検出体６４の延出方向との間の方向に延出する。つまり、駆動体７５は、−α度の方向に延出している。
【００５６】
そして、駆動体７５の駆動部７６は、検出体５７が延出する方向と同じ方向に延出する。さらに、駆動部７７は、検出体６４が延出する方向と同じ方向に延出する。駆動体７５は、Ｘ軸方向に延出する複数の駆動部６９と、Ｙ軸方向に延出する第２の駆動部７７とを組み合わせて、折り返し形状が構成されている。
【００５７】
なお、駆動部７６、駆動部７７はそれぞれ複数形成されているが、図面が複雑になるため、図１Ａ、図１Ｂにおいては、一部の駆動部についてしか符合は付していない。
【００５８】
駆動体７５の上面には、一対の駆動電極７８が設けられている。なお、駆動電極７８の構成は、図２を参照しながら説明した駆動電極７１と同様である。錘部７９は、駆動体７５の他端に接続されている。
【００５９】
［駆動体８０の構成］
駆動体８０はＳｉで形成されており、検出体６６の他端から全体として、検出体５７の延出方向と検出体６６の延出方向との間の方向に延出する。つまり、駆動体８０は、−α度の方向に延出している。
【００６０】
そして、駆動体８０の駆動部８１は、検出体５７が延出する方向と同じ方向に延出する。さらに、駆動部８２は、検出体６６が延出する方向と同じ方向に延出する。駆動体８０は、Ｘ軸方向に延出する複数の駆動部８１と、Ｙ軸方向に延出する複数の駆動部８２とを組み合わせて、折り返し形状が構成されている。
【００６１】
なお、駆動部８１、駆動部８２はそれぞれ複数形成されているが、図面が複雑になるため、図１Ａ、図１Ｂにおいては、一部の駆動部についてしか符合は付していない。
【００６２】
駆動体８０の上面には、一対の駆動電極８３が設けられている。なお、駆動電極８３の構成は、図２を参照しながら説明した駆動電極７１と同様である。錘部８４は、駆動体８０の他端に接続されている。
【００６３】
［駆動体８５の構成］
駆動体８５はＳｉで形成されており、検出体６６の他端から全体として、検出体５７の延出方向と検出体６６の延出方向との間の方向に延出する。つまり、駆動部８５は、＋α度の方向に延出している。
【００６４】
そして、駆動体８５の駆動部８６は、検出体５７が延出する方向と同じ方向に延出する。さらに、駆動部８７は、検出体６６が延出する方向と同じ方向に延出する。駆動体８５は、Ｘ軸方向に延出する複数の駆動部８６と、Ｙ軸方向に延出する複数の駆動部８７とを組み合わせて、折り返し形状が構成されている。
【００６５】
なお、駆動部８６、駆動部８７はそれぞれ複数形成されているが、図面が複雑になるため、図１Ａ、図１Ｂにおいては、一部の駆動部についてしか符合は付していない。
【００６６】
駆動体８５の上面には、一対の駆動電極８８が設けられている。なお、駆動電極８８の構成は、図２を参照しながら説明した駆動電極７１と同様である。錘部８９は、駆動体８５の他端に接続されている。
【００６７】
上述した通り、駆動体６８、７５、８０、８５は同様の構成をしている。本実施の形態の角速度センサ素子は、４つの駆動体６８、７５、８０、８５を有するため、角速度センサ素子の全体としての体積を、従来と比較して、大幅に削減出来る。
【００６８】
そして、駆動電極７１と駆動電極７８との間と、駆動電極８３と駆動電極８８との間に、それぞれモニター電極９１が設けられている。モニター電極９１の下側には、例えば、ＰｔとＴｉの合金薄膜からなる共通ＧＮＤ電極（図示せず）と、共通ＧＮＤ電極（図示せず）の上面に設けられているＰＺＴ薄膜からなる圧電層（図示せず）が構成されている。つまり、駆動電極６８または駆動電極７５の上面には共通ＧＮＤ電極および圧電層を介してモニター電極９１が設けられている。
【００６９】
［角速度センサ素子の組立方法］
次に本実施の形態の角速度センサ素子の組立方法について図４Ａ〜図４Ｅを参照しながら説明する。図４Ａ〜図４Ｅは、本実施の形態における角速度センサ素子の組立工程図である。
【００７０】
まず、図４Ａに示すように、予め上面に駆動電極ランド５２、駆動電極ランド５３、検出電極ランド５４、検出電極ランド５５、ＧＮＤ電極ランド５６、検出電極ランド６１、検出電極ランド６２、モニター電極ランド６３、および配線パターンを形成したウェハ９２を準備する。なお、図４Ａ〜図４Ｅには、駆動電極ランド５２、駆動電極ランド５３、検出電極ランド５４、検出電極ランド５５、ＧＮＤ電極ランド５６、検出電極ランド６１、検出電極ランド６２、モニター電極ランド６３、および配線パターンは図示していない。
【００７１】
次に、スピンコートによりウェハ９２の上面に、例えば、アルミ、チタン、酸化シリコン、または、窒化シリコン等のレジスト膜９３を塗布する。
【００７２】
その後、図４Ｂに示すように、フォトリソグラフィーにより、レジスト膜９３を所定形状にパターンニングする。
【００７３】
次に、ウェハ９２をドライエッチング装置（図示せず）にセットした後、ＳＦ6あるいはＣＦ6等のフッ素系ガスを導入することにより、図４Ｃに示すように、Ｓｉからなるウェハ９２のレジスト膜９３を設けた部分以外をエッチングして溝９４を形成する。
【００７４】
次に、図４Ｄに示すように、レジスト膜９３の上面に、５０〜２００ミクロンのバックグラインド時にウェハ９２の上面を保護する機能を有する粘着剤層（図示せず）を設けたフィルム９５を貼る。その後、ウェハ９２の上下を逆さまにして、ウェハ９２の上面側に設けたフィルム９５をチャックテーブル（図示せず）に固定する。
【００７５】
次に、図４Ｅに示すように、バックグラインドホイール９６を回転させることにより、ウェハ９２の裏面を研削する。
【００７６】
最後に、紫外線（ＵＶ）を照射することにより、フィルム９５の粘着力を低減させてレジスト膜９３の下面からフィルム９５を剥離した後、レジスト膜９３を除去するとともに、ウェハ９２から個片の角速度センサ素子を取り出す。
【００７７】
［角速度センサ素子の動作］
次に、実施の形態における角速度センサ素子の動作について図１Ａ、図５〜図７を参照しながら説明する。
【００７８】
図５は、本実施の形態における角速度センサ素子がＸ軸方向およびＹ軸方向に振動駆動する状態を示す図で、図６は、本実施の形態における角速度センサ素子にＸ軸周りの角速度が加わった場合に動作する状態を示す図で、図７は、本実施の形態における角速度センサ素子にＹ軸周りの角速度が加わった場合に動作する状態を示す図である。
【００７９】
まず、固定部５１における駆動電極ランド５２（図５〜図７には図示せず）および駆動電極ランド５３（図５〜図７には図示せず）に交流電圧を印加する。配線パターン（図示せず）を介して、駆動体６８に設けられている駆動電極７１、駆動体７５に設けられている駆動電極７８、駆動体８０に設けられている駆動電極８３および駆動体８５に設けられている駆動電極８８の分極の結晶軸の方向と駆動電極８８に流れる電荷の方向とが同じ方向の場合には駆動電極７１、７８、８３、８８に引張応力が発生する。
【００８０】
一方、駆動電極８８の分極の結晶軸の方向と駆動電極８８に流れる電荷の方向とが反対の方向の場合には、圧縮応力が発生する。
【００８１】
よって、交流電圧の位相に応じて、駆動体６８、駆動体７５、駆動体８０および駆動体８５がＸ軸方向およびＹ軸方向に速度Ｖで駆動振動する。この駆動振動は錘部７４、錘部７９、錘部８４および錘部８９に伝わり、図５に示すように、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に速度Ｖで駆動振動する。
【００８２】
次に、角速度センサ素子にＸ軸方向周りの角速度が発生する場合について図１Ａおよび図６を参照しながら説明する。
【００８３】
図６に示すように、錘部７４、錘部７９、錘部８４および錘部８９がコリオリ力により、Ｘ軸周りに振動する。すると、検出体５７が捩れて、検出体６４および検出体６６が互いに反対の方向に撓む。
【００８４】
そして、角速度に応じた電荷が検出体６４に設けられている検出電極６５に発生し、回路パターン（図示せず）を介して、固定部５１に設けられている検出電極ランド５５に出力される。
【００８５】
また、角速度に応じた電荷が、検出体６６に設けられている検出電極６７に発生し、回路パターン（図示せず）を介して、固定部６０に設けられている検出電極ランド６２に出力される。
【００８６】
そして、検出電極ランド５５と検出電極ランド６２に出力される電荷を電圧に変換し、さらに、それらの電荷が増幅される。その後、増幅された電荷の差を取ることにより、Ｘ軸周りの角速度が検出される。
【００８７】
次に、角速度センサ素子にＹ軸方向周りの角速度が発生する場合について図１Ａおよび図７を参照しながら説明する。
【００８８】
図７に示すように、錘部７４、錘部７９、錘部８４および錘部８９がコリオリ力により、Ｙ軸周りに振動する。すると、検出体６４および検出体６６が捩れて、検出体５７においては、固定部５１側と固定部６０側とが互いに反対の方向に撓む。
【００８９】
そして、角速度に応じた電荷が検出体５７に設けられている検出電極５８に発生し、回路パターン（図示せず）を介して、固定部５１に設けられている検出電極ランド５４に出力される。
【００９０】
また、角速度に応じた電荷が、検出体５７に設けられている検出電極５９に発生し、回路パターン（図示せず）を介して、固定部６０に設けられている検出電極ランド６１に出力される。
【００９１】
そして、検出電極ランド５４と検出電極ランド６１に出力される電荷を電圧に変換し、さらに、それらの電荷が増幅される。その後、増幅された電荷の差動を取ることにより、Ｙ軸周りの角速度が検出される。
【００９２】
特に、本実施の形態の角速度センサ素子は、駆動体６８が、検出体５７と略平行な駆動部６９と、検出体６４と略平行な駆動部７０とで構成されており、かつ、駆動部６９および駆動部７０の双方に駆動電極７１が設けられている。この構成によれば、駆動部６９および駆動部７０の双方に駆動電極７１を設けたため、駆動部６９により駆動部６９の延出方向と垂直な方向に振動駆動させるともに、駆動部７０により駆動部７０の延出方向と垂直な方向に振動駆動させることができる。よって、二軸方向の角速度検出信号の感度を向上させることができる。
【００９３】
なお、本実施の形態の角速度センサ素子では、錘７４、７９、８４、８９が形成されているが、必ずしも錘を形成する必要はない。
【００９４】
また、例えば、駆動体６８は、Ｘ軸方向に延出する駆動部６９と、Ｙ軸方向に延出する駆動部７０を組み合わせて構成されているが、斜め方向に延出する駆動部を組み合わせてもよい。駆動体６８を構成する駆動部は、Ｘ軸方向またはＹ軸方向のいずれかの方向だけに延出するとは限らない。駆動体６８が全体としてＸ軸方向とＹ軸方向の間の方向に延出していればよい。他の駆動体７５、８０、８５についても同様である。
【００９５】
また、本実施の形態の駆動体６８は、４つの屈曲部１００を有しているが、必ずしも４つの屈曲部１００を有する必要はない。駆動体６８が、少なくとも２つの屈曲部１００を有していれば、折り返し形状を形成することができる。他の駆動体７５、８０、８５についても同様である。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本開示によると、駆動体の駆動周波数が低く、かつ、小型な角速度センサ素子を提供することができる。特に各種電子機器に用いられる角速度センサに使用される角速度センサ素子として有用である。
【符号の説明】
【００９７】
５１，６０    固定部
５２    駆動電極ランド
５３    電極ランド
５４，５５，６１，６２    検出電極ランド
５６    ＧＮＤ電極ランド
５７，６４，６６    検出体
５８，５９，６５，６７    検出電極
６３    モニター電極ランド
６８，７５，８０，８５    駆動体
６９，７６，８１，８６    駆動部
７０，７７，８２，８７    駆動部
７１，７８，８３，８８    駆動電極
７４，７９，８４，８９    錘部
９１    モニター電極
９２    ウェハ
９３    レジスト膜
９４    溝
９５    フィルム
９６    バックグラインドホイール
１００    屈曲部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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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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【国際調査報告】
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