(57)【要約】【課題】物理量検出素子に応力が伝達することを抑制できる物理量検出デバイスを提供する。【解決手段】本発明に係る物理量検出デバイス１００は、基部１０と、基部１０に継ぎ手部１２を介して設けられており、物理量の変化に応じて変位する可動部１３と、基部１０と可動部１２とに掛け渡されて固定されている物理量検出素子４０と、可動部１３に固定されている質量部５０，５２と、を含み、可動部１３は、物理量検出素子４０が固定されている第１固定部１４と、質量部５０，５２が固定されている第２固定部１６ａ，１６ｂと、継ぎ手部１２と離間しており、且つ可動部１３の側面１３ｅから、第１固定部１４と第２固定部１６ａ，１６ｂとを結ぶ線分Ｌ１，Ｌ２と交差する所まで達している切り欠いた形状の切り欠き部２０ａ，２０ｂと、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
前記基部に継ぎ手部を介して設けられており、物理量の変化に応じて変位する可動部と、
前記基部と前記可動部とに掛け渡されて固定されている物理量検出素子と、
前記可動部に固定されている質量部と、
を含み、
前記可動部は、
前記物理量検出素子が固定されている第１固定部と、
前記質量部が固定されている第２固定部と、
前記継ぎ手部と離間しており、且つ前記可動部の側面から、前記第１固定部と前記第２固定部とを結ぶ線分と交差する所まで達している切り欠いた形状の切り欠き部と、
を含む、物理量検出デバイス。
【請求項２】
請求項１において、
前記切り欠き部は、前記可動部の一方の主面から他方の主面まで貫通して設けられている、物理量検出デバイス。
【請求項３】
請求項１において、
前記切り欠き部は、有底である、物理量検出デバイス。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記切り欠き部は、平面視において、前記物理量検出素子と重ならない位置に設けられている、物理量検出デバイス。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、
前記切り欠き部は、前記可動部の回転軸方向に対して交差する方向に延びている構成を含み、
前記切り欠き部によって、前記第１固定部を有する第１脚部と、前記第２固定部を有する第２脚部と、が設けられ、
前記第２脚部には、前記第２固定部よりも前記継ぎ手部側において、前記回転軸方向に沿って剛性の差があり、
前記第２脚部の剛性は前記第１脚部側が低い、物理量検出デバイス。
【請求項６】
請求項５において、
前記第２脚部は、前記第２固定部よりも前記継ぎ手部側において開口部を、含む、物理量検出デバイス。
【請求項７】
請求項５または６において、
前記第２脚部は、
前記開口部と前記切り欠き部との間に設けられている第１梁部と、
前記開口部と、前記回転軸方向に交差する方向に沿う前記可動部の側面と、の間に設けられている第２梁部と、
を有し、
前記第１梁部の剛性は、前記第２梁部の剛性よりも低い、物理量検出デバイス。
【請求項８】
基部と、
前記基部に継ぎ手部を介して設けられており、物理量の変化に応じて変位する可動部と、
前記基部と前記可動部とに掛け渡されて固定されている物理量検出素子と、
前記可動部に固定されている質量部と、
を含み、
前記可動部は、
前記物理量検出素子が固定されている第１固定部と、
前記質量部が固定されている第２固定部と、
前記継ぎ手部と離間しており、且つ前記第１固定部と前記第２固定部とを結ぶ線分と交差している穴部と、
を含む、物理量検出デバイス。
【請求項９】
請求項８において、
前記穴部は、前記可動部の一方の主面から他方の主面まで貫通して設けられている、物理量検出デバイス。
【請求項１０】
請求項８において、
前記穴部は、有底である、物理量検出デバイス。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれか１項において、
前記穴部は、平面視において、前記物理量検出素子と重ならない位置に設けられている、物理量検出デバイス。
【請求項１２】
請求項８ないし１１のいずれか１項において、
前記可動部は、複数の開口部を有し、
前記第２固定部は、前記穴部および複数の前記開口部に囲まれており、
前記可動部は、
前記穴部および複数の前記開口部によって形状が規定された支持部を有し、
前記第２固定部は、前記支持部によって支持されている、物理量検出デバイス。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の物理量検出デバイスと、
前記物理量検出デバイスを収容しているパッケージと、
を含む、物理量検出器。
【請求項１４】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の物理量検出デバイスを含む、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量検出デバイス、物理量検出器、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、振動子などの物理量検出素子を用いた物理量検出デバイス（例えば、加速度センサー）が知られている。このような物理量検出デバイスは、検出軸方向へ力が作用することによって物理量検出素子の共振周波数が変化したときに、当該共振周波数の変化から物理量検出デバイスに印加される力（加速度）を検出するように構成されている。
【０００３】
このような物理量検出デバイスでは、例えば、加速度が印加された際に変位する可動部に質量部を設けて、加速度の検出感度を高めている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１６９６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、可動部と質量部との熱膨張係数が異なるため、両者の熱膨張係数の差に起因して、可動部に応力が生じることがあった。そして、このような応力が物理量検出素子に伝達されることがあった。その結果、伝達された応力によって物理量検出素子の共振周波数が変動してしまい、物理量検出デバイスの検出感度が低下することがあった。
【０００６】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、物理量検出素子に応力が伝達することを抑制できる物理量検出デバイスを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記物理量検出デバイスを有する物理量検出器および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】
【０００７】
［適用例１］
本発明に係る物理量検出デバイスは、
基部と、
前記基部に継ぎ手部を介して設けられており、物理量の変化に応じて変位する可動部と、
前記基部と前記可動部とに掛け渡されて固定されている物理量検出素子と、
前記可動部に固定されている質量部と、
を含み、
前記可動部は、
前記物理量検出素子が固定されている第１固定部と、
前記質量部が固定されている第２固定部と、
前記継ぎ手部と離間しており、且つ前記可動部の側面から、前記第１固定部と前記第２固定部とを結ぶ線分と交差する所まで達している切り欠いた形状の切り欠き部と、
を含む。
【０００８】
このような物理量検出デバイスによれば、可動部と質量部との熱膨張係数の差に起因して、可動部に（第２固定部に）応力が生じたとしても、切り欠き部によって、該応力が第１固定部に伝達されることを抑制できる。すなわち、該応力が物理量検出素子に伝達することを抑制できる。その結果、このような物理量検出デバイスは、高い検出感度を有することができる。
【０００９】
［適用例２］
本発明に係る物理量検出デバイスにおいて、
前記切り欠き部は、前記可動部の一方の主面から他方の主面まで貫通して設けられていてもよい。
【００１０】
このような物理量検出デバイスによれば、例えば、切り欠き部が有底である場合に比べて、応力が物理量検出素子に伝達することを抑制できる。
【００１１】
［適用例３］
本発明に係る物理量検出デバイスにおいて、
前記切り欠き部は、有底であってもよい。
【００１２】
このような物理量検出デバイスによれば、切り欠き部が可動部の一方の主面から他方の主面まで貫通している場合に比べて、可動部の剛性を高くすることができる。そのため、物理量検出デバイスに加速度が印加された場合に、可動部は、より捻じれることなく安定して動作することができる。
【００１３】
［適用例４］
本発明に係る物理量検出デバイスにおいて、
前記切り欠き部は、平面視において、前記物理量検出素子と重ならない位置に設けられていてもよい。
【００１４】
このような物理量検出デバイスによれば、切り欠き部によって物理量検出素子の感度が低下することを抑制できる。
【００１５】
［適用例５］
本発明に係る物理量検出デバイスにおいて、
前記切り欠き部は、前記可動部の回転軸方向に対して交差する方向に延びている構成を含み、
前記切り欠き部によって、前記第１固定部を有する第１脚部と、前記第２固定部を有する第２脚部と、が設けられ、
前記第２脚部には、前記第２固定部よりも前記継ぎ手部側において、前記回転軸方向に沿って剛性の差があり、
前記第２脚部の剛性は前記第１脚部側が低くてもよい。
【００１６】
このような物理量検出デバイスによれば、第２脚部の剛性は第１脚部側と反対側が高いので、特に、第２固定部を、可動部の回転軸方向に沿って（Ｘ軸に沿って）第２脚部の第１脚部と反対側に設けた場合に、可動部の第２固定部近傍の剛性を高くすることができる。したがって、可動部に生じる捻じれを抑制でき、加速度の検出感度が低下することを抑制できる。
【００１７】
［適用例６］
本発明に係る物理量検出デバイスにおいて、
前記第２脚部は、前記第２固定部よりも前記継ぎ手部側において開口部を、含んでもよい。
【００１８】
このような物理量検出デバイスによれば、可動部と質量部との熱膨張係数の差に起因して、可動部に（第２固定部に）応力が生じたとしても、開口部によって、該応力が第１固定部に伝達されることを、よりいっそう抑制できる。すなわち、応力が物理量検出素子に伝達することを、よりいっそう抑制できる。
【００１９】
［適用例７］
本発明に係る物理量検出デバイスにおいて、
前記第２脚部は、
前記開口部と前記切り欠き部との間に設けられている第１梁部と、
前記開口部と、前記回転軸方向に交差する方向に沿う前記可動部の側面と、の間に設けられている第２梁部と、
を有し、
前記第１梁部の剛性は、前記第２梁部の剛性よりも低くてもよい。
【００２０】
このような物理量検出デバイスによれば、可動部に生じる捻じれを抑制でき、加速度の検出感度が低下することを抑制できる。
【００２１】
［適用例８］
本発明に係る物理量検出デバイスは、
基部と、
前記基部に継ぎ手部を介して設けられており、物理量の変化に応じて変位する可動部と、
前記基部と前記可動部とに掛け渡されて固定されている物理量検出素子と、
前記可動部に固定されている質量部と、
を含み、
前記可動部は、
前記物理量検出素子が固定されている第１固定部と、
前記質量部が固定されている第２固定部と、
前記継ぎ手部と離間しており、且つ前記第１固定部と前記第２固定部とを結ぶ線分と交差している穴部と、
を含む。
【００２２】
このような物理量検出デバイスによれば、可動部と質量部との熱膨張係数の差に起因して、可動部に（第２固定部に）応力が生じたとしても、穴部によって、該応力が第１固定部に伝達されることを抑制できる。すなわち、該応力が物理量検出素子に伝達することを抑制できる。その結果、このような物理量検出デバイスは、高い検出感度を有することができる。
【００２３】
［適用例９］
本発明に係る物理量検出デバイスにおいて、
前記穴部は、前記可動部の一方の主面から他方の主面まで貫通して設けられていてもよい。
【００２４】
このような物理量検出デバイスによれば、例えば、穴部が有底である場合に比べて、応力が物理量検出素子に伝達することを抑制できる。
【００２５】
［適用例１０］
本発明に係る物理量検出デバイスにおいて、
前記穴部は、有底であってもよい。
【００２６】
このような物理量検出デバイスによれば、穴部が可動部の一方の主面から他方の主面まで貫通している場合に比べて、可動部の剛性を高くすることができる。そのため、物理量検出デバイスに加速度が印加された場合に、可動部は、より捻じれることなく安定して動作することができる。
【００２７】
［適用例１１］
本発明に係る物理量検出デバイスにおいて、
前記穴部は、平面視において、前記物理量検出素子と重ならない位置に設けられていてもよい。
【００２８】
このような物理量検出デバイスによれば、穴部によって物理量検出素子の感度が低下することを抑制できる。
【００２９】
［適用例１２］
本発明に係る物理量検出デバイスにおいて、
前記可動部は、複数の開口部を有し、
前記第２固定部は、前記穴部および複数の前記開口部に囲まれており、
前記可動部は、
前記穴部および複数の前記開口部によって形状が規定された支持部を有し、
前記第２固定部は、前記支持部によって支持されていてもよい。
【００３０】
このような物理量検出デバイスによれば、可動部と質量部との熱膨張係数の差に起因して、可動部に（第２固定部に）応力が生じたとしても、複数の開口部によって、該応力が第１固定部に伝達されることを、よりいっそう抑制できる。
【００３１】
［適用例１３］
本発明に係る物理量検出器は、
本発明に係る物理量検出デバイスと、
前記物理量検出デバイスを収容しているパッケージと、
を含む。
【００３２】
このような物理量検出機器は、本発明に係る物理量検出デバイスを含むので、高い検出感度を有することができる。
【００３３】
［適用例１４］
本発明に係る電子機器は、
本発明に係る物理量検出デバイスを含む。
【００３４】
このような電子機器は、本発明に係る物理量検出デバイスを含むので、高い検出感度を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施形態に係る物理量検出デバイスを模式的に示す斜視図。
【図２】第１の実施形態に係る物理量検出デバイスを模式的に示す平面図。
【図３】第１の実施形態に係る物理量検出デバイスを模式的に示す断面図。
【図４】第１の実施形態に係る物理量検出デバイスを模式的に示す断面図。
【図５】第１の実施形態に係る物理量検出デバイスの動作を説明するための断面図。
【図６】第１の実施形態に係る物理量検出デバイスの動作を説明するための断面図。
【図７】第１の実施形態の第１変形例に係る物理量検出デバイスを模式的に示す断面図。
【図８】第１の実施形態の第２変形例に係る物理量検出デバイスを模式的に示す平面図。
【図９】第１の実施形態の第３変形例に係る物理量検出デバイスを模式的に示す平面図。
【図１０】第２の実施形態に係る物理量検出デバイスを模式的に示す斜視図。
【図１１】第２の実施形態に係る物理量検出デバイスを模式的に示す平面図。
【図１２】第２の実施形態に係る物理量検出デバイスを模式的に示す断面図。
【図１３】第２の実施形態の第１変形例に係る物理量検出デバイスを模式的に示す断面図。
【図１４】第２の実施形態の第２変形例に係る物理量検出デバイスを模式的に示す平面図。
【図１５】第２の実施形態の第３変形例に係る物理量検出デバイスを模式的に示す平面図。
【図１６】第３の実施形態に係る物理量検出器を模式的に示す平面図。
【図１７】第３の実施形態に係る物理量検出器を模式的に示す断面図。
【図１８】第４の実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３７】
１．  第１の実施形態
１．１．  物理量検出デバイス
まず、第１の実施形態に係る物理量検出デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態に係る物理量検出デバイス１００を模式的に示す斜視図である。図２は、第１の実施形態に係る物理量検出デバイス１００を模式的に示す平面図である。図３は、第１の実施形態に係る物理量検出デバイス１００を模式的に示す図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、第１の実施形態に係る物理量検出デバイス１００を模式的に示す図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。なお、便宜上、図１〜図４および後述する図５〜図１５では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。
【００３８】
物理量検出デバイス１００は、図１〜図４に示すように、基部１０と、継ぎ手部１２と、可動部１３と、物理量検出素子４０と、質量部５０，５２と、を含む。さらに、物理量検出デバイス１００は、枠部３０と、質量部５４，５６と、を有することができる。
【００３９】
なお、便宜上、図２および後述する図８，９では、質量部５０，５２，５４，５６を透視して図示している。また、図４では、可動部１３のみについて図示している。
【００４０】
基部１０は、継ぎ手部１２を介して、可動部１３を支持している。基部１０は、例えば、板状であり、互いに反対を向く（対向する）主面１０ａ，１０ｂを有している。
【００４１】
継ぎ手部１２は、基部１０と可動部１３との間に設けられ、基部１０および可動部１３に接続されている。継ぎ手部１２の厚みは、基部１０の厚み、および可動部１３の厚みよりも小さい。例えば、水晶基板の両主面側からハーフエッチングによって溝部１２ａ，１２ｂ（図３参照）を形成して、継ぎ手部１２を形成することができる。図示の例では、溝部１２ａ，１２ｂは、Ｘ軸に沿って形成されている。継ぎ手部１２は、可動部１３が基部１０に対して変位（回動）する際に、支点（中間ヒンジ）としてＸ軸に沿った可動部１３の回転軸となることができる。
【００４２】
可動部１３は、基部１０に継ぎ手部１２を介して接続されている。すなわち、可動部１３は、基部１０に継ぎ手部１２を介して設けられている。図示の例では、可動部１３は、基部１０から継ぎ手部１２を介して、Ｙ軸（第１軸）に沿って延出されている。
【００４３】
可動部１３は、板状であり、互いに反対を向く（対向する）主面１３ａ，１３ｂを有している。さらに、可動部１３は、主面１３ａ，１３ｂに接続された側面１３ｃ，１３ｄ，１３ｅを有することができる。図２に示すように平面視において、側面１３ｃ，１３ｄは、Ｙ軸に沿った面であり、側面１３ｅは、Ｘ軸に沿った面であって側面１３ｃ，１３ｄに接続された面である。側面１３ｅは、継ぎ手部１２と反対側の側面であるといえる。
【００４４】
可動部１３は、主面１３ａ（１３ｂ）と交差する方向（Ｚ軸方向）に加わる物理量（加速度）の変化に応じて、継ぎ手部１２を支点（回転軸）として主面１３ａと交差する方向（Ｚ軸方向）に変位（回動）可能である。
【００４５】
可動部１３は、第１固定部１４と第２固定部１６ａ，１６ｂとを有している。第１固定部１４は、物理量検出素子４０（ベース部４２ｂ）が固定される部分である。第１固定部１４は、可動部１３に物理量検出素子４０を固定するための接合部材６０が配置される部分であってもよい。第１固定部１４の平面形状は、特に限定されないが、図２に示す例では、矩形である。
【００４６】
第２固定部１６ａ，１６ｂは、質量部５０，５２が固定される部分である。より具体的には、第２固定部１６ａは、質量部５０が固定される部分であり、第２固定部１６ｂは、質量部５２が固定される部分である。第２固定部１６ａ，１６ｂは、可動部１３に質量部５０，５２を固定するための接合部材６２が配置される部分であってもよい。第２固定部１６ａ，１６ｂの平面形状は、特に限定されないが、図２に示す例では、円形である。
【００４７】
可動部１３は、切り欠き部２０ａ，２０ｂを有している。図示の例では、切り欠き部２０ａ，２０ｂは、可動部１３の側面１３ｅから継ぎ手部１２側に向けて、Ｙ軸に沿って（可動部１３の回転軸方向と交差する方向に沿って）設けられている。切り欠き部２０ａ，２０ｂは、継ぎ手部１２と離間し、図２に示すように平面視において、物理量検出素子４０と重ならない位置に設けられている。切り欠き部２０ａ，２０ｂは、図４に示すように、可動部１３の一方の主面１３ａから他方の主面１３ｂまで貫通して設けられている。
【００４８】
切り欠き部２０ａは、図２に示すように、第１固定部１４と第２固定部１６ａとを結ぶ線分Ｌ１（仮想の線分Ｌ１）と交差して設けられている。すなわち、切り欠き部２０ａは、可動部１３の側面１３ｅから、線分Ｌ１と交差する所まで達している切り欠いた形状である。より具体的には、線分Ｌ１は、第１固定部１４の中心Ｏ１と、第２固定部１６ａの中心Ｏ２と、を結ぶ線分である。
【００４９】
切り欠き部２０ｂは、第１固定部１４と第２固定部１６ｂとを結ぶ線分Ｌ２（仮想の線分Ｌ２）と交差して設けられている。すなわち、切り欠き部２０ｂは、可動部１３の側面１３ｅから、線分Ｌ２と交差する所まで達している切り欠いた形状である。より具体的には、線分Ｌ２は、第１固定部１４の中心Ｏ１と、第２固定部１６ｂの中心Ｏ３と、を結ぶ線分である。
【００５０】
可動部１３には、切り欠き部２０ａ，２０ｂによって、第１固定部１４を有する第１脚部１５と、第２固定部１６ａ，１６ｂを有する第２脚部１７ａ，１７ｂと、が設けられている。より具体的には、第２脚部１７ａは、第２固定部１６ａを有し、第２脚部１７ｂは、第２固定部１６ｂを有している。
【００５１】
図示の例では、第１脚部１５は、切り欠き部２０ａ，２０ｂ間に設けられている。第２脚部１７ａは、切り欠き部２０ａと、間隙３２ａ（可動部１３と枠部３０の延出部３１ａとの間隙）と、の間に設けられている。第２脚部１７ｂは、切り欠き部２０ｂと間隙３２ｂ（可動部１３と枠部３０の延出部３１ｂとの間隙）と、の間に設けられている。
【００５２】
なお、図示はしないが、切り欠き部２０ａ，２０ｂは、物理量検出素子４０と重ならないように線分Ｌ１，Ｌ２と交差して設けられていれば、切り欠き部２０ａは、可動部１３の側面１３ｃからＸ軸に沿って設けられ、切り欠き部２０ｂは、可動部１３の側面１３ｄからＸ軸に沿って設けられていてもよい。
【００５３】
枠部３０は、間隙を介して可動部１３に沿って設けられ、基部１０に接続されている。可動部１３は、枠部３０および基部１０によって囲まれている。図示の例では、枠部３０は、可動部１３と間隙３２ａを介してＹ軸に沿って設けられた延出部３１ａと、可動部１３と間隙３２ｂを介してＹ軸に沿って設けられた延出部３１ｂと、可動部１３と間隙３２ｃを介してＸ軸に沿って設けられた延出部３１ｃと、を有している。延出部３１ａは、間隙３２ａを介して第２脚部１７ａと対向配置され、延出部３１ｂは、間隙３２ｂを介して第２脚部１７ｂと対向配置されている。延出部３１ｃは、延出部３１ａおよび延出部３１ｂに接続されている。
【００５４】
枠部３０は、物理量検出デバイス１００をパッケージなどの外部部材に実装する際に、パッケージに固定されるパッケージ固定部３４を有することができる。パッケージ固定部３４は、物理量検出デバイス１００をパッケージに接合するための接合部材が配置される部分であってもよい。
【００５５】
図２に示す例では、パッケージ固定部３４は、２つ設けられ、枠部３０の屈曲部（角部）に配置されている。パッケージ固定部３４は、平面視において、質量部５０，５２，５４，５６と重ならない位置に設けられている。図示はしないが、パッケージ固定部３４は、平面視において、質量部５０，５２，５４，５６と重ならない位置であれば、２つ以上設けられていてもよい。
【００５６】
基部１０、継ぎ手部１２、可動部１３、および枠部３０は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出された水晶基板を、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によってパターニングすることにより、一体的に形成されている。なお、基部１０、継ぎ手部１２、可動部１３、および枠部３０の材質は、水晶に限定されるものではなく、ガラスやシリコンなどの半導体材料であってもよい。
【００５７】
物理量検出素子４０は、基部１０と可動部１３とに掛け渡されて固定されている。物理量検出素子４０は、検出部である振動梁部４１ａ，４１ｂと、ベース部４２ａ，４２ｂと、を少なくとも有することができる。
【００５８】
検出部はベース部４２ａとベース部４２ｂとの間にありベース部４２ａとベース部４２ｂとの間に発生した力が伝達されることで検出部が発生する物理量検出情報が変化する構成であれば良く、本実施形態では、例えば振動梁部４１ａ，４１ｂは、可動部１３の延出方向に沿って（Ｙ軸に沿って）、ベース部４２ａからベース部４２ｂまで延出している。振動梁部４１ａ，４１ｂの形状は、例えば、角柱状である。振動梁部４１ａ，４１ｂは、振動梁部４１ａ，４１ｂに設けられた励振電極（図示せず）に駆動信号（交流の電圧）が印加されると、Ｘ軸に沿って、互いに離間または近接するように屈曲振動することができる。
【００５９】
ベース部４２ａ，４２ｂは、振動梁部４１ａ，４１ｂの両端に接続されている。図示の例では、ベース部４２ａは、基部１０の主面１０ａに接合部材６０を介して固定され、ベース部４２ｂは、可動部１３の主面１３ａ（基部１０の主面１０ａと同じ側の主面）に接合部材６０を介して固定されている。より具体的には、ベース部４２ｂを固定するための接合部材６０は、可動部１３の第１固定部１４に設けられている。接合部材６０としては、例えば、低融点ガラス、共晶接合可能なＡｕ／Ｓｎ合金被膜を用いる。
【００６０】
なお、振動梁部４１ａ，４１ｂと、基部１０および可動部１３と、の間には、可動部１３の変位時に、振動梁部４１ａ，４１ｂと、基部１０および可動部１３と、が接触しないように、所定の間隙が設けられている。この間隙は、例えば、接合部材６０の厚みで管理されていてもよい。
【００６１】
また、図示はしないが、可動部１３の主面１３ａであって、平面視おいて接合部材６０と振動梁部４１ａ，４１ｂとの間の位置に、可動部１３をハーフエッチングすることにより形成された凹部が形成されていてもよい。例えば、接合部材６０が所定の位置からはみ出した場合に、該凹部によって接合部材６０を受け止めることができ、接合部材６０が振動梁部４１ａ，４１ｂに付着することを抑制できる。
【００６２】
物理量検出素子４０は、上記のように、２本の振動梁部４１ａ，４１ｂと、一対のベース部４２ａ，４２ｂと、を有している。そのため、物理量検出素子４０を双音叉素子（双音叉型振動素子）と呼ぶことができる。
【００６３】
物理量検出素子４０は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出された水晶基板を、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によってパターニングすることにより形成される。これにより、振動梁部４１ａ，４１ｂおよびベース部４２ａ，４２ｂを、一体的に形成することができる。
【００６４】
なお、物理量検出素子４０の材質は、水晶に限定されるものではなく、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電材料、または酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電体を皮膜として備えたシリコンなどの半導体材料であってもよい。ただし、物理量検出素子４０は、基部１０、可動部１３との線膨張係数との差を小さくすることを考慮すれば、基部１０、可動部１３の材質と同質にすることが望ましい。
【００６５】
物理量検出素子４０のベース部４２ａ上には、例えば、引き出し電極４４ａ，４４ｂが設けられている。引き出し電極４４ａ，４４ｂは、振動梁部４１ａ，４１ｂに設けられた励振電極（図示せず）と電気的に接続されている。
【００６６】
引き出し電極４４ａ，４４ｂは、例えばＡｕ、Ａｌなどの金属ワイヤー４８によって、基部１０の主面１０ａに設けられた接続端子４６ａ，４６ｂと電気的に接続されている。より具体的には、引き出し電極４４ａは、接続端子４６ａと電気的に接続され、引き出し電極４４ｂは、接続端子４６ｂと電気的に接続されている。接続端子４６ａ，４６ｂは、図示しない配線によって、外部接続端子４９ａ，４９ｂと電気的に接続されている。より具体的には、接続端子４６ａは、外部接続端子４９ａと電気的に接続され、接続端子４６ｂは、接続端子４９ｂと電気的に接続されている。外部接続端子４９ａ，４９ｂは、例えば、枠部３０のパッケージなどに実装される側の面（基部１０の主面１０ｂ側の面）であって、平面視においてパッケージ固定部３４と重なる位置に設けられている。
【００６７】
励振電極、引き出し電極４４ａ，４４ｂ、接続端子部４６ａ，４６ｂ、および外部接続端子４９ａ，４９ｂとしては、例えば、Ｃｒ層を下地として、その上にＡｕ層を積層した積層体を用いる。励振電極、引き出し電極４４ａ，４４ｂ、接続端子部４６ａ，４６ｂ、および外部接続端子４９ａ，４９ｂは、例えば、スパッタ法などによって導電層（図示せず）を成膜し、該導電層をパターニングすることによって形成される。
【００６８】
質量部５０，５２，５４，５６は、例えば、接合部材６２を介して、可動部１３の主面１３ａ，１３ｂに固定されている。より具体的には、質量部５０，５２は、主面１３ａに固定され、質量部５４，５６は、主面１３ｂに固定されている。質量部５０，５２，５４，５６の材質としては、例えば、Ｃｕ、Ａｕなどの金属が挙げられる。質量部５０，５２，５４，５６によって、物理量検出デバイス１００に加わる加速度の検出感度を向上させることができる。
【００６９】
質量部５０を固定するための接合部材６２は、可動部１３の第２固定部１６ａに設けれ、質量部５２を固定するための接合部材６２は、可動部１３の第２固定部１６ｂに設けられている。すなわち、質量部５０は、第２固定部１６ａに固定され、質量部５２は、第２固定部１６ｂに固定されている。
【００７０】
接合部材６２としては、例えば、シリコーン樹脂系の熱硬化型接着剤を用いる。接合部材６２は、熱応力抑制の観点から、可動部１３および質量部５０，５２，５４，５６の一部の範囲を接着するように塗布されることが好ましい。
【００７１】
なお、図示はしないが、質量部５４を固定するための接合部材６２は、平面視において第２固定部１６ａと重なる位置に設けられ、質量部５６を固定するための接合部材６２は、平面視において第２固定部１６ｂと重なる位置に設けられていてもよい。
【００７２】
また、図示はしないが、質量部５０，５２は一体的に形成されることにより、１つの質量部を構成していてもよい。この場合、質量部が固定される第２固定部は、１つ設けられる。同様に、質量部５４，５６は一体的に形成されることにより、１つの質量部を構成していてもよい。また、主面１３ｂ側の質量部５４，５６は、設けられていなくてもよい。
【００７３】
次に、物理量検出デバイス１００の動作について説明する。図５および図６は、物理量検出デバイス１００の動作を説明するための断面図である。
【００７４】
図５に示すように、物理量検出デバイス１００に、矢印α１方向の（＋Ｚ方向の）加速度が印加されると、可動部１３には−Ｚ方向に力が作用し、可動部１３は継ぎ手部１２を支点として−Ｚ方向に変位する。これにより、物理量検出素子４０には、Ｙ軸に沿ってベース部４２ａとベース部４２ｂとが互いに離れる方向の力が加わり、振動梁部４１ａ，４１ｂには引っ張り応力が生じる。そのため、振動梁部４１ａ，４１ｂの振動周波数（共振周波数）は、高くなる。
【００７５】
一方、図６に示すように、物理量検出デバイス１００に、矢印α２方向の（−Ｚ方向の）加速度が印加されると、可動部１３には＋Ｚ方向に力が作用し、可動部１３は、継ぎ手部１２を支点として＋Ｚ方向に変位する。これにより、物理量検出素子４０には、Ｙ軸に沿って基部４２ａと基部４２ｂとが互いに近づく方向の力が加わり、振動梁部４１ａ，４１ｂには圧縮応力が生じる。そのため、振動梁部４１ａ，４１ｂの共振周波数は、低くなる。
【００７６】
物理量検出デバイス１００では、上記のような物理量検出素子４０の共振周波数の変化を検出している。より具体的には、物理量検出デバイス１００に加わる加速度は、上記の検出された共振周波数の変化の割合に応じて、ルックアップテーブルなどによって定められた数値に変換することで導出される。
【００７７】
なお、物理量検出デバイス１００を傾斜計に用いた場合には、傾斜の姿勢の変化に応じて、傾斜計に対する重力加速度が加わる方向が変化し、振動梁部４１ａ，４１ｂに引っ張り応力や圧縮応力が生じる。そして、振動梁部４１ａ，４１ｂの共振周波数が変化する。
【００７８】
また、上記の例では、物理量検出素子４０として、いわゆる双音叉素子を用いた例について説明したが、可動部１３の変位に応じて共振周波数が変化すれば、物理量検出素子４０の形態は、特に限定されない。また、上記の例では、物理量検出素子４０は、可動部１３の主面１３ａ側に設けられていたが、物理量検出素子４０は、主面１３ａ側および主面１３ｂ側の両面に設けられていてもよい。
【００７９】
第１の実施形態に係る物理量検出デバイス１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００８０】
物理量検出デバイス１００によれば、可動部１３は、物理量検出素子４０が固定される第１固定部１４と、質量部５０が固定される第２固定部１６ａと、を結ぶ線分Ｌ１と交差する切り欠き部２０ａを有している。さらに、可動部１３は、物理量検出素子４０が固定される第１固定部１４と、質量部５２が固定される第２固定部１６ｂと、を結ぶ線分Ｌ２と交差する切り欠き部２０ｂを有している。そのため、可動部１３と質量部５０，５２との熱膨張係数の差に起因して、可動部１３に（第２固定部１６ａ，１６ｂに）応力が生じたとしても、切り欠き部２０ａ，２０ｂによって、該応力が第１固定部１４に伝達されることを抑制できる。すなわち、該応力が物理量検出素子４０に伝達することを抑制できる。その結果、物理量検出デバイス１００は、高い検出感度を有することができる。また、熱膨張係数の差に起因する応力が物理量検出素子４０に伝達することを抑制できるので、物理量検出デバイス１００は、良好な温度特性を有することができる。
【００８１】
物理量検出デバイス１００によれば、切り欠き部２０ａ，２０ｂは、可動部１３の一方の主面１３ａから他方１３ｂまで貫通して形成されている。そのため、例えば、切り欠き部が有底である場合に比べて、応力（可動部１３と質量部５０，５２との熱膨張係数の差に起因する応力）が物理量検出素子４０に伝達することを抑制できる。
【００８２】
物理量検出デバイス１００によれば、切り欠き部２０ａ，２０ｂは、物理量検出素子４０と重ならない位置に設けられている。そのため、物理量検出デバイス１００では、切り欠き部２０ａ，２０ｂによって物理量検出素子４０の感度が低下することを抑制できる。
【００８３】
物理量検出デバイス１００によれば、接合部材６２として熱硬化型接着剤を用いた場合、熱硬化型接着剤が硬化して収縮することにより、可動部１３に（第２固定部１６ａ，１６ｂに）応力が生じることがあるが、切り欠き部２０ａ，２０ｂによって、該応力が第１固定部１４を介して物理量検出デバイス４０に伝達されることを抑制できる。
【００８４】
なお、図示はしないが、パッケージ固定部３４は、２つ以上（例えば４つ）設けられ、物理量検出デバイス１００の重心は、４つのパッケージ固定部に囲まれた範囲内に位置していてもよい。これにより、物理量検出デバイス１００は、いずれかの方向に傾くことなく（捻じれることなく）安定した姿勢で、パッケージなどの外部部材に固定されることができる。例えば、加速度が印加されて可動部が変位した際に、物理量検出デバイスに捻じれが生じると、加速度の検出感度が低下してしまうという問題がある。また、捻じれによって物理量検出デバイスに破損が生じ、信頼性が低下してしまうという問題がある。重心が複数の（例えば４つの）パッケージ固定部に囲まれた範囲内に位置する物理量検出デバイス１００では、上述のように捻じれを抑制できるので、このような問題を解消することができる。
【００８５】
１．２．  変形例
１．２．１．  第１変形例
次に、第１の実施形態の第１変形例に係る物理量検出デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図７は、第１の実施形態の第１変形例に係る物理量検出デバイス１１０を模式的に示す断面図であって、図４に対応している。
【００８６】
以下、物理量検出デバイス１１０において、上述した物理量検出デバイス１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８７】
物理量検出デバイス１００の例では、図４に示すように、切り欠き部２０ａ，２０ｂは、可動部１３の一方の主面１３ａから他方の主面１３ｂまで貫通して形成されていた。
【００８８】
これに対し、物理量検出デバイス１１０では、図７に示すように、切り欠き部２０ａ，２０ｂは、可動部１３の一方の主面１３ａから他方の主面１３ｂまで貫通しておらず、有底である。すなわち、切り欠き部２０ａ，２０ｂは、底を有することができる。図示の例では、切り欠き部２０ａ，２０ｂは、主面１３ａ側に形成され、主面１３ａと反対側の主面１３ｂには、有底の切り欠き部２１ａ，２１ｂが形成されている。
【００８９】
切り欠き部２１ａ，２１ｂは、切り欠き部２０ａ，２０ｂと同じ形状であって、平面視において、切り欠き部２０ａ，２０ｂと重なる位置に設けられていてもよい。なお、図示はしないが、主面１３ｂ側の切り欠き部２１ａ，２１ｂは、設けられていなくてもよい。
【００９０】
物理量検出デバイス１１０によれば、切り欠き部２０ａ，２０ｂは、有底であるので、物理量検出デバイス１００に比べて、可動部１３の剛性を高くすることができる。そのため、物理量検出デバイス１１０に加速度が印加された場合に、可動部１３は、より捻じれることなく安定して動作することができる。
【００９１】
１．２．２．  第２変形例
次に、第１の実施形態の第２変形例に係る物理量検出デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図８は、第１の実施形態の第２変形例に係る物理量検出デバイス１２０を模式的に示す平面図である。
【００９２】
以下、物理量検出デバイス１２０において、上述した物理量検出デバイス１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９３】
物理量検出デバイス１００の例では、図２に示すように、切り欠き部２０ａ，２０ｂは、可動部１３の側面１３ｅからＹ軸に沿って継ぎ手部１２側に延出された形状であった。
【００９４】
これに対し、物理量検出デバイス１２０では、図８に示すように、切り欠き部２０ａは、側面１３ｅからＹ軸に沿って継ぎ手部１２側に延出された部分と、該部分からＸ軸に沿って側面１３ｃ側に延出された部分と、を有する形状である。切り欠き部２０ｂは、側面１３ｅからＹ軸に沿って継ぎ手部１２側に延出された部分と、該部分からＸ軸に沿って側面１３ｄ側に延出された部分と、を有する形状である。すなわち、切り欠き部２０ａ，２０ｂは、略Ｌ字状の平面形状を有している。
【００９５】
物理量検出デバイス１２０によれば、物理量検出デバイス１００と同様に、切り欠き部２０ａ，２０ｂによって、応力が物理量検出素子４０に伝達することを抑制できる。
【００９６】
なお、切り欠き部２０ａ，２０ｂは、物理量検出素子４０と重ならないように線分Ｌ１，Ｌ２と交差して設けられ、かつ継ぎ手部１２と離間していれば、その形状は、特に限定されない。
【００９７】
１．２．３．  第３変形例
次に、第１の実施形態の第３変形例に係る物理量検出デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図９は、第１の実施形態の第３変形例に係る物理量検出デバイス１３０を模式的に示す平面図である。
【００９８】
以下、物理量検出デバイス１３０において、上述した物理量検出デバイス１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９９】
物理量検出デバイス１３０では、図９に示すように、可動部１３は、開口部２４ａ，２４ｂを有している。この点において、物理量検出デバイス１３０は、図２に示す物理量検出デバイス１００と異なる。
【０１００】
開口部２４ａは、少なくとも一部が可動部１３の第２脚部１７ａに設けられている。図示の例では、開口部２４ａは、完全に第２脚部１７ａ内に設けられている。開口部２４ａは、第２固定部１６ａと離間して設けられ、第２固定部１６ａよりも、継ぎ手部１２側であって、第１領域１５側（切り欠き部２０ａ側）に形成されている。
【０１０１】
第２脚部１７ａは、開口部２４ａと切り欠き部２０ａとの間に設けられた第１梁部１８ａと、開口部２４ａと間隙３２ａの間に設けられた第２梁部１９ａと、を有することができる。第２梁部１９ａは、開口部２４ａと、可動部１３の側面１３ｃ（可動部１３の平面視においてＹ軸に沿う側面（可動部１３の回転軸方向と交差する方向に沿う側面））との間に設けられているともいえる。梁部１８ａ，１９ａは、Ｙ軸に沿って設けられ、第２梁部１９ａのＹ軸方向の長さＡ２は、第１梁部１８ａのＹ軸方向の長さＡ１よりも短い。梁部１８ａ，１９ａは、例えば、第２脚部１７ａの根元の部分であって、一定の幅を有する部分（Ｘ軸方向の長さが一定な部分）である。図示の例では、第２固定部１６ａは、切り欠き部２０ａ側よりも間隙３２ａ側に設けられている。すなわち、第２固定部１６ａは、Ｘ軸に沿って第１梁部１８ａよりも第２梁部１９ａ側に設けられている。
【０１０２】
第２梁部１９ａのＹ軸方向の長さＡ２は、第１梁部１８ａのＹ軸方向の長さＡ１よりも短いため、第２梁部１９ａの剛性は、第１梁部１８ａの剛性よりも高い。すなわち、第１梁部１８ａの剛性は、第２梁部１９ａの剛性よりも低く、第２脚部１７ａには、第２固定部１６ａよりも継ぎ手部１２側において、Ｘ軸に沿って（可動部１３の回転軸方向に沿って）剛性の差がある。
【０１０３】
開口部２４ｂは、少なくとも一部が可動部１３の第２脚部１７ｂに設けられている。図示の例では、開口部２４ｂは、完全に第２脚部１７ｂ内に設けられている。開口部２４ｂは、第２固定部１６ｂと離間して設けられ、第２固定部１６ｂよりも、継ぎ手部１２側であって、第１領域１５側（切り欠き部２０ｂ側）に形成されている。
【０１０４】
第２脚部１７ｂは、開口部２４ｂと切り欠き部２０ｂとの間に設けられた第１梁部１８ｂと、開口部２４ｂと間隙３２ｂとの間に設けられた第２梁部１９ｂと、を有することができる。第２梁部１９ｂは、開口部２４ｂと、可動部１３の側面１３ｄ（可動部１３の平面視においてＹ軸に沿う側面）との間に設けられているともいえる。梁部１８ｂ，１９ｂは、Ｙ軸に沿って設けられ、第２梁部１９ｂのＹ軸方向の長さＢ２は、第１梁部１８ｂのＹ軸方向の長さＢ１よりも短い。梁部１８ｂ，１９ｂは、例えば、第２脚部１７ｂの根元の部分であって、一定の幅を有する部分（Ｘ軸方向の長さが一定な部分）である。図示の例では、第２固定部１６ｂは、切り欠き部２０ｂ側よりも間隙３２ｂ側に設けられている。すなわち、第２固定部１６ｂは、Ｘ軸に沿って第１梁部１８ｂよりも第２梁部１９ｂ側に設けられている。
【０１０５】
第２梁部１９ｂのＹ軸方向の長さＢ２は、第１梁部１８ｂのＹ軸方向の長さＢ１よりも短いため、第２梁部１９ｂの剛性は、第１梁部１８ｂの剛性よりも高い。すなわち、第１梁部１８ｂの剛性は、第２梁部１９ｂの剛性よりも低く、第２脚部１７ｂには、第２固定部１６ｂよりも継ぎ手部１２側において、Ｘ軸に沿って剛性の差がある。
【０１０６】
物理量検出デバイス１３０によれば、可動部１３と質量部５０，５２との熱膨張係数の差に起因して、可動部１３に（第２固定部１６ａ，１６ｂに）応力が生じたとしても、開口部２４ａ，２４ｂによって、該応力が第１固定部１４に伝達されることを、よりいっそう抑制できる。すなわち、応力が物理量検出素子４０に伝達することを、よりいっそう抑制できる。
【０１０７】
物理量検出デバイス１３０によれば、開口部２４ａと間隙３２ａと間の第２梁部１９ａは、開口部２４ａと切り欠き部２０ａと間の第１梁部１８ａよりも、Ｙ軸方向の長さが短い。同様に、開口部２４ｂと間隙３２ｂと間の第２梁部１９ｂは、開口部２４ｂと切り欠き部２０ｂと間の第１梁部１８ｂよりも、Ｙ軸方向の長さが短い。そのため、第２梁部１９ａの剛性は、第１梁部１８ａの剛性よりも高く、第２梁部１９ｂの剛性は、第１梁部１８ｂの剛性よりも高い。したがって、特に、質量部５０が固定される第２固定部１６ａを、切り欠き部２０ａ側よりも間隙３２ａ側に形成し、質量部５２が固定される第２固定部１６ｂを、切り欠き部２０ｂ側よりも間隙３２ｂ側に形成した場合に、物理量検出デバイス１３０では、可動部１３の第２固定部１６ａ，１６ｂ近傍の剛性を高めることができる。これにより、可動部１３に生じる捻じれを抑制でき、加速度の検出感度が低下することを抑制できる。すなわち、加速度検出時、傾斜角検出時などの時に、より効果的に捻じれを抑圧するには、例えば図９に示すように第２固定部１６ａ，１６ｂを、可動部１３の回転軸に沿って（Ｘ軸に沿って）それぞれ第１梁部１８ａ，１８ｂよりも第２梁部１９ａ，１９ｂに近づける方が望ましい。
【０１０８】
ここで、一般的に、質量部が固定される固定部近傍の可動部は、加速度が印加されて可動部が変位した際に、質量部によって捻じれが生じやすい。可動部に捻じれが生じると、加速度の検出感度が低下するという問題が生じる場合がある。
【０１０９】
しかしながら、物理量検出デバイス１３０では、上述のように、第２梁部１９ａ，１９ｂは、第１梁部１８ａ，１８ｂよりもＹ軸方向の長さが短いので、例えば第２梁部が第１梁部よりもＹ軸方向の長さが長い場合に比べて、第２梁部１９ａ，１９ｂの剛性を高くすることができる。そのため、例えば図９に示すように、第２固定部１６ａ，１６ｂを、Ｘ軸に沿ってそれぞれ第１梁部１８ａ，１８ｂよりも第２梁部１９ａ，１９ｂに近づけた場合に、可動部１３の第２固定部１６ａ，１６ｂ近傍の剛性を高くすることができる。その結果、可動部１３に捻じれが生じることを抑制できる。
【０１１０】
また、例えば図９に示すように、第２固定部１６ａ，１６ｂを、Ｘ軸に沿ってそれぞれ第１梁部１８ａ，１８ｂよりも第２梁部１９ａ，１９ｂに近づけた場合に、第２梁部１９ａ，１９ｂのＹ軸方向の長さを第１梁部１８ａ，１８ｂのＹ軸方向の長さよりも短くした分、第２固定部１６ａ，１６ｂの固定面積を広く構成することができるので、質量部５０，５２を強固に保持することができる。
【０１１１】
なお、開口部２４ａ，２４ｂは、可動部１３の一方の主面１３ａから他方の主面１３ｂまで貫通して設けられていてもよい。これにより、物理量検出素子４０に応力が伝達することをより確実に抑制することができる。または、開口部２４ａ，２４ｂは、主面１３ａから他方の主面１３ｂまで貫通しておらず有底であってもよい。これにより、可動部１３の剛性をより高めることができる。
【０１１２】
また、開口部２４ａ，２４ｂは、線分Ｌ１，Ｌ２と離間して設けられていてもよく、線分Ｌ１，Ｌ２と交差して設けられていてもよい。
【０１１３】
２．  第２の実施形態
２．１．  物理量検出デバイス
次に、第２の実施形態に係る物理量検出デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図１０は、第２の実施形態に係る物理量検出デバイス２００を模式的に示す斜視図である。図１１は、第２の実施形態に係る物理量検出デバイス２００を模式的に示す平面図である。図１２は、第２の実施形態に係る物理量検出デバイス２００を模式的に示す図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。なお、便宜上、図１１および後述する図１４では、質量部５０，５２，５４，５６を透視して図示している。また、図１２では、可動部１３のみについて図示している。
【０１１４】
以下、物理量検出デバイス２００において、上述した物理量検出デバイス１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１１５】
物理量検出デバイス１００の例では、図２に示すように、可動部１３は、線分Ｌ１，Ｌ２と交差する切り欠き部２０ａ，２０ｂを有していた。
【０１１６】
これに対し、物理量検出デバイス２００では、図１０および図１１に示すように、可動部１３は、線分Ｌ１，Ｌ２と交差する穴部２２２ａ，２２２ｂを有している。より具体的には、穴部２２２ａは、線分Ｌ１と交差し、穴部２２２ｂは、線分Ｌ２と交差している。
【０１１７】
穴部２２２ａ，２２２ｂは、可動部１３の側面１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ、および継ぎ手部１２と離間している。穴部２２２ａ，２２２ｂは、平面視において、物理量検出素子４０と重ならない位置に設けられている。穴部２２２ａ，２２２ｂの形状は、特に限定されないが、図示の例では、矩形である。穴部２２２ａ，２２２ｂは、図１２に示すように、可動部１３の一方の主面１３ａから他方の主面１３ｂまで貫通して設けられている。
【０１１８】
第２の実施形態に係る物理量検出デバイス２００は、例えば、以下の特徴を有する。
【０１１９】
物理量検出デバイス２００によれば、可動部１３と質量部５０，５２との熱膨張係数の差に起因して、可動部１３に（第２固定部１６ａ，１６ｂに）応力が生じたとしても、穴部２２２ａ，２２２ｂによって、該応力が第１固定部１４に伝達されることを抑制できる。すなわち、物理量検出デバイス１００と同様に、応力が物理量検出素子４０に伝達することを抑制できる。その結果、物理量検出デバイス２００は、高い検出感度を有することができる。
【０１２０】
物理量検出デバイス２００によれば、穴部２２２ａ，２２２ｂは、可動部１３の一方の主面１３ａから他方１３ｂまで貫通して形成されている。そのため、例えば、穴部が有底である場合に比べて、応力（可動部１３と質量部５０，５２との熱膨張係数の差に起因する応力）が物理量検出素子４０に伝達することを抑制できる。
【０１２１】
物理量検出デバイス２００によれば、穴部２２２ａ，２２２ｂは、物理量検出素子４０と重ならない位置に設けられている。そのため、物理量検出デバイス２００では、穴部２２２ａ，２２２ｂによって物理量検出素子４０の感度が低下することを抑制できる。
【０１２２】
２．２．  変形例
２．２．１．  第１変形例
次に、第２の実施形態の第１変形例に係る物理量検出デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図１３は、第２の実施形態の第１変形例に係る物理量検出デバイス２１０を模式的に示す断面図であって、図１２に対応している。
【０１２３】
以下、物理量検出デバイス２１０において、上述した物理量検出デバイス２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１２４】
物理量検出デバイス２００の例では、図１２に示すように、穴部２２２ａ，２２２ｂは、可動部１３の一方の主面１３ａから他方の主面１３ｂまで貫通して形成されていた。
【０１２５】
これに対し、物理量検出デバイス２１０では、図１３に示すように、穴部２２２ａ，２２２ｂは、可動部１３の一方の主面１３ａから他方の主面１３ｂまで貫通しておらず、有底である。すなわち、穴部２２２ａ，２２２ｂは、底を有することができる。図示の例では、穴部２２２ａ，２２２ｂは、主面１３ａ側に形成され、主面１３ａと反対側の主面１３ｂには、有底の穴部２２３ａ，２２３ｂが形成されている。
【０１２６】
穴部２２３ａ，２２３ｂは、穴部２２２ａ，２２２ｂと同じ形状であって、平面視において、穴部２２２ａ，２２２ｂと重なる位置に設けられていてもよい。なお、図示はしないが、主面１３ｂ側の穴部２２３ａ，２２３ｂは、設けられていなくてもよい。
【０１２７】
物理量検出デバイス２１０によれば、穴部２２３ａ，２２３ｂは、有底であるので、物理量検出デバイス２００に比べて、可動部１３の剛性を高くすることができる。そのため、物理量検出デバイス２１０に加速度が印加された場合に、可動部１３は、より捻じれることなく安定して動作することができる。
【０１２８】
２．２．２．  第２変形例
次に、第２の実施形態の第２変形例に係る物理量検出デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図１４は、第２の実施形態の第２変形例に係る物理量検出デバイス２２０を模式的に示す平面図である。
【０１２９】
以下、物理量検出デバイス２２０において、上述した物理量検出デバイス２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１３０】
物理量検出デバイス２２０では、図１４に示すように、可動部１３は、複数の開口部２２４ａ，２２４ｂを有している。この点において、物理量検出デバイス２１０は、図１１に示す物理量検出デバイス２００と異なる。
【０１３１】
物理量検出デバイス２２０では、第２固定部１６ａは、線分Ｌ１と交差する穴部２２２ａ、および複数の開口部２２４ａに囲まれている。可動部１３は、穴部２２２ａおよび複数の開口部２２４ａによって形状が規定された支持部２２６ａを有する。支持部２２６ａは、隣り合う開口部２２４ａの間、および開口部２２４ａと穴部２２２ａとの間に設けられている。第２固定部１６ａは、支持部２２６ａに支持されている。図示の例では、開口部２２４ａは、３つ設けられ、支持部２２６ａは、４つ設けられている。
【０１３２】
第２固定部１６ｂは、線分Ｌ２と交差する穴部２２２ｂ、および複数の開口部２２４ｂに囲まれている。可動部１３は、穴部２２２ｂおよび複数の開口部２２４ｂによって形状が規定された支持部２２６ｂを有する。支持部２２６ｂは、隣り合う開口部２２４ｂの間、および開口部２２４ｂと穴部２２２ｂとの間に設けられている。第２固定部１６ｂは、支持部２２６ｂに支持されている。図示の例では、開口部２２４ｂは、３つ設けられ、支持部２２６ｂは、４つ設けられている。
【０１３３】
開口部２２４ａ，２２４ｂは、可動部１３の側面１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ、および継ぎ手部１２と離間し、平面視において、物理量検出素子４０と重ならない位置に形成されている。開口部２２４ａ，２２４ｂは、可動部１３の一方の主面１３ａから他方の主面１３ｂまで貫通して設けられていてもよいし、主面１３ａから他方の主面１３ｂまで貫通しておらず有底であってもよい。
【０１３４】
支持部２２６ａ，２２６ｂは、屈曲した形状である。支持部２２６ａ，２２６ｂは、弾性を有していてもよい。
【０１３５】
物理量検出デバイス２２０によれば、可動部１３と質量部５０，５２との熱膨張係数の差に起因して、可動部１３に（第２固定部１６ａ，１６ｂに）応力が生じたとしても、第２固定部１６ａ，１６ｂは、複数の開口部２２４ａ，２２４ｂによって囲まれているため、該応力が第１固定部１４に伝達されることを、よりいっそう抑制できる。
【０１３６】
物理量検出デバイス２２０によれば、第２固定部１６ａ，１６ｂは、屈曲した形状を有する支持部２２６ａ，２２６ｂによって支持されている。支持部２２６ａ，２２６ｂは、弾性を有することができる。そのため、可動部１３と質量部５０，５２との熱膨張係数の差に起因して、可動部１３に（第２固定部１６ａ，１６ｂに）応力が生じたとしても、該応力が第１固定部１４に伝達される前に、支持部２２６ａ，２２６ｂによって該応力を緩和することができる。
【０１３７】
なお、第２固定部１６ａ，１６ｂには、可動部１３をハーフエッチングすることにより形成された凹部が形成されていてもよい。そして、該凹部内に接合部材６２が配置されていてもよい。これにより、接合部材６２が所定の位置からはみ出すことを抑制できる。
【０１３８】
２．２．３．  第３変形例
次に、第２の実施形態の第３変形例に係る物理量検出デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図１５は、第２の実施形態の第３変形例に係る物理量検出デバイス２３０を模式的に示す平面図である。
【０１３９】
以下、物理量検出デバイス２３０において、上述した物理量検出デバイス２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１４０】
物理量検出デバイス２００の例では、図１１に示すように、可動部１３の主面１３ａには、２つの質量部５０，５２が固定されていた。
【０１４１】
これに対し、物理量検出デバイス２３０では、図１５に示すように、可動部１３の主面１３ａには、１つの質量部２５０が固定されている。なお、便宜上、図１５では、質量部２５０を透視して図示している。
【０１４２】
質量部２５０の形状は、特に限定されないが、図示の例では、側面１３ｅ側から、物理量検出素子４０を避けて二股形状で継ぎ手部１２近傍まで延出され、略Ｕ字状の平面形状を有している。質量部２５０の材質としては、例えば、Ｃｕ、Ａｕなどの金属が挙げられる。
【０１４３】
可動部１３は、穴部２２２を有している。穴部２２２は、物理量検出素子４０のベース部４２ｂが接合部材６０を介して固定される第１固定部１４と、質量部２５０が接合部材６２を介して固定される第２固定部１６と、を結ぶ線分Ｌ３（仮想の線分Ｌ３）と交差して設けられている。より具体的には、線分Ｌ３は、第１固定部１４の中心Ｏ１と、第２固定部１６の中心Ｏ４と、を結ぶ線分である。
【０１４４】
穴部２２２は、可動部１３の側面１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ、および継ぎ手部１２と離間し、平面視において、物理量検出素子４０と重ならない位置に形成されている。穴部２２２の平面形状は、特に限定されないが、図示の例では、側面１３ｅ側から、物理量検出素子４０のベース部４２ｂを避けて二股形状で振動梁部４１ａ，４１ｂ近傍まで延出された形状である。
【０１４５】
物理量検出デバイス２３０によれば、物理量検出デバイス２００と同様に、応力が物理量検出素子４０に伝達することを抑制できる。
【０１４６】
なお、図示はしないが、可動部１３の主面１３ｂ（主面１３ａと反対側の主面）には、質量部２５０と同じ形状の質量部が固定されていてもよい。
【０１４７】
また、穴部２２０は、可動部１３の一方の主面１３ａから他方の主面１３ｂまで貫通して設けられていてもよいし、主面１３ａから他方の主面１３ｂまで貫通しておらず有底のであってもよい。
【０１４８】
３．  第３の実施形態
次に、第３の実施形態に係る物理量検出器について、図面を参照しながら説明する。図１６は、第３の実施形態に係る物理量検出器３００を模式的に示す平面図である。図１７は、第３の実施形態に係る物理量検出器３００を模式的に示す図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図である。なお、便宜上、図１６では、質量部５０，５２，５４，５６を透視して図示している。
【０１４９】
物理量検出器３００は、図１６および図１７に示すように、本発明に係る物理量検出デバイスと、パッケージ３１０と、を含む。以下では、本発明に係る物理量検出デバイスとして、物理量検出デバイス１００を用いた例について説明する。
【０１５０】
パッケージ３１０は、物理量検出デバイス１００を収容している。パッケージ３１０は、パッケージベース３２０と、リッド３３０と、を有することができる。なお、図１６では、便宜上、リッド３３０の図示を省略している。
【０１５１】
パッケージベース３２０には、凹部３２１が形成され、凹部３２１内に物理量検出デバイス１００が配置されている。パッケージベース３２０の平面形状は、凹部３２１内に物理量検出デバイス１００を配置することができれば、特に限定されない。パッケージベース３２０としては、例えば、セラミックグリーンシートを成形して積層し焼成した酸化アルミニウム質焼結体、水晶、ガラス、シリコンなどの材料を用いる。
【０１５２】
パッケージベース３２０は、パッケージベース３２０の内底面（凹部の内側の底面）３２２から、リッド３３０側に突出した段差部３２３を有することができる。段差部３２３は、例えば、凹部３２１の内壁に沿って設けられている。段差部３２３には、内部端子３４０，３４２が設けられている。
【０１５３】
内部端子３４０，３４２は、物理量検出デバイス１００の枠部３０に設けられた外部接続端子４９ａ，４９ｂと対向する位置（平面視において重なる位置）に設けられている。例えば、外部接続端子４９ａは、内部端子３４０と電気的に接続され、外部接続端子４９ｂは、内部端子３４２と電気的に接続されている。
【０１５４】
パッケージベース３２０の外底面（内底面３２２と反対側の面）３２４には、電子機器などの外部部材に実装される際に用いられる外部端子３４４，３４６が設けられている。外部端子３４４，３４６は、図示しない内部配線を介して内部端子３４０，３４２と電気的に接続されている。例えば、外部端子３４４は、内部端子３４０と電気的に接続され、外部端子３４６は、内部端子３４２と電気的に接続されている。
【０１５５】
内部端子３４０，３４２および外部端子３４４，３４６は、Ｗなどのメタライス層に、Ｎｉ、Ａｕなどの皮膜をめっきなどの方法により積層した金属膜からなる。
【０１５６】
パッケージベース３２０には、凹部３２１の底部にパッケージ３１０の内部（キャビティー）を封止する封止部３５０が設けられている。封止部３５０は、パッケージベース３２０に形成された貫通孔３２５内に配置されている。貫通孔３２５は、外底面３２４から内底面３２２まで貫通している。図示の例では、貫通孔３２５は、外底面３２４側の孔径が内底面３２２側の孔径より大きい段付きの形状を有している。封止部３５０は、貫通孔３２５に、例えば、Ａｕ／Ｇｅ合金、はんだなどからなる封止材を配置し、加熱溶融後、固化させることで形成される。封止部３５０は、パッケージ３１０の内部を気密に封止する構成である。
【０１５７】
枠部３０のパッケージ固定部３４は、接合部材６４を介して、パッケージベース３２０の段差部３２３に固定されている。これにより、物理量検出デバイス１００は、パッケージベース３２０に実装され、パッケージ３１０内に収容される。
【０１５８】
パッケージ固定部３４が段差部３２３に固定されることにより、パッケージ固定部３４に設けられた外部接続端子４９ａ，４９ｂと、段差部３２３に設けられた内部端子３４０，３４２とは、接合部材６４を介して、電気的に接続される。接合部材６４としては、例えば、金属フィラーなどの導電性物質が混合されたシリコーン樹脂系の導電性接着剤を用いる。
【０１５９】
リッド３３０は、パッケージベース３２０の凹部３２１を覆って設けられている。リッド３３０の形状は、例えば、板状である。リッド３３０としては、例えば、パッケージベース３２０と同じ材料や、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼などの金属を用いる。リッド３３０は、例えば、シームリング、低融点ガラス、接着剤などの接合部材３３２を介して、パッケージベース３１０に接合されている。
【０１６０】
リッド３３０をパッケージベース３１０接合した後、パッケージ３１０の内部が減圧された状態（真空度の高い状態）で、貫通孔３２５内に封止材を配置し、加熱溶融後、固化させて封止部３５０を形成することにより、パッケージ３１０内を気密に封止することができる。パッケージ３１０の内部は、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填されていてもよい。
【０１６１】
物理量検出器３００において、外部端子３４４，３４６、内部端子３４０，３４２、外部接続端子４９ａ，４９ｂ、接続端子４６ａ，４６ｂなどを経由して、物理量検出素子４０の励振電極に駆動信号がされると、物理量検出素子４０の振動梁部４１ａ，４１ｂは、所定の周波数で振動（共振）する。そして、物理量検出器３００は、印加される加速度に応じて変化する物理量検出素子４０の共振周波数を出力信号として、出力することができる。
【０１６２】
物理量検出器３００によれば、応力が物理量検出素子４０に伝達することを抑制できる物理量検出デバイス１００を含む。そのため、物理量検出器３００は、高い検出感度を有することができる。
【０１６３】
なお、図示はしないが、物理量検出デバイス１００が配置される凹部は、パッケージベース３２０およびリッド３３０の両方に形成されていてもよいし、リッド３３０にのみ形成されていてもよい。
【０１６４】
４．  第４の実施形態
次に、第４の実施形態に係る電子機器について説明する。以下では、第４の実施形態に係る電子機器として、本発明に係る物理検出デバイス（以下の例では物理検出デバイス１００）を含む傾斜計について、図面を参照しながら説明する。図１８は、第４の実施形態に係る傾斜計４００を模式的に示す斜視図である。
【０１６５】
傾斜計４００は、図１８に示すように、物理量検出デバイス１００を、傾斜センサーとして含んでいる。
【０１６６】
傾斜計４００は、例えば、山の斜面、道路の法面、盛土の擁壁面などの被計測場所に設置される。傾斜計４００は、外部からケーブル４１０を介して電源が供給され、または電源を内蔵し、図示しない駆動回路によって物理量検出デバイス１００に駆動信号が送られている。
【０１６７】
そして、傾斜計４００は、図示しない検出回路によって、物理量検出デバイス１００に加わる重力加速度に応じて変化する共振周波数から、傾斜計４００の姿勢の変化（傾斜計４００に対する重力加速度が加わる方向の変化）を検出し、それを角度に換算して、例えば、無線などで基地局にデータ転送する。これにより、傾斜計４００は、異常の早期発見に貢献することができる。
【０１６８】
傾斜計４００によれば、応力が物理量検出素子４０に伝達することを抑制できる物理量検出デバイス１００を含む。そのため、傾斜計４００は、高い検出感度を有することができる。
【０１６９】
本発明に係る物理量検出デバイスは、上記の傾斜計に限らず、地震計、ナビゲーション装置、姿勢制御装置、ゲームコントローラー、携帯電話などの加速度センサー、傾斜センサーなどとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記実施形態および変形例で説明した効果を奏する電子機器を提供することができる。
【０１７０】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１７１】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１７２】
１０  基部、１０ａ，１０ｂ  主面、１２  継ぎ手部、１２ａ，１２ｂ  溝部、
１３  可動部、１３ａ，１３ｂ  主面、１３ｃ〜１３ｅ  側面、１４  第１固定部、
１５  第１脚部、１６，１６ａ，１６ｂ  第２固定部、１７ａ，１７ｂ  第２脚部、
１８ａ，１８ｂ  第１梁部、１９ａ，１９ｂ  第２梁部、２０ａ，２０ｂ  切り欠き部、
２１ａ，２１ｂ  切り欠き部、２４ａ，２４ｂ  開口部、３０  枠部、
３１ａ〜３１ｃ  延出部、３２ａ〜３２ｃ  間隙、３４  パッケージ固定部、
４０  物理量検出素子、４１ａ，４１ｂ  振動梁部、４２ａ，４２ｂ  ベース部、
４４ａ，４４ｂ  引き出し電極、４６ａ，４６ｂ  接続端子、４８  ワイヤー、
４９ａ，４９ｂ  外部接続端子、５０〜５６  質量部、６０〜６４  接合部材、
１００〜１３０  物理量検出デバイス、２００〜２３０  物理量検出デバイス、
２２２，２２２ａ，２２２ｂ  穴部、２２３ａ，２２３ｂ  穴部、
２２４ａ，２２４ｂ  開口部、２２６ａ，２２６ｂ  支持部、２５０  質量部、
３００  物理量検出器、３１０  パッケージ、３２０  パッケージベース、
３２１  凹部、３２２  内底面、３２３  段差部、３２４  外底面、３２５  貫通孔、
３３０  リッド、３３２  接合部材、３４０，３４２  内部端子、
３４４，３４６  外部端子、３５０  封止部、４００  傾斜計、４１０  ケーブル
【図１】
2013122375.tif 000003
【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１３】
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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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