(57)【要約】【課題】振動腕の側面上の電極膜を分割して電極を形成する場合の、露光処理を容易に行うことが可能な振動素子を提供する。【解決手段】基部１１０の一端から延出している駆動振動腕１２０，１３０を備え、駆動振動腕１２０，１３０は、表面１０３ｃと、表面１０３ｃと反対側に設けられた裏面１０３ｄと、表面１０３ｃと裏面１０３ｄとを接続する側面１０３ｈとを備え、側面１０３ｈの少なくとも一部には、表面１０３ｃ側に露出する傾斜部が設けられ、該傾斜部の内に設けられた電極分割部１０３ｍによって、２分割された第１駆動電極１２１ａと第２駆動電極１２２ｂとが配置されている振動素子。【選択図】図１
2016085190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
前記基部から延出している振動腕と、を備え、
前記振動腕は、表面および前記表面と反対側の裏面に設けられた溝と、前記表面と前記裏面とを接続する側面に設けられた側面電極と、前記溝に設けられた溝電極と、を有し、
前記表面側から見た平面視で、前記側面の少なくとも一部には、前記表面側に露出する傾斜部を有し、
前記側面電極は、前記傾斜部で分割されていることを特徴とする振動素子。
【請求項２】
請求項１に記載の振動素子において、
前記振動腕は、駆動振動腕および検出振動腕を含み、
前記検出振動腕には、前記側面電極および前記溝電極として検出電極が設けられていることを特徴とする振動素子。
【請求項３】
請求項２に記載の振動素子において、
前記検出振動腕は、前記基部の一端から延出し、
前記駆動振動腕は、前記基部の前記一端とは反対側の他端から延出していることを特徴とする振動素子。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の振動素子において、
前記基部から延出し、前記検出振動腕または前記駆動振動腕を内側に挟むように位置する一対の調整用振動腕を備えていることを特徴とする振動素子。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の振動素子において、
前記駆動振動腕、前記検出振動腕、および前記調整用振動腕の少なくとも一つの、前記基部と接続する一端とは反対側の他端側に幅広部が設けられていることを特徴とする振動素子。
【請求項６】
基部と、
前記基部から延出している振動腕と、前記振動腕の表面および前記表面と反対側の裏面に設けられた溝と、前記表面と前記裏面とを接続する側面に設けられた側面電極と、前記溝に設けられた溝電極と、を備えている振動素子の製造方法であって、
前記表面側から見た平面視で、前記側面の少なくとも一部が、前記表面側に露出する傾斜部を含む外周形状を形成する外形形成工程と、
前記振動腕の前記表面および前記裏面に前記溝を形成する溝形成工程と、
前記溝に溝電極膜を、および前記側面に側面電極膜を形成する電極膜形成工程と、
前記側面に設けられている前記傾斜部の内で前記側面電極膜を分割し、前記溝の内で前記溝電極膜を分割するする電極分割工程と、を含み、
前記電極分割工程では、前記表面側から光を照射する露光工程を含むフォトリソ技術を用いて前記側面電極膜および前記溝電極膜を分割することを特徴とする振動素子の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の振動素子の製造方法において、
前記外形形成工程では、ドライエッチング法を用いて前記傾斜部を形成することを特徴とする振動素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の振動素子と、
少なくとも前記振動腕を励振させる駆動回路を含む電子部品と、
前記振動素子および前記電子部品の少なくとも一方を収容しているパッケージと、を備えている電子デバイス。
【請求項９】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の振動素子を備えている電子機器。
【請求項１０】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の振動素子を備えている移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動素子、振動素子の製造方法、振動素子を用いた電子デバイス、電子機器、および移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイルコンピューターやＩＣカードなどの小型の情報機器や、携帯電話などの移動体通信機器、および車体制御や自車位置検出、あるいはデジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの振動制御補正機能（所謂手ぶれ補正）などに、振動素子を用いた振動子やジャイロセンサーなどが広く利用されている。例えば、ジャイロセンサーは、ジャイロ素子（ジャイロ振動片）により、物体の揺れや回転などの振動によってジャイロ振動片の一部に発生する電気信号を角速度として検出し、回転角を算出することによって物体の変位を求める。
【０００３】
ジャイロセンサーには、水晶などの圧電体材料により形成されたジャイロ素子が広く用いられている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の振動素子（振動片）は、水晶からなる基部と、基部の一端部から並行させて延伸された一対の検出振動腕および駆動振動腕と、を含む、所謂Ｈ型のジャイロ素子である。このジャイロ素子の検出振動腕には貫通孔が設けられている。そして、貫通孔の二側面および検出振動腕の二側面（外側面）には、分割された検出電極が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の振動素子としてのジャイロ素子では、検出振動腕の表裏面に対して略垂直に形成された貫通孔の二側面および検出振動腕の二側面（外側面）に、分割された検出電極を形成している。分割された検出電極は、例えばフォトリソグラフィー法を用いることにより容易に形成することが可能である。しかしながら、上述のような検出振動腕の表裏面に対して略垂直に形成された側面に分割すべき電極膜が設けられているため、分割部分を形成する露光処理において、検出振動腕の表裏面に対して垂直方向から光を照射する、所謂平面露光のような簡便な製造装置を用いることが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る振動素子は、基部と、前記基部から延出している振動腕と、を備え、前記振動腕は、表面および前記表面と反対側の裏面に設けられた溝と、前記表面と前記裏面とを接続する側面に設けられた側面電極と、前記溝に設けられた溝電極と、を有し、前記表面側から見た平面視で、前記側面の少なくとも一部には、前記表面側に露出する傾斜部を有し、前記側面電極は、前記傾斜部で分割されていることを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、表面側から見た平面視で、分割部が設けられている振動腕の傾斜部が表面側に露出しており、この傾斜部において、側面電極が分割されている。このため、電極を分割するための露光工程において、振動腕の平面方向（表裏面）に向けて露光用の光を照射する、所謂平面露光を用いても、傾斜部に容易に光を照射することができる。このように、傾斜部の露光では、傾斜部に対して平行光を一方向から照射すること、換言すれば、平面露光を用いることができる。したがって、平面露光を用いる簡便な装置を用いることが可能となり、電極を分割するための露光（レジスト露光）を容易に行うことができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に記載の振動素子において、前記振動腕は、駆動振動腕および検出振動腕を含み、前記検出振動腕には、前記側面電極および前記溝電極として検出電極が設けられていることが好ましい。
【００１０】
本適用例によれば、基部の一端から延出した検出振動腕に設けられた検出電極の分割を傾斜部で容易に行うことができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に記載の振動素子において、前記検出振動腕は、前記基部の一端から延出し、前記駆動振動腕は、前記基部の前記一端とは反対側の他端から延出していることが好ましい。
【００１２】
本適用例によれば、検出振動腕と反対側の基部から延出された駆動振動腕が設けられている。このように、駆動振動腕と検出振動腕とが、基部の同一軸方向の両端部からそれぞれ延伸されているので、駆動系と検出系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、角速度の検出感度を安定させることができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に記載の振動素子において、前記基部から延出し、前記検出振動腕または前記駆動振動腕を内側に挟むように位置する一対の調整用振動腕を備えていることが好ましい。
【００１４】
本適用例によれば、前述の適用例に加えて設けられている、漏れ出力を調整するための調整用振動腕の電荷を調整することによって、漏れ振動の電荷をキャンセルすることができ、振動漏れ出力を抑制することができる。その結果、振動特性を安定させることが可能となる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に記載の振動素子において、前記駆動振動腕、前記検出振動腕、および前記調整用振動腕の少なくとも一つの、前記基部と接続する一端とは反対側の他端側に幅広部が設けられていることが好ましい。
【００１６】
本適用例によれば、駆動振動腕、検出振動腕、および調整用振動腕の長さの増大を抑えながら所定の駆動振動や検出振動を得るとともに、漏れ振動を抑制するための調整範囲が広くとれるので、より小型で高感度な特性を有する振動素子を提供することができる。
【００１７】
［適用例６］本適用例に係る振動素子の製造方法は、基部と、前記基部から延出している振動腕と、前記振動腕の表面および前記表面と反対側の裏面に設けられた溝と、前記表面と前記裏面とを接続する側面に設けられた側面電極と、前記溝に設けられた溝電極と、を備えている振動素子の製造方法であって、前記表面側から見た平面視で、前記側面の少なくとも一部が、前記表面側に露出する傾斜部を含む外周形状を形成する外形形成工程と、前記振動腕の前記表面および前記裏面に前記溝を形成する溝形成工程と、前記溝に溝電極膜を、および前記側面に側面電極膜を形成する電極膜形成工程と、前記側面に設けられている前記傾斜部の内で前記側面電極膜を分割し、前記溝の内で前記溝電極膜を分割するする電極分割工程と、を含み、前記電極分割工程では、前記表面側から光を照射する露光工程を含むフォトリソ技術を用いて前記側面電極膜および前記溝電極膜を分割することを特徴とする。
【００１８】
本適用例によれば、振動腕は、表面および表面と反対側の裏面に設けられた溝と、表面と裏面とを接続する側面に設けられた側面電極と、溝に設けられた溝電極とを備えている。また、側面の少なくとも一部には、表面側に露出する傾斜部を含む外周形状を備えている。そして、電極分割工程において、側面電極膜が傾斜部の内で分割され、また溝電極膜が溝の内側で分割される。このように傾斜部の内で側面電極膜を分割することにより、電極分割工程の一工程である露光工程において、振動腕の平面方向（表裏面）に向けて露光用の光を照射する、所謂平面露光を用いても、傾斜部に容易に光を照射することができる。また、同時に、平面露光によって溝の内にも容易に光を照射することができる。このように、傾斜部を含む露光において、傾斜部に対して平行光を一方向から照射する平面露光を用いる簡便な装置を用いることが可能となり、電極を分割するための露光（レジスト露光）を容易に行うことができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例に記載の振動素子の製造方法において、前記外形形成工程では、ドライエッチング法を用いて前記傾斜部を形成することが好ましい。
【００２０】
本適用例によれば、外形形成工程において、振動素子の外形形状の形成を行うとともに、振動腕の傾斜部の形成を、ドライエッチング法を用いて行うことができる。これにより、新たな工程を設けることもなく、容易に振動腕の傾斜部を形成することができる。
【００２１】
［適用例８］本適用例に係る電子デバイスは、上記適用例のいずれか一例に記載の振動素子と、少なくとも前記振動腕を励振させる駆動回路を含む電子部品と、前記振動素子および前記電子部品の少なくとも一方を収容しているパッケージと、を備えている。
【００２２】
本適用例によれば、上記適用例のいずれか一例に記載の効果を有する振動素子を備えた電子デバイスを得ることができる。加えて、上記構成のようなパッケージタイプの電子デバイスは、小型化・薄型化に有利であるとともに耐衝撃性を高くすることができる。
【００２３】
［適用例９］本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動素子を備えている。
【００２４】
本適用例によれば、上記適用例のいずれかにかかる容易に電極分割を行うことができる、すなわちコスト低減が図られた振動素子を備えているので、低コストの電子機器を提供することができる。また、漏れ出力を抑制する調整が施された高感度の振動素子を備えているので、高機能で安定した特性を有する電子機器を提供することができる。
【００２５】
［適用例１０］本適用例に係る移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動素子を備えている。
【００２６】
本適用例によれば、上記適用例のいずれかにかかる容易に電極分割を行うことができる、すなわちコスト低減が図られた振動素子を備えているので、低コストの移動体を提供することができる。また、漏れ出力を抑制する調整が施された高感度の振動素子を備えているので、高機能で安定した特性を有する移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動素子の一例としての音叉型振動片の概略を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は図１（ａ）Ａ−Ａ断面図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る振動素子の一例としての屈曲振動片の概略を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図。
【図３】本発明の第３実施形態に係る振動素子の一例としてのＨ型ジャイロ素子の概略を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図。
【図４】第３実施形態に係るジャイロ素子の検出振動腕を拡大した部分平面図。
【図５】第３実施形態に係るジャイロ素子の電極構成を説明する図であり、（ａ）は図３（ｂ）のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）は図３（ｂ）のＤ−Ｄ断面図。
【図６】本発明の第４実施形態に係る振動素子の一例としてのダブルＴ型ジャイロ素子の概略を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は図６（ａ）Ｅ−Ｅ断面図。
【図７】振動腕の側面形状の変形例を示す断面図。
【図８】実施形態に係る振動素子の製造工程の概略を示すフローチャート。
【図９】本発明に係る電子デバイスの一例としてのジャイロセンサーの概略構成を示す正断面図。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、振動素子を備える電子機器の一例を示す斜視図。
【図１１】振動素子を備える移動体としての自動車を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせている。また、図１〜図７では、説明の便宜上、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示しており、その図示した矢印の先端側を「＋側」、基端側を「−側」としている。また、以下の説明では、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」と言い、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」と言い、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」と言う。
【００２９】
（第１実施形態）
＜振動素子−１＞
まず、第１実施形態に係る振動素子の概略構成について、図１を用いて説明する。図１（ａ）は、第１実施形態に係る振動素子としての音叉型振動片の概略構成を模式的に示す平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ線での断面図である。なお、図１（ａ）においては、説明の便宜上、駆動電極を省略している。
【００３０】
図１に示すように、振動素子としての音叉型振動片１００は、基部１１０と、基部１１０から＋Ｙ軸方向に延出している一対の振動腕としての駆動振動腕１２０，１３０を備えている音叉型振動片である。基部１１０は、括れ部１１２を介して配置された狭幅部１１１と広幅部１１３とを備えた平板状をなしている。なお、基部１１０は、括れ部１１２が設けられない形状、すなわち略矩形平板状であってもよい。振動腕としての駆動振動腕１２０，１３０は、基部１１０における狭幅部１１１の＋Ｙ側の一端から、Ｙ軸方向に互いに略平行に延びる一対の角柱状の振動体である。音叉型振動片１００を構成する基部１１０と駆動振動腕１２０，１３０は、一体で形成され、水晶が基材として用いられている。なお、第１実施形態の音叉型振動片１００は、フォトリソグラフィー法及びフッ素系ガスなどによるドライエッチング法で形成されている。
【００３１】
水晶は、電気軸と呼ばれるＸ軸、機械軸と呼ばれるＹ軸および光学軸と呼ばれるＺ軸を有している。音叉型振動片１００をなす基材は、水晶結晶軸において直交するＸ軸およびＹ軸で規定される平面に沿って切り出されて平板状に加工され、平面と直交するＺ軸方向に所定の厚みを有している。Ｚ軸は、Ｘ軸を中心に０度から２度の範囲で回転して切り出したものを使用することができる。所定の厚みは、振動周波数、外形サイズ、加工性などにより適宜設定される。
【００３２】
振動腕としての駆動振動腕１２０および駆動振動腕１３０は、Ｘ軸およびＹ軸で規定される平面と直交する面外方向（Ｚ軸方向）に沿って、互いに逆方向に振動する。すなわち、駆動振動腕１２０が＋Ｚ軸方向に向かい変位するときは、駆動振動腕１３０が−Ｚ軸方向に向かい変位し、駆動振動腕１２０が−Ｚ軸方向に向かい変位するときは、駆動振動腕１３０が＋Ｚ軸方向に向かい変位する。
【００３３】
基部１１０から延伸された駆動振動腕１２０は、表面１０３ｃと、表面１０３ｃと反対側に設けられた裏面１０３ｄと、表面１０３ｃと裏面１０３ｄとを接続する側面１０３ｈ，１０３ｉと、を備えている。また、基部１１０から延伸された駆動振動腕１３０は、表面１０３ｇと、表面１０３ｇと反対側に設けられた裏面１０３ｆと、表面１０３ｇと裏面１０３ｆとを接続する側面１０３ｊ，１０３ｋと、を備えている。また、駆動振動腕１２０には、表面１０３ｃおよび裏面１０３ｄから掘り込まれ、Ｙ軸方向に沿って伸びる有底の凹部（溝）１４８が設けられている。また、駆動振動腕１３０には、表面１０３ｇおよび裏面１０３ｆから掘り込まれ、Ｙ軸方向に沿って伸びる有底の凹部（溝）１５８が設けられている。
【００３４】
駆動振動腕１２０，１３０の側面１０３ｈ，１０３ｉ，１０３ｊ，１０３ｋは、表面１０３ｃ，１０３ｇ側から駆動振動腕１２０，１３０を見た平面視で、側面１０３ｈ，１０３ｉ，１０３ｊ，１０３ｋが、表面１０３ｃ，１０３ｇ側に向くような傾斜部として構成されている。すなわち、側面１０３ｈ，１０３ｉ，１０３ｊ，１０３ｋは、表面１０３ｃ，１０３ｇ側から見た場合に、視認可能なように表面１０３ｃ，１０３ｇ側に露出した面となっている。このように、駆動振動腕１２０，１３０の断面は、図１（ｂ）に示すような台形形状をなすように、側面１０３ｈ，１０３ｉ，１０３ｊ，１０３ｋが傾斜部となっている。そして、この側面１０３ｈ，１０３ｉ，１０３ｊ，１０３ｋの傾斜部に、後述する側面電極としての第１駆動電極１２１ａ，１２１ｂ，１３２ａ，１３２ｂと第２駆動電極１２２ａ，１２２ｂ，１３１ａ，１３１ｂとを分割する電極分割部（分割ライン）１０３ｍ，１０３ｎ，１０３ｒ，１０３ｓが設けられている。
【００３５】
このような駆動振動腕１２０，１３０の構成とすることで、後段で詳細を説明するが、電極分割部１０３ｍ，１０３ｎ，１０３ｒ，１０３ｓなどを形成する際の露光工程において、駆動振動腕１２０，１３０の表面１０３ｃ，１０３ｇや裏面１０３ｄ，１０３ｆに向けて露光用の光を照射する、所謂平面露光を用いても、平面部である凹部（溝）１４８，１５８に加えて、傾斜部にも容易に光を照射することができる。換言すれば、電極分割部（分割ライン）１０３ｍ，１０３ｎ，１０３ｒ，１０３ｓを設ける傾斜部に露光用の照射光Ｌを直接照射することができる。このように、傾斜部の露光では、傾斜部に対して平行光を一方向から照射する平面露光を用いることができる。したがって、平面露光を用いる簡便な装置を用いることにより、駆動電極を構成する第１駆動電極１２１ａ，１２１ｂ，１３２ａ，１３２ｂと第２駆動電極１２２ａ，１２２ｂ，１３１ａ，１３１ｂとを分割する電極分割部１０３ｍ，１０３ｎ，１０３ｒ，１０３ｓを形成するための露光（レジスト露光）を容易に行うことができる。また、この平面露光を用いる簡便な装置を用いて、凹部（溝）１４８，１５８の内の溝電極としての第１駆動電極１２１ａ，１２１ｂ，１３２ａ，１３２ｂと第２駆動電極１２２ａ，１２２ｂ，１３１ａ，１３１ｂの電極分割部（図示せず）を、凹部（溝）１４８，１５８の底面に形成するための露光（レジスト露光）を行うことができる。このように、側面１０３ｈ，１０３ｉ，１０３ｊ，１０３ｋおよび凹部（溝）１４８，１５８の内の電極分割のための露光（レジスト露光）を容易に行うことができる。
【００３６】
なお、図示されていないが、駆動振動腕１２０，１３０の先端部には、駆動振動腕１２０，１３０より幅が広い（Ｘ軸方向の寸法が大きい）略矩形状の幅広部としての錘部が設けられていてもよい。駆動振動腕１２０，１３０に、幅広部としての錘部が設けられている構成では、駆動振動腕１２０，１３０の長さ（Ｙ軸方向の寸法）の増大を抑えながら所定の駆動振動を得ることができるため、音叉型振動片１００を小型化することが可能となる。
【００３７】
次に、図１（ｂ）を参照して音叉型振動片１００の駆動電極について説明する。駆動振動腕１２０，１３０を駆動させるための駆動電極は、第１駆動電極１２１ａ，１２１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ、および第２駆動電極１２２ａ，１２２ｂ，１３１ａ，１３１ｂを備えている。第１駆動電極１２１ａ，１２１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ、および第２駆動電極１２２ａ，１２２ｂ，１３１ａ，１３１ｂは、図示されていないが、駆動振動腕１２０，１３０の付け根から先端部に向かって延伸するように設けられている。駆動振動腕１２０，１３０には、前述したように、凹部（溝）１４８，１５８が設けられている。本実施形態における凹部１４８，１５８は、表面１０３ｃ，１０３ｇおよび裏面１０３ｄ，１０３ｆの両面側に設けられている。また、前述したように、側面１０３ｈ，１０３ｉ，１０３ｊ，１０３ｋは、表面１０３ｃ，１０３ｇに露出するように傾斜した傾斜部となっている。
【００３８】
駆動振動腕１２０では、側面１０３ｈに、駆動振動腕１２０の厚み方向（Ｚ軸方向）の略中央に有って駆動振動腕１２０の延伸方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられた電極分割部１０３ｍによって分割された、表面１０３ｃ側の第１駆動電極１２１ａと裏面１０３ｄ側の第２駆動電極１２２ｂとが設けられている。さらに、第１駆動電極１２１ａと対向する凹部１４８の内側面には、第２駆動電極１２２ａが設けられ、第２駆動電極１２２ｂと対向する凹部１４８の内側面には、第１駆動電極１２１ｂが設けられている。また、側面１０３ｈと反対側の側面１０３ｉに、駆動振動腕１２０の厚み方向の略中央に有って駆動振動腕１２０の延伸方向に沿って設けられた電極分割部１０３ｎによって分割された、表面１０３ｃ側の第２駆動電極１２２ａと裏面１０３ｄ側の第１駆動電極１２１ｂとが設けられている。さらに、第２駆動電極１２２ａと対向する凹部１４８の内側面には、第１駆動電極１２１ａが設けられ、第１駆動電極１２１ｂと対向する凹部１４８の内側面には、第２駆動電極１２２ｂが設けられている。なお、凹部１４８の内側面の溝電極としての第２駆動電極１２２ａおよび第１駆動電極１２１ａと、凹部１４８の内側面の溝電極としての第１駆動電極１２１ｂおよび第２駆動電極１２２ｂとは、凹部１４８の底面で分割されている。
【００３９】
そして、第１駆動電極１２１ａと第１駆動電極１２１ｂとは、図示しないが、駆動振動腕１２０の先端部などを経由して電気的に接続されている。同様に、第２駆動電極１２２ａと第２駆動電極１２２ｂとは、図示しないが、駆動振動腕１２０の先端部などを経由して電気的に接続されている。なお、第１駆動電極１２１ａ，１２１ｂおよび第２駆動電極１２２ａ，１２２ｂは、駆動振動腕１２０の先端近傍まで延設されている。また、第１駆動電極１２１ａ，１２１ｂおよび第２駆動電極１２２ａ，１２２ｂは、図示しない配線を介して図示しない外部接続パッドに、それぞれが電気的に接続されている。
【００４０】
同様に、駆動振動腕１３０では、側面１０３ｊに、駆動振動腕１３０の厚み方向（Ｚ軸方向）の略中央に有って駆動振動腕１３０の延伸方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられた電極分割部１０３ｒによって分割された、表面１０３ｇ側の第２駆動電極１３１ａと裏面１０３ｆ側の第１駆動電極１３２ｂとが設けられている。さらに、第２駆動電極１３１ａと対向する凹部１５８の内側面には、第１駆動電極１３２ａが設けられ、第１駆動電極１３２ｂと対向する凹部１５８の内側面には、第２駆動電極１３１ｂが設けられている。また、反対側の側面１０３ｋに、駆動振動腕１３０の厚み方向の略中央に有って駆動振動腕１３０の延伸方向に沿って設けられた電極分割部１０３ｓによって分割された、表面１０３ｇ側の第１駆動電極１３２ａと裏面１０３ｆ側の第２駆動電極１３１ｂとが設けられている。さらに、第１駆動電極１３２ａと対向する凹部１５８の内側面には、第２駆動電極１３１ａが設けられ、第２駆動電極１３１ｂと対向する凹部１５８の内側面には、第１駆動電極１３２ｂが設けられている。なお、凹部１５８の内側面の第２駆動電極１３２ａおよび第１駆動電極１３１ａと、凹部１５８の内側面の第１駆動電極１３１ｂおよび第２駆動電極１３２ｂとは、凹部１５８の底面で分割されている。
【００４１】
そして、第２駆動電極１３１ａと第２駆動電極１３１ｂとは、図示しないが、駆動振動腕１３０の先端部などを経由して電気的に接続されている。同様に、第１駆動電極１３２ａと第１駆動電極１３２ｂとは、図示しないが、駆動振動腕１３０の先端部などを経由して電気的に接続されている。なお、第２駆動電極１３１ａ，１３１ｂおよび第１駆動電極１３２ａ，１３２ｂは、駆動振動腕１３０の先端近傍まで延設されている。また、第２駆動電極１３１ａ，１３１ｂおよび第１駆動電極１３２ａ，１３２ｂは、図示しない配線を介して図示しない外部接続パッドに、それぞれが電気的に接続されている。
【００４２】
駆動振動腕１２０においては、第１駆動電極１２１ａと第１駆動電極１２１ｂとは同電位となるように接続され、第２駆動電極１２２ａと第２駆動電極１２２ｂとは同電位となるように接続されている。また、駆動振動腕１３０においては、第２駆動電極１３１ａと第２駆動電極１３１ｂとは同電位となるように接続され、第１駆動電極１３２ａと第１駆動電極１３２ｂとは同電位となるように接続されている。このような構成の駆動電極に、位相が異なる交流電圧を印加すると、音叉型振動片１００は、駆動振動腕１２０と駆動振動腕１３０とが、Ｚ軸方向に沿って互いに逆方向へ変位する屈曲運動を繰り返し、所定の周波数で屈曲振動する。
【００４３】
上述した第１駆動電極１２１ａ，１２１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ、および第２駆動電極１２２ａ，１２２ｂ，１３１ａ，１３１ｂの構成は、特に限定されず、導電性を有し、薄膜形成が可能であればよい。具体的な構成としては、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）等の金属材料、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電材料により形成することができる。
【００４４】
上述した音叉型振動片１００によれば、駆動振動腕１２０，１３０の断面形状が台形をなしており、表面１０３ｃ，１０３ｇ側に、側面１０３ｈ，１０３ｉ，１０３ｊ，１０３ｋが露出している。そして、露出した傾斜部に、第１駆動電極１２１ａ，１２１ｂ，１３２ａ，１３２ｂと第２駆動電極１２２ａ，１２２ｂ，１３１ａ，１３１ｂとを分割する電極分割部（分割ライン）１０３ｍ，１０３ｎ，１０３ｒ，１０３ｓが設けられているため、電極分割部（分割ライン）１０３ｍ，１０３ｎ，１０３ｒ，１０３ｓを設ける傾斜部に露光用の照射光Ｌを直接照射することができる。これにより、露光による電極分割部１０３ｍ，１０３ｎ，１０３ｒ，１０３ｓの形成に、平面露光を用いる簡便な装置を用いることが可能となり、電極を分割する分割部の形成のための露光（レジスト露光）を容易に行うことができる。したがって、凹部（溝）１４８，１５８の内の分割と側面１０３ｈ，１０３ｉ，１０３ｊ，１０３ｋ内の電極分割のための露光（レジスト露光）を、同じ平面露光を用いる簡便な装置を用いて行うことができ、音叉型振動片１００を低コストで容易に形成することが可能となる。
【００４５】
なお、音叉型振動片１００においては、振動片として用いる構成の他にも、ジャイロ振動片（ジャイロ素子）として用いることもできる。この場合は、一対の駆動振動腕１２０，１３０の一方を駆動振動腕として用い、他の駆動振動腕を検出振動腕として用い、所定の電極を設ける。
【００４６】
（第２実施形態）
＜振動素子−２＞
次に、図２を参照して、第２実施形態に係る振動素子について説明する。
図２は、第２実施形態に係る振動素子としての屈曲振動片の概略構成を模式的に示し、図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００４７】
まず、第２実施形態に係る振動素子の概略構成について説明する。なお、本第２実施形態の振動素子としての屈曲振動片２００は、第１実施形態で述べた音叉型振動片１００と同一構成の振動腕としての駆動振動腕１２０を備えている。以下、第１実施形態の音叉型振動片１００と同一の構成部位については、同一の番号を付し、重複する説明は省略する。
【００４８】
図２に示すように、振動素子としての屈曲振動片２００は、基部１１０と、基部１１０から＋Ｙ軸方向に延出している振動腕としての駆動振動腕１２０とを備えている。駆動振動腕１２０は、断面が台形形状をなした角柱状であって、略矩形平板状の基部１１０の＋Ｙ側の一端から、＋Ｙ軸方向に延伸されている。屈曲振動片２００を構成する基部１１０と駆動振動腕１２０は、一体で形成され、水晶が基材として用いられている。なお、第２実施形態の屈曲振動片２００は、フォトリソグラフィー法及びフッ素系ガスなどによるドライエッチング法で形成することができる。
【００４９】
駆動振動腕１２０の基本的な構成は、第１実施形態で述べた音叉型振動片１００と同一構成であるため詳細な説明は省略する。
【００５０】
基部１１０から延伸された駆動振動腕１２０は、表面１０３ｃと、表面１０３ｃと反対側に設けられた裏面１０３ｄと、表面１０３ｃと裏面１０３ｄとを接続する側面１０３ｈ，１０３ｉと、を備えている。また、駆動振動腕１２０には、表面１０３ｃおよび裏面１０３ｄから掘り込まれ、Ｙ軸方向に沿って伸びる有底の凹部１４８が設けられている。
【００５１】
駆動振動腕１２０の側面１０３ｈ，１０３ｉは、表面１０３ｃ側から駆動振動腕１２０を見た平面視で、側面１０３ｈ，１０３ｉが、表面１０３ｃ側に向くような傾斜部として構成されている。このように、駆動振動腕１２０の断面は、図２（ｂ）に示すような台形形状をなしている。そして、この側面１０３ｈ，１０３ｉの傾斜部に、後述する側面電極としての第１駆動電極１２１ａ，１２１ｂと第２駆動電極１２２ａ，１２２ｂとを分割する電極分割部（分割ライン）１０３ｍ，１０３ｎが設けられている。
【００５２】
このような駆動振動腕１２０の構成とすることで、第１実施形態と同様に、電極分割部１０３ｍ，１０３ｎなどを形成する際の露光工程において、駆動振動腕１２０の表面１０３ｃや裏面１０３ｄに向けて露光用の光を照射する、所謂平面露光を用いても、平面部である凹部（溝）１４８に加えて、傾斜部に容易に光を照射することができる。このように、傾斜部の露光では、傾斜部に対して平行光を一方向から照射する平面露光を用いることができる。したがって、平面露光を用いる簡便な装置を用いることが可能となり、駆動電極を構成する第１駆動電極１２１ａ，１２１ｂおよび第２駆動電極１２２ａ，１２２ｂを分割する電極分割部１０３ｍ，１０３ｎを形成するための露光（レジスト露光）を容易に行うことができる。また、この平面露光を用いる簡便な装置を用いて、凹部（溝）１４８の内の溝電極としての第１駆動電極１２１ａ，１２１ｂと第２駆動電極１２２ａ，１２２ｂの電極分割部（図示せず）を、凹部（溝）１４８の底面に形成するための露光（レジスト露光）を行うことができる。このように、側面１０３ｈ，１０３ｉおよび凹部（溝）１４８の内の電極分割のための露光（レジスト露光）を容易に行うことができる。
【００５３】
なお、図示されていないが、駆動振動腕１２０の先端部には、駆動振動腕１２０より幅が広い（Ｘ軸方向の寸法が大きい）略矩形状の幅広部としての錘部が設けられていてもよい。駆動振動腕１２０に、幅広部としての錘部が設けられている構成では、駆動振動腕１２０の長さ（Ｙ軸方向の寸法）の増大を抑えながら所定の駆動振動を得ることができるため、屈曲振動片２００を小型化することが可能となる。
【００５４】
次に、図２（ｂ）を参照して屈曲振動片２００の駆動電極について説明するが、前述の第１実施形態で説明した駆動振動腕１２０の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。駆動振動腕１２０を駆動させるための駆動電極は、電極分割部１０３ｍ，１０３ｎで分割された第１駆動電極１２１ａ，１２１ｂおよび第２駆動電極１２２ａ，１２２ｂが備えられている。
【００５５】
駆動振動腕１２０においては、第１駆動電極１２１ａと第１駆動電極１２１ｂとは同電位となるように接続され、第２駆動電極１２２ａと第２駆動電極１２２ｂとは同電位となるように接続されている。このような構成の第１駆動電極１２１ａ，１２１ｂおよび第２駆動電極１２２ａ，１２２ｂに、位相が異なる交流電圧を印加すると、屈曲振動片２００は、駆動振動腕１２０がＺ軸方向に沿って変位する屈曲運動を繰り返し、所定の周波数で屈曲振動することができる。
【００５６】
上述した屈曲振動片２００によれば、駆動振動腕１２０の断面形状が台形をなしており、表面１０３ｃ側に、側面１０３ｈ，１０３ｉが露出している。そして、露出した傾斜部に、第１駆動電極１２１ａ，１２１ｂと第２駆動電極１２２ａ，１２２ｂとを分割する電極分割部（分割ライン）１０３ｍ，１０３ｎが設けられている。これにより、露光による電極分割部１０３ｍ，１０３ｎの形成に、平面露光を用いる簡便な装置を用いることが可能となり、電極を分割する分割部の形成のための露光（レジスト露光）を容易に行うことができる。したがって、凹部（溝）１４８の内の分割と側面１０３ｈ，１０３ｉの内の分割とのための露光（レジスト露光）を、同じ平面露光を用いる簡便な装置を用いて行うことができ、音叉型振動片１００を低コストで容易に形成することが可能となる。
【００５７】
（第３実施形態）
＜ジャイロ素子−１＞
まず、本発明の第３実施形態に係る振動素子としてのジャイロ素子について、図３〜図５を参照して説明する。図３は、ジャイロ素子の一実施形態を示し、図３（ａ）は模式的に示す斜視図、図３（ｂ）は模式的に示す平面図である。図４は、ジャイロ素子の検出振動腕を拡大した図であり、図３（ｂ）に示すＱの領域の部分平面図である。図５は、ジャイロ素子の電極構成を説明する図であり、図５（ａ）は図３（ｂ）のＣ−Ｃ断面図、図５（ｂ）は図３（ｂ）のＤ−Ｄ断面図である。
【００５８】
図３（ａ）に示すように、第３実施形態に係るジャイロ素子３００は、基材（主要部分を構成する材料）を加工することにより一体に形成された基部１と、振動腕としての駆動振動腕２ａ，２ｂおよび振動腕としての検出振動腕３ａ，３ｂと、調整用振動腕４ａ，４ｂとを有している。更に、基部１から延出する第１連結部５ａ、および第１連結部５ａに連結する第１支持部５ｂと、基部１から第１連結部５ａと反対方向に延出する第２連結部６ａ、および第２連結部６ａに連結する第２支持部６ｂと、が設けられている。さらに、第１支持部５ｂおよび第２支持部６ｂは、駆動振動腕２ａ，２ｂの側で一体的に繋って、固定枠部７を構成している。そして、ジャイロ素子３００は、固定枠部７の所定の位置で、図示しないパッケージ等の基板に固定される。
【００５９】
本実施形態のジャイロ素子３００では、基材として圧電体材料である水晶を用いた例について説明する。水晶は、電気軸と呼ばれるＸ軸、機械軸と呼ばれるＹ軸及び光学軸と呼ばれるＺ軸を有している。本実施形態では、水晶結晶軸において直交するＸ軸及びＹ軸で規定される平面に沿って切り出されて平板状に加工され、平面と直交するＺ軸方向に所定の厚さｔを有した所謂水晶Ｚ板を基材として用いた例を説明する。なお、ここでいう所定の厚さｔは、発振周波数（共振周波数）、外形サイズ、加工性などにより適宜設定される。また、ジャイロ素子３００を形成する平板は、水晶からの切り出し角度の誤差を、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各々につき多少の範囲で許容できる。例えば、Ｘ軸を中心に０度から２度の範囲で回転して切り出したものを使用することができる。Ｙ軸及びＺ軸についても同様である。
【００６０】
ジャイロ素子３００は、中心部分に位置する略矩形状の基部１と、基部１のＹ軸方向の端部１ａ，１ｂのうち一方の端部（図中（−）Ｙ方向の端部）１ｂから、並行するようにＹ軸に沿って延伸された一対の駆動振動腕２ａ，２ｂと、基部１の他方の端部（図中（＋）Ｙ方向の端部）１ａからＹ軸に沿って並行するように延伸された一対の検出振動腕３ａ，３ｂと、を有している。このように、基部１の両端部１ａ，１ｂから、一対の駆動振動腕２ａ，２ｂと、一対の検出振動腕３ａ，３ｂとが、それぞれ同軸方向に延伸されている。このような形状から、本実施形態に係るジャイロ素子３００は、Ｈ型ジャイロ素子と呼ばれることがある。Ｈ型のジャイロ素子３００は、駆動振動腕２ａ，２ｂと検出振動腕３ａ，３ｂとが、基部１の同一軸方向の両端部１ａ，１ｂからそれぞれ延伸されているので、駆動系と検出系が分離される。ジャイロ素子３００は、このように駆動系と検出系が分離されることにより、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という特徴を有する。なお、第３実施形態ではＨ型振動片を例に駆動振動腕および検出振動腕を各々２本ずつ設けているが、振動腕の本数は１本であっても３本以上であっても良い。また、１本の振動腕に後述する駆動電極と検出電極を形成しても良い。
【００６１】
Ｈ型のジャイロ素子３００は、一対の駆動振動腕２ａ，２ｂを面内方向（＋Ｘ軸方向と−Ｘ軸方向）に振動させた状態で、Ｙ軸回りに角速度ωが加わると、駆動振動腕２ａ，２ｂにコリオリ力が発生し、駆動振動腕２ａ，２ｂが面内方向と交差する面外方向（＋Ｚ軸方向と−Ｚ軸方向）に、互いに逆方向に屈曲振動する。そして、検出振動腕３ａ，３ｂは、駆動振動腕２ａ，２ｂの面外方向の屈曲振動に共振して、同じく面外方向に屈曲振動する。この時、圧電効果により検出振動腕３ａ，３ｂに設けられている検出電極に電荷が発生する。ジャイロ素子３００は、この電荷を検出することによりジャイロ素子３００に加わる角速度ωを検出することができる。
【００６２】
基部１から延伸された振動腕としての一対の駆動振動腕２ａ，２ｂは、図５に示すように、表面２ｃ，２ｇと、表面２ｃ，２ｇと反対側に設けられた裏面２ｄ，２ｈと、表面２ｃ，２ｇと裏面２ｄ，２ｈとを接続する側面２ｅ，２ｆ，２ｋ，２ｊと、を備えている。側面２ｅ，２ｆ，２ｋ，２ｊは、表面２ｃ，２ｇ側から駆動振動腕２ａ，２ｂを見た平面視で、側面２ｅ，２ｆ，２ｋ，２ｊが、表面２ｃ，２ｇ側に向くような傾斜部として構成されている。すなわち、側面２ｅ，２ｆ，２ｋ，２ｊは、表面２ｃ，２ｇ側から見た場合に、視認可能なように表面２ｃ，２ｇ側に露出した面となっている。また、駆動振動腕２ａ，２ｂの先端部には、駆動振動腕２ａ，２ｂより幅が広い（Ｘ軸方向の寸法が大きい）略矩形状の幅広部としての錘部５２ａ，５２ｂが設けられている（図３参照）。なお、駆動振動腕２ａ，２ｂの先端部とは、基部１と接続する駆動振動腕２ａ，２ｂの一端と、反対の他端側の開放端の部分をいう。このように、駆動振動腕２ａ，２ｂに、錘部５２ａ，５２ｂが設けられていることにより、駆動振動腕２ａ，２ｂの長さ（Ｙ軸方向の寸法）の増大を抑えながら所定の駆動振動を得ることができるため、ジャイロ素子を小型化することが可能となる。なお、駆動振動腕２ａ，２ｂには、駆動振動腕２ａ，２ｂを駆動させるための電極が設けられているが、電極の構成については後述する。
【００６３】
基部１から延伸された一対の振動腕としての検出振動腕３ａ，３ｂには、表面３ｃ，３ｇと、表面３ｃ，３ｇと反対側に設けられた裏面３ｄ，３ｆと、表面３ｃ，３ｇと裏面３ｄ，３ｆとを接続する側面３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋと、を備えている。図４および図５を参照しながら説明すると、側面３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋは、表面３ｃ，３ｇ側から検出振動腕３ａ，３ｂを見た平面視で、側面３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋが、表面３ｃ，３ｇ側に向くような傾斜部として構成されている。すなわち、側面３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋは、表面３ｃ，３ｇ側から見た場合に、視認可能なように表面３ｃ，３ｇ側に露出した面となっている。本実施形態の検出振動腕３ａ，３ｂでは、図５に示すような、台形形状の断面を有する構成となっている。そして、この傾斜部に後述する検出電極の第１検出電極２１ａ，２１ｂ，３２ａ，３２ｂと第２検出電極２２ａ，２２ｂ，３１ａ，３１ｂとを分割する電極分割部（分割ライン）３ｍ，３ｎ，３ｒ，３ｓ（図４参照）が設けられている。
【００６４】
このように、検出振動腕３ａ，３ｂの構成とすることで、後段で詳細を説明するが、電極分割部３ｍ，３ｎ，３ｒ，３ｓを形成する際の露光工程において、検出振動腕３ａ，３ｂの表面３ｃ，３ｇや裏面３ｄ，３ｆに向けて露光用の光を照射する、所謂平面露光を用いても、傾斜部には容易に光を照射することができる。換言すれば、電極分割部（分割ライン）３ｍ，３ｎ，３ｒ，３ｓに相当する傾斜部に露光用の照射光Ｌを直接照射することができる。このように、傾斜部の露光では、傾斜部に対して平行光を一方向から照射する平面露光を用いることができる。したがって、平面露光を用いる簡便な装置を用いることが可能となり、検出電極を構成する第１検出電極２１ａ，２１ｂ，３２ａ，３２ｂおよび第２検出電極２２ａ，２２ｂ，３１ａ，３１ｂを分割する電極分割部３ｍ，３ｎ，３ｒ，３ｓを形成するための露光（レジスト露光）を容易に行うことができる。
【００６５】
図３に戻り説明すると、さらに、検出振動腕３ａ，３ｂには、検出振動腕３ａ，３ｂより幅が広い（Ｘ軸方向の寸法が大きい）略矩形状の幅広部としての錘部５３ａ，５３ｂが設けられている。このように、検出振動腕３ａ，３ｂにおいても、錘部５３ａ，５３ｂが設けられていることにより、検出振動腕３ａ，３ｂの長さ（Ｙ軸方向の寸法）の増大を抑えながら所定の検出振動を得ることができるため、ジャイロ素子を小型化することが可能となる。
【００６６】
さらに、一対の検出振動腕３ａ，３ｂには、凹部（溝）５８ａ，５８ｂが設けられている。本実施形態における凹部（溝）５８ａ，５８ｂは、図５に示すように表面３ｃ，３ｇおよび裏面３ｄ，３ｆの両面側から掘り込まれている構成であるが、表面３ｃ，３ｇあるいは裏面３ｄ，３ｆの一方の面から掘込まれた構成でもよい。
【００６７】
また、ジャイロ素子３００には、図３に示すように、水晶の結晶Ｘ軸（電気軸）と交差する方向に検出振動腕３ａ，３ｂと並行させてかつ検出振動腕３ａ，３ｂを内側に挟むように、基部１から延伸された一対の調整用振動腕４ａ，４ｂが設けられている。即ち、調整用振動腕４ａ，４ｂは、Ｙ軸に沿って（＋）Ｙ方向に延伸され、検出振動腕３ａ，３ｂと所定の間隔を空けて内側に挟むように位置し、かつ並行するように設けられている。なお、調整用振動腕４ａ，４ｂは、チューニングアームと呼ばれることもある。このような調整用振動腕４ａ，４ｂが設けられていることにより、漏れ出力を調整することが可能となる。換言すれば、駆動振動が漏れる（伝播する）、所謂振動漏れによって生じる電荷を、調整用振動腕４ａ，４ｂの電荷調整によってキャンセルし、振動漏れの出力を抑制することが可能となる。これにより、ジャイロ素子３００の特性を安定させることが可能となる。
【００６８】
また、調整用振動腕４ａ，４ｂは、駆動振動腕２ａ，２ｂおよび検出振動腕３ａ，３ｂよりも全長が短く形成されている。これにより、漏れ出力を調整するための調整用振動腕４ａ，４ｂの振動が、駆動振動腕２ａ，２ｂと検出振動腕３ａ，３ｂによるジャイロ素子３００の主要な振動を阻害することがないので、ジャイロ素子３００の振動特性が安定するとともに、ジャイロ素子３００の小型化にも有利となる。
【００６９】
さらに、調整用振動腕４ａ，４ｂの先端部には、調整用振動腕４ａ，４ｂより幅が広い（Ｘ軸方向の長さが長い）略矩形状の幅広部としての錘部５４ａ，５４ｂが設けられている。このように、調整用振動腕４ａ，４ｂの先端部に錘部５４ａ，５４ｂを設けることにより、調整用振動腕４ａ，４ｂにおける質量変化を顕著にさせることができ、ジャイロ素子３００の高感度化に寄与する効果をさらに向上させることができる。
【００７０】
基部１の中央は、ジャイロ素子３００の重心とすることができる。そして、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、互いに直交し、重心を通るものとする。ジャイロ素子３００の外形は、重心を通るＹ軸方向の仮想の中心線に対して線対称とすることができる。これにより、ジャイロ素子３００の外形はバランスのよいものとなり、ジャイロ素子３００の特性が安定して、検出感度が向上するので好ましい。このようなジャイロ素子３００の外形形状は、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチング（ウェットエッチングまたはドライエッチング）により形成することができる。なお、ジャイロ素子３００は、１枚の水晶ウエハーから複数個取りすることが可能である。
【００７１】
次に、ジャイロ素子３００の電極配置の一実施形態について、図５を参照して説明する。図５（ａ）は、検出振動腕３ａ，３ｂの図３（ｂ）に示すＣ−Ｃ部における断面を示し、図５（ｂ）は、駆動振動腕２ａ，２ｂの図３（ｂ）に示すＤ−Ｄ部における断面を示している。
【００７２】
まず、検出振動腕３ａ，３ｂに形成され、検出振動腕３ａ，３ｂが振動することによって基材である水晶に発生する歪みを検出する検出電極について説明する。図５（ａ）に示すように、検出振動腕３ａ，３ｂには、前述したように、凹部５８ａ，５８ｂが設けられている。本実施形態における凹部５８ａ，５８ｂは、表面３ｃ，３ｇおよび裏面３ｄ，３ｆの両面側に設けられている。また、前述したように、側面３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋは、表面３ｃ，３ｇに露出するように傾斜した傾斜部となっている。
【００７３】
検出振動腕３ａには、側面３ｈに、検出振動腕３ａの厚み方向（Ｚ軸方向）の略中央に有って検出振動腕３ａの延伸方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられた電極分割部３ｍによって分割された、側面電極として表面３ｃ側の第１検出電極２１ａと裏面３ｄ側の第２検出電極２２ｂとが設けられている。さらに、第１検出電極２１ａと対向する凹部（溝）５８ａの内側面には、溝電極としての第２検出電極２２ａが設けられ、第２検出電極２２ｂと対向する凹部５８ａの内側面には、溝電極としての第１検出電極２１ｂが設けられている。また、反対側の側面３ｉに、検出振動腕３ａの厚み方向の略中央に有って検出振動腕３ａの延伸方向に沿って設けられた電極分割部３ｎによって分割された、側面電極として表面３ｃ側の第２検出電極２２ａと裏面３ｄ側の第１検出電極２１ｂとが設けられている。さらに、第２検出電極２２ａと対向する凹部５８ａの内側面には、溝電極としての第１検出電極２１ａが設けられ、第１検出電極２１ｂと対向する凹部５８ａの内側面には、溝電極としての第２検出電極２２ｂが設けられている。なお、凹部５８ａの内側面の第２駆動電極２２ａおよび第１駆動電極２１ａと、凹部５８ａの内側面の第１駆動電極２１ｂおよび第２駆動電極２２ｂとは、凹部５８ａの底面で分割されている。
【００７４】
そして、第１検出電極２１ａと第１検出電極２１ｂとは、図示しないが、検出振動腕３ａの先端部などを経由して電気的に接続されている。第２検出電極２２ａと第２検出電極２２ｂとは、図示しないが、検出振動腕３ａの先端部などを経由して電気的に接続されている。なお、第１検出電極２１ａ，２１ｂおよび第２検出電極２２ａ，２２ｂは、検出振動腕３ａの先端近傍まで延設されている。また、第１検出電極２１ａ，２１ｂおよび第２検出電極２２ａ，２２ｂは、図示しない配線を介して図示しない外部接続パッドに、それぞれが電気的に接続されている。また、第１検出電極２１ａ，２１ｂおよび第２検出電極２２ａ，２２ｂは、調整用振動腕４ａ（図３参照）に形成された図示しない調整用電極にも電気的に接続されている。
【００７５】
同様に、検出振動腕３ｂには、側面３ｊに、検出振動腕３ｂの厚み方向（Ｚ軸方向）の略中央に有って検出振動腕３ｂの延伸方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられた電極分割部３ｒによって分割された、表面３ｇ側の第２検出電極３１ａと裏面３ｆ側の第１検出電極３２ｂとが設けられている。さらに、第２検出電極３１ａと対向する凹部（溝）５８ｂの内側面には、第１検出電極３２ａが設けられ、第１検出電極３２ｂと対向する凹部５８ｂの内側面には、第２検出電極３１ｂが設けられている。また、側面３ｊとは反対側の側面３ｋに、検出振動腕３ｂの厚み方向の略中央に有って検出振動腕３ｂの延伸方向に沿って設けられた電極分割部３ｓによって分割された、表面３ｇ側の第１検出電極３２ａと裏面３ｆ側の第２検出電極３１ｂとが設けられている。さらに、第１検出電極３２ａと対向する凹部５８ｂの内側面には、第２検出電極３１ａが設けられ、第２検出電極３１ｂと対向する凹部５８ｂの内側面には、第１検出電極３２ｂが設けられている。なお、凹部５８ｂの内側面の第２駆動電極２２ａおよび第１駆動電極２１ａと、凹部５８ｂの内側面の第１駆動電極２１ｂおよび第２駆動電極２２ｂとは、凹部５８ｂの底面で分割されている。
【００７６】
そして、第２検出電極３１ａと第２検出電極３１ｂとは、図示しないが、検出振動腕３ｂの先端部などを経由して電気的に接続されている。第１検出電極３２ａと第１検出電極３２ｂとは、図示しないが、検出振動腕３ｂの先端部などを経由して電気的に接続されている。なお、第２検出電極３１ａ，３１ｂおよび第１検出電極３２ａ，３２ｂは、検出振動腕３ｂの先端近傍まで延設されている。また、第２検出電極３１ａ，３１ｂおよび第１検出電極３２ａ，３２ｂは、図示しない配線を介して図示しない外部接続パッドに、それぞれが電気的に接続されている。また、第２検出電極３１ａ，３１ｂおよび第１検出電極３２ａ，３２ｂは、調整用振動腕４ｂ（図３参照）に形成された図示しない調整用電極にも電気的に接続されている。
【００７７】
検出振動腕３ａにおいては、第１検出電極２１ａと第１検出電極２１ｂとは同電位となるように接続され、第２検出電極２２ａと第２検出電極２２ｂとは同電位となるように接続されている。これにより、検出振動腕３ａの振動によって生じる歪みが、第１検出電極２１ａ，２１ｂと第２検出電極２２ａ，２２ｂの電極間の電位差を検出することにより検出される。同様に、検出振動腕３ｂにおいては、第１検出電極３２ａと第１検出電極３２ｂとは同電位となるように接続され、第２検出電極３１ａと第２検出電極３１ｂとは同電位となるように接続されている。これにより、検出振動腕３ｂの振動によって生じる歪みが、第１検出電極３２ａ，３２ｂと第２検出電極３１ａ，３１ｂの電極間の電位差を検出することにより検出される。
【００７８】
次に、駆動振動腕２ａ，２ｂに設けられた、駆動振動腕２ａ，２ｂを駆動させるための駆動電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃについて説明する。図５（ｂ）に示すように、駆動振動腕２ａの表面（一方の主面）２ｃには駆動電極１１ａが、および裏面（他方の主面）２ｄには駆動電極１１ｂが、錘部５２ａ（図３参照）までの間に形成されている。また、駆動振動腕２ａの一方の側面２ｅ、および他方の側面２ｆには駆動電極１２ｃが、駆動振動腕２ａの錘部５２ａ（図３参照）までの間に形成されている。同様に、駆動振動腕２ｂの表面（一方の主面）２ｇには駆動電極１２ａが、および裏面（他方の主面）２ｈには駆動電極１２ｂが、錘部５２ｂ（図３参照）までの間に形成されている。また、駆動振動腕２ｂの一方の側面２ｊ、および他方の側面２ｋには駆動電極１１ｃが、駆動振動腕２ｂの錘部５２ｂ（図３参照）までの間に形成されている。
【００７９】
駆動振動腕２ａ，２ｂに形成された駆動電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、駆動振動腕２ａ，２ｂを介して対向配置される駆動電極間において同電位となるように配置される。また、図示しないが、駆動電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃが、接続された第１固定部に形成された接続パッド、および駆動電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃが接続される第２固定部に形成された接続パッドを通して駆動電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃと駆動電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃとの間に電位差を交互に与えることにより駆動振動腕２ａ，２ｂは、いわゆる音叉振動が励振される。
【００８０】
次に、調整用振動腕４ａ，４ｂに設けられた電極について説明する。図示しないが、調整用振動腕４ａには、表裏面に同電位の調整用電極が形成されている。また調整用振動腕４ａの両側面のそれぞれには、同電位である他の調整用電極が形成されている。同様に、調整用振動腕４ｂには、表裏面に同電位の調整用電極が形成されている。また調整用振動腕４ｂの両側面には、同電位である他の調整用電極が形成されている。なお、表裏面の調整用電極もしくは、両側面の調整用電極のどちらか一方は、検出電極と電気的に接続されている。
【００８１】
なお、上述した駆動電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ、第１検出電極２１ａ，２１ｂ，３２ａ，３２ｂ、および第２検出電極２２ａ，２２ｂ，３１ａ，３１ｂ、および調整用電極の構成は、第１実施形態で説明した電極構成と同様であるので、本実施形態での説明は省略する。
【００８２】
上述したように、本実施形態に係るジャイロ素子３００によれば、駆動振動腕２ａ，２ｂを所定の励振駆動信号を印加させることにより振動させた状態で、ジャイロ素子３００にＹ軸回りの角速度ωが加わることにより、駆動振動腕２ａ，２ｂにコリオリ力が発生し、駆動振動腕２ａ，２ｂが面内方向と交差する面外方向（＋Ｚ軸方向と−Ｚ軸方向）に互いに逆方向に屈曲振動する。そして、この駆動振動腕２ａ，２ｂの振動によって調整用振動腕４ａ，４ｂが励振される。そこで、調整用振動腕４ａ，４ｂに設けられた金属膜である調整用電極の重さを増減させたり、調整用電極の体積を増減させたりして電荷量を変化させることにより、検出振動腕３ａ，３ｂの望まれない漏れ出力を抑制できる。
【００８３】
また、上述したジャイロ素子３００によれば、一対の検出振動腕３ａ，３ｂの断面形状が台形をなしており、表面３ｃ，３ｇ側に、側面３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋが露出している。そして、第１検出電極２１ａ，２１ｂ，３２ａ，３２ｂと第２検出電極２２ａ，２２ｂ，３１ａ，３１ｂとを分割する電極分割部（分割ライン）３ｍ，３ｎ，３ｒ，３ｓが設けられている傾斜部に露光用の照射光Ｌを直接照射することができる。これにより、側面３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋにおける露光による電極分割部３ｍ，３ｎ，３ｒ，３ｓの形成に、平面露光を用いる簡便な装置を用いることが可能となる。また、同時に、凹部（溝）５８ａ，５８ｂの内の第１検出電極２１ａ，２１ｂ，３２ａ，３２ｂと第２検出電極２２ａ，２２ｂ，３１ａ，３１ｂの電極分割部（図示せず）を、凹部（溝）１４８，１５８の底面に形成するための露光（レジスト露光）を行うことができる。このように、側面３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋおよび凹部（溝）５８ａ，５８ｂの内の電極分割のための露光（レジスト露光）を容易に行うことができる。つまり、電極分割部３ｍ，３ｎ，３ｒ，３ｓを有するジャイロ素子３００を低コストで容易に形成することが可能となる。
【００８４】
なお、上記第３実施形態に係るジャイロ素子３００の説明では、基部１の一方端に、一対の検出振動腕３ａ，３ｂと、検出振動腕３ａ，３ｂを挟む一対の調整用振動腕４ａ，４ｂと、が設けられ、他方端に一対の駆動振動腕２ａ，２ｂが設けられている例を用いたが、この構成に限らない。例えば、駆動振動腕と調整用振動腕とが、基部の同じ端から同方向に延出されている形態でもよい。
【００８５】
（第４実施形態）
＜ジャイロ素子−２＞
次に、図６を参照して、第４実施形態に係るジャイロ素子４００について説明する。
図６は、第４実施形態に係るジャイロ素子の概略構成を模式的に示し、図６（ａ）は、ジャイロ素子を＋側のＺ軸方向から見た平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。なお、ジャイロ素子４００には、検出信号電極、検出信号配線、検出信号端子、検出接地電極、検出接地配線、検出接地端子、駆動信号電極、駆動信号配線、駆動信号端子、駆動接地電極、駆動接地配線および駆動接地端子などが設けられているが、図６（ａ）においては省略している。
【００８６】
第４実施形態に係るジャイロ素子４００は、Ｚ軸まわりの角速度を検出する「面外検出型」のセンサー素子であって、図示しないが、基材と、基材の表面に設けられている複数の電極、配線および端子とで構成されている。ジャイロ素子４００は、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料で構成することができるが、これらの中でも、水晶で構成するのが好ましい。これにより、優れた振動特性（周波数特性）を発揮することのできるジャイロ素子４００が得られる。
【００８７】
このようなジャイロ素子４００は、いわゆるダブルＴ型をなす振動体４と、振動体４を支持する支持部としての第１支持部５１および第２支持部５２と、振動体４と第１支持部５１および第２支持部５２とを連結する第１梁６１、第２梁６２、第３梁６３および第４梁６４とを有している。
【００８８】
振動体４は、ＸＹ平面に拡がりを有し、Ｚ軸方向に厚みを有している。このような振動体４は、中央に位置する基部４１と、基部４１からＹ軸方向に沿って両側に延出している振動腕としての第１検出振動腕４２１、第２検出振動腕４２２と、基部４１からＸ軸方向に沿って両側に延出している第１連結腕４３１、第２連結腕４３２と、第１連結腕４３１の先端部からＹ軸方向に沿って両側に延出している振動腕としての第１駆動振動腕４４１、および第２駆動振動腕４４２と、第２連結腕４３２の先端部からＹ軸方向に沿って両側に延出している振動腕としての第３駆動振動腕４４３、および第４駆動振動腕４４４とを有している。第１、第２検出振動腕４２１，４２２および第１、第２、第３、第４駆動振動腕４４１，４４２，４４３，４４４の先端部には、それぞれ、基端側よりも幅の大きい略四角形の重量部（ハンマーヘッド）４２５，４２６，４４５，４４６，４４７，４４８が設けられている。このような重量部４２５，４２６，４４５，４４６，４４７，４４８を設けることでジャイロ素子４００の角速度の検出感度が向上する。
【００８９】
第１検出振動腕４２１には、有底の凹部（溝）４５８が設けられ、第２検出振動腕４２２には、有底の凹部（溝）４５９が設けられている。第１検出振動腕４２１および第２検出振動腕４２２は同様な構成であるため、以下、図６（ｂ）を参照し、第２検出振動腕４２２を例示して説明し、第１検出振動腕４２１の構成の説明は省略する。
【００９０】
第２検出振動腕４２２の凹部４５９は、表面４０３ｃおよび裏面４０３ｄの両面側から堀込まれている。なお、凹部は、表面４０３ｃあるいは裏面４０３ｄのいずれか一方の面から掘込まれた構成でもよい。また、前述したように、側面４０３ｈ，４０３ｉは、表面４０３ｃ側に露出するように傾斜した傾斜部となっている。
【００９１】
また、第２検出振動腕４２２には、側面４０３ｈに、第２検出振動腕４２２の厚み方向（Ｚ軸方向）の略中央に有って第２検出振動腕４２２の延伸方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられた電極分割部４０３ｍによって分割された、側面電極として表面４０３ｃ側の第１検出電極４２１ａと裏面４０３ｄ側の第２検出電極４２２ｂとが設けられている。さらに、第１検出電極４２１ａと対向する凹部４５９の内側面には、溝電極としての第２検出電極４２２ａが設けられ、第２検出電極４２２ｂと対向する凹部４５９の内側面には、溝電極としての第１検出電極４２１ｂが設けられている。また、反対側の側面４０３ｉに、第２検出振動腕４２２の厚み方向の略中央に有って第２検出振動腕４２２の延伸方向に沿って設けられた電極分割部４０３ｎによって分割された、側面電極として表面４０３ｃ側の第２検出電極４２２ａと裏面４０３ｄ側の第１検出電極４２１ｂとが設けられている。さらに、第２検出電極４２２ａと対向する凹部４５９の内側面には、溝電極としての第１検出電極４２１ａが設けられ、第１検出電極４２１ｂと対向する凹部４５９の内側面には、溝電極としての第２検出電極４２２ｂが設けられている。なお、凹部４５９の内側面の第２検出電極４２２ａおよび第１検出電極４２１ａと、凹部４５９の内側面の第１検出電極４２１ｂおよび第２検出電極４２２ｂとは、凹部４５９の底面で分割されている。
【００９２】
このような第１検出振動腕４２１および第２検出振動腕４２２における、第１検出電極４２１ａ，４２１ｂ、および第２検出電極４２２ａ，４２２ｂの構成により、露光による電極分割部４０３ｍ，４０３ｎの形成に、平面露光を用いる簡便な装置を用いることが可能となり、電極を分割する分割部の形成のための露光（レジスト露光）を容易に行うことができる。すなわち、容易に電極分割部４０３ｍ，４０３ｎを形成することができる。
【００９３】
また、図６（ａ）に示すように、第１、第２支持部５１，５２は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って延在しており、これら第１、第２支持部５１，５２の間に振動体４が位置している。言い換えれば、第１、第２支持部５１，５２は、振動体４を介してＹ軸方向に沿って対向するように配置されている。第１支持部５１は、第１梁６１、および第２梁６２を介して基部４１と連結されており、第２支持部５２は、第３梁６３、および第４梁６４を介して基部４１と連結されている。
【００９４】
第１梁６１は、第１検出振動腕４２１と第１駆動振動腕４４１との間を通って第１支持部５１と基部４１を連結し、第２梁６２は、第１検出振動腕４２１と第３駆動振動腕４４３との間を通って第１支持部５１と基部４１を連結し、第３梁６３は、第２検出振動腕４２２と第２駆動振動腕４４２との間を通って第２支持部５２と基部４１を連結し、第４梁６４は、第２検出振動腕４２２と第４駆動振動腕４４４との間を通って第２支持部５２と基部４１を連結している。
【００９５】
第１梁６１〜第４梁６４は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って往復しながらＹ軸方向に沿って延びる蛇行部を有する細長い形状で形成されているので、あらゆる方向に弾性を有している。そのため、外部から衝撃が加えられても、各梁６１，６２，６３，６４で衝撃を吸収する作用を有するので、これに起因する検出ノイズを低減または抑制することができる。
【００９６】
このような構成のジャイロ素子４００は、次のようにしてＺ軸まわりの角速度ωを検出する。ジャイロ素子４００は、角速度ωが加わらない状態において、駆動信号電極（図示せず）および駆動接地電極（図示せず）の間に電界が生じると、各駆動振動腕４４１，４４２，４４３，４４４がＸ軸方向に屈曲振動を行う。このとき、第１、第２駆動振動腕４４１，４４２と、第３、第４駆動振動腕４４３，４４４とは、中心点（重心）を通るｙｚ平面に関して面対称の振動を行っているため、基部４１と、第１、第２連結腕４３１，４３２と、第１、第２検出振動腕４２１，４２２とは、ほとんど振動しない。
【００９７】
この駆動振動を行っている状態にて、ジャイロ素子４００にＺ軸まわりに角速度ωが加わると、駆動振動腕４４１，４４２，４４３，４４４および連結腕４３１，４３２にＹ軸方向のコリオリの力が働き、このＹ軸方向の振動に呼応して、Ｘ軸方向の検出振動が励起される。そして、この振動により発生した検出振動腕４２１，４２２の歪みを検出信号として検出することによって角速度ωが求められる。
【００９８】
上述した第４実施形態に係るジャイロ素子４００によれば、第１検出振動腕４２１および第２検出振動腕４２２における、第１検出電極４２１ａ，４２１ｂ、および第２検出電極４２２ａ，４２２ｂのように、表面４０３ｃ側と裏面４０３ｄ側を、側面４０３ｈ，４０３ｉや凹部（溝）４５８，４５９内で分割した電極を、平面露光を用いる簡便な装置を用いて形成することが可能となる。これにより、側面４０３ｈ，４０３ｉにおける露光による電極分割部４０３ｍ，４０３ｎの形成に、平面露光を用いる簡便な装置を用いることが可能となる。また、同時に、凹部（溝）４５８，４５９の内の第１検出電極４２１ａ，４２１ｂと第２検出電極４２２ａ，４２２ｂの電極分割部（図示せず）を、凹部（溝）４５８，４５９の底面に形成するための露光（レジスト露光）を行うことができる。このように、側面４０３ｈ，４０３ｉおよび凹部（溝）４５８，４５９の内の電極分割のための露光（レジスト露光）を容易に行うことができる。つまり、電極分割部４０３ｍ，４０３ｎを有するジャイロ素子４００を低コストで容易に形成することが可能となる。
【００９９】
なお、第４実施形態に係るジャイロ素子４００では、第１検出振動腕４２１および第２検出振動腕４２２に、凹部４５８，４５９が設けられている構成で説明したが、これに限らず、凹部４５８，４５９が設けられていない構成でもよい。
【０１００】
（検出腕の変形例）
次に、振動腕における側面形状の変形例について図７を参照して説明する。図７（ａ）〜図７（ｄ）は、振動腕の側面形状を例示する図であり、図３（ｂ）のＣ−Ｃ断面に相当する断面図である。なお、本説明では、上述の第３実施形態と同様な構成については、同一符号を付して説明を省略する。また、本説明では、上述の第３実施形態の検出振動腕３ａに相当する例を示しているが、本変形例に係る側面形状については、検出振動腕に限定されるものではない。また、それぞれの説明では、一つの側面３ｈ，３ｉの構成を代表例として説明するが、両側面において同様な構成を有している。また、以下の変形例では、図面も含めて溝の表示を省略している。
【０１０１】
図７（ａ）に示す変形例１の検出振動腕３ａ１は、表面３ｃ方向から見て露出しており視認可能な凹面状の曲線で構成された側面３ｈを備えている。換言すれば、側面３ｈは、表面３ｃ方向からの露出用の平行光である照射光Ｌを直接照射することが可能な面を有している。表面３ｃ方向から見て視認可能な位置における側面３ｈ上には、電極分割部３ｍが設けられている。そして、側面３ｈ上には、電極分割部３ｍで分割された第１検出電極２１ａおよび第２検出電極２２ｂが設けられている。なお、側面の構成は、変形例１における凹状の曲線の構成に変えて、凸面の曲線が含まれる構成の側面（傾斜部）であってもよく、さらには直線、曲線が混在する構成であってもよい。
【０１０２】
図７（ｂ）に示す変形例２の検出振動腕３ａ２は、表面３ｃ方向から見て露出しており視認可能な傾斜部３ｈ１と、表面３ｃ方向から見た方向（Ｚ軸方向）に沿った面３ｈ２とによって構成された側面３ｈを備えている。傾斜部３ｈ１は、表面３ｃ方向からの露出用の平行光である照射光Ｌを直接照射することが可能であり、この傾斜部３ｈ１上に、電極分割部３ｍが設けられている。そして、側面３ｈ上には、電極分割部３ｍで分割された第１検出電極２１ａおよび第２検出電極２２ｂが設けられている。このように、側面３ｈが、二つの平面が組み合わされた構成であっても、表面３ｃ方向から見て露出している傾斜部３ｈ１のような面を有していればよい。
【０１０３】
図７（ｃ）に示す変形例３の検出振動腕３ａ３は、中央部が突起状となった凸状部３ｉ１と、表面３ｃ方向から見て露出しており視認可能な傾斜部３ｉ３とが、括れ部３ｉ２を介して表面３ｃ側と裏面３ｄ側とに配置された構成の側面３ｉを備えている。傾斜部３ｉ３は、表面３ｃ方向からの露出用の平行光である照射光Ｌを直接照射することが可能であり、この傾斜部３ｉ３上に、電極分割部３ｎが設けられている。そして、側面３ｉ上には、電極分割部３ｎで分割された第２検出電極２２ａおよび第１検出電極２１ｂが設けられている。このように、側面３ｉに凸状部３ｉ１のような突起が設けられていても、表面３ｃ方向から見て露出している傾斜部３ｉ３のような面を有していればよい。
【０１０４】
図７（ｄ）に示す変形例４の検出振動腕３ａ４は、表面３ｃ側に向いた（露出した）傾斜部３ｉ４と、裏面３ｄ側に向いた（露出した）傾斜部３ｉ５と、傾斜部３ｉ５と括れ部３ｉ６を介して接続された傾斜部３ｉ７と、によって構成された側面３ｉを備えている。この構成の側面３ｉでは、傾斜部３ｉ４が表面３ｃ方向から見て露出しており視認可能であり、傾斜部３ｉ５が裏面３ｄ方向から見て露出しており視認可能である。本例では、図７（ｄ）に示すように、裏面３ｄ側から露光用の平行光である照射光Ｌを照射する構成を示している。したがって、変形例４の検出振動腕３ａ４の構成では、傾斜部３ｉ５に電極分割部３ｎが設けられている。
【０１０５】
このように、表面３ｃ、または裏面３ｄの両面側に向いた傾斜部を備えていれば、この傾斜部に電極分割部３ｎの位置を設けることによって、表面３ｃ、および裏面３ｄのいずれかの面側から露光用の平行光である照射光Ｌを照射して電極分割部３ｎを形成することができる。
【０１０６】
上述した変形例１〜変形例４においても、平面から見て電極分割部３ｍ，３ｎの視認が可能であり、電極分割部３ｍ，３ｎを形成する際の露光工程において、検出振動腕３ａ１，３ａ２，３ａ３，３ａ４の表面３ｃや裏面３ｄに向けて露光用の光を照射する、所謂平面露光を用いても、傾斜部（側面３ｈ，３ｉ）に直接光を照射することができる。このように、傾斜部の露光では、傾斜部に対して平行光を一方向から照射する平面露光を用いることができ、平面露光を用いる簡便な装置を用いることが可能となる。これにより、検出電極を構成する第１検出電極２１ａ，２１ｂおよび第２検出電極２２ａ，２２ｂを分割する電極分割部３ｍ，３ｎを形成するための露光（レジスト露光）を容易に行うことができる。
【０１０７】
なお、傾斜部を有する側面を備えた振動腕において、傾斜部の形状（傾き）を、振動腕の幅方向（Ｘ軸方向）の中心線を基準として線対称とすることが好ましい。このように傾斜部の形状（傾き）を線対称とすることにより、振動特性を向上させるとともに、振動特性を安定させること可能となる。
【０１０８】
（振動素子の製造方法）
次に、振動素子の製造方法について、図８を参照して、外形形成工程と電極形成工程を中心に概略を説明する。図８は、実施形態に係る振動素子の製造工程の概略を示す工程フローチャートである。本説明では、第１実施形態に係る音叉型振動素子である音叉型振動片１００を例に説明する。したがって、説明中に登場する構成部位あるいは符号などについては、図１と同じものを用いている。
【０１０９】
音叉型振動片１００の製造方法においては、水晶Ｚ板基板を形成する基板準備工程Ｓ１０２と、音叉型振動片１００の外形形状を形成する外形形成工程Ｓ１０４と、振動腕（例えば駆動振動腕１２０，１３０）に溝を形成する溝形成工程Ｓ１０５と、基板の露出面に電極膜を形成する電極膜形成工程Ｓ１０６と、電極膜を所定の形状に分割するためのレジストを露光する露光工程Ｓ１０８と、電極を形成する電極分割工程Ｓ１１０と、を含んでいる。
【０１１０】
まず、基板準備工程Ｓ１０２では、水晶結晶軸において直交するＸ軸およびＹ軸で規定される平面に沿って切り出された所謂水晶Ｚ板の基板に、例えば研磨加工などの加工を行い、Ｚ板の水晶基板を用意する。
【０１１１】
次に、外形形成工程Ｓ１０４では、基板準備工程Ｓ１０２にて用意された水晶基板に、金属膜などにより所定のマスキングを行った後、フッ素ガスなどによるドライエッチング法を用いて、音叉型振動片１００の外周形状を形成する。このとき、音叉型振動片１００を構成する振動腕（例えば駆動振動腕１２０，１３０）の側面を含む外形形状が、表面１０３ｃ，１０３ｇ側から見て視認可能なように露出する傾斜部となって形成される。このように、ドライエッチング法を用いて外形形状を形成することで、容易に傾斜部を形成することができる。また、寸法精度よく外形形状を形成することができる。
【０１１２】
次に、溝形成工程Ｓ１０５では、振動腕（例えば駆動振動腕１２０，１３０）の表面側と裏面側から、凹部（溝）１４８，１５８を形成する。溝形成工程Ｓ１０５では、例えば、外形形状が形成された水晶面に、金属膜などにより所定のマスキングを行った後、フッ素ガスなどによるドライエッチング法を用いて凹部（溝）１４８，１５８を形成することができる。
【０１１３】
次に、電極膜形成工程Ｓ１０６では、音叉型振動片１００の外形形状が形成された水晶基板の露出面の全面に、スパッタリング法などによって金属膜を形成する。この金属膜が、後にそれぞれの電極となる。具体的に金属膜は、凹部（溝）１４８，１５８の内面に溝電極膜を形成し、側面１０３ｈ，１０３ｉ，１０３ｊ，１０３ｋに側面電極膜を形成する。
【０１１４】
次に、露光工程Ｓ１０８では、金属膜の表面にフォトレジスト層を形成する。その後、電極を形成しない部分に相当する部分のフォトレジスト層に光を照射する露光処理および現像処理を行い、露光された部分のフォトレジスト層を除去する。この露光工程Ｓ１０８において、振動腕（例えば駆動振動腕１２０，１３０）の側面１０３ｈ，１０３ｉ，１０３ｊ，１０３ｋを含む外形形状が、表面１０３ｃ，１０３ｇ側から見て視認可能なように露出する傾斜部となっており、この傾斜部に、電極を形成しない部分、すなわち電極分割部１０３ｍ，１０３ｎ，１０３ｒ，１０３ｓを設ける。これによって、駆動振動腕１２０，１３０の表面１０３ｃ，１０３ｇや裏面１０３ｄ，１０３ｆに向けて露光用の光を照射する、所謂平面露光を用いても、傾斜部（側面１０３ｈ，１０３ｉ，１０３ｊ，１０３ｋ）に直接光を照射することができる。また、平面露光によって、凹部（溝）１４８，１５８内の底面も炉雇用の光を照射することができる。このように、凹部（溝）１４８，１５８および傾斜部の露光においては、傾斜部に対して平行光を一方向から照射する平面露光を用いることができる。したがって、平面露光を用いる簡便な装置を用いることができる。
【０１１５】
次に、電極分割工程Ｓ１１０では、残ったフォトレジスト層をマスクとして、フォトレジスト層除去された部分に対応する金属膜をウェットエッチング法などによって除去することによって金属膜を分割する。この分割によって、それぞれの電極（電極パターン）を形成する。そして、残ったフォトレジスト層を剥離させれば、音叉型振動片１００の電極を形成することができる。以上の工程で、音叉型振動片１００を形成することができる。
【０１１６】
（電子デバイスとしてのジャイロセンサー）
次に、第３実施形態に係るジャイロ素子３００を備えた電子デバイスとしてのジャイロセンサーについて、図９を参照して説明する。図９は、電子デバイスの一例としてのジャイロセンサーの概略を示す正断面図である。
【０１１７】
図９に示すように、ジャイロセンサー５００は、パッケージ５１０の凹部に、ジャイロ素子３００と、電子部品としての半導体装置５２０と、を収容し、パッケージ５１０の開口部を蓋体５３０により密閉し、内部を気密に保持されている。パッケージ５１０は、図９に示すように、平板上の第１基板５１１と、第１基板５１１上に、枠状の第２基板５１２、第３基板５１３、第４基板５１４、を順に積層、固着して形成され、半導体装置５２０とジャイロ素子３００とが収容される凹部が形成される。基板５１１，５１２，５１３，５１４は、例えばセラミックスなどにより形成される。
【０１１８】
第１基板５１１は、凹部側の半導体装置５２０が搭載される電子部品搭載面５１１ａには、半導体装置５２０が載置され固定されるダイパッド５１５が設けられている。半導体装置５２０はダイパッド５１５上に、例えば、ろう材（ダイアタッチ材）５４０によって接着され、固定されている。
【０１１９】
半導体装置５２０は、ジャイロ素子３００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ジャイロ素子３００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、半導体装置５２０が有する駆動回路は、ジャイロ素子３００の一対の駆動振動腕２ａ，２ｂ（図５参照）にそれぞれ形成された駆動電極１１ａ，１１ｂ，１２ｃおよび駆動電極１１ｃ，１２ａ，１２ｂ（図５参照）に駆動信号を供給する。また、半導体装置５２０が有する検出回路は、ジャイロ素子３００の一対の検出振動腕３ａ，３ｂにそれぞれ形成された検出電極２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂおよび検出電極３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ（図５参照）に生じる検出信号を増幅させて増幅信号を生成し、該増幅信号に基づいてジャイロセンサー５００に加わった回転角速度を検出する。
【０１２０】
第２基板５１２は、ダイパッド５１５上に搭載される半導体装置５２０が収容可能な大きさの開口を有する枠状の形状に形成されている。第３基板５１３は、第２基板５１２の開口より広い開口を有する枠状の形状に形成され、第２基板５１２上に積層され、固着される。そして第２基板５１２に第３基板５１３が積層されて第３基板５１３の開口の内側に現れる第２基板面５１２ａには、半導体装置５２０の図示しない電極パッドと電気的に接続するボンディングワイヤーＢＷが接続される複数のＩＣ接続端子５１２ｂが形成されている。そして、半導体装置５２０の図示しない電極パッドとパッケージ５１０に設けられたＩＣ接続端子５１２ｂ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、半導体装置５２０に設けられた複数の電極パッドと、パッケージ５１０の対応するＩＣ接続端子５１２ｂとが、ボンディングワイヤーＢＷにより接続されている。また、ＩＣ接続端子５１２ｂのいずれかは、パッケージ５１０の図示しない内部配線により、第１基板５１１の外部底面５１１ｂに設けられた複数の外部接続端子５１１ｃに電気的に接続されている。
【０１２１】
第３基板５１３上には、第３基板５１３の開口より広い開口を有する第４基板５１４が積層され、固着されている。そして、第３基板５１３に第４基板５１４が積層されて第４基板５１４の開口の内側に現れる第３基板面５１３ａには、ジャイロ素子３００に形成された接続パッド（図示せず）と接続される複数のジャイロ素子接続端子５１３ｂが形成されている。ジャイロ素子接続端子５１３ｂは、パッケージ５１０の図示しない内部配線によってＩＣ接続端子５１２ｂのいずれかと電気的に接続されている。ジャイロ素子３００は、第３基板面５１３ａにジャイロ素子３００の第１支持部５ｂ、第２支持部６ｂ（図３参照）を、接続パッドとジャイロ素子接続端子５１３ｂとに位置を合わせて載置され、導電性接着剤５５０によって接着固定される。
【０１２２】
更に、第４基板５１４の開口の上面に蓋体５３０が配置され、パッケージ５１０の開口を封止し、パッケージ５１０の内部が気密封止され、ジャイロセンサー５００が得られる。蓋体５３０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、あるいはガラスなどを用いて形成することができる。例えば、金属により蓋体５３０を形成した場合には、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５６０を介してシーム溶接することによりパッケージ５１０と接合される。パッケージ５１０および蓋体５３０によって形成される凹部空間は、ジャイロ素子３００が動作するための空間となるため、減圧空間または不活性ガス雰囲気に密閉・封止することが好ましい。
【０１２３】
電子デバイスとしてのジャイロセンサー５００によれば、平面露光を用いる簡便な装置を用いて第１検出電極２１ａ，２１ｂ、および第２検出電極２２ａ，２２ｂを形成できる低コストのジャイロ素子３００を備えているため、ジャイロセンサー５００も低コストとすることができる。また、上記構成のようなパッケージタイプのジャイロセンサー５００は、小型化・薄型化に有利であるとともに耐衝撃性を高くすることができる。
【０１２４】
なお、本発明に係る振動素子を適用可能な電子デバイスとしては、ジャイロセンサー５００の他にも、例えば、パッケージ内に振動素子を収納したタイミングデバイスとしての振動子、またはパッケージ内に振動素子および振動素子を振動させる機能を少なくとも備えた回路素子を収納したタイミングデバイスとしての発振器などがある。
【０１２５】
（電子機器）
次に、図１０を参照して、前述の実施形態に係る振動素子を備えた電子機器について説明する。なお、以下の説明では、振動素子の一例としてジャイロ素子３００を用いた例について説明する。図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、ジャイロ素子３００を備える電子機器の一例を示す斜視図である。
【０１２６】
図１０（ａ）は、電子機器としてのデジタルビデオカメラ１０００にジャイロ素子３００を適用した例を示す。デジタルビデオカメラ１０００は、受像部１１００、操作部１２００、音声入力部１３００、及び表示ユニット１４００を備えている。このようなデジタルビデオカメラ１０００に、上述の実施形態のジャイロ素子３００を搭載する手ぶれ補正機能を具備させることができる。
【０１２７】
図１０（ｂ）は、電子機器としての携帯電話機２０００にジャイロ素子３００を適用した例を示す。図１０（ｂ）に示す携帯電話機２０００は、複数の操作ボタン２１００及びスクロールボタン２２００、並びに表示ユニット２３００を備える。スクロールボタン２２００を操作することによって、表示ユニット２３００に表示される画面がスクロールされる。
【０１２８】
図１０（ｃ）は、電子機器としての情報携帯端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）３０００にジャイロ素子３００を適用した例を示す。図１０（ｃ）に示すＰＤＡ３０００は、複数の操作ボタン３１００及び電源スイッチ３２００、並びに表示ユニット３３００を備える。電源スイッチ３２００を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が表示ユニット３３００に表示される。
【０１２９】
このような携帯電話機２０００やＰＤＡ３０００に、上述の実施形態のジャイロ素子３００を搭載することにより、様々な機能を付与することができる。例えば、図１０（ｂ）の携帯電話機２０００に、図示しないカメラ機能を付与した場合に、上記のデジタルビデオカメラ１０００と同様に、手振れ補正を行うことができる。また、図１０（ｂ）の携帯電話機２０００や、図１０（ｃ）のＰＤＡ３０００に、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）として広く知られる汎地球測位システムを具備した場合に、上述の実施形態のジャイロ素子３００を搭載することにより、ＧＰＳによって、携帯電話機２０００やＰＤＡ３０００の位置や姿勢を認識させることができる。
【０１３０】
なお、本発明の実施形態に係るジャイロ素子３００を一例とする振動素子は、図１０（ａ）のデジタルビデオカメラ１０００、図１０（ｂ）の携帯電話機、および図１０（ｃ）の情報携帯端末の他にも、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の電子機器に適用することができる。
【０１３１】
（移動体）
次に、前述の実施形態に係る振動素子を備えた移動体について説明する。なお、以下の説明では、振動素子の一例としてジャイロ素子３００を用いた例について説明する。図１１は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には第３実施形態に係るジャイロ素子３００が搭載されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車１５００には、ジャイロ素子３００を内蔵してタイヤなどを制御する電子制御ユニット１５１０が車体に搭載されている。また、ジャイロ素子３００は、他にも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。
【０１３２】
以上、実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態および変形例では、振動素子あるいは振動素子としてのジャイロ素子の形成材料として水晶を用いた例を説明したが、水晶以外の圧電体材料を用いることができる。例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）、ランガサイト（Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14）などの酸化物基板や、ガラス基板上に窒化アルミニウムや五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）などの圧電体材料を積層させて構成された積層圧電基板、あるいは圧電セラミックスなどを用いることができる。また、圧電体材料以外の材料を用いて振動素子を形成することができる。例えば、シリコン半導体材料などを用いて振動素子を形成することもできる。また、振動素子の振動（駆動）方式は圧電駆動に限らない。圧電基板を用いた圧電駆動型のもの以外に、静電気力を用いた静電駆動型や、磁力を利用したローレンツ駆動型などの振動素子においても、本発明の構成およびその効果を発揮させることができる。
【符号の説明】
【０１３３】
１…基部、１ａ，１ｂ…基部の一端としての端部、２ａ，２ｂ…振動腕としての駆動振動腕、２ｃ，２ｇ…表面、２ｄ，２ｈ…裏面、２ｅ，２ｆ，２ｋ，２ｊ…側面、３ａ，３ｂ…振動腕としての検出振動腕、３ｃ，３ｇ…表面、３ｄ，３ｆ…裏面、３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋ…側面、３ｍ，３ｎ，３ｒ，３ｓ…電極分割部、４ａ，４ｂ…調整用振動腕、５ａ…第１連結部、５ｂ…第１支持部、６ａ…第２連結部、６ｂ…第２支持部、７…固定枠部、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…駆動電極、２１ａ，２１ｂ，３２ａ，３２ｂ…第１検出電極、２２ａ，２２ｂ，３１ａ，３１ｂ…第２検出電極、５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂ…錘部、５８ａ，５８ｂ…凹部、１００…振動素子としての音叉型振動片、１０３ｃ，１０３ｇ…表面、１０３ｄ，１０３ｆ…裏面、１０３ｈ，１０３ｉ，１０３ｊ，１０３ｋ…側面、１０３ｍ，１０３ｎ，１０３ｒ，１０３ｓ…電極分割部、１１０…基部、１１１…狭幅部、１１２…括れ部、１１３…広幅部、１２０，１３０…振動腕としての駆動振動腕、１２１ａ，１２１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ…駆動電極としての第１駆動電極、１２２ａ，１２２ｂ，１３１ａ，１３１ｂ…駆動電極としての第２駆動電極、１４８，１５８…凹部、２００…振動素子としての屈曲振動片、３００…振動素子としてのＨ型ジャイロ素子、４００…振動素子としてのダブルＴ型ジャイロ素子、５００…電子デバイスとしてのジャイロセンサー、１０００…電子機器としてのデジタルビデオカメラ、１５００…移動体としての自動車、２０００…電子機器としての携帯電話機、３０００…電子機器としての情報携帯端末（ＰＤＡ）、Ｌ…照射光。
【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】
2016085190.tif 000010
【図９】
2016085190.tif 000011
【図１０】
2016085190.tif 000012
【図１１】
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