(57)【要約】【課題】振動腕の耐衝撃性を優れたものとしつつ、検出精度を高めることができる振動素子およびその製造方法を提供すること、また、かかる振動素子を備える電子機器および移動体を提供すること。【解決手段】本発明の振動素子は、表裏関係にある上面２０ａおよび下面２０ｂを有する振動片と、振動片に配置されている電極膜と、を備え、振動片は、基部と、基部から延出している検出振動腕２３１と、を有し、検出振動腕２３１は、横断面で見たとき、第１部分４１と、第１部分４１と上面２０ａとの間に位置し、第１部分４１から上面２０ａに向かうに従い上面２０ａに沿った方向での長さが連続的に小さくなる第２部分４２と、を有し、電極膜は、検出振動腕２３１の、上面２０ａと第１部分４１の側面との間にある第２部分４２の側面に配置されている部分を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏関係にある第１面および第２面を有する振動片と、
前記振動片に配置されている電極膜と、を備え、
前記振動片は、基部と、前記基部から延出している振動腕と、を有し、
前記振動腕は、前記振動腕の延出方向に対して直交する断面で見たとき、第１部分と、前記第１部分と前記第１面との間に位置し、前記第１部分から前記第１面に向かうに従い前記第１面に沿った方向での長さが連続的または段階的に小さくなる第２部分と、を有し、
前記電極膜は、前記振動腕の、前記第１面と前記第１部分の側面との間にある前記第２部分の側面に配置されている部分を有することを特徴とする振動素子。
【請求項２】
前記振動腕は、前記振動腕の延出方向に対して直交する断面で見たとき、前記第１部分と前記第２面との間に位置し、前記第１部分から前記第２面に向かうに従い前記第２面に沿った方向での長さが連続的または段階的に小さくなる第３部分を有し、
前記電極膜は、前記振動腕の、前記第２面と前記第１部分の側面との間にある前記第３部分の側面に配置されている部分を有する請求項１に記載の振動素子。
【請求項３】
前記第１面と前記第２面とが並ぶ方向に沿った前記第３部分の長さは、同方向に沿った前記第１部分の長さよりも小さい請求項２に記載の振動素子。
【請求項４】
前記第１面と前記第２面とが並ぶ方向に沿った前記第２部分の長さは、同方向に沿った前記第１部分の長さよりも小さい請求項１ないし３のいずれか１項に記載の振動素子。
【請求項５】
前記基部から延出している駆動振動腕と、
前記基部から延出している検出振動腕と、を備え、
前記検出振動腕が前記振動腕である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の振動素子。
【請求項６】
前記振動腕は、前記第１面および前記第２面のそれぞれに開口している貫通孔を有し、
前記振動腕は、前記振動腕の延出方向に対して直交して前記貫通孔を横断する断面で見たとき、前記貫通孔により２分される２つの壁部を有し、
２つの前記壁部が前記第１部分および前記第２部分を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の振動素子。
【請求項７】
表裏関係にある第１面および第２面を有する基板をエッチングすることにより、基部と、前記基部から延出している振動腕と、を形成する基板加工工程と、
前記振動腕に電極膜を形成する電極膜形成工程と、を有し、
前記基板加工工程において、前記振動腕の延出方向に対して直交する断面で見たとき、第１部分と、前記第１部分と前記第１面との間に位置し、前記第１部分から前記第１面に向かうに従い前記第１面に沿った方向での長さが連続的または段階的に小さくなる第２部分と、を有する前記振動腕を形成し、
前記電極膜形成工程において、前記第２部分の前記第１面とは異なる面に前記電極膜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】
前記基板加工工程において用いる前記エッチングがドライエッチングである請求項７に記載の振動素子の製造方法。
【請求項９】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動素子を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動素子を備え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、振動素子、振動素子の製造方法、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、水晶振動子やジャイロセンサー等に用いられる振動素子として、水晶等の圧電材料で構成され振動腕を有する振動片と、振動腕上に形成された電極と、を有するものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。このような振動素子では、電極に駆動信号を入力して振動腕を駆動振動させたり、振動腕の検出振動を電極から検出信号として取り出したりする。
【０００３】
従来、種々の目的で振動腕の断面形状を矩形とは異なる形状とすることが行われている。例えば、特許文献１に記載の音叉型振動子は、アーム部の断面形状が略六辺形でその上下の辺に接する左右の辺の長さが等しく、かつ対向する辺が平行である。また、例えば、特許文献２に記載の振動ジャイロは、矩形の角部を円形に面取りした横断面形状の振動子を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−９３３１８号公報
【特許文献２】特開２００８−１２８０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の音叉型振動子では、同じ幅でアーム部の断面を矩形とした場合と比べて、アーム部の機械的強度が低くなり、耐衝撃性が悪くなるという可能性がある。また、特許文献２に記載の振動ジャイロでは、電極が面取り部に設けられていないため、例えば、振動子の検出振動（面外振動）によって発生する電荷を効率的に電極から取り出しにくく、検出精度が低下してしまう可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、振動腕の耐衝撃性を優れたものとしつつ、検出精度を高めることができる振動素子を提供すること、また、かかる振動素子の製造方法を提供すること、また、かかる振動素子を備える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】
【０００７】
上記目的の少なくとも一部は、下記の形態または適用例により達成することが可能である。
【０００８】
本適用例に係る振動素子は、表裏関係にある第１面および第２面を有する振動片と、
前記振動片に配置されている電極膜と、を備え、
前記振動片は、基部と、前記基部から延出している振動腕と、を有し、
前記振動腕は、前記振動腕の延出方向に対して直交する断面で見たとき、第１部分と、前記第１部分と前記第１面との間に位置し、前記第１部分から前記第１面に向かうに従い前記第１面に沿った方向での長さが連続的または段階的に小さくなる第２部分と、を有し、
前記電極膜は、前記振動腕の、前記第１面と前記第１部分の側面との間にある前記第２部分の側面に配置されている部分を有することを特徴とする。
【０００９】
このような振動素子によれば、振動腕が所定の厚さの第１部分を有することで、振動腕の機械的強度を優れたものとすることができる。その上で、振動腕における、第１部分から第１面に向かうに従い第１面に沿った方向での長さが連続的または段階的に小さくなる第２部分の側面に電極膜の少なくとも一部を配置することで、振動腕が圧電材料で構成され、かつ、振動腕の駆動振動または検出振動の方向が面外方向（第１面と第２面とが並ぶ方向）である場合、電極膜を用いて優れた電界効率で、振動腕を駆動振動させたり、振動腕の検出振動を検出したりすることができる。このようなことから、振動腕の耐衝撃性を優れたものとしつつ、検出精度を高めることができる。
【００１０】
上述の適用例において、前記振動腕は、前記振動腕の延出方向に対して直交する断面で見たとき、前記第１部分と前記第２面との間に位置し、前記第１部分から前記第２面に向かうに従い前記第２面に沿った方向での長さが連続的または段階的に小さくなる第３部分を有し、
前記電極膜は、前記振動腕の、前記第２面と前記第１部分の側面との間にある前記第３部分の側面に配置されている部分を有することが好ましい。
【００１１】
これにより、振動腕の耐衝撃性を優れたものとしつつ、検出精度をさらに高めることができる。
【００１２】
上述の適用例において、前記第１面と前記第２面とが並ぶ方向に沿った前記第３部分の長さは、同方向に沿った前記第１部分の長さよりも小さいことが好ましい。
【００１３】
これにより、振動腕の面外方向での振動特性を優れたものとすることができる。また、振動片が水晶Ｚ板を用いて形成されている場合、振動腕の厚さ方向での中央部は、振動腕の面外振動での圧電効果または逆圧電効果にほとんど寄与しない。したがって、第１部分の厚さを厚くしても、駆動振動または検出振動の電界効率にほとんど影響を与えない。
【００１４】
上述の適用例において、前記第１面と前記第２面とが並ぶ方向に沿った前記第２部分の長さは、同方向に沿った前記第１部分の長さよりも小さいことが好ましい。
【００１５】
これにより、振動腕の面外方向での振動特性を優れたものとすることができる。また、振動片が水晶Ｚ板を用いて形成されている場合、振動腕の厚さ方向での中央部は、振動腕の面外振動での圧電効果または逆圧電効果にほとんど寄与しない。したがって、第１部分の厚さを厚くしても、駆動振動または検出振動の電界効率にほとんど影響を与えない。
【００１６】
上述の適用例において、前記基部から延出している駆動振動腕と、
前記基部から延出している検出振動腕と、を備え、
前記検出振動腕が前記振動腕であることが好ましい。
【００１７】
これにより、検出振動腕の検出振動を効率的に検出して、検出精度を高めることができる。また、検出振動腕が駆動振動腕とは別体として設けられていることにより、駆動振動と検出振動の周波数差（離調周波数）の調整が容易となり、その結果、振動素子の設計の自由度を高めることができる。
【００１８】
上述の適用例において、前記振動腕は、前記第１面および前記第２面のそれぞれに開口している貫通孔を有し、
前記振動腕は、前記振動腕の延出方向に対して直交して前記貫通孔を横断する断面で見たとき、前記貫通孔により２分される２つの壁部を有し、
２つの前記壁部が前記第１部分および前記第２部分を有することが好ましい。
【００１９】
これにより、壁部の厚さが比較的薄くなるため、壁部を挟むように電極膜を設けることで、より優れた電界効率で、振動腕を駆動振動させたり、振動腕の検出振動を検出したりすることができる。
【００２０】
本適用例に係る振動素子の製造方法は、表裏関係にある第１面および第２面を有する基板をエッチングすることにより、基部と、前記基部から延出している振動腕と、を形成する基板加工工程と、
前記振動腕に電極膜を形成する電極膜形成工程と、を有し、
前記基板加工工程において、前記振動腕の延出方向に対して直交する断面で見たとき、第１部分と、前記第１部分と前記第１面との間に位置し、前記第１部分から前記第１面に向かうに従い前記第１面に沿った方向での長さが連続的または段階的に小さくなる第２部分と、を有する前記振動腕を形成し、
前記電極膜形成工程において、前記第２部分の前記第１面とは異なる面に前記電極膜を形成することを特徴とする。
【００２１】
このような振動素子の製造方法によれば、振動腕の耐衝撃性を優れたものとしつつ、検出精度を高めることができる振動素子を製造することができる。
【００２２】
上述の適用例において、前記基板加工工程において用いる前記エッチングがドライエッチングであってもよい。
これにより、第２部分をエッチングに伴って容易に形成することができる。
【００２３】
本適用例に係る電子機器は、本発明の振動素子を備えることを特徴とする。
これにより、振動腕の耐衝撃性を優れたものとしつつ、検出精度を高めることができる振動素子を備える電子機器を提供することができる。
【００２４】
本適用例に係る移動体は、本発明の振動素子を備えることを特徴とする。
これにより、振動腕の耐衝撃性を優れたものとしつつ、検出精度を高めることができる振動素子を備える移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動素子を示す平面図である。
【図２】図１に示す振動素子の斜視図である。
【図３】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図２に示す振動腕（検出振動腕）の模式的断面図（横断面図）である。
【図６】図１に示す振動素子の製造方法を説明する図である。
【図７】図６に示すマスク形成工程を説明する断面図である。
【図８】図６に示す基板加工工程を説明する断面図である。
【図９】図８に示すマスク除去工程を説明する断面図である。
【図１０】図８に示す電極膜形成工程を説明する断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る振動素子の振動腕（検出振動腕）を模式的に示す断面図（横断面図）である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る振動素子の振動腕（検出振動腕）を模式的に示す断面図（横断面図）である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る振動素子の振動腕（検出振動腕）を模式的に示す断面図（横断面図）である。
【図１４】本発明の第５実施形態に係る振動素子の振動腕（検出振動腕）を模式的に示す断面図（横断面図）である。
【図１５】本発明の第６実施形態に係る振動素子の振動腕（検出振動腕）を模式的に示す断面図（横断面図）である。
【図１６】振動デバイスの一例を示す断面図である。
【図１７】本発明の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１８】本発明の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１９】本発明の電子機器を適用したディジタルカメラの構成を示す斜視図である。
【図２０】本発明の移動体の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の振動素子、振動素子の製造方法、電子機器および移動体を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
１．振動素子
まず、本発明の振動素子（本発明の振動素子の製造方法で製造される振動素子）の一例について説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第１実施形態に係る振動素子を示す平面図である。図２は、図１に示す振動素子の斜視図である。図３は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。図４は、図１中のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２９】
なお、以下では、説明の便宜上、各図において、互いに直交する３つの軸として、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を図示しており、各軸を示す矢印の先端側を「＋」、基端側を「−」とする。また、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」という。また、＋ｚ軸方向側を「上」、−ｚ軸方向側を「下」ともいう。また、図１および図２では、説明の便宜上、各電極の図示を省略している。
【００３０】
図１に示す振動素子１は、角速度検出素子（ジャイロ素子）である。この振動素子１は、振動片２と、振動片２に形成された電極パターン５（図３および図４参照）と、を有している。
【００３１】
−振動片−
振動片２は、圧電材料で構成されている。この圧電材料としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電単結晶や、圧電セラミックス等が挙げられる。これらの中でも、振動片２の構成材料としては、水晶を用いることが好ましい。水晶を用いることで、他の材料と比較して優れた周波数温度特性を有する振動素子１が得られる。なお、以下では、振動片２を水晶で構成した場合について説明する。
【００３２】
振動片２は、水晶基板の結晶軸であるＹ軸（機械軸）およびＸ軸（電気軸）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。すなわち、振動片２は、Ｚカット水晶板で構成されている。なお、以下では、振動片２の水晶の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸がそれぞれ図示のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸と一致しているものとして説明するが、Ｚ軸は、振動片２の厚さ方向と必ずしも一致している必要はなく、常温近傍における周波数の温度による変化を小さくする観点から、厚さ方向に対して若干傾けてもよい。具体的には、Ｚカット水晶板とは、Ｚ軸に直交した面をＸ軸およびＹ軸の少なくとも一方を中心に０度〜１０度の範囲で回転させた面が、主面となるようなカット角の水晶板を含む。
【００３３】
この振動片２は、基部２１と、基部２１から延出している１対の駆動振動腕２２１、２２２（振動腕）、１対の検出振動腕２３１、２３２（振動腕）および１対の調整振動腕２４１、２４２（振動腕）と、支持部２５と、基部２１と支持部２５とを連結する２つの連結部２６１、２６２とを有し、これらが一体的に形成されている。また、振動片２は、表裏関係にある上面２０ａ（第１面）および下面２０ｂ（第２面）を有し（図５参照）、上面２０ａと側面とを接続する部分が面取りされて傾斜面となっている。なお、この傾斜面については、後に詳述する。
【００３４】
駆動振動腕２２１、２２２は、ｘ軸方向に沿って並んで配置され、それぞれ、基部２１から−ｙ軸方向に延出している。駆動振動腕２２１には、ｚ軸方向に貫通する孔２２１１が形成されている。同様に、駆動振動腕２２２には、ｚ軸方向に貫通する孔２２２１が形成されている。なお、図示では、駆動振動腕２２１、２２２の先端部の幅（ｘ軸方向での長さ）が広くなっているが、これに限定されず、例えば、駆動振動腕２２１、２２２の各幅は、一定であっても、基部側から先端部側に向かって徐々に幅が広がっていたり、基部側から先端部側に向かって徐々に幅が狭くなっていたりしてもよい。また、駆動振動腕２２１、２２２の各々は、幅が異なる３つ以上の領域を有していてもよい。また、孔２２１１、２２２１は、それぞれ、ｙ軸方向に並ぶように複数の孔に分割されていてもよい。
【００３５】
検出振動腕２３１、２３２は、ｘ軸方向に沿って並んで配置され、それぞれ、基部２１から＋ｙ軸方向に延出している。検出振動腕２３１には、ｚ軸方向に貫通する孔２３１１が形成されている。同様に、検出振動腕２３２には、ｚ軸方向に貫通する孔２３２１が形成されている。なお、図示では、検出振動腕２３１、２３２の先端部の幅が広くなっているが、これに限定されず、例えば、検出振動腕２３１、２３２の各幅は、一定であっても、基部側から先端部側に向かって徐々に幅が広がっていたり、基部側から先端部側に向かって徐々に幅が狭くなっていたりしてもよい。また、検出振動腕２３１、２３２の各々は、幅が異なる３つ以上の領域を有していてもよい。また、孔２３１１、２３２１は、それぞれ、ｙ軸方向に並ぶように複数の孔に分割されていてもよい。
【００３６】
調整振動腕２４１、２４２は、前述した１対の検出振動腕２３１、２３２を挟むようにしてｘ軸方向に沿って並んで配置され、それぞれ、基部２１から＋ｙ軸方向に延出している。なお、図示では、調整振動腕２４１、２４２の先端部の幅が広くなっているが、これに限定されず、例えば、調整振動腕２４１、２４２の各幅は、一定であっても、基部側から先端部側に向かって徐々に幅が広がっていたり、基部側から先端部側に向かって徐々に幅が狭くなっていたりしてもよい。また、調整振動腕２４１、２４２の各々は、幅が異なる３つ以上の領域を有していてもよい。さらに、調整振動腕２４１、２４２の各々は、ｚ軸方向に貫通する１つ以上の孔が形成されていてもよい。
【００３７】
支持部２５は、連結部２６１、２６２を介して基部２１を支持する機能を有している。この支持部２５は、基部２１に対して−ｙ軸方向側に配置されていてｘ軸方向に沿って延びている長尺状をなす第１部分、当該第１部分の両端部から＋ｙ軸方向に沿って延びている２つの第２部分と、を有している。
【００３８】
連結部２６１、２６２は、それぞれ、長手形状（長尺状）をなしている。そして、連結部２６１、２６２は、前述した支持部２５の２つの第２部分と、基部２１のｘ軸方向側の両端部とを連結している。なお、図示では、連結部２６１、２６２は、それぞれ、幅が一定であるが、これに限定されず、例えば、途中で屈曲または湾曲した部分を有していてもよいし、幅が異なる部分を有していてもよい。
【００３９】
−電極パターン−
図３および図４に示すように、前述した振動片２の表面に配置されている電極パターン５は、駆動信号電極５１および駆動接地電極５２と、検出信号電極５３および検出接地電極５４と、調整電極５５と、を有している。
【００４０】
駆動信号電極５１は、駆動振動腕２２１、２２２の駆動振動を励起させるための駆動信号が入力される電極である。図３に示すように、この駆動信号電極５１は、駆動振動腕２２１の孔２２１１の内壁面と、駆動振動腕２２２の両側面とにそれぞれ形成されている。一方、駆動接地電極５２は、駆動信号電極５１に対してグランドとなる電位を有する。この駆動接地電極５２は、駆動振動腕２２１の両側面と、駆動振動腕２２２の孔２２２１の内壁面とにそれぞれ形成されている。
【００４１】
検出信号電極５３は、検出振動腕２３１、２３２の検出振動が励起されたときに、その検出振動によって発生する電荷を検出信号として出力するための電極である。図４に示すように、この検出信号電極５３は、検出振動腕２３１の孔２３１１の内壁面の＋ｘ軸方向側上部および−ｘ軸方向側下部と、検出振動腕２３１の＋ｘ軸方向側側面下部および−ｘ軸方向側側面上部と、検出振動腕２３２の孔２３２１の内壁面の−ｘ軸方向側上部および＋ｘ軸方向側下部と、検出振動腕２３２の−ｘ軸方向側側面下部および＋ｘ軸方向側側面上部とにそれぞれ形成されている。一方、検出接地電極５４は、検出信号電極５３に対してグランドとなる電位を有する。この検出接地電極５４は、検出振動腕２３１の孔２３１１の内壁面の−ｘ軸方向側上部および＋ｘ軸方向側下部と、検出振動腕２３１の−ｘ軸方向側側面下部および＋ｘ軸方向側側面上部と、検出振動腕２３２の孔２３２１の内壁面の＋ｘ軸方向側上部および−ｘ軸方向側下部と、検出振動腕２３２の＋ｘ軸方向側側面下部および−ｘ軸方向側側面上部とにそれぞれ形成されている。
【００４２】
調整電極５５は、検出信号電極５３の出力を調整するための電極である。図４に示すように、調整電極５５は、調整振動腕２４１の両側面と、調整振動腕２４２の両側面とにそれぞれ形成されている。また、本実施形態では、検出信号電極５３が調整振動腕２４１の上面および下面にそれぞれ形成されているとともに、検出接地電極５４が調整振動腕２４２の上面および下面にそれぞれ形成されている。
【００４３】
以上のような電極パターン５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。
【００４４】
以上、振動素子１の構成について簡単に説明した。以上説明したように構成された振動素子１は、以下のようにして角速度を検出する。
【００４５】
振動素子１に角速度が加わらない状態において、駆動信号電極５１に駆動信号を入力することで駆動信号電極５１と駆動接地電極５２との間に電界が生じると、駆動振動腕２２１、２２２は、図１中矢印αで示すようにｘ軸方向に互いに反対方向となるように屈曲振動（駆動振動）を行う。
【００４６】
この駆動振動を行っている状態で、ｙ軸方向に沿った中心軸ａ１まわりの角速度ωが振動素子１に加わると、駆動振動腕２２１、２２２にコリオリ力が作用し、このコリオリ力により、駆動振動腕２２１、２２２がｚ軸方向に互いに反対方向となるように屈曲振動する。これに伴い、検出振動腕２３１、２３２は、図１中矢印βで示すようにｚ軸方向に互いに反対方向となるように屈曲振動（検出振動）する。この検出振動により、検出振動腕２３１、２３２に発生した電荷を、検出信号電極５３から検出信号として取り出し、この検出信号に基づいて角速度が求められる。
【００４７】
ここで、調整振動腕２４１、２４２は、検出振動の有無に関係なく、駆動振動腕２２１、２２２の駆動振動に伴って、ｘ軸方向に互いに反対方向となるように屈曲振動する。そして、この調整振動腕２４１、２４２の屈曲振動に応じて検出信号電極５３および検出接地電極５４と調整電極５５との間に生じた電荷は、検出信号に重畳される。これにより、例えば角速度が加わっていないときの検出信号がゼロとなるように、検出信号を調整することができる。
【００４８】
このような振動素子１は、孔２２１１、２２２１、２３１１、２３２１を有しているため、優れた電界効率で、駆動振動腕２２１、２２２を面内方向に駆動振動させたり、検出振動腕２３１、２３２の面外振動を検出したりすることができる。
【００４９】
（検出振動腕の詳細な説明）
以下、検出振動腕２３１について詳述する。なお、以下では、検出振動腕２３１について代表的に説明するが、検出振動腕２３２の構成も検出振動腕２３１と同様である。
【００５０】
図５は、図２に示す振動腕（検出振動腕）の模式的断面図（横断面図）である。
図５に示すように、検出振動腕２３１は、前述したように、上面２０ａ（第１面）および下面２０ｂ（第２面）のそれぞれに開口している孔２３１１（貫通孔）を有する。このような検出振動腕２３１は、検出振動腕の２３１の延出方向であるｙ軸方向に対して直交して孔２３１１を横断する断面（以下、単に「横断面」ともいう）で見たとき、孔２３１１により２分される２つの壁部２３１ａ、２３１ｂを有する。
【００５１】
本実施形態では、孔２３１１の上面２０ａ側の端部の幅（ｘ軸方向に沿った長さ）が上面２０ａに向かうに従い一定の増加率で連続的に大きくなっている。これにより、検出振動腕２３１の上面２０ａ側には、傾斜面２３１２が形成されている。また、検出振動腕２３１全体の上面２０ａ側の端部の幅（ｘ軸方向に沿った長さ）が上面２０ａに向かうに従い一定の減少率で連続的に小さくなっている。これにより、検出振動腕２３１の上面２０ａ側には、傾斜面２３１３が形成されている。
【００５２】
このような傾斜面２３１２、２３１３を形成することにより、壁部２３１ａは、横断面で見たとき、第１部分４１と、第１部分４１と上面２０ａとの間に位置し、第１部分４１から上面２０ａに向かうに従い上面２０ａに沿った方向（ｘ軸方向）での長さ（幅）が一定の減少率で連続的に小さくなる第２部分４２と、を有する。同様に、壁部２３１ｂも、第１部分４１および第２部分４２を有する。なお、傾斜面２３１３を形成することにより、検出振動腕２３１全体は、横断面で見たとき、２つの第１部分４１からなる第１部分と、２つの第１部分４１からなる第１部分と上面２０ａとの間に位置し、当該第１部分から上面２０ａに向かうに従い上面２０ａに沿った方向（ｘ軸方向）での長さ（幅）が連続的に小さくなる２つの第２部分４２からなる第２部分と、を有するとも言える。
【００５３】
そして、壁部２３１ａ側の傾斜面２３１２上および壁部２３１ｂ側の傾斜面２３１３上には、それぞれ、検出信号電極５３が形成されている。また、壁部２３１ａ側の傾斜面２３１３上および壁部２３１ｂ側の傾斜面２３１２上には、それぞれ、検出接地電極５４が形成されている。このように、電極パターン５（電極膜）は、第１部分４１の上面２０ａとは異なる面に配置されている部分を有する。すなわち、電極パターン５は、検出振動腕２３１を構成する壁部２３１ａ、２３１ｂの、第１部分４１の側面（第１部分４１における、検出振動腕２３１の側面および孔２３１１の内壁面）と上面２０ａとの間にある第２部分４２の側面（傾斜面２３１２、２３１３）に配置されている部分を有する。
【００５４】
前述したように検出振動腕２３１がｚ軸方向に検出振動したとき、図５に示すように、壁部２３１ａ、２３１ｂの＋ｚ軸方向側の部分には、ｘ軸方向の電界Ｅ１が発生し、一方、−ｚ軸方向側の部分には、電界Ｅ１とは反対方向でｘ軸方向の電界Ｅ２が発生する。また、電界Ｅ１、Ｅ２は、それぞれ、壁部２３１ａ、２３１ｂのｚ軸方向での中央部に向かうに従い小さくなる。そして、壁部２３１ａ、２３１ｂのｚ軸方向での中央部では、電界が発生しない。
【００５５】
このようなことから、第２部分４２のｘ軸方向での長さを小さくすることにより、電界Ｅ１が発生している第２部分４２を介して対向する検出信号電極５３と検出接地電極５４との間の距離を小さくすることができ、電界Ｅ１によって発生した電荷を検出信号電極５３と検出接地電極５４とによって効率的に検出することができる。これにより、優れた電界効率で検出振動を検出することができる。また、電界Ｅ１が壁部２３１ａ、２３１ｂのｚ軸方向での中央部に向かうに従い小さくなるため、第２部分４２のｘ軸方向での幅を第１部分４１に向かうに従い大きくしても、検出振動の検出効率に与える影響が小さい。また、壁部２３１ａ、２３１ｂのｚ軸方向での中央部において検出振動に伴う電界が発生しないことから、第１部分４１のｘ軸方向での長さ（特に壁部２３１ａ、２３１ｂのｚ軸方向での中央部での長さ）を大きくしても、検出振動の検出効率に与える影響がほとんどない。
【００５６】
また、第２部分４２のｘ軸方向での幅を第１部分４１に向かうに従い大きくすることや、第１部分４１のｘ軸方向での長さを大きくすることは、検出振動腕２３１の機械的強度の向上に寄与する。
【００５７】
ここで、上面２０ａと下面２０ｂとが並ぶ方向（ｚ軸方向）に沿った第２部分４２の長さｔ２（厚さ）は、同方向（ｚ軸方向）に沿った第１部分４１の長さｔ１（厚さ）よりも小さい。これにより、検出振動腕２３１の面外方向での振動特性を優れたものとすることができる。また、振動片２が水晶Ｚ板を用いて形成されている場合、前述したように検出振動腕２３１の厚さ方向での中央部は、振動腕の面外振動での圧電効果または逆圧電効果にほとんど寄与しない。したがって、第１部分４１の厚さを厚くしても、検出振動の電界効率にほとんど影響を与えない。
【００５８】
また、検出振動腕２３１の振動特性と検出振動の検出効率との両立との観点から、第２部分４２の長さｔ２（厚さ）は、検出振動腕２３１の厚さＴに対して、１／２０以上１／３以下であることが好ましい。
【００５９】
以上説明したような振動素子１によれば、検出振動腕２３１が所定の厚さの第１部分４１を有することで、検出振動腕２３１の機械的強度を優れたものとすることができる。その上で、第１部分４１から上面２０ａに向かうに従い上面２０ａに沿った方向での長さが連続的に小さくなる第２部分４２の上面２０ａとは異なる面に電極パターン５の一部を配置することで、検出振動腕２３１が圧電材料で構成され、かつ、検出振動腕２３１の検出振動の方向が面外方向である振動素子１において、電極パターン５を用いて優れた電界効率で、検出振動腕２３１の検出振動を検出することができる。このようなことから、検出振動腕２３１の耐衝撃性を優れたものとしつつ、検出精度を高めることができる。
【００６０】
ここで、検出振動腕２３１が第２部分４２を有することで、検出振動腕２３１の検出振動を効率的に検出して、検出精度を高めることができる。また、検出振動腕２３１が駆動振動腕２２１、２２２とは別体として設けられていることにより、駆動振動と検出振動の周波数差（離調周波数）の調整が容易となり、その結果、振動素子１の設計の自由度を高めることができる。
【００６１】
また、壁部２３１ａ、２３１ｂの厚さが比較的薄くなるため、壁部２３１ａ、２３１ｂを挟むように電極パターン５を設けることで、より優れた電界効率で、検出振動腕２３１の検出振動を検出することができる。
【００６２】
また、駆動振動腕２２１、２２２についても検出振動腕２３１、２３２と同様な断面構造を有している。また、図示しないが、電極パターン５は、駆動振動腕２２１、２２２の第２部分の第１面とは異なる面に配置されている。これにより、電極パターン５を用いて優れた電界効率で、駆動振動腕２２１、２２２を駆動振動させることができる。このようなことから、駆動振動腕２２１、２２２の耐衝撃性を優れたものとしつつ、駆動振動を効率的に行うことができる。
【００６３】
なお、前述した実施形態では、第１部分４１から上面２０ａに向かうに従い上面２０ａに沿った方向（ｘ軸方向）での第２部分４２の長さ（幅）が一定の減少率で連続的に小さくなる場合を例に説明したが、かかる幅の減少率が変化していてもよいし、幅が段階的に変化していてもよい。ただし、連続的に幅が変化することにより、電極パターン５の断線を低減したり、不本意な応力集中を低減したりすることができる。また、幅の減少率が一定であることにより、傾斜面２３１２、２３１３の形成が容易となる。
【００６４】
（振動素子の製造方法）
次に、本発明の振動素子の製造方法について、前述した振動素子１を製造する場合を例に説明する。
【００６５】
図６は、図１に示す振動素子の製造方法を説明する図である。図７は、図６に示すマスク形成工程を説明する断面図である。図８は、図６に示す基板加工工程を説明する断面図である。図９は、図８に示すマスク除去工程を説明する断面図である。図１０は、図８に示す電極膜形成工程を説明する断面図である。
【００６６】
振動素子１の製造方法は、図６に示すように、［１］マスク形成工程（ステップＳ１）と、［２］基板加工工程（ステップＳ２）と、［３］マスク除去工程（ステップＳ３）と、［４］電極膜形成工程（ステップＳ４）と、を有する。以下、各工程を順次説明する。なお、図７〜図１０は、図３に対応する断面図であり、以下では、振動素子１の製造方法について駆動振動腕２２１、２２２の形成過程を説明しながら説明する。
【００６７】
［１］マスク形成工程（ステップＳ１）
まず、図７に示すように、水晶基板２０の上面２０ａ（一方の面）上にマスク３１ａ、下面２０ｂ（他方の面）上にマスク３１ｂを形成する。
【００６８】
具体的には、例えば、まず、水晶基板２０を用意し、その水晶基板２０の上面２０ａ上および下面２０ｂ上に、例えば蒸着法、スパッタ法等によりＣｒ層、Ａｕ層をこの順で成膜して下地金属を形成する。次に、水晶基板２０の上面２０ａに形成された下地金属上にフォトレジストを塗布して、振動片２に対応する形状に露光・現像することにより、レジストマスクを得る。次に、そのレジストマスクが形成された状態で水晶基板２０の両面のレジストマスクで覆われていない下地金属上に、例えばめっき法等によりＮｉ層を成膜する。その後、レジストマスクおよびレジストマスクで覆われていた下地金属を、例えばエッチング等により除去することによりマスク３１ａ、３１ｂを得る。なお、レジストマスクで覆われていた下地金属は、後述する基板加工工程におけるドライエッチングによって除去してもよい。
【００６９】
また、マスク３１ａは、後述する［２］基板加工工程において、前述した傾斜面２３１２、２３１３を含む傾斜面が形成されるように、マスク３１ａがサイドエッチングされやすい構成、例えば、マスク３１ａの縁部に向けて厚さが薄くなる構成とする。
【００７０】
なお、前述した説明では、マスク３１ａ、３１ｂは、それぞれ、水晶基板２０側からＣｒ層、Ａｕ層、Ｎｉ層がこの順で積層した構成であったが、マスク３１ａ、３１ｂの構成は、エッチングする際に用いられるメタルマスクとして機能するものであれば、いかなるものであってもよい。また、マスク３１ａ、３１ｂは、例えば酸化マグネシウムのような金属酸化物を用いて構成されていてもよい。
【００７１】
［２］基板加工工程（ステップＳ２）
次に、マスク３１ａを介して水晶基板２０をドライエッチングすることにより、図８に示すように、水晶で構成された振動片２を形成する。また、このとき、水晶基板２０のドライエッチングの進行に伴って、マスク３１ａの縁部を僅かずつエッチング（サイドエッチング）して後退させることにより、振動片２の上面と側面とを接続する部分の全域に亘って傾斜面を形成する。これにより、駆動振動腕２２１の上面と孔２２１１の内壁面とを接続する部分に傾斜面２２１２が形成されるとともに、駆動振動腕２２１の上面と外側の側面とを接続する部分に傾斜面２２１３が形成される。同様に、駆動振動腕２２２の上面と孔２２２１の内壁面とを接続する部分に傾斜面２２２２が形成されるとともに、駆動振動腕２２２の上面と外側の側面とを接続する部分に傾斜面２２２３が形成される。
【００７２】
このような傾斜面２２１２、２２２２と同様にして、前述した傾斜面２３１２が形成されるとともに、傾斜面２２１３、２２２３と同様にして、傾斜面２３１３が形成される。
【００７３】
このように、［２］基板加工工程において用いるエッチングがドライエッチングであることにより、第２部分４２をエッチングに伴って容易に形成することができる。本工程で用いるドライエッチングとしては、特に限定されないが、例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を用いることができる。
【００７４】
また、本工程で用いるエッチングガスとしては、特に限定されないが、例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、ＣＣｌＦ３、ＳＦ６等のフッ素原子含有化合物ガスやＣｌ２、ＢＣｌ３、ＣＣｌ４等の塩素原子含有化合物ガスなどの各種ハロゲン系ガス等のうちの１種を単独でまたは２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
【００７５】
［３］マスク除去工程（ステップＳ３）
次に、マスク３１ａ、３１ｂを図９に示すように除去する。マスク３１ａ、３１ｂの除去方法としては、特に限定されないが、例えば、硫酸、フッ酸、硝酸、塩酸等のエッチング液（処理剤）による洗浄、エッチングガス等による洗浄、アッシング等が挙げられる。
【００７６】
［４］電極膜形成工程（ステップＳ４）
次に、図１０に示すように、振動片２の表面に、電極膜である電極パターン５を形成する。
【００７７】
より具体的には、例えば、スパッタリング等によって金属膜を一様に形成する。この金属は、例えば、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、Ｎｉ（ニッケル）などのメタライズ層（下地層）を形成した後、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）などの被膜を積層することにより得る。次に、金属膜上に、スプレー塗布法、静電塗布法、スピンコート法等によりフォトレジストを塗布する。そして、フォトレジストを所望の電極パターンが得られるように露光・現像することにより、レジストマスクを形成する。その後、レジストマスクを介して金属膜をエッチングすることにより電極パターン５を形成した後、レジストマスクを除去する。なお、検出振動腕２３１、２３２においても、同様の方法によって電極パターン５を形成することができる。
【００７８】
以上説明したような振動素子１の製造方法によれば、［２］基板加工工程において、第１部分４１および第２部分４２を有する振動腕を形成し、［３］電極膜形成工程において、第１部分４１の上面２０ａとは異なる面に電極パターン５を形成することで、振動腕の耐衝撃性を優れたものとしつつ、検出精度を高めることができる振動素子１を製造することができる。
【００７９】
＜第２実施形態＞
図１１は、本発明の第２実施形態に係る振動素子の振動腕（検出振動腕）を模式的に示す断面図（横断面図）である。
【００８０】
本実施形態は、振動腕の断面形状が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【００８１】
なお、以下の説明では、第２実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１１において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００８２】
本実施形態の検出振動腕２３１Ａは、横断面で見たとき、孔２３１１により２分される２つの壁部２３１ｃ、２３１ｄを有する。また、検出振動腕２３１Ａは、孔２３１１の下面２０ｂ側の端部の幅（ｘ軸方向に沿った長さ）が下面２０ｂに向かうに従い一定の増加率で連続的に大きくなっている。これにより、検出振動腕２３１Ａの下面２０ｂ側には、傾斜面２３１４が形成されている。また、検出振動腕２３１Ａ全体の下面２０ｂ側の端部の幅（ｘ軸方向に沿った長さ）が下面２０ｂに向かうに従い一定の減少率で連続的に小さくなっている。これにより、検出振動腕２３１Ａの下面２０ｂ側には、傾斜面２３１５が形成されている。
【００８３】
前述した実施形態の傾斜面２３１２、２３１３に加えて、このような傾斜面２３１４、２３１５を形成することにより、壁部２３１ｃは、横断面で見たとき、第１部分４１Ａと、第１部分４１Ａと上面２０ａとの間に位置し、第１部分４１Ａから上面２０ａに向かうに従い上面２０ａに沿った方向（ｘ軸方向）での長さ（幅）が一定の減少率で連続的に小さくなる第２部分４２と、第１部分４１Ａと下面２０ｂとの間に位置し、第１部分４１Ａから下面２０ｂに向かうに従い下面２０ｂに沿った方向（ｘ軸方向）での長さ（幅）が一定の減少率で連続的に小さくなる第３部分４３と、を有する。同様に、壁部２３１ｄも、第１部分４１Ａ、第２部分４２および第３部分４３を有する。なお、傾斜面２３１５を形成することにより、検出振動腕２３１Ａ全体は、横断面で見たとき、２つの第１部分４１Ａかなる第１部分と下面２０ｂとの間に位置し、当該第１部分から下面２０ｂに向かうに従い下面２０ｂに沿った方向（ｘ軸方向）での長さ（幅）が連続的に小さくなる２つの第３部分４３からなる第３部分を有するとも言える。
【００８４】
そして、壁部２３１ｃ側の傾斜面２３１５上および壁部２３１ｄ側の傾斜面２３１４上には、それぞれ、検出信号電極５３が形成されている。また、壁部２３１ｃ側の傾斜面２３１４上および壁部２３１ｄ側の傾斜面２３１５上には、それぞれ、検出接地電極５４が形成されている。このように、電極パターン５（電極膜）は、第３部分４３の下面２０ｂとは異なる面に配置されている部分を有する。すなわち、電極パターン５は、検出振動腕２３１Ａを構成する壁部２３１ｃ、２３１ｄの、第１部分４１Ａの側面（第１部分における、検出振動腕２３１Ａの側面および孔２３１１の内壁面）と下面２０ｂとの間にある第３部分４３の側面（傾斜面２３１４、２３１５）に配置されている部分を有する。これにより、検出振動腕２３１Ａの耐衝撃性を優れたものとしつつ、検出精度をさらに高めることができる。
【００８５】
ここで、ｚ軸方向に沿った第３部分４３の長さｔ３は、同方向に沿った第１部分４１Ａの長さｔ１よりも小さい。これにより、検出振動腕２３１Ａの面外方向での振動特性を優れたものとすることができる。
【００８６】
また、検出振動腕２３１Ａの振動特性と検出振動の検出効率との両立との観点から、第３部分４３の長さｔ３（厚さ）は、検出振動腕２３１Ａの厚さＴに対して、１／２０以上１／３以下であることが好ましい。
【００８７】
＜第３実施形態＞
図１２は、本発明の第３実施形態に係る振動素子の振動腕（検出振動腕）を模式的に示す断面図（横断面図）である。
【００８８】
本実施形態は、振動腕の断面形状が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【００８９】
なお、以下の説明では、第３実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１２において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００９０】
本実施形態の検出振動腕２３１Ｂは、傾斜面２３１３、２３１５を省略した以外は、前述した第２実施形態の検出振動腕２３１Ａと同様であり、孔２３１１により２分される２つの壁部２３１ｅ、２３１ｆを有する。このような検出振動腕２３１Ｂによっても、検出振動腕２３１Ｂの耐衝撃性を優れたものとしつつ、検出精度を高めることができる。
【００９１】
＜第４実施形態＞
図１３は、本発明の第４実施形態に係る振動素子の振動腕（検出振動腕）を模式的に示す断面図（横断面図）である。
【００９２】
本実施形態は、振動腕の断面形状が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【００９３】
なお、以下の説明では、第４実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１３において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００９４】
本実施形態の検出振動腕２３１Ｃは、傾斜面２３１２、２３１４を省略した以外は、前述した第２実施形態の検出振動腕２３１Ａと同様であり、孔２３１１により２分される２つの壁部２３１ｇ、２３１ｈを有する。すなわち、孔２３１１の幅がｚ軸方向での全域に亘って一定である。このような検出振動腕２３１Ｃによっても、検出振動腕２３１Ｂの耐衝撃性を優れたものとしつつ、検出精度を高めることができる。
【００９５】
＜第５実施形態＞
図１４は、本発明の第５実施形態に係る振動素子の振動腕（検出振動腕）を模式的に示す断面図（横断面図）である。
【００９６】
本実施形態は、振動腕の断面形状が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【００９７】
なお、以下の説明では、第５実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１４において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００９８】
本実施形態の検出振動腕２３１Ｄは、傾斜面２３１３を省略した以外は、前述した第１実施形態の検出振動腕２３１と同様であり、孔２３１１により２分される２つの壁部２３１ｉ、２３１ｊを有する。このような検出振動腕２３１Ｄによっても、検出振動腕２３１Ｄの耐衝撃性を優れたものとしつつ、検出精度を高めることができる。
【００９９】
＜第６実施形態＞
図１５は、本発明の第６実施形態に係る振動素子の振動腕（検出振動腕）を模式的に示す断面図（横断面図）である。
【０１００】
本実施形態は、振動腕の断面形状が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１０１】
なお、以下の説明では、第６実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１５において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【０１０２】
本実施形態の検出振動腕２３１Ｅは、傾斜面２３１２を省略した以外は、前述した第１実施形態の検出振動腕２３１と同様であり、孔２３１１により２分される２つの壁部２３１ｋ、２３１ｌを有する。このような検出振動腕２３１Ｅによっても、検出振動腕２３１Ｅの耐衝撃性を優れたものとしつつ、検出精度を高めることができる。
【０１０３】
２．振動デバイス
次に、本発明の振動素子の製造方法で製造される振動素子を備える振動デバイスについて説明する。
【０１０４】
図１６は、振動デバイスの一例を示す断面図である。なお、図１６では、振動素子１に設けられている電極の図示を省略している。また、前述した実施形態との共通部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１０５】
図１６に示すように、振動デバイス１０は、振動片２（振動素子１）と、振動片２を収容するパッケージ８と、ＩＣチップ９とを有している。
【０１０６】
パッケージ８は、凹部８１１を有する箱状のベース８１と、凹部８１１の開口を塞いでベース８１に接合された板状のリッド８２とを有している。そして、凹部８１１がリッド８２によって塞がれることにより形成された収容空間に振動片２が収納されている。収容空間は、減圧（真空）状態となっていてもよいし、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されていてもよい。
【０１０７】
凹部８１１は、ベース８１の上面に開放する第１凹部８１１ａと、第１凹部８１１ａの底面の中央部に開放する第２凹部８１１ｂと、第２凹部８１１ｂの底面の中央部に開放する第３凹部８１１ｃと、を有している。
【０１０８】
ベース８１の構成材料としては、特に限定されないが、酸化アルミニウム等の各種セラミックスや、各種ガラス材料を用いることができる。また、リッド８２の構成材料としては、特に限定されないが、ベース８１の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、ベース８１の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金とするのが好ましい。なお、ベース８１とリッド８２の接合方法は、特に限定されず、例えば、接着材やろう材を介して接合することができる。
【０１０９】
凹部８１１の底面には、図示しない複数の接続端子が形成されている。これら接続端子は、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）Ｍｏ（モリブデン）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。
【０１１０】
複数の接続端子は、前述した振動片２に設けられた駆動信号電極５１、駆動接地電極５２、検出信号電極５３および検出接地電極５４用の各端子に対応している。振動片２の駆動信号電極５１および駆動接地電極５２用の端子は、これらに対応する接続端子に導電性接着剤や金属バンプ等の導電性の接合部材を介してそれぞれ接続されている。これにより、振動片２が凹部８１１の底面に固定されている。導電性接着剤としては、導電性および接着性を有していれば特に限定されず、例えば、シリコーン系、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系、ビスマレイミド系等の接着材に銀粒子等の導電性フィラーを分散させたものを用いることができる。
【０１１１】
また、振動片２の検出信号電極５３および検出接地電極５４用の端子が、ボンディングワイヤーのような導電性ワイヤーを介して、これらに対応する接続端子にそれぞれ接続されている。
【０１１２】
また、第１凹部８１１ａの底部と第２凹部８１１ｂの底部には、複数の接続端子にそれぞれ接続された複数の接続配線（図示せず）が形成されている。
【０１１３】
ＩＣチップ９は、第３凹部８１１ｃの底面にろう材や接着剤や金属バンプ等の接合部材によって固定されている。ＩＣチップ９は、導電性ワイヤーによって各接続配線と電気的に接続されている。これにより、振動片２に設けられた駆動信号電極５１、駆動接地電極５２、検出信号電極５３および検出接地電極５４用の各端子がＩＣチップ９に電気的に接続されている。ＩＣチップ９は、振動片２を駆動振動させるための駆動回路と、角速度が加わったときに振動片２に生じる検出振動を検出する検出回路と、を有する。なお、ＩＣチップ９と各接続配線との間の電気的な接続は、導電性ワイヤーに限らず、はんだや導電性接着剤や金属バンプ等の導電性の接合部材を介していてもよい。
【０１１４】
なお、本実施形態では、ＩＣチップ９がパッケージ８の内部に設けられているが、ＩＣチップ９は、パッケージ８の外部に設けられていてもよい。また、本実施形態では、凹部８１１が第１凹部８１１ａ、第２凹部８１１ｂ、第３凹部８１１ｃの３つを有しているが、これに限らず、凹部８１１は１つまたは２つの凹部で構成されていても、４つ以上の凹部で構成されていてもよい。
【０１１５】
３．電子機器
次に、本発明の振動素子を備えた電子機器（本発明の電子機器）について説明する。
【０１１６】
図１７は、本発明の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。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２０００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、振動デバイス１０が内蔵されている。
【０１１７】
図１８は、本発明の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。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２０００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、振動デバイス１０が内蔵されている。
【０１１８】
図１９は、本発明の電子機器を適用したディジタルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルカメラ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。
【０１１９】
ディジタルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部２０００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２０００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。
【０１２０】
撮影者が表示部２０００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。また、このディジタルカメラ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。このようなディジタルカメラ１３００には、振動デバイス１０が内蔵されている。
【０１２１】
なお、本発明の振動素子を備える電子機器は、図１７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１８の携帯電話機、図１９のディジタルカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計、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、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、移動体端末基地局用機器、リアルタイムクロック装置、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、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）、フライトシミュレーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等に適用することができる。
【０１２２】
３．移動体
次いで、本発明の振動素子を備えた移動体（本発明の移動体）について説明する。
【０１２３】
図２０は、本発明の移動体の一例を示す斜視図である。この図において、自動車１５００は、車体１５０１と、４つの車輪１５０３とを有しており、車体１５０１に設けられた図示しない動力源（エンジン）によって車輪１５０３を回転させるように構成されている。
【０１２４】
このような自動車１５００には、振動デバイス１０が内蔵されている。振動デバイス１０によれば、車体１５０１の姿勢や移動方向を検出することができる。振動デバイス１０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。
【０１２５】
なお、本発明の振動素子を備える移動体は、自動車に限定されず、例えば、オートバイ、鉄道等の他の車両、航空機、船舶、宇宙船、二足歩行ロボットやラジコンヘリコプター等にも適用可能である。
【０１２６】
以上、本発明の振動素子、振動素子の製造方法、電子機器および移動体を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、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、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【０１２７】
また、振動片の構成は、振動腕を有するものであれば、前述した実施形態の構成に限定されず、例えば、音叉型、双音叉型の振動片、いわゆるダブルＴ型の振動型ジャイロセンサー素子片等であってもよい。
【０１２８】
また、前述した実施形態では、振動腕に貫通孔が形成された場合を例に説明したが、これに限定されず、例えば、貫通孔を省略してもよいし、貫通孔に代えて溝を有していてもよい。
【０１２９】
また、振動片としては、ジャイロセンサー素子片以外にも、物理量を検出する素子片、例えば、慣性センサー（加速度センサー等）、力センサー（傾斜センサー等）用の素子片であってもよい。
【符号の説明】
【０１３０】
１…振動素子、２…振動片、５…電極パターン、８…パッケージ、９…ＩＣチップ、１０…振動デバイス、２０…水晶基板、２０ａ…上面（第１面）、２０ｂ…下面（第２面）、２１…基部、２５…支持部、３１ａ…マスク、３１ｂ…マスク、４１…第１部分、４１Ａ…第１部分、４２…第２部分、４３…第３部分、５１…駆動信号電極、５２…駆動接地電極、５３…検出信号電極、５４…検出接地電極、５５…調整電極、８１…ベース、８２…リッド、２２１…駆動振動腕、２２２…駆動振動腕、２３１…検出振動腕、２３１Ａ…検出振動腕、２３１Ｂ…検出振動腕、２３１Ｃ…検出振動腕、２３１Ｄ…検出振動腕、２３１Ｅ…検出振動腕、２３１ａ…壁部、２３１ｂ…壁部、２３１ｃ…壁部、２３１ｄ…壁部、２３１ｅ…壁部、２３１ｆ…壁部、２３１ｇ…壁部、２３１ｈ…壁部、２３１ｉ…壁部、２３１ｊ…壁部、２３１ｋ…壁部、２３１ｌ…壁部、２３２…検出振動腕、２４１…調整振動腕、２４２…調整振動腕、２６１…連結部、２６２…連結部、８１１…凹部、８１１ａ…凹部、８１１ｂ…凹部、８１１ｃ…凹部、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１３００…ディジタルカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１４３０…テレビモニター、１４４０…パーソナルコンピューター、１５００…自動車、１５０１…車体、１５０２…車体姿勢制御装置、１５０３…車輪、２０００…表示部、２２１１…孔、２２１２…傾斜面、２２１３…傾斜面、２２２１…孔、２２２２…傾斜面、２２２３…傾斜面、２３１１…孔、２３１２…傾斜面、２３１３…傾斜面、２３１４…傾斜面、２３１５…傾斜面、２３２１…孔、ａ１…中心軸、Ｅ１…電界、Ｅ２…電界、Ｓ１…ステップ、Ｓ２…ステップ、Ｓ３…ステップ、Ｓ４…ステップ、ω…角速度、Ｔ…厚さ、ｔ１…厚さ、ｔ２…厚さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【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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【図１９】
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【図２０】
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