JP2023076519A - 振動デバイス、電子機器および移動体 - Google Patents

振動デバイス、電子機器および移動体 Download PDF

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Abstract

【課題】優れた検出特性を有する振動デバイス、電子機器および移動体を提供する。【解決手段】振動デバイスは、振動素子と、振動素子と対向して配置され、振動素子を支持している支持基板と、を有する。支持基板は、振動素子を支持している基部と、基部を支持している支持部と、基部と支持部とを接続している複数の梁部と、駆動信号電極と電気的に接続され、梁部を通って基部と支持部とに引き回されている駆動信号配線と、駆動定電位電極と電気的に接続され、梁部を通って基部と支持部とに引き回されている駆動定電位配線と、検出信号電極と電気的に接続され、梁部を通って基部と支持部とに引き回されている検出信号配線と、検出定電位電極と電気的に接続され、梁部を通って基部と支持部とに引き回されている検出定電位配線と、を有し、所定の梁部では、振動素子側の面に検出定電位配線が配置され、反対側の面に検出信号配線が配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、振動デバイス、電子機器および移動体に関するものである。
特許文献１には、角速度センサーとして用いられ、複数のインナーリードによってＴＡＢ基板の上方に支持されている振動素子を有する振動デバイスが記載されている。振動素子は、駆動信号電極および駆動定電位電極を備え駆動信号電極に駆動信号を印加することにより駆動振動する駆動腕と、検出信号電極および検出定電位電極を備え慣性を受けて検出振動することにより検出信号電極から検出信号が出力される検出腕と、を有する。一方、複数のインナーリードには、駆動信号電極と電気的に接続されている駆動信号電極用インナーリードと、駆動定電位電極と電気的に接続されている駆動定電位電極用インナーリードと、検出信号電極と電気的に接続されている検出信号電極用インナーリードと、検出定電位電極と電気的に接続されている検出定電位電極用インナーリードと、が含まれている。
特開２０１７－２６３３６号公報
しかしながら、上述の振動デバイスでは、検出信号電極用インナーリードが駆動信号電極に近接して設けられており、かつ、これらの間にシールド部材等の電界を遮る部材がない。そのため、検出信号電極用インナーリードと駆動信号電極との間に容量結合が生じ易く、駆動信号電極に印加される駆動信号が検出信号電極用インナーリードを介して検出信号にノイズとして混入し、角速度の検出精度が低下するという課題がある。
本適用例に係る振動デバイスは、振動素子と、
前記振動素子と対向して配置され、前記振動素子側の第１面および前記第１面と反対側の第２面を備え、前記振動素子を支持している支持基板と、を有し、
前記振動素子は、
駆動信号電極および駆動定電位電極を備え、前記駆動信号電極に駆動信号を印加することにより駆動振動する駆動腕と、
検出信号電極および検出定電位電極を備え、検出対象の物理量を受けて検出振動することにより前記検出信号電極から検出信号が出力される検出腕と、を有し、
前記支持基板は、
前記振動素子を支持している基部と、
前記基部を支持している支持部と、
前記基部と前記支持部とを接続している複数の梁部と、
前記駆動信号電極と電気的に接続されており、少なくとも１つの前記梁部を通って前記基部と前記支持部とに引き回されている駆動信号配線と、
前記駆動定電位電極と電気的に接続されており、少なくとも１つの前記梁部を通って前記基部と前記支持部とに引き回されている駆動定電位配線と、
前記検出信号電極と電気的に接続されており、少なくとも１つの前記梁部を通って前記基部と前記支持部とに引き回されている検出信号配線と、
前記検出定電位電極と電気的に接続されており、少なくとも１つの前記梁部を通って前記基部と前記支持部とに引き回されている検出定電位配線と、を有し、
複数の前記梁部に含まれる所定の梁部では、前記第１面に前記駆動定電位配線または前記検出定電位配線が配置され、前記第２面に前記検出信号配線が配置されていることを特徴とする。
本適用例に係る振動デバイスでは、前記所定の梁部は、前記第１面と前記第２面とを接続する一対の梁部側面を有し、
前記所定の梁部において、
前記駆動定電位配線または前記検出定電位配線は、前記第１面、各前記梁部側面および前記第２面に配置されていることが好ましい。
本適用例に係る振動デバイスでは、前記所定の梁部は、前記駆動腕と対向している部分を有することが好ましい。
本適用例に係る振動デバイスでは、前記駆動腕は、前記支持基板側の第３面と、前記第３面と反対側の第４面と、前記第３面と前記第４面とを接続する一対の駆動腕側面と、を有し、
前記第３面および前記第４面に前記駆動信号電極が配置され、
各前記駆動腕側面に前記駆動定電位電極が配置されていることが好ましい。
本適用例に係る振動デバイスでは、前記駆動腕は、前記支持基板側の第３面と、前記第３面と反対側の第４面と、前記第３面と前記第４面とを接続する一対の駆動腕側面と、を有し、
前記第３面および前記第４面に前記駆動定電位電極が配置され、
各前記駆動腕側面に前記駆動信号電極が配置されていることが好ましい。
本適用例に係る振動デバイスでは、前記支持部の前記第１面には前記駆動定電位配線または前記検出定電位配線が配置されていることが好ましい。
本適用例に係る振動デバイスでは、前記支持部は、前記基部を囲む枠状であることが好ましい。
本適用例に係る振動デバイスでは、互いに直交する３軸をＡ軸、Ｂ軸およびＣ軸とし、前記Ｃ軸方向に前記振動素子と前記支持基板とが対向しているとしたとき、
前記振動素子は、
素子基部と、
前記素子基部から前記Ｂ軸方向両側に延出している一対の前記検出腕と、
前記素子基部から前記Ａ軸方向両側に延出している一対の連結腕と、
一方の前記連結腕の先端部から前記Ｂ軸方向両側に延出している一対の前記駆動腕と、 他方の前記連結腕の先端部から前記Ｂ軸方向両側に延出している一対の前記駆動腕と、を有し、
前記素子基部が接合部材を介して前記基部に固定されることが好ましい。
本適用例に係る振動デバイスでは、前記振動素子と電気的に接続されている回路素子を有し、
前記振動素子と前記回路素子との間に前記支持基板が位置していることが好ましい。
本適用例に係る電子機器は、上述の振動デバイスと、
前記振動デバイスの出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路と、を備えていることを特徴とする。
本適用例に係る移動体は、上述の振動デバイスと、
前記振動デバイスの出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路と、を備えていることを特徴とする。
第１実施形態に係る振動デバイスを示す断面図である。 図１の振動デバイスを示す平面図である。 図１の振動デバイスが有する振動素子を示す平面図である。 図３中のＡ－Ａ線断面図である。 図３中のＢ－Ｂ線断面図である。 図３の振動素子の駆動を説明する模式図である。 図３の振動素子の駆動を説明する模式図である。 支持基板を上面側から見た斜視図である。 支持基板を下面側から見た斜視図である。 第２実施形態の振動デバイスが有する支持基板を上側から見た斜視図である。 図１０に示す支持基板を下側から見た斜視図である。 第３実施形態の振動デバイスが有する支持基板を上側から見た斜視図である。 図１２に示す支持基板を下側から見た斜視図である。 第４実施形態の振動デバイスが有する支持基板を上側から見た斜視図である。 第５実施形態の振動デバイスを示す平面図である。 第６実施形態の振動デバイスを示す断面図である。 第７実施形態の振動デバイスが有する支持基板を示す断面図である。 第８実施形態のパーソナルコンピューターを示す斜視図である。 第９実施形態の携帯電話機を示す斜視図である。 第１０実施形態のデジタルスチールカメラを示す斜視図である。 第１１実施形態の自動車を示す斜視図である。
以下、本適用例の振動デバイス、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る振動デバイスを示す断面図である。図２は、図１の振動デバイスを示す平面図である。図３は、図１の振動デバイスが有する振動素子を示す平面図である。図４は、図３中のＡ－Ａ線断面図である。図５は、図３中のＢ－Ｂ線断面図である。図６および図７は、図３の振動素子の駆動を説明する模式図である。図８は、支持基板を上面側から見た斜視図である。図９は、支持基板を下面側から見た斜視図である。
なお、説明の便宜上、図１から図９には、互いに直交する３軸であるＡ軸、Ｂ軸およびＣ軸を示している。また、以下では、各軸の矢印先端側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。また、Ｃ軸のプラス側を「上」とも言い、マイナス側を「下」とも言う。また、Ｃ軸方向からの平面視を、単に「平面視」とも言う。
図１に示す振動デバイス１は、Ｃ軸を検出軸とする角速度ωｃを検出する物理量センサーである。このように、振動デバイス１を物理量センサーとすることにより、振動デバイス１を幅広い電子機器に搭載することができ、高い需要を有する利便性の高い振動デバイス１となる。このような振動デバイス１は、パッケージ２と、パッケージ２に収納されている回路素子３、支持基板４および振動素子６と、を有する。
パッケージ２は、上面に開口する凹部２１１を備えるベース２１と、凹部２１１の開口を塞いでベース２１の上面に接合部材２３を介して接合されているリッド２２と、を有する。パッケージ２の内側には凹部２１１によって内部空間Ｓが形成され、内部空間Ｓに回路素子３、支持基板４および振動素子６がそれぞれ収容されている。例えば、ベース２１は、アルミナ等のセラミックスで構成することができ、リッド２２は、コバール等の金属材料で構成することができる。ただし、ベース２１およびリッド２２の構成材料としては、それぞれ、特に限定されない。
内部空間Ｓは、気密であり、減圧状態、好ましくは、より真空に近い状態となっている。これにより、粘性抵抗が減って振動素子６の振動特性が向上する。ただし、内部空間Ｓの雰囲気は、特に限定されず、例えば、大気圧状態、加圧状態となっていてもよい。
また、凹部２１１は、複数の凹部で構成され、ベース２１の上面に開口している凹部２１１ａと、凹部２１１ａの底面に開口し、凹部２１１ａよりも開口幅が小さい凹部２１１ｂと、凹部２１１ｂの底面に開口し、凹部２１１ｂよりも開口幅が小さい凹部２１１ｃと、を有する。そして、凹部２１１ａの底面に、振動素子６を支持した状態で支持基板４が固定され、凹部２１１ｃの底面に回路素子３が固定されている。
また、図２に示すように、内部空間Ｓにおいて、振動素子６、支持基板４および回路素子３は、平面視で互いに重なって配置されている。言い換えると、振動素子６、支持基板４および回路素子３は、Ｃ軸に沿って並んで配置されている。これにより、パッケージ２のＡ軸方向およびＢ軸方向への平面的な広がりを抑制でき、振動デバイス１の小型化を図ることができる。また、支持基板４は、振動素子６と回路素子３との間に位置し、振動素子６を下側すなわちＣ軸マイナス側から支えるように支持している。
また、図１および図２に示すように、凹部２１１ａの底面には複数の内部端子２４１が配置され、凹部２１１ｂの底面には複数の内部端子２４２が配置され、ベース２１の下面には複数の外部端子２４３が配置されている。これら内部端子２４１、２４２および外部端子２４３は、ベース２１内に形成されている図示しない配線を介して電気的に接続されている。また、内部端子２４１は、導電性の接合部材Ｂ１、Ｂ２および支持基板４を介して振動素子６と電気的に接続され、内部端子２４２は、ボンディングワイヤーＢＷを介して回路素子３と電気的に接続されている。
振動素子６は、物理量センサー素子として、Ｃ軸を検出軸とする角速度ωｃを検出することのできる角速度センサー素子である。図３に示すように、振動素子６は、振動基板７と、振動基板７の表面に配置されている電極８と、を有する。振動基板７は、Ｚカット水晶基板から構成されている。Ｚカット水晶基板は、水晶の結晶軸である電気軸としてのＸ軸および機械軸としてのＹ軸で規定されるＸ－Ｙ平面に広がりを有し、光軸としてのＺ軸に沿った方向に厚みを有している。
振動素子６は、板状であり、支持基板４側の主面である第３面としての下面７ａと、下面７ａとは反対側の主面である第４面としての上面７ｂと、を有する。また、振動基板７は、中央部に位置する素子基部７０と、素子基部７０からＢ軸方向両側に延出している一対の検出腕７１、７２と、素子基部７０からＡ軸方向両側に延出している一対の連結腕７３、７４と、連結腕７３の先端部からＢ軸方向両側に延出している一対の駆動腕７５、７６と、連結腕７４の先端部からＢ軸方向両側に延出している一対の駆動腕７７、７８と、を有する。
また、図４および図５に示すように、検出腕７１、７２および駆動腕７５～７８は、それぞれ、上面７ｂと、下面７ａと、上面７ｂと下面７ａとを接続する一対の駆動腕側面としての側面７ｃ、７ｄと、を有する。さらに、駆動腕７５～７８では、上面７ｂは、下側に凹没している凹部７ｅを有し、下面７ａは、上側に凹没している凹部７ｆを有する。すなわち、検出腕７１、７２は、略矩形の横断面形状をなし、駆動腕７５～７８は、略Ｈ状の横断面形状をなしている。
電極８は、駆動信号電極８１と、駆動定電位電極８２と、第１検出信号電極８３と、検出定電位電極としての第１検出接地電極８４と、第２検出信号電極８５と、検出定電位電極としての第２検出接地電極８６と、を有する。なお、駆動定電位電極８２は、駆動信号電極８１に対する定電位側の電極であり、低電位に接続されている。なお、駆動定電位電極８２は、グランドに接続されていてもよい。第１検出接地電極８４は、第１検出信号電極８３のグランドであり、第２検出接地電極８６は、第２検出信号電極８５のグランドである。
駆動信号電極８１は、駆動腕７５、７６の両側面７ｃ、７ｄと、駆動腕７７、７８の上面７ｂおよび下面７ａと、に配置されている。一方、駆動定電位電極８２は、駆動腕７５、７６の上面７ｂおよび下面７ａと、駆動腕７７、７８の両側面７ｃ、７ｄと、に配置されている。また、第１検出信号電極８３は、検出腕７１の上面７ｂおよび下面７ａに配置され、第１検出接地電極８４は、検出腕７１の両側面７ｃ、７ｄに配置されている。一方、第２検出信号電極８５は、検出腕７２の上面７ｂおよび下面７ａに配置され、第２検出接地電極８６は、検出腕７２の両側面７ｃ、７ｄに配置されている。
また、これら電極８１～８６は、それぞれ、素子基部７０の下面まで引き回されている。そのため、素子基部７０の下面には、駆動信号電極８１と電気的に接続されている端子７０１と、駆動定電位電極８２と電気的に接続されている端子７０２と、第１検出信号電極８３と電気的に接続されている端子７０３と、第１検出接地電極８４と電気的に接続されている端子７０４と、第２検出信号電極８５と電気的に接続されている端子７０５と、第２検出接地電極８６と電気的に接続されている端子７０６と、が配置されている。
このような振動素子６は、次のようにして角速度ωｃを検出する。まず、駆動信号電極８１および駆動定電位電極８２間に駆動信号を印加すると、駆動腕７５～７８が、図６に示すように、Ａ軸およびＢ軸に平行な平面内に沿って、かつＡ軸に沿って屈曲振動する。
以下、この駆動モードを駆動振動モードと言う。そして、駆動振動モードで駆動している状態で、振動素子６に角速度ωｃが加わると、図７に示す検出振動モードが新たに励振される。検出振動モードでは、駆動腕７５～７８にコリオリの力が作用して矢印Ｄに示す方向の振動が励振され、この振動に呼応して、検出腕７１、７２が矢印Ｅに示す方向に屈曲振動による検出振動が生じる。このような検出振動モードによって検出腕７１に発生した電荷を第１検出信号電極８３および第１検出接地電極８４の間から第１検出信号として取り出し、検出腕７２に発生した電荷を第２検出信号電極８５および第２検出接地電極８６の間から第２検出信号として取り出し、これら第１、第２検出信号に基づいて角速度ωｃを検出することができる。
図１に戻って、回路素子３は、凹部２１１ｃの底面に固定されている。回路素子３には、振動素子６を駆動し、振動素子６に加わった角速度ωｃを検出する駆動回路および検出回路が含まれている。ただし、回路素子３としては、特に限定されず、例えば、温度補償回路等、他の回路が含まれていてもよい。
また、支持基板４は、振動素子６側の主面である第１面としての上面４ａと、上面４ａと反対側の主面である第２面としての下面４ｂと、を有する板状である。また、図２に示すように、支持基板４は、基部４０と、基部４０を支持し、基部４０を間に挟んでＡ軸方向両側に分かれて配置されている第１支持部４１１および第２支持部４１２を備える支持部４１と、基部４０と第１支持部４１１とを接続している一対の梁部４２、４３と、基部４０と第２支持部４１２とを接続している一対の梁部４４、４５と、を有する。
そして、基部４０に導電性の接合部材Ｂ２を介して振動素子６の素子基部７０が固定されており、第１支持部４１１および第２支持部４１２がそれぞれ接合部材Ｂ１を介して凹部２１１ａの底面に固定されている。つまり、振動素子６は、支持基板４を介してベース２１に固定されている。このように、振動素子６とベース２１との間に支持基板４を介在させることにより、支持基板４によってベース２１から伝わる応力を吸収、緩和することができ、当該応力が振動素子６に伝わり難くなる。そのため、振動素子６の振動特性の低下や変動を効果的に抑制することができる。
特に、本実施形態では、平面視で、第１、第２支持部４１１、４１２がそれぞれ振動素子６の外側に位置している。具体的には、振動素子６のＡ軸プラス側に第１支持部４１１が位置し、Ａ軸マイナス側に第２支持部４１２が位置している。これにより、第１、第２支持部４１１、４１２を、振動素子６を間に挟んで互いに十分に離間させて配置することができるため、振動素子６をより安定した姿勢で支持することができる。そのため、振動素子６の振動特性が向上する。
なお、接合部材Ｂ１、Ｂ２としては、導電性と接合性とを兼ね備えていれば、特に限定されず、例えば、金バンプ、銀バンプ、銅バンプ、はんだバンプ等の各種金属バンプ、ポリイミド系、エポキシ系、シリコーン系、アクリル系の各種接着剤に銀フィラー等の導電性フィラーを分散させた導電性接着剤等を用いることができる。接合部材Ｂ１、Ｂ２として前者の金属バンプを用いると、接合部材Ｂ１、Ｂ２からのガスの発生を抑制でき、内部空間Ｓの環境変化、特に圧力の上昇を効果的に抑制することができる。一方、接合部材Ｂ１、Ｂ２として後者の導電性接着剤を用いると、接合部材Ｂ１、Ｂ２が比較的柔らかくなり、接合部材Ｂ１、Ｂ２においても前述の応力を吸収、緩和することができる。
本実施形態では、接合部材Ｂ１として導電性接着剤を用いており、接合部材Ｂ２として金属バンプを用いている。異種の材料である支持基板４とベース２１とを接合する接合部材Ｂ１として導電性接着剤を用いることにより、これらの間の熱膨張係数の差に起因して生じる熱応力を接合部材Ｂ１によって効果的に吸収、緩和することができる。一方、支持基板４と振動素子６とは、比較的狭い領域に配置されている６つの接合部材Ｂ２で接合されているため、接合部材Ｂ２として金属バンプを用いることにより、導電性接着剤のような濡れ広がりが抑制され、接合部材Ｂ２同士の接触を効果的に抑制することができる。
図３に示すように、梁部４２、４３、４４、４５は、それぞれ、その途中にＳ字状に蛇行した部分を有し、Ａ軸方向、Ｂ軸方向およびＣ軸方向に弾性変形し易い形状となっている。梁部４２～４５がＡ軸方向、Ｂ軸方向およびＣ軸方向に変形することにより、ベース２１から伝わる応力を効果的に吸収、緩和することができる。ただし、梁部４２～４５の形状は、それぞれ、特に限定されず、例えば、蛇行した部分を省略してストレート状としてもよい。また、梁部４２～４５は、少なくとも１つが他と異なる形状となっていてもよい。
また、Ｃ軸方向からの平面視で、振動素子６の駆動腕７５が梁部４２と重なり、駆動腕７６が梁部４３と重なり、駆動腕７７が梁部４４と重なり、駆動腕７８が梁部４５と重なっている。そのため、衝撃等によって駆動腕７５～７８がＣ軸方向に撓んだ際、駆動腕７５～７８が梁部４２～４５と接触し、それ以上の過度な撓みが抑制される。すなわち、梁部４２～４５が駆動腕７５～７８のＣ軸方向への過度な変形を抑制するストッパーとして機能する。これにより、振動素子６の破損を抑制することができる。特に、梁部４２～４５は、支持基板４の中でも柔らかい部位であるため、駆動腕７５～７８を梁部４２～４５に接触させることにより、接触時の衝撃を和らげることもできる。
また、梁部４２、４３、４４、４５は、それぞれ、横断面形状が略矩形であり、上面４ａと、下面４ｂと、上面４ａと下面４ｂとを接続する一対の梁部側面としての側面４ｃ、４ｄと、を有する。
このような支持基板４は、水晶基板で構成されている。このように、支持基板４を振動基板７と同様に水晶基板で構成することにより、支持基板４と振動基板７との熱膨張係数を等しくすることができる。そのため、支持基板４と振動基板７との間には、互いの熱膨張係数差に起因する熱応力が実質的に生じず、振動素子６がより応力を受け難くなる。そのため、振動素子６の振動特性の低下や変動をより効果的に抑制することができる。
特に、支持基板４は、振動素子６が有する振動基板７と同じカット角の水晶基板で構成されている。本実施形態では、振動基板７がＺカット水晶基板で構成されているため、支持基板４もＺカット水晶基板で構成されている。また、支持基板４の結晶軸の向きは、振動基板７の結晶軸の向きと一致している。すなわち、支持基板４と振動基板７とでＸ軸が一致し、Ｙ軸が一致し、Ｚ軸が一致している。水晶は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のそれぞれで熱膨張係数が異なるため、支持基板４と振動基板７とを同じカット角とし、互いの結晶軸の向きを揃えることにより、支持基板４と振動基板７との間で前述の熱応力がより生じ難くなる。そのため、振動素子６がさらに応力を受け難くなり、その振動特性の低下や変動をさらに効果的に抑制することができる。
なお、支持基板４としては、これに限定されず、例えば、振動基板７と同じカット角であるが、結晶軸の方向が振動基板７とは異なっていてもよい。また、支持基板４は、振動基板７と異なるカット角の水晶基板から形成されていてもよい。また、支持基板４は、水晶基板から形成されていなくてもよい。この場合、支持基板４の構成材料は、水晶との熱膨張係数の差が、水晶とベース２１の構成材料との熱膨張係数差よりも小さい材料であることが好ましい。
また、支持基板４には、振動素子６と内部端子２４１とを電気的に接続している配線５が配置されている。配線５は、端子７０１と内部端子２４１とを電気的に接続している駆動信号配線５１と、端子７０２と内部端子２４１とを電気的に接続している駆動定電位配線５２と、端子７０３と内部端子２４１とを電気的に接続している検出信号配線としての第１検出信号配線５３と、端子７０４、７０６と内部端子２４１とを電気的に接続している検出定電位配線としての検出接地配線５４と、端子７０５と内部端子２４１とを電気的に接続している検出信号配線としての第２検出信号配線５５と、を有する。
図８および図９に示すように、駆動信号配線５１は、その一端部に位置し、基部４０の上面４ａに配置されている端子５１１と、その他端部に位置し、第２支持部４１２の下面４ｂに配置されている端子５１２と、端子５１１、５１２を電気的に接続している配線５１３と、を有する。また、配線５１３は、梁部４４、４５の下面４ｂを通って基部４０と第２支持部４１２とに引き回されて、端子５１１、５１２を電気的に接続している。なお、梁部４４の下面４ｂは、幅方向に略二分されている２つの領域Ｑ４１、Ｑ４２を有し、同様に、梁部４５の下面４ｂは、幅方向に略二分されている２つの領域Ｑ５１、Ｑ５２を有する。そして、配線５１３は、梁部４４の下面４ｂの領域Ｑ４１内を通って基部４０と第２支持部４１２とに引き回され、梁部４５の下面４ｂの領域Ｑ５１内を通って基部４０と第２支持部４１２とに引き回されている。
駆動定電位配線５２は、その一端部に位置し、基部４０の上面４ａに配置されている端子５２１と、その他端部に位置し、第１支持部４１１の下面４ｂに配置されている端子５２２と、端子５２１、５２２を電気的に接続している配線５２３と、を有する。また、配線５２３は、梁部４２、４３の下面４ｂを通って基部４０と第１支持部４１１とに引き回されて、端子５２１、５２２を電気的に接続している。なお、梁部４２の下面４ｂは、幅方向に略二分されている２つの領域Ｑ２１、Ｑ２２を有し、同様に、梁部４３の下面４ｂは、幅方向に略二分されている２つの領域Ｑ３１、Ｑ３２を有する。そして、配線５２３は、梁部４２の下面４ｂの領域Ｑ２１内を通って基部４０と第１支持部４１１とに引き回され、梁部４３の下面４ｂの領域Ｑ３１内を通って基部４０と第１支持部４１１とに引き回されている。
第１検出信号配線５３は、その一端部に位置し、基部４０の上面４ａに配置されている端子５３１と、その他端部に位置し、第１支持部４１１の下面４ｂに配置されている端子５３２と、端子５３１、５３２を電気的に接続している配線５３３と、を有する。また、配線５３３は、梁部４３の下面４ｂを通って基部４０と第１支持部４１１とに引き回されて、端子５３１、５３２を電気的に接続している。なお、前述したように、梁部４３の下面４ｂは、幅方向に略二分されている２つの領域Ｑ３１、Ｑ３２を有する。そして、配線５３３は、梁部４３の下面４ｂの領域Ｑ３２内を通って基部４０と第１支持部４１１とに引き回されている。つまり、梁部４３の下面４ｂには、配線５３３、５２３が梁部４３の幅方向に並んで配置されている。
第２検出信号配線５５は、その一端部に位置し、基部４０の上面４ａに配置されている端子５５１と、その他端部に位置し、第１支持部４１１の下面４ｂに配置されている端子５５２と、端子５５１、５５２を電気的に接続している配線５５３と、を有する。また、配線５５３は、梁部４２の下面４ｂを通って基部４０と第１支持部４１１とに引き回されて端子５５１、５５２を電気的に接続している。なお、前述したように、梁部４２の下面４ｂは、幅方向に略二分されている２つの領域Ｑ２１、Ｑ２２を有する。そして、配線５５３は、梁部４２の下面４ｂの領域Ｑ２２内を通って基部４０と第１支持部４１１とに引き回されている。つまり、梁部４２の下面４ｂには、配線５５３、５２３が梁部４２の幅方向に並んで配置されている。
検出接地配線５４は、その一端部に位置し、基部４０の上面４ａに配置されている端子５４１と、その他端部に位置し、第２支持部４１２の下面４ｂに配置されている一対の端子５４２と、端子５４１、５４２を電気的に接続している配線５４３と、を有する。配線５４３は、他の配線５１、５２、５３、５５と電気的な絶縁状態を確保したうえで、支持基板４の配線５１、５２、５３、５５から露出している部分のなるべく広範囲を覆うように配置されている。以下、詳細に説明する。
基部４０では、配線５４３は、他の配線５１、５２、５３、５５と電気的な絶縁状態を保った上で、基部４０の上面４ａ、側面および下面４ｂの広範囲にわたって配置されている。また、第１、第２支持部４１１、４１２では、配線５４３は、他の配線５１、５２、５３、５５と電気的な絶縁状態を保った上で、第１、第２支持部４１１、４１２の上面４ａのほぼ全域にわたって配置されている。
また、梁部４２では、配線５４３は、他の配線５２、５５と電気的な絶縁状態を保った上で、梁部４２の上面４ａ、両側面４ｃ、４ｄおよび下面４ｂの幅方向両端部にわたって配置されている。また、梁部４３では、配線５４３は、他の配線５２、５３と電気的な絶縁状態を保った上で、梁部４３の上面４ａ、両側面４ｃ、４ｄおよび下面４ｂの幅方向両端部にわたって配置されている。また、梁部４４では、配線５４３は、他の配線５１と電気的な絶縁状態を保った上で、梁部４４の上面４ａ、両側面４ｃ、４ｄ、下面４ｂの幅方向両端部および領域Ｑ４２にわたって配置されている。また、梁部４５では、配線５４３は、他の配線５１と電気的な絶縁状態を保った上で、梁部４５の上面４ａ、両側面４ｃ、４ｄ、下面４ｂの幅方向両端部および領域Ｑ５２にわたって配置されている。
検出接地配線５４をこのように配置することにより、次の効果を発揮することができる。梁部４３では、第１検出信号電極８３と電気的に接続されている配線５３３が下面４ｂに配置されており、第１、第２検出接地電極８４、８６と電気的に接続されている配線５４３が上面４ａに配置されている。このような配置とすることにより、振動素子６と配線５３３との間に配線５４３が位置する。同様に、梁部４２では、第２検出信号電極８５と電気的に接続されている配線５５３が下面４ｂに配置されており、第１、第２検出接地電極８４、８６と電気的に接続されている配線５４３が上面４ａに配置されている。このような配置とすることにより、振動素子６と配線５５３との間に配線５４３が位置する。
配線５４３は、グランドすなわち定電位に接続されているため、シールド層として機能し、これにより、振動素子６に配置されている駆動信号電極８１と配線５３３、５５３とのノイズ干渉を抑制することができる。そのため、配線５３３、５５３を介して、駆動信号電極８１に印加される駆動信号がノイズとして検出信号に混入するのを効果的に抑制することができる。そのため、Ｓ／Ｎ比の高い高精度な検出信号を回路素子３に送信することができ、角速度ωｃをより高精度に検出することができる。
特に、本実施形態では、梁部４２、４３において、その上面４ａのみならず、両側面４ｃ、４ｄおよび下面４ｂにわたって配線５４３が配置されている。すなわち、配線５３３、５５３の周囲を囲むようにして配線５４３が配置されている。そのため、上述したシールド効果がより高まり、駆動信号電極８１と配線５３３、５５３とのノイズ干渉をより効果的に抑制することができる。また、梁部４２、４３の下面４ｂには配線５３３、５５３の他にも駆動定電位電極８２と電気的に接続されている配線５２３が配置されている。配線５２３は、定電位に接続されているため、シールド層として機能する。そのため、配線５２３によっても、駆動信号電極８１と配線５３３、５５３とのノイズ干渉を抑制することができる。なお、配線５２３は、グランドに接続されていてもよい。
また、Ｃ軸方向からの平面視で、配線５３３が配置されている梁部４３は、駆動腕７６と交差しており、駆動腕７６と対向している部分すなわち重なっている部分を有する。また、Ｃ軸方向からの平面視で、配線５５３が配置されている梁部４２は、駆動腕７５と交差しており、駆動腕７５と重なる部分を有する。そのため、梁部４２、４３に配置されている配線５３３、５５３と駆動腕７５、７６に配置されている駆動信号電極８１とが近接し、前述したノイズ干渉が非常に生じ易い。このような位置関係の中で、梁部４２、４３の上面４ａすなわち駆動信号電極８１と配線５３３、５５３との間にシールド層として機能する配線５４３を配置することにより、前述したノイズ干渉抑制効果をより顕著に発揮することができる。
特に、Ｃ軸方向からの平面視で梁部４２、４３と重なる駆動腕７５、７６は、両側面７ｃ、７ｄに駆動信号電極８１が配置されており、下面７ａおよび上面７ｂに駆動定電位電極８２が配置されている。つまり、駆動信号電極８１は、配線５３３、５５３に対して横を向いている。そのため、梁部４２、４３を迂回して第１、第２検出信号配線５３、５５との間に容量結合が形成され易い。したがって、梁部４２、４３の上面４ａすなわち駆動信号電極８１と配線５３３、５５３との間にシールド層として機能する配線５４３を配置することにより、駆動信号電極８１と第１、第２検出信号配線５３、５５とのノイズ干渉抑制効果をさらに顕著に発揮することができる。
また、第１、第２支持部４１１、４１２の上面４ａにも配線５４３が配置されているため、配線５４３がより広範囲にわたって配置され、前述したノイズ干渉抑制効果をさらに顕著に発揮することができる。また、配線５４３を支持基板４の広範囲にわたって配置することにより、例えば、駆動信号電極８１と回路素子３とのノイズ干渉を効果的に抑制することもできる。
以上、振動デバイス１について説明した。このような振動デバイス１は、前述したように、振動素子６と、振動素子６と対向して配置され、振動素子６側の第１面としての上面４ａおよび上面４ａと反対側の第２面としての下面４ｂを備え、振動素子６を支持している支持基板４と、を有する。また、振動素子６は、駆動信号電極８１および駆動定電位電極８２を備え、駆動信号電極８１に駆動信号を印加することにより駆動振動する駆動腕７５、７６、７７、７８と、検出信号電極としての第１、第２検出信号電極８３、８５および検出定電位電極としての第１、第２検出接地電極８４、８６を備え、検出対象の物理量である角速度ωｃを受けて検出振動することにより第１、第２検出信号電極８３、８５から検出信号が出力される検出腕７１、７２と、を有する。
また、支持基板４は、振動素子６を支持している基部４０と、基部４０を支持している支持部としての第１、第２支持部４１１、４１２と、基部４０と第１、第２支持部４１１、４１２とを接続している複数の梁部４２、４３、４４、４５と、駆動信号電極８１と電気的に接続されており、少なくとも１つの梁部、本実施形態では梁部４４、４５を通って基部４０と第２支持部４１２とに引き回されている駆動信号配線５１と、駆動定電位電極８２と電気的に接続されており、少なくとも１つの梁部、本実施形態では梁部４２、４３を通って基部４０と第１支持部４１１とに引き回されている駆動定電位配線５２と、第１検出信号電極８３と電気的に接続されており、少なくとも１つの梁部、本実施形態では梁部４３を通って基部４０と第１支持部４１１とに引き回されている検出信号配線としての第１検出信号配線５３と、第２検出信号電極８５と電気的に接続されており、少なくとも１つの梁部、本実施形態では梁部４２を通って基部４０と第１支持部４１１とに引き回されている検出信号配線としての第２検出信号配線５５と、第１、第２検出接地電極８４、８６と電気的に接続されており、少なくとも１つの梁部、本実施形態では梁部４２～４５を通って基部４０と第１、第２支持部４１１、４１２とに引き回されている検出定電位配線としての検出接地配線５４と、を有する。
そして、複数の梁部４２～４５に含まれる所定の梁部４３では、上面４ａに検出接地配線５４が配置され、下面４ｂに第１検出信号配線５３が配置されており、複数の梁部４２～４５に含まれる所定の梁部４２では、上面４ａに検出接地配線５４が配置され、下面４ｂに第２検出信号配線５５が配置されている。
このような構成によれば、梁部４３において、振動素子６と第１検出信号配線５３との間に検出接地配線５４が位置する。同様に、梁部４２において、振動素子６と第２検出信号配線５５との間に検出接地配線５４が位置する。検出接地配線５４は、グランドすなわち定電位に接続されているため、シールド層として機能し、これにより、振動素子６に配置されている駆動信号電極８１と支持基板４に配置されている第１、第２検出信号配線５３、５５とのノイズ干渉を抑制することができる。したがって、振動デバイス１によれば、第１、第２検出信号配線５３、５５を介して、駆動信号電極８１に印加される駆動信号がノイズとして検出信号に混入するのを効果的に抑制することができる。そのため、Ｓ／Ｎ比の高い高精度な検出信号を取得することができ、角速度ωｃをより高精度に検出することができる。
また、前述したように、所定の梁部４２、４３は、上面４ａと下面４ｂとを接続する一対の梁部側面としての側面４ｃ、４ｄを有する。そして、所定の梁部４２、４３において、検出接地配線５４は、上面４ａ、各側面４ｃ、４ｄおよび下面４ｂに配置されている。
このような配置とすることにより、配線５３３、５５３の周囲を囲むようにして配線５４３を配置することができる。そのため、上述したシールド効果がより高まり、駆動信号電極８１と配線５３３、５５３とのノイズ干渉をより効果的に抑制することができる。
また、前述したように、所定の梁部４２は、駆動腕７５と対向している部分を有し、所定の梁部４３は、駆動腕７６と対向している部分を有する。そのため、梁部４２、４３に配置されている配線５３３、５５３と駆動腕７５、７６に配置されている駆動信号電極８１とが近接し、前述したノイズ干渉が非常に生じ易い。このような位置関係の中で、梁部４２、４３の上面４ａすなわち駆動信号電極８１と配線５３３、５５３との間にシールド層として機能する検出接地配線５４を配置することにより、前述したノイズ干渉抑制効果をより顕著に発揮することができる。
また、前述したように、駆動腕７５、７６は、支持基板４側の第３面である下面７ａと、下面７ａと反対側の第４面である上面７ｂと、下面７ａと上面７ｂとを接続する一対の側面７ｃ、７ｄと、を有する。そして、下面７ａおよび上面７ｂに駆動定電位電極８２が配置され、各側面７ｃ、７ｄに駆動信号電極８１が配置されている。このような構成では、梁部４２、４３を迂回して第１、第２検出信号配線５３、５５との間に容量結合が形成され易い。したがって、梁部４２、４３の上面４ａすなわち駆動信号電極８１と配線５３３、５５３との間にシールド層として機能する配線５４３を配置することにより、駆動信号電極８１と第１、第２検出信号配線５３、５５とのノイズ干渉抑制効果をさらに顕著に発揮することができる。
また、前述したように、第１、第２支持部４１１、４１２の上面４ａには検出接地配線５４が配置されている。これにより、支持基板４上において、検出接地配線５４をより広範囲にわたって配置することができる。そのため、前述したノイズ干渉抑制効果をさらに顕著に発揮することができる。
また、前述したように、互いに直交する３軸をＡ軸、Ｂ軸およびＣ軸とし、Ｃ軸方向に振動素子６と支持基板４とが対向しているとしたとき、振動素子６は、素子基部７０と、素子基部７０からＢ軸方向両側に延出している一対の検出腕７１、７２と、素子基部７０からＡ軸方向両側に延出している一対の連結腕７３、７４と、連結腕７３の先端部からＢ軸方向両側に延出している一対の駆動腕７５、７６と、連結腕７４の先端部からＢ軸方向両側に延出している一対の駆動腕７７、７８と、を有し、素子基部７０が接合部材Ｂ２を介して基部４０に固定されている。これにより、角速度ωｃを精度よく検出することのできる振動素子６となる。
また、前述したように、振動デバイス１は、振動素子６と電気的に接続されている回路素子３を有する。そして、振動素子６と回路素子３との間に支持基板４が位置している。
このような構成によれば、支持基板４に配置されている検出接地配線５４や駆動定電位配線５２がシールド層として機能し、振動素子６と回路素子３とのノイズ干渉を効果的に抑制することができる。
＜第２実施形態＞
図１０は、第２実施形態の振動デバイスが有する支持基板を上側から見た斜視図である。図１１は、図１０に示す支持基板を下側から見た斜視図である。
本実施形態は、振動素子６が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。
なお、以下の説明では、本実施形態に関し、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１０および図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。
図１０および図１１に示すように、駆動信号電極８１は、駆動腕７５、７６の上面７ｂおよび下面７ａと、駆動腕７７、７８の両側面７ｃ、７ｄと、に配置されている。一方、駆動定電位電極８２は、駆動腕７５、７６の両側面７ｃ、７ｄと、駆動腕７７、７８の上面７ｂおよび下面７ａと、に配置されている。
つまり、Ｃ軸方向からの平面視で梁部４２、４３と重なる駆動腕７５、７６は、下面７ａおよび上面７ｂに駆動信号電極８１が配置され、両側面７ｃ、７ｄに駆動定電位電極８２が配置されている。そのため、駆動信号電極８１は、配線５３３、５５３側を向き、前述した第１実施形態の駆動腕７５、７６のようにその両側面７ｃ、７ｄに駆動信号電極８１が配置されている場合と比べて、第１、第２検出信号配線５３、５５との間に容量結合が形成され易い場合もある。したがって、梁部４２、４３の上面４ａすなわち駆動信号電極８１と配線５３３、５５３との間にシールド層として機能する配線５４３を配置することにより、駆動信号電極８１と第１、第２検出信号配線５３、５５とのノイズ干渉抑制効果をさらに顕著に発揮することができる。
以上のように、駆動腕７５、７６は、支持基板４側の第３面である下面７ａと、下面７ａと反対側の第４面である上面７ｂと、下面７ａと上面７ｂとを接続する一対の駆動腕側面である側面７ｃ、７ｄと、を有する。そして、下面７ａおよび上面７ｂに駆動信号電極８１が配置され、各側面７ｃ、７ｄに駆動定電位電極８２が配置されている。そのため、下面７ａに配置されている駆動信号電極８１が支持基板４側を向き、駆動信号電極８１と第１、第２検出信号配線５３、５５とのノイズ干渉が生じ易い。したがって、梁部４２、４３の上面４ａすなわち駆動信号電極８１と第１、第２検出信号配線５３、５５との間にシールド層として機能する検出接地配線５４を配置することにより、前述したノイズ干渉抑制効果をさらに顕著に発揮することができる。
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第３実施形態＞
図１２は、第３実施形態の振動デバイスが有する支持基板を上側から見た斜視図である。図１３は、図１２に示す支持基板を下側から見た斜視図である。
本実施形態は、支持基板４の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、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および図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。
図１２および図１３に示すように、駆動信号配線５１の配線５１３は、梁部４４、４５の下面４ｂを通って基部４０と第２支持部４１２とに引き回されて、端子５１１、５１２を電気的に接続している。また、第１検出信号配線５３の配線５３３は、梁部４３の下面４ｂを通って基部４０と第１支持部４１１とに引き回されて、端子５３１、５３２を電気的に接続している。また、第２検出信号配線５５の配線５５３は、梁部４２の下面４ｂを通って基部４０と第１支持部４１１とに引き回されて端子５５１、５５２を電気的に接続している。これら駆動信号配線５１、第１検出信号配線５３および第２検出信号配線５５の配置は、前述した第１実施形態と同様である。
一方、駆動定電位配線５２の配線５２３および検出接地配線５４の配線５４３は、前述した第１実施形態と異なる配置となっており、他の配線５１、５２、５３、５５と電気的な絶縁状態を確保したうえで、支持基板４の配線５１、５２、５３、５５から露出している部分のなるべく広範囲を覆うように配置されている。以下、詳細に説明する。
基部４０では、配線５４３が、他の配線５１、５２、５３、５５と電気的な絶縁状態を保った上で、基部４０の上面４ａ、側面および下面４ｂの広範囲にわたって配置されている。また、第１支持部４１１では、配線５２３が、他の配線５１、５２、５３、５５と電気的な絶縁状態を保った上で、第１支持部４１１の上面４ａのほぼ全域にわたって配置されている。一方、第２支持部４１２では、配線５４３が、他の配線５１、５２、５３、５５と電気的な絶縁状態を保った上で、第２支持部４１２の上面４ａのほぼ全域にわたって配置されている。
また、梁部４２では、配線５２３が、他の配線５５と電気的な絶縁状態を保った上で、梁部４２の上面４ａ、両側面４ｃ、４ｄおよび下面４ｂの幅方向両端部にわたって配置されている。また、梁部４３では、配線５２３が、他の配線５３と電気的な絶縁状態を保った上で、梁部４３の上面４ａ、両側面４ｃ、４ｄおよび下面４ｂの幅方向両端部にわたって配置されている。また、梁部４４では、配線５４３が、他の配線５１と電気的な絶縁状態を保った上で、梁部４４の上面４ａ、両側面４ｃ、４ｄおよび下面４ｂの幅方向両端部にわたって配置されている。また、梁部４５では、配線５４３が、他の配線５１と電気的な絶縁状態を保った上で、梁部４５の上面４ａ、両側面４ｃ、４ｄおよび下面４ｂの幅方向両端部にわたって配置されている。
このような構成によれば、駆動腕７５、７６に配置されている駆動信号電極８１と、梁部４２、４３の下面４ｂに配置されている第１、第２検出信号配線５３、５５との間に駆動定電位配線５２を配置することができる。駆動定電位配線５２は、定電位に接続されているため、シールド層として機能する。そのため、振動素子６に配置されている駆動信号電極８１と梁部４２、４３に配置されている第１、第２検出信号配線５３、５５とのノイズ干渉を抑制することができる。したがって、Ｓ／Ｎ比の高い高精度な検出信号を回路素子３に送信することができ、角速度ωｃをより高精度に検出することができる。なお、駆動定電位配線５２は、検出接地配線５４と同様に、グランドに接続されていてもよい。
以上のように、複数の梁部４２～４５に含まれる所定の梁部４３では、上面４ａに駆動定電位配線５２が配置され、下面４ｂに第１検出信号配線５３が配置されており、複数の梁部４２～４５に含まれる所定の梁部４２では、上面４ａに駆動定電位配線５２が配置され、下面４ｂに第２検出信号配線５５が配置されている。
このような構成によれば、梁部４３において、振動素子６と第１検出信号配線５３との間に駆動定電位配線５２が位置する。同様に、梁部４２において、振動素子６と第２検出信号配線５５との間に駆動定電位配線５２が位置する。駆動定電位配線５２は、定電位に接続されているため、シールド層として機能し、これにより、振動素子６に配置されている駆動信号電極８１と支持基板４に配置されている第１、第２検出信号配線５３、５５とのノイズ干渉を抑制することができる。したがって、振動デバイス１によれば、第１、第２検出信号配線５３、５５を介して、駆動信号電極８１に印加される駆動信号がノイズとして検出信号に混入するのを効果的に抑制することができる。そのため、Ｓ／Ｎ比の高い高精度な検出信号を取得することができ、角速度ωｃをより高精度に検出することができる。
このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第４実施形態＞
図１４は、第４実施形態の振動デバイスが有する支持基板を上側から見た斜視図である。
本実施形態は、支持基板４の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、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。
図１４に示すように、支持部４１は、Ｃ軸方向の平面視で、基部４０を囲む枠状である。そして、枠状の支持部４１の上面４ａのほぼ全域には、駆動定電位配線５２の配線５２３および検出接地配線５４の配線５４３が配置されている。このような構成とすることにより、例えば、前述した第１実施形態と比べて、検出接地配線５４の面積が大きくなり、その分、駆動信号電極８１と第１、第２検出信号配線５３、５５とのノイズ干渉や、駆動信号電極８１と回路素子３とのノイズ干渉を効果的に抑制することができる。
このような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第５実施形態＞
図１５は、第５実施形態の振動デバイスを示す平面図である。
本実施形態は、振動素子６の向きが異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、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。
図１５に示すように、本実施形態の振動デバイス１では、振動素子６が第１実施形態からＣ軸まわりに９０°回転して配置されている。
このような第５実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第６実施形態＞
図１６は、第６実施形態の振動デバイスを示す断面図である。
本実施形態は、振動素子６の配置が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、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１６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。
図１６に示すように、振動素子６は、支持基板４と回路素子３との間に配置されている。つまり、振動素子６は、支持基板４の下側に位置し、支持基板４に吊られて支持されている。このような構成によれば、支持基板４と回路素子３との間のスペースに振動素子６を配置することができるため、その分、振動デバイス１の小型化、特に薄型化を図ることができる。ただし、例えば、回路素子３と振動素子６とのノイズ干渉を支持基板４で抑制することができない点において、前述した第１実施形態と比べてノイズ抑制効果が若干低減するおそれがある。
このような第６実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第７実施形態＞
図１７は、第７実施形態の振動デバイスが有する支持基板を示す断面図である。
本実施形態は、回路素子３の配置が異なること以外は、前述した第６実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、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１７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。
図１７に示すように、本実施形態の振動デバイス１では、回路素子３が凹部２１１ａの底面に導電性の接合部材Ｂ３を介して固定されており、回路素子３の下面に支持基板４が接合部材Ｂ１を介して固定されており、支持基板４の下面に接合部材Ｂ２を介して振動素子６が固定されている。このように、振動素子６とベース２１との間に支持基板４および回路素子３を介在させることにより、支持基板４および回路素子３によってベース２１から伝わる応力を吸収、緩和することができ、当該応力が振動素子６に伝わり難くなる。そのため、振動素子６の振動特性の低下や変動を効果的に抑制することができる。また、本実施形態によれば、凹部２１１ａ内に回路素子３を配置することができるため、前述した第１実施形態のように凹部２１１ｃ内に回路素子３を配置する場合と比べて、回路素子３を大きくすることができる。
このような第７実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第８実施形態＞
図１８は、第８実施形態のパーソナルコンピューターを示す斜視図である。
図１８に示す電子機器としてのパーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を備えた表示ユニット１１０６と、により構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。また、パーソナルコンピューター１１００には、物理量センサーとしての振動デバイス１と、振動デバイス１からの出力信号に基づいて信号処理すなわち各部の制御を行う信号処理回路１１１０と、が内蔵されている。
このように、電子機器としてのパーソナルコンピューター１１００は、振動デバイス１と、振動デバイス１の出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路１１１０と、を備える。そのため、前述した振動デバイス１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
＜第９実施形態＞
図１９は、第９実施形態の携帯電話機を示す斜視図である。
図１９に示す電子機器としての携帯電話機１２００は、図示しないアンテナ、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。また、携帯電話機１２００には、物理量センサーとしての振動デバイス１と、振動デバイス１からの出力信号に基づいて信号処理すなわち各部の制御を行う信号処理回路１２１０と、が内蔵されている。
このように、電子機器としての携帯電話機１２００は、振動デバイス１と、振動デバイス１の出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路１２１０と、を備える。そのため、前述した振動デバイス１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
＜第１０実施形態＞
図２０は、第１０実施形態のデジタルスチールカメラを示す斜視図である。
図２０に示す電子機器としてのデジタルスチールカメラ１３００は、ケース１３０２を備え、このケース１３０２の背面には表示部１３１０が設けられている。表示部１３１０は、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成となっており、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の正面側には、光学レンズやＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。そして、撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押すと、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、デジタルスチールカメラ１３００には、物理量センサーとしての振動デバイス１と、振動デバイス１からの出力信号に基づいて信号処理すなわち各部の制御を行う信号処理回路１３１２と、が内蔵されている。
このように、電子機器としてのデジタルスチールカメラ１３００は、振動デバイス１と、振動デバイス１の出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路１３１２と、を備える。そのため、前述した振動デバイス１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
なお、振動デバイス１を備える電子機器は、前述したパーソナルコンピューター１１００、携帯電話機１２００およびデジタルスチールカメラ１３００の他、例えば、スマートフォン、タブレット端末、スマートウォッチを含む時計、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、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）、スマートグラス等のウェアラブル端末、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子辞書、電子翻訳器、電卓、電子ゲーム機器、トレーニング機器、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、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、電子内視鏡のような医療機器、魚群探知機、各種測定機器、車両、航空機、船舶に搭載される計器類、携帯端末用の基地局、フライトシミュレーター等であってもよい。
＜第１１実施形態＞
図２１は、第１１実施形態の自動車を示す斜視図である。
図２１に示す移動体としての自動車１５００は、エンジンシステム、ブレーキシステム、操舵システム、姿勢制御システムおよびキーレスエントリーシステム等のシステム１５０２を含んでいる。また、自動車１５００には、物理量センサーとしての振動デバイス１と、振動デバイス１からの出力信号に基づいて信号処理すなわちシステム１５０２の制御を行う信号処理回路１５１０と、が内蔵されている。
このように、移動体としての自動車１５００は、振動デバイス１と、振動デバイス１の出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路１５１０と、を備える。そのため、前述した振動デバイス１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
なお、振動デバイス１を備える移動体は、自動車１５００の他、例えば、ロボット、ドローン、電動車いす、二輪車、航空機、ヘリコプター、船舶、電車、モノレール、貨物運搬用カーゴ、ロケット、宇宙船等であってもよい。
以上、本発明の振動デバイス、電子機器および移動体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
１…振動デバイス、２…パッケージ、２１…ベース、２１１、２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ…凹部、２２…リッド、２３…接合部材、２４１、２４２…内部端子、２４３…外部端子、３…回路素子、４…支持基板、４ａ…上面、４ｂ…下面、４ｃ、４ｄ…側面、４０…基部、４１…支持部、４１１…第１支持部、４１２…第２支持部、４２、４３、４４、４５…梁部、５…配線、５１…駆動信号配線、５１１、５１２…端子、５１３…配線、５２…駆動定電位配線、５２１、５２２…端子、５２３…配線、５３…第１検出信号配線、５３１、５３２…端子、５３３…配線、５４…検出接地配線、５４１、５４２…端子、５４３…配線、５５…第２検出信号配線、５５１、５５２…端子、５５３…配線、６…振動素子、７…振動基板、７ａ…下面、７ｂ…上面、７ｃ、７ｄ…側面、７ｅ、７ｆ…凹部、７０…素子基部、７０１～７０６…端子、７１、７２…検出腕、７３、７４…連結腕、７５、７６、７７、７８…駆動腕、８…電極、８１…駆動信号電極、８２…駆動定電位電極、８３…第１検出信号電極、８４…第１検出接地電極、８５…第２検出信号電極、８６…第２検出接地電極、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１１０８…表示部、１１１０…信号処理回路、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１２１０…信号処理回路、１３００…デジタルスチールカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１３１２…信号処理回路、１５００…自動車、１５０２…システム、１５１０…信号処理回路、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３…接合部材、ＢＷ…ボンディングワイヤー、Ｄ、Ｅ…矢印、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ３１、Ｑ３２、Ｑ４１、Ｑ４２、Ｑ５１、Ｑ５２…領域、Ｓ…内部空間、ωｃ…角速度

Claims (11)

  1. 振動素子と、
    前記振動素子と対向して配置され、前記振動素子側の第１面および前記第１面と反対側の第２面を備え、前記振動素子を支持している支持基板と、を有し、
    前記振動素子は、
    駆動信号電極および駆動定電位電極を備え、前記駆動信号電極に駆動信号を印加することにより駆動振動する駆動腕と、
    検出信号電極および検出定電位電極を備え、検出対象の物理量を受けて検出振動することにより前記検出信号電極から検出信号が出力される検出腕と、を有し、
    前記支持基板は、
    前記振動素子を支持している基部と、
    前記基部を支持している支持部と、
    前記基部と前記支持部とを接続している複数の梁部と、
    前記駆動信号電極と電気的に接続されており、少なくとも１つの前記梁部を通って前記基部と前記支持部とに引き回されている駆動信号配線と、
    前記駆動定電位電極と電気的に接続されており、少なくとも１つの前記梁部を通って前記基部と前記支持部とに引き回されている駆動定電位配線と、
    前記検出信号電極と電気的に接続されており、少なくとも１つの前記梁部を通って前記基部と前記支持部とに引き回されている検出信号配線と、
    前記検出定電位電極と電気的に接続されており、少なくとも１つの前記梁部を通って前記基部と前記支持部とに引き回されている検出定電位配線と、を有し、
    複数の前記梁部に含まれる所定の梁部では、前記第１面に前記駆動定電位配線または前記検出定電位配線が配置され、前記第２面に前記検出信号配線が配置されていることを特徴とする振動デバイス。
  2. 前記所定の梁部は、前記第１面と前記第２面とを接続する一対の梁部側面を有し、
    前記所定の梁部において、
    前記駆動定電位配線または前記検出定電位配線は、前記第１面、各前記梁部側面および前記第２面に配置されている請求項１に記載の振動デバイス。
  3. 前記所定の梁部は、前記駆動腕と対向している部分を有する請求項１または２に記載の振動デバイス。
  4. 前記駆動腕は、前記支持基板側の第３面と、前記第３面と反対側の第４面と、前記第３面と前記第４面とを接続する一対の駆動腕側面と、を有し、
    前記第３面および前記第４面に前記駆動信号電極が配置され、
    各前記駆動腕側面に前記駆動定電位電極が配置されている請求項３に記載の振動デバイス。
  5. 前記駆動腕は、前記支持基板側の第３面と、前記第３面と反対側の第４面と、前記第３面と前記第４面とを接続する一対の駆動腕側面と、を有し、
    前記第３面および前記第４面に前記駆動定電位電極が配置され、
    各前記駆動腕側面に前記駆動信号電極が配置されている請求項３に記載の振動デバイス。
  6. 前記支持部の前記第１面には前記駆動定電位配線または前記検出定電位配線が配置されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の振動デバイス。
  7. 前記支持部は、前記基部を囲む枠状である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動デバイス。
  8. 互いに直交する３軸をＡ軸、Ｂ軸およびＣ軸とし、前記Ｃ軸方向に前記振動素子と前記支持基板とが対向しているとしたとき、
    前記振動素子は、
    素子基部と、
    前記素子基部から前記Ｂ軸方向両側に延出している一対の前記検出腕と、
    前記素子基部から前記Ａ軸方向両側に延出している一対の連結腕と、
    一方の前記連結腕の先端部から前記Ｂ軸方向両側に延出している一対の前記駆動腕と、 他方の前記連結腕の先端部から前記Ｂ軸方向両側に延出している一対の前記駆動腕と、を有し、
    前記素子基部が接合部材を介して前記基部に固定される請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動デバイス。
  9. 前記振動素子と電気的に接続されている回路素子を有し、
    前記振動素子と前記回路素子との間に前記支持基板が位置している請求項１ないし８のいずれか１項に記載の振動デバイス。
  10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の振動デバイスと、
    前記振動デバイスの出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路と、を備えていることを特徴とする電子機器。
  11. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の振動デバイスと、
    前記振動デバイスの出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路と、を備えていることを特徴とする移動体。
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