專利名稱：振動(dòng)片、振子、物理量傳感器以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在振動(dòng)臂的側(cè)面設(shè)置階梯部的振動(dòng)片、具有該振動(dòng)片的振子、物理量 傳感器以及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
以往，在具備具有激勵(lì)電極的振動(dòng)臂和具有檢測(cè)電極的振動(dòng)臂的音叉形振子中， 存在如下方式振動(dòng)臂的剖面形狀大致為矩形形狀，在振動(dòng)臂的表面背面和兩側(cè)面配置電 極，使振動(dòng)臂彎曲振動(dòng)，使其以固有的諧振頻率振蕩。進(jìn)而，作為其他方式，存在如下的角速度傳感器(物理量傳感器)通過激勵(lì)信號(hào) 使振動(dòng)臂進(jìn)行面內(nèi)振動(dòng)時(shí)，將振動(dòng)臂的延伸方向的軸作為檢測(cè)軸并使其旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于科里 奧利力，振動(dòng)臂進(jìn)行面外振動(dòng)。該面外振動(dòng)的振幅與音叉形振子的旋轉(zhuǎn)速度成比例，所以， 能夠作為角速度進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)電極分割設(shè)置于一個(gè)振動(dòng)臂的面內(nèi)振動(dòng)方向的兩側(cè)面，相對(duì)的檢測(cè)電極和同 一側(cè)面的檢測(cè)電極的極性不同(例如參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1日本特開平5-256723號(hào)公報(bào)近年來，電子設(shè)備存在小型化傾向，音叉形振動(dòng)片也要求小型化。伴隨小型化，當(dāng) 振動(dòng)臂的寬度變窄時(shí)，電極的寬度不會(huì)較大，所以，電極面積減少，由此，對(duì)振動(dòng)臂施加的電 場(chǎng)越接近振動(dòng)臂的剖面的中央附近越弱。振動(dòng)片存在振動(dòng)損失由于該電場(chǎng)效率的劣化而增大的問題。并且，在用作角速度傳感器的情況下，在專利文獻(xiàn)1中，檢測(cè)電極相對(duì)，所以，電場(chǎng) 為直線，容易檢測(cè)電荷，但是，需要在振動(dòng)臂的兩側(cè)面分割檢測(cè)電極。這些檢測(cè)電極通過飛 濺等手段從沿著側(cè)面的方向形成，所以，難以在側(cè)面方向(振動(dòng)片的厚度方向)分割形成電 極。并且，相對(duì)的檢測(cè)電極間的距離依賴于振動(dòng)臂自身的寬度，所以，無法單純減小該 電極間距離?；谟捎诳评飱W利力而產(chǎn)生的振動(dòng)的產(chǎn)生電荷與電極間的靜電電容成比例， 靜電電容與電極間距離成反比例，所以，在電極間距離大的情況下，產(chǎn)生電荷減少，存在檢 測(cè)靈敏度低的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了解決上述課題的至少一部分而完成的，能夠作為以下的方式或應(yīng) 用例來實(shí)現(xiàn)。[應(yīng)用例1]本應(yīng)用例的振動(dòng)片具有在由第1軸和在平面上與所述第1軸垂直的 第2軸構(gòu)成的平面中延伸且彼此相對(duì)的第1主面和第2主面、以及與所述第1主面和所述 第2主面連接的側(cè)面，其特征在于，該振動(dòng)片具有基部、以及從所述基部起沿所述第1軸 方向延伸的多個(gè)振動(dòng)臂，在所述多個(gè)振動(dòng)臂中的至少一個(gè)振動(dòng)臂的所述第2軸方向的一個(gè) 側(cè)面具有從所述第1主面?zhèn)绕鹦纬傻牡?階梯部和從所述第2主面?zhèn)绕鹦纬傻牡?階梯
3部，該振動(dòng)片具有第1電極，其形成于所述振動(dòng)臂的另一個(gè)側(cè)面；第2電極，其形成于與所 述第1電極相對(duì)的所述第1階梯部的側(cè)面；以及第3電極，其形成于與所述第1電極相對(duì)的 所述第2階梯部的側(cè)面，在所述第1電極和所述第2電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)方向與在所述第 1電極和所述第3電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)方向?yàn)楸舜讼喾吹姆较?。并且，作為其他方式，本?yīng)用例的振動(dòng)片的特征在于，該振動(dòng)片具有基部；以及 從所述基部延伸的多個(gè)振動(dòng)臂，其具有彼此相對(duì)的第1主面和第2主面、以及連接所述第1 主面和所述第2主面且彼此相對(duì)的第1側(cè)面和第2側(cè)面，所述多個(gè)振動(dòng)臂中的至少一個(gè)振 動(dòng)臂的所述第1側(cè)面具有從所述第1主面?zhèn)绕鹪O(shè)置的第1階梯部和從所述第2主面?zhèn)绕鹪O(shè) 置的第2階梯部，該振動(dòng)片具有第1電極，其設(shè)于所述振動(dòng)臂的所述第2側(cè)面；第2電極， 其設(shè)于所述第1階梯部的與所述第1電極相對(duì)的位置；以及第3電極，其設(shè)于所述第2階梯 部的與所述第1電極相對(duì)的位置。進(jìn)而，作為其他方式，本應(yīng)用例的振動(dòng)片的特征在于，在所述第1電極和所述第2 電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)方向與在所述第1電極和所述第3電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)方向?yàn)楸舜讼?反的方向。根據(jù)這些方式，在振動(dòng)臂上設(shè)置第1階梯部和第2階梯部，由此，與沒有階梯部的 情況相比，能夠減小第1電極與第2電極的電極間距離、以及第1電極與第3電極的電極間 距離，能夠提高電場(chǎng)效率。并且，在用作角速度傳感器的情況下，基于由于科里奧利力而產(chǎn)生的面外振動(dòng)的 產(chǎn)生電荷與電極間的靜電電容成比例，靜電電容與電極間距離成反比例，所以，通過減小電 極間距離，產(chǎn)生電荷增大，能夠提高檢測(cè)靈敏度。進(jìn)而，能夠使檢測(cè)用振動(dòng)臂專用化，所以， 能夠增大檢測(cè)電極的面積，據(jù)此，也能夠提高檢測(cè)靈敏度。并且，在所述現(xiàn)有技術(shù)中，在一個(gè)檢測(cè)臂上設(shè)置4個(gè)檢測(cè)電極，與此相對(duì)，只要設(shè) 置3個(gè)檢測(cè)電極即可，所以，能夠簡(jiǎn)化第1電極、第2電極和第3電極的布線。并且，通過設(shè) 置第1階梯部和第2階梯部，由此，電極形成用的表面積增加，所以，具有能夠增大各電極間 的平面距離，能夠減小電極間的寄生電容的效果。進(jìn)而，能夠防止這些電極產(chǎn)生斷線或短路，能夠提高制造成品率。并且，第2電極和第3電極設(shè)置第1階梯部和第2階梯部，由此，具有能夠?qū)崿F(xiàn)物 理門檻，能夠容易地在厚度方向上分割形成電極的效果。[應(yīng)用例2]在上述應(yīng)用例的振動(dòng)片中，優(yōu)選所述振動(dòng)臂為2個(gè)，所述第1階梯部和 所述第2階梯部形成在2個(gè)所述振動(dòng)臂各自的延伸方向的接近所述基部的位置。并且，作為其他方式，在上述應(yīng)用例的振動(dòng)片中，優(yōu)選所述振動(dòng)臂具有激勵(lì)電極和 檢測(cè)電極，所述檢測(cè)電極使用所述第1電極 所述第3電極。在這種結(jié)構(gòu)中，例如在用作角速度傳感器的情況下，能夠在振動(dòng)臂的根部形成檢 測(cè)電極，在前端部形成激勵(lì)用電極。即，成為具有2個(gè)振動(dòng)臂的音叉形狀，所以，能夠減小CI 值，能夠降低驅(qū)動(dòng)用的消耗電流。[應(yīng)用例3]在上述應(yīng)用例的振動(dòng)片中，優(yōu)選所述振動(dòng)臂從所述基部的第1軸方向 的一端部和與所述一端部相對(duì)的另一端部分別延伸出2個(gè)，在所述一端部延伸出的振動(dòng)臂 或在所述另一端部延伸出的振動(dòng)臂的任意一方形成所述第1階梯部和所述第2階梯部。并且，作為其他方式，在上述應(yīng)用例的振動(dòng)片中，優(yōu)選所述振動(dòng)片為如下形狀從所述基部的一端部和與所述一端部相對(duì)的另一端部分別延伸出2個(gè)所述振動(dòng)臂。這樣構(gòu)成的振動(dòng)片成為第1軸方向的一端部和另一端部的音叉在基部結(jié)合的H 型。因此，如果用作角速度傳感器，則一個(gè)音叉為驅(qū)動(dòng)(激勵(lì))用，另一個(gè)音叉為檢測(cè)用，由 此，能夠分離激勵(lì)電極和檢測(cè)電極，所以，能夠增大檢測(cè)電極的面積，能夠提高檢測(cè)靈敏度。[應(yīng)用例4]在上述應(yīng)用例的振動(dòng)片中，優(yōu)選在通過蝕刻法形成所述第1階梯部和 所述第2階梯部的情況下，所述第1階梯部和所述第2階梯部形成在蝕刻速率高的方向的 側(cè)面。并且，作為其他方式，在上述應(yīng)用例的振動(dòng)片中，優(yōu)選所述第1側(cè)面?zhèn)鹊奈g刻速率 比所述第2側(cè)面?zhèn)雀?。例如，在利用石英?gòu)成振動(dòng)片的情況下，由于石英的晶體構(gòu)造而存在蝕刻各向異 性。在這種情況下，在蝕刻速率高的方向中，能夠以厚度方向側(cè)面相對(duì)于主面大致為直角的 方式進(jìn)行蝕刻，另一方面，在蝕刻速率低的方向中，在相對(duì)于主面傾斜的方向進(jìn)行蝕刻。因 此，在蝕刻速率高的方向的側(cè)面形成第1階梯部和第2階梯部，由此，能夠減小第1電極和 第2電極的相對(duì)的電極間距離、以及第1電極和第3電極的相對(duì)的電極間距離，能夠提高電 場(chǎng)效率，如果用作角速度傳感器，則能夠提高檢測(cè)靈敏度。[應(yīng)用例5]在上述應(yīng)用例的振動(dòng)片中，優(yōu)選在所述第1階梯部和所述第2階梯部 形成在平行的多個(gè)振動(dòng)臂上的情況下，所述第1階梯部和所述第2階梯部形成在各振動(dòng)臂 的同一方向的側(cè)面。并且，作為其他方式，在上述應(yīng)用例的振動(dòng)片中，優(yōu)選所述多個(gè)振動(dòng)臂各自的所述 第1階梯部和所述第2階梯部設(shè)置在所述第1側(cè)面。例如，在用作角速度傳感器的情況下，關(guān)于由于科里奧利力而進(jìn)行面外振動(dòng)的多 個(gè)振動(dòng)臂，相鄰的振動(dòng)臂在交替方向上進(jìn)行振動(dòng)。因此，通過在各振動(dòng)臂的同一方向形成第 1階梯部和第2階梯部，由此，如果對(duì)產(chǎn)生電荷的絕對(duì)值進(jìn)行合成并輸出，則能夠進(jìn)一步提 高檢測(cè)靈敏度。[應(yīng)用例6]在上述應(yīng)用例的振動(dòng)片中，優(yōu)選所述多個(gè)振動(dòng)臂繞檢測(cè)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，由 于科里奧利力而進(jìn)行面外振動(dòng)。例如，在用作角速度傳感器的情況下，在檢測(cè)臂上設(shè)置第1階梯部和第2階梯部， 由此，能夠減小第1電極和第2電極的電極間距離、以及第1電極和第3電極的電極間距離， 基于由于科里奧利力而產(chǎn)生的面外振動(dòng)的產(chǎn)生電荷增大，能夠提高檢測(cè)靈敏度。[應(yīng)用例7]本應(yīng)用例的振子的特征在于，該振子具有上述應(yīng)用例的任意一例所 述的振動(dòng)片；以及收納所述振動(dòng)片的封裝。由此，通過使用上述振動(dòng)片，能夠?qū)崿F(xiàn)提高了電場(chǎng)效率的振子。[應(yīng)用例8]本應(yīng)用例的角速度傳感器的特征在于，該角速度傳感器具有上述應(yīng) 用例的任意一例所述的振動(dòng)片；在面內(nèi)激勵(lì)所述振動(dòng)臂的激勵(lì)單元；以及檢測(cè)所述面外振 動(dòng)的檢測(cè)單元。并且，作為其他方式，本應(yīng)用例的物理量傳感器的特征在于，該物理量傳感器具有 上述應(yīng)用例的任意一例所述的振動(dòng)片。根據(jù)本應(yīng)用例，使用所述振動(dòng)片，所以，例如能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)靈敏度高的角速度傳感
[應(yīng)用例9]本應(yīng)用例的電子設(shè)備的特征在于，該電子設(shè)備具有上述應(yīng)用例的任意 一例所述的振動(dòng)片。由此，通過具有上述振動(dòng)片，能夠提供發(fā)揮上述應(yīng)用例的效果的電子設(shè)備。


圖1是示出實(shí)施方式1的振動(dòng)片的立體圖。圖2是示出圖1的A-A切斷面的剖面圖。圖3是示出圖1的B-B切斷面的剖面圖。圖4是示出實(shí)施方式1的變形例的第1檢測(cè)臂和第2檢測(cè)臂的剖面圖。圖5是示出階梯部的形成方向引起的檢測(cè)臂的成形差異的局部剖面圖。圖6是示出實(shí)施方式2的振動(dòng)片的俯視圖。圖7是示出圖6的A-A切斷面的剖面圖。圖8是示出實(shí)施方式3的振動(dòng)片的俯視圖。圖9是示出圖8的B-B切斷面的剖面圖。圖10是示出實(shí)施方式4的振動(dòng)片的俯視圖。圖11是示出圖10的C-C切斷面的剖面圖。圖12是示出公知技術(shù)的剖面圖。圖13(a)、(b)、(c)是示出實(shí)施方式5的振動(dòng)片的俯視圖。圖14是示出振子的概略結(jié)構(gòu)的示意圖，(a)是俯視圖，(b)是(a)的剖面圖。標(biāo)號(hào)說明10 振動(dòng)片；11 第1主面；12 第2主面；20 基部；31,35 振動(dòng)臂；40 第1檢測(cè) 臂；41 作為第1側(cè)面的側(cè)面；42 作為第2側(cè)面的側(cè)面；43 第1階梯部；44 第2階梯部； 50 第2檢測(cè)臂；51 作為第1側(cè)面的側(cè)面；52 作為第2側(cè)面的側(cè)面；53 第3階梯部；54 第4階梯部；71 作為第1電極的檢測(cè)電極；72 作為第2電極的檢測(cè)電極；73 作為第3電 極的檢測(cè)電極；74 76 檢測(cè)電極。
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，為了便于圖示，以下說明中參照的附圖是部件或部分的縱橫比例尺與實(shí)際 不同的示意圖。(實(shí)施方式1)圖1是示出實(shí)施方式1的振動(dòng)片的立體圖，圖2是示出圖1的A-A切斷面的剖面 圖，圖3是示出圖1的B-B切斷面的剖面圖。首先，參照?qǐng)D1說明振動(dòng)片的整體結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的振動(dòng)片10具有在由圖示的X軸(第2軸)和在平面上與X軸垂直 的Y軸(第1軸)構(gòu)成的平面中延伸且彼此相對(duì)的第1主面11和第2主面12。另外，設(shè) 與第1主面11和第2主面12垂直的軸為Z軸。在振動(dòng)片10是石英的情況下，X軸為電氣 軸，Y軸為機(jī)械軸，Z軸為光學(xué)軸。振動(dòng)片10構(gòu)成為，從基部20起向+Y方向延伸出第1振 動(dòng)臂31和第2振動(dòng)臂35，向-Y方向延伸出第3振動(dòng)臂40和第4振動(dòng)臂50。因此，利用基部20、第1振動(dòng)臂31和第2振動(dòng)臂35構(gòu)成音叉形振動(dòng)片，利用基部20、第3振動(dòng)臂40和第4振動(dòng)臂50構(gòu)成音叉形振動(dòng)片。這兩個(gè)音叉形振動(dòng)片在基部20結(jié) 合，有時(shí)將這種結(jié)構(gòu)的振動(dòng)片稱為H型振動(dòng)片。另外，第1振動(dòng)臂31和第2振動(dòng)臂35構(gòu)成為彼此平行且長(zhǎng)度相同、剖面形狀相同， 第3振動(dòng)臂40和第4振動(dòng)臂50構(gòu)成為彼此平行且長(zhǎng)度相同、剖面形狀相同。在本實(shí)施方 式中，第1振動(dòng)臂31和第2振動(dòng)臂35為驅(qū)動(dòng)臂(激勵(lì)臂)，第3振動(dòng)臂40和第4振動(dòng)臂 50為檢測(cè)臂。由此，以后，將第3振動(dòng)臂40表記為第1檢測(cè)臂40、將第4振動(dòng)臂50表記為 第2檢測(cè)臂50來進(jìn)行說明。在第1檢測(cè)臂40上形成有從第1主面11到-X方向的側(cè)面(第1側(cè)面)41貫穿 設(shè)置的第1階梯部43、以及從與第1主面11相對(duì)的第2主面12到-χ方向的側(cè)面41貫穿 設(shè)置的第2階梯部44。第1階梯部43和第2階梯部44朝向-X方向形成在從第1檢測(cè)臂 40的前端部到根部的長(zhǎng)度的大致整體上。在第2檢測(cè)臂50上形成有從第1主面11到-X方向的側(cè)面(第1側(cè)面)51貫穿 設(shè)置的第3階梯部53、以及從第2主面12到側(cè)面51貫穿設(shè)置的第4階梯部M。第3階梯 部53和第4階梯部M朝向-X方向形成在從第2檢測(cè)臂50的前端部到根部的長(zhǎng)度的大致 整體上。另外，第1檢測(cè)臂40和第2檢測(cè)臂50的X方向的剖面形狀相同。接著，參照?qǐng)D2說明形成于第1振動(dòng)臂31和第2振動(dòng)臂35的電極的結(jié)構(gòu)。另外， 第1振動(dòng)臂31和第2振動(dòng)臂35具有正方形或長(zhǎng)方形的剖面形狀。在第1振動(dòng)臂31上形 成有分別相對(duì)的電極61、62和電極63、64。并且，在第2振動(dòng)臂35上形成有分別相對(duì)的電 極65、66和電極67、68。而且，電極61、62、67、68在第1振動(dòng)臂31和第2振動(dòng)臂35的表面延伸并利用連 接端子部Sl連接。并且，電極63、64、65、66在第1振動(dòng)臂31和第2振動(dòng)臂35的表面延伸 并利用連接端子部S2連接。另外，雖然省略了圖示，但是，連接端子部S1、S2設(shè)于第1主面 11或第2主面12。電極61、62、67、68和電極63、64、65、66是輸入極性彼此不同的激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)電極。接著，參照?qǐng)D3說明形成于第1檢測(cè)臂40和第2檢測(cè)臂50的電極的結(jié)構(gòu)。在第1 檢測(cè)臂40上形成有在與第1階梯部43和第2階梯部44相反的側(cè)面(即+X側(cè)側(cè)面、第2 側(cè)面)42的整體上形成的作為第1電極的檢測(cè)電極71、在第1階梯部43的與檢測(cè)電極71 相對(duì)的側(cè)面45形成的作為第2電極的檢測(cè)電極72、以及在第2階梯部44的與檢測(cè)電極71 相對(duì)的側(cè)面46形成的作為第3電極的檢測(cè)電極73。另外，如圖3所示，檢測(cè)電極72從側(cè)面45連續(xù)形成到第1階梯部43，檢測(cè)電極73 從側(cè)面46連續(xù)形成到第2階梯部44。在第2檢測(cè)臂50上形成有在與第3階梯部53和第4階梯部M相反的側(cè)面(即 +X側(cè)側(cè)面、第2側(cè)面)52的整體上形成的作為第4電極的檢測(cè)電極74、在第3階梯部53的 與檢測(cè)電極74相對(duì)的側(cè)面55形成的作為第5電極的檢測(cè)電極75、以及在第4階梯部M的 與檢測(cè)電極74相對(duì)的側(cè)面56形成的作為第6電極的檢測(cè)電極76。另外，如圖3所示，檢測(cè)電極75從側(cè)面55連續(xù)形成到第3階梯部53，檢測(cè)電極76 從側(cè)面56連續(xù)形成到第4階梯部M。檢測(cè)電極71、74與連接端子部S3連接，檢測(cè)電極72、76與連接端子部S4連接，檢測(cè)電極73、75與連接端子部S5連接。雖然省略了圖示，但是，連接端子部S3、S4、S5設(shè)于第 1主面11或第2主面12的與設(shè)有所述連接端子部Si、S2的主面相同的主面。檢測(cè)電極71、74、檢測(cè)電極72、76、檢測(cè)電極73、75配設(shè)成分別相對(duì)的檢測(cè)電極的 極性不同，以便高效地檢測(cè)基于由于科里奧利力而產(chǎn)生的振動(dòng)的產(chǎn)生電荷。接著，說明本實(shí)施方式的振動(dòng)片10的作用。首先，對(duì)電極61 電極68輸入激勵(lì) 信號(hào)。在圖2中，示出對(duì)電極63、64、65、66施加正電位，對(duì)電極61、62、67、68施加負(fù)電位的 情況。此時(shí)，如圖所示，以箭頭方向的曲線來產(chǎn)生電場(chǎng)，在相對(duì)的電極之間作用有直線的電 場(chǎng)分量Ex。第1振動(dòng)臂31和第2振動(dòng)臂35的電場(chǎng)分量Ex的方向相反，所以，第1振動(dòng)臂 31和第2振動(dòng)臂35分別向-X方向和+X方向位移。然后，對(duì)各電極輸入交流信號(hào)，由此，第 1振動(dòng)臂31和第2振動(dòng)臂35繼續(xù)在士X方向上進(jìn)行彎曲振動(dòng)。在輸入激勵(lì)信號(hào)時(shí)，當(dāng)振動(dòng)片10繞Y軸(檢測(cè)軸)旋轉(zhuǎn)時(shí)，在與第1振動(dòng)臂31和 第2振動(dòng)臂35的振動(dòng)方向(面內(nèi)振動(dòng))垂直的方向上產(chǎn)生科里奧利力，第1檢測(cè)臂40、第 2檢測(cè)臂50在士Z方向上進(jìn)行面外振動(dòng)。在圖3中示出檢測(cè)電極71、74為GND電極，檢測(cè)電極72、76為正電位，檢測(cè)電極 73,75為負(fù)電位的情況。在由于科里奧利力而進(jìn)行面外振動(dòng)時(shí)，如圖所示，在相對(duì)的電極之 間產(chǎn)生直線的電場(chǎng)分量Ex。然后，測(cè)定所產(chǎn)生的電荷量，由此，能夠檢測(cè)振動(dòng)片10的角速度。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，在第1檢測(cè)臂40上設(shè)置第1階梯部43和第2階梯部44， 在第2檢測(cè)臂50上設(shè)置第3階梯部53和第4階梯部54，由此，與沒有階梯部的情況相比， 能夠減小檢測(cè)電極71與檢測(cè)電極72的相對(duì)的電極間距離、檢測(cè)電極71與檢測(cè)電極73的 相對(duì)的電極間距離、以及檢測(cè)電極74與檢測(cè)電極75的相對(duì)的電極間距離、檢測(cè)電極74與 檢測(cè)電極76的相對(duì)的電極間距離?；谟捎诳评飱W利力而產(chǎn)生的面外振動(dòng)的產(chǎn)生電荷與電極間的靜電電容成比例， 靜電電容與電極間距離成反比例，所以，通過減小電極間距離，產(chǎn)生電荷增大，能夠提高檢 測(cè)靈敏度。進(jìn)而，能夠使第1檢測(cè)臂40和第2檢測(cè)臂50專用于檢測(cè)，所以，能夠增大檢測(cè) 電極72、73與檢測(cè)電極71的相對(duì)面積、檢測(cè)電極75、76與檢測(cè)電極74的相對(duì)面積，據(jù)此， 也能夠提高檢測(cè)靈敏度。并且，在所述現(xiàn)有技術(shù)中，在一個(gè)檢測(cè)臂上設(shè)置4個(gè)檢測(cè)電極，與此相對(duì)，只要設(shè) 置3個(gè)檢測(cè)電極即可，所以，能夠簡(jiǎn)化各檢測(cè)電極的布線。并且，通過設(shè)置第1階梯部43、第 2階梯部44以及第3階梯部53、第4階梯部54，并使檢測(cè)臂專用化，由此，電極形成用的表 面積增加，所以，具有能夠增大各電極間的平面距離，能夠減小電極間的寄生電容的效果。進(jìn)而，能夠抑制這些檢測(cè)電極產(chǎn)生斷線或短路，能夠提高制造成品率。并且，在第1檢測(cè)臂40和第2檢測(cè)臂50各自的同一方向上形成第1階梯部43、 第2階梯部44以及第3階梯部53、第4階梯部M，所以，如果對(duì)產(chǎn)生電荷的絕對(duì)值進(jìn)行合 成并輸出，則能夠進(jìn)一步提高檢測(cè)靈敏度。并且，在檢測(cè)電極72和檢測(cè)電極73、以及檢測(cè)電極75和檢測(cè)電極76之間分別設(shè) 置第1階梯部43、第2階梯部44以及第3階梯部53、第4階梯部54，由此，具有能夠?qū)崿F(xiàn)物 理門檻，能夠容易地在側(cè)面方向(厚度方向)上分割形成檢測(cè)電極的效果。(實(shí)施方式1的變形例)
接著，說明實(shí)施方式1的變形例。該變形例的特征在于實(shí)施方式1的第1階梯部 43、第2階梯部44以及第3階梯部53、第4階梯部M分別設(shè)置在第1檢測(cè)臂40和第2檢 測(cè)臂50的+X方向。由此，以與實(shí)施方式1不同的部分為中心進(jìn)行說明。并且，對(duì)相同的功 能部分標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)。圖4是示出變形例的第1檢測(cè)臂和第2檢測(cè)臂的剖面圖。另外，圖4是相當(dāng)于圖1 的B-B切斷位置的剖面圖。在第1檢測(cè)臂40上形成有從第1主面11到+X方向的側(cè)面41 貫穿設(shè)置的第1階梯部43、以及從第2主面12到側(cè)面41貫穿設(shè)置的第2階梯部44。第1 階梯部43和第2階梯部44形成在從第1檢測(cè)臂40的前端部到根部的長(zhǎng)度的大致整體上。在第2檢測(cè)臂50上形成有從第1主面11到+X方向的側(cè)面51貫穿設(shè)置的第3 階梯部53、以及從第2主面12到側(cè)面51貫穿設(shè)置的第4階梯部M。第3階梯部53和第4 階梯部M形成在從第2檢測(cè)臂50的前端部到根部的長(zhǎng)度的大致整體上。另外，第1檢測(cè) 臂40和第2檢測(cè)臂50的X方向的剖面形狀相同。在第1檢測(cè)臂40和第2檢測(cè)臂50上形成的檢測(cè)電極采用與實(shí)施方式1 (參照?qǐng)D 3)相同的結(jié)構(gòu)(即相同標(biāo)號(hào)的檢測(cè)電極共同連接)，所以省略說明。在這種結(jié)構(gòu)中，相對(duì)于沒有設(shè)置階梯部的構(gòu)造，也能夠得到與實(shí)施方式1相同的 效果。但是，在振動(dòng)片10為石英且使用蝕刻法形成的情況下，由于石英的晶體各向異性而 引起蝕刻速率的差異，需要考慮階梯部的形成方向。因此，對(duì)階梯部的形成方向進(jìn)行說明。圖5是示出階梯部的形成方向引起的檢測(cè)臂的成形差異的局部剖面圖。(a)示出 在-X方向設(shè)置階梯部的情況，(b)示出在+X方向設(shè)置階梯部的情況。另外，圖5放大示出 蝕刻模擬的結(jié)果。例示第2檢測(cè)臂50進(jìn)行說明。在振動(dòng)片10為石英的情況下，-X方向的 蝕刻速率高，+X方向的蝕刻速率低。因此，對(duì)圖5(a)和圖5(b)進(jìn)行比較時(shí)，如圖5(b)所示，在+X方向設(shè)置第3階梯 部53和第4階梯部M的情況下，第3階梯部53側(cè)的側(cè)面55和第4階梯部M側(cè)的側(cè)面56 的傾斜平緩。另一方面，如圖5(a)所示，在-X方向設(shè)置第3階梯部53和第4階梯部M的 情況下，第3階梯部53側(cè)的側(cè)面55和第4階梯部M側(cè)的側(cè)面56以相對(duì)于第1主面11或 第2主面12接近直角的方式傾斜。因此，在圖5(b)中，與在-X方向設(shè)置階梯部的情況相比，側(cè)面52與側(cè)面55、側(cè)面 52與側(cè)面56的距離增大。因此，相對(duì)的各檢測(cè)電極間的電極間距離增大，檢測(cè)靈敏度降低。因此，如圖5 (a)所示，在蝕刻速率高的方向的側(cè)面(-X方向)形成第1階梯部43、 第2階梯部44以及第3階梯部53、第4階梯部54，由此，能夠進(jìn)一步提高檢測(cè)靈敏度。另 外，在圖5(a)中，側(cè)面52的表面成為平緩的弓形，但是，如果實(shí)施過蝕刻而使側(cè)面52相對(duì) 于第1主面11或第2主面12為直角，則能夠進(jìn)一步縮短側(cè)面52與側(cè)面55、側(cè)面52與側(cè)面 56的距離，能夠進(jìn)一步提高檢測(cè)靈敏度。(實(shí)施方式2)接著，參照

實(shí)施方式2的振動(dòng)片。所述實(shí)施方式1為H型的音叉結(jié)構(gòu)，與 此相對(duì)，實(shí)施方式2的特征在于，是2個(gè)音叉的形狀。圖6是示出實(shí)施方式2的振動(dòng)片的俯視圖，圖7是示出圖6的A-A切斷面的剖面 圖。振動(dòng)片110由與+Y方向平行地從基部120延伸出的2個(gè)振動(dòng)臂131、140構(gòu)成。這里， 振動(dòng)臂131的剖面形狀為四邊形，具有激勵(lì)電極，相當(dāng)于所述實(shí)施方式1(參照?qǐng)D1、圖2)的第1振動(dòng)臂31。振動(dòng)臂140是構(gòu)成為具有階梯部和檢測(cè)電極的檢測(cè)臂，相當(dāng)于實(shí)施方式 1(參照?qǐng)D1、圖3)的第2檢測(cè)臂50。由此，將振動(dòng)臂140表記為檢測(cè)臂140來進(jìn)行說明。接著，參照?qǐng)D7對(duì)振動(dòng)臂131和檢測(cè)臂140的剖面形狀、電極的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行說 明。在振動(dòng)臂131上形成有相對(duì)的電極61、62和電極63、64。而且，電極61、62在振動(dòng)臂 131的表面延伸并利用連接端子部Sl連接。并且，電極63、64在振動(dòng)臂131的表面延伸并 利用連接端子部S2連接。另外，雖然省略了圖示，但是，連接端子部S1、S2設(shè)于第1主面11 或第2主面12。電極61、62和電極63、64是輸入極性彼此不同的激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)電極。在檢測(cè)臂140上形成有從第1主面11到-X方向的側(cè)面(第1側(cè)面)141貫穿設(shè) 置的第1階梯部143、以及從與第1主面11相對(duì)的第2主面12到側(cè)面141貫穿設(shè)置的第2 階梯部144。第1階梯部143和第2階梯部144朝向-X方向形成在從檢測(cè)臂140的前端部 到根部的長(zhǎng)度的大致整體上。在檢測(cè)臂140上形成有在第1階梯部143和第2階梯部144的相反側(cè)的側(cè)面 142(即+X側(cè)側(cè)面、第2側(cè)面)的整體上形成的作為第1電極的檢測(cè)電極174、在第1階梯 部143的與檢測(cè)電極174相對(duì)的側(cè)面145形成的作為第2電極的檢測(cè)電極175、以及在第2 階梯部144的與檢測(cè)電極174相對(duì)的側(cè)面146形成的作為第3電極的檢測(cè)電極176。另外，如圖7所示，檢測(cè)電極175從側(cè)面145連續(xù)形成到第1階梯部143，檢測(cè)電極 176從側(cè)面146連續(xù)形成到第2階梯部144。檢測(cè)電極174與連接端子部S3連接，檢測(cè)電極175與連接端子部S4連接，檢測(cè)電 極176與連接端子部S5連接。雖然省略了圖示，但是，連接端子部S3、S4、S5設(shè)于第1主面 11或第2主面12的與設(shè)有所述連接端子部Si、S2的主面相同的主面。檢測(cè)電極174、檢測(cè)電極175、檢測(cè)電極176配設(shè)成分別相對(duì)的檢測(cè)電極的極性不 同，以便高效地檢測(cè)基于由于科里奧利力而產(chǎn)生的振動(dòng)的產(chǎn)生電荷。接著，說明本實(shí)施方式的振動(dòng)片110的作用。首先，對(duì)電極61 電極64輸入激勵(lì) 信號(hào)。另外，振動(dòng)臂131采用與實(shí)施方式1(參照?qǐng)D2)相同的電極結(jié)構(gòu)，所以，如圖所示，在 箭頭方向上以曲線的方式產(chǎn)生電場(chǎng)，在相對(duì)的電極之間作用有直線的電場(chǎng)分量Ex，前端部 向-X方向位移。然后，對(duì)各電極輸入交流信號(hào)，由此，通過音叉效應(yīng)，振動(dòng)臂131和檢測(cè)臂 140繼續(xù)在士X方向上進(jìn)行面內(nèi)的彎曲振動(dòng)。在輸入激勵(lì)信號(hào)時(shí)，當(dāng)振動(dòng)片110繞Y軸(檢測(cè)軸)旋轉(zhuǎn)時(shí)，相對(duì)于振動(dòng)臂131和 檢測(cè)臂140的振動(dòng)方向(面內(nèi)振動(dòng))，產(chǎn)生直角方向的科里奧利力，振動(dòng)臂131和檢測(cè)臂140 在士Z方向上彼此交替地進(jìn)行面外振動(dòng)。另外，檢測(cè)臂140采用與實(shí)施方式1(參照?qǐng)D3)相同的電極結(jié)構(gòu)，所以，在由于科 里奧利力而進(jìn)行面外振動(dòng)時(shí)，如圖所示，在相對(duì)的電極之間產(chǎn)生直線的電場(chǎng)分量Ex。然后， 測(cè)定所產(chǎn)生的電荷量，由此，能夠檢測(cè)振動(dòng)片110的角速度。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，采用振動(dòng)臂131和檢測(cè)臂140這2個(gè)臂的結(jié)構(gòu)，所以構(gòu)造 簡(jiǎn)單。并且，對(duì)激勵(lì)電極(電極61 64)和檢測(cè)電極174 176進(jìn)行分離，所以，能夠簡(jiǎn)化 各電極的布線。并且，使檢測(cè)臂專用化，由此，電極形成用的表面積增加，所以，具有能夠增 大各電極間的平面距離，能夠減小電極間的寄生電容的效果。進(jìn)而，能夠抑制這些電極產(chǎn)生斷線或短路，能夠提高制造成品率。
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(實(shí)施方式3)接著，參照

實(shí)施方式3。所述實(shí)施方式2分離為振動(dòng)臂和檢測(cè)臂，與此相 對(duì)，實(shí)施方式3的特征在于，具有2個(gè)振動(dòng)臂，第1階梯部和第2階梯部形成在2個(gè)振動(dòng)臂 各自的延伸方向的接近基部的位置。因此，以與實(shí)施方式2不同的部分為中心進(jìn)行說明。另 外，對(duì)與實(shí)施方式1和實(shí)施方式2相同的部分標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)。圖8是示出實(shí)施方式3的振動(dòng)片的俯視圖，圖9是示出圖8的B-B切斷面的剖面 圖。在圖8、圖9中，振動(dòng)片110由與+Y方向平行地從基部120延伸出的2個(gè)振動(dòng)臂131、 132構(gòu)成。這里，振動(dòng)臂131、132的前端方向?yàn)檎駝?dòng)臂部130，剖面形狀為四邊形，具有激勵(lì) 電極，相當(dāng)于所述實(shí)施方式1 (參照?qǐng)D1、圖2)的第1振動(dòng)臂31和第2振動(dòng)臂35。振動(dòng)臂131、132各自的振動(dòng)臂部130的剖面形狀和電極(激勵(lì)電極)的結(jié)構(gòu)與所 述實(shí)施方式1(參照?qǐng)D2)相同，所以省略說明。在振動(dòng)臂131、132上，分別在延伸方向的接近基部120的位置形成有階梯部和檢 測(cè)電極。因此，將這些形成有階梯部的范圍作為檢測(cè)臂部150。在檢測(cè)臂部150上形成的階 梯部、檢測(cè)電極的結(jié)構(gòu)以及檢測(cè)電極的連接結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1(參照?qǐng)D3)相同，所以省略說明。并且，振動(dòng)臂131、132的驅(qū)動(dòng)作用與所述實(shí)施方式1 (參照?qǐng)D1)的第1振動(dòng)臂31 和第2振動(dòng)臂35相同，但是，在振動(dòng)臂131、132進(jìn)行面內(nèi)振動(dòng)時(shí)，當(dāng)振動(dòng)片110繞Y軸(檢 測(cè)軸)旋轉(zhuǎn)時(shí)，相對(duì)于振動(dòng)臂131和振動(dòng)臂132的振動(dòng)方向(面內(nèi)振動(dòng))，產(chǎn)生直角方向的 科里奧利力，振動(dòng)臂131和振動(dòng)臂132在士Z方向上彼此交替地進(jìn)行面外振動(dòng)。因此，能夠 利用與實(shí)施方式1(參照?qǐng)D1、2)相同的作用來檢測(cè)角速度。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，激勵(lì)驅(qū)動(dòng)為具有振動(dòng)臂131、132的2個(gè)音叉，所以，與實(shí)施方式2 的基于一個(gè)振動(dòng)臂的驅(qū)動(dòng)相比，CI值變低，能夠降低消耗電流。另外，本實(shí)施方式不僅能夠應(yīng)用于角速度傳感器，還能夠應(yīng)用于以固有頻率進(jìn)行 振蕩的音叉形振子。該情況下，通過設(shè)置階梯部，由此，電極間的距離變窄，電場(chǎng)效率提高， 所以能夠降低振動(dòng)損失。并且，以往，在振動(dòng)臂的表面背面和兩側(cè)面的4個(gè)面設(shè)置電極，但 是，在本實(shí)施例中只要形成3個(gè)電極即可，所以能夠簡(jiǎn)化布線。(實(shí)施方式4)接著，參照

實(shí)施方式4。所述實(shí)施方式2和實(shí)施方式3構(gòu)成為具有2個(gè)振 動(dòng)臂，與此相對(duì)，實(shí)施方式4的特征在于，構(gòu)成為具有3個(gè)振動(dòng)臂，將這些振動(dòng)臂中的一個(gè)作 為檢測(cè)臂。因此，以與實(shí)施方式1 實(shí)施方式3不同的部分為中心進(jìn)行說明。另外，對(duì)相同 的部分標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)。圖10是示出實(shí)施方式4的振動(dòng)片的俯視圖，圖11是示出圖10的C-C切斷面的剖 面圖。在圖10、圖11中，振動(dòng)片210由基部120以及與+Y方向平行地從基部120延伸出的 3個(gè)振動(dòng)臂131、132、140構(gòu)成。這里，在振動(dòng)臂131、132上形成有激勵(lì)電極，在振動(dòng)臂140上形成有階梯部和檢測(cè) 電極。由此，振動(dòng)臂140為檢測(cè)臂，以后表記為檢測(cè)臂140來進(jìn)行說明。另外，圖10、圖11所示的方式是一例，可以置換檢測(cè)臂140和振動(dòng)臂131的位置， 并且，也可以置換檢測(cè)臂140和振動(dòng)臂132的位置。振動(dòng)臂131、132的形狀、激勵(lì)電極(電極61 68)的結(jié)構(gòu)以及連接結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1(參照?qǐng)D1、2)相同，所以省略說明。并且，在檢測(cè)臂140上形成的第1階梯部143、第2階梯部144、檢測(cè)電極174 176的結(jié)構(gòu)以及連接結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式2(參照?qǐng)D7)相同，所以省略說明。對(duì)這樣構(gòu)成的振動(dòng)片210輸入激勵(lì)信號(hào)時(shí)，振動(dòng)臂131、132和檢測(cè)臂140開始進(jìn) 行面內(nèi)振動(dòng)。因此，使振動(dòng)片210繞Y軸(檢測(cè)軸)旋轉(zhuǎn)時(shí)，振動(dòng)臂131、132和檢測(cè)臂140 由于科里奧利力而彼此在交替方向上進(jìn)行面外振動(dòng)，通過測(cè)定在檢測(cè)電極174 176中產(chǎn) 生的電荷量，由此，能夠檢測(cè)振動(dòng)片210的角速度。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，成為基于2個(gè)振動(dòng)臂131、132的音叉振動(dòng)，所以，CI值減小，能夠 降低消耗電流。并且，對(duì)激勵(lì)用的振動(dòng)臂131、132與檢測(cè)臂140進(jìn)行分離，所以，能夠?qū)?勵(lì)用的電極61 68與檢測(cè)電極174 176進(jìn)行分離，所以，具有能夠增大這些各電極的平 面電極間距離，能夠減小電極間的寄生電容的效果。進(jìn)而，能夠抑制這些電極產(chǎn)生斷線或短路，能夠提高制造成品率。另外，提出了如下構(gòu)造在振動(dòng)臂的寬度方向中央，從第1主面11和第2主面12 起形成槽，使振動(dòng)臂的剖面形狀大致為H型(例如日本特開2004-3503M號(hào)公報(bào))。圖12是示出該公知技術(shù)的剖面圖。另外，圖12示出日本特開2004-350324號(hào)公 報(bào)的圖3所記載的附圖。但是，在這種結(jié)構(gòu)中，由于石英的+X方向和-X方向的蝕刻速率 的差異，+X方向側(cè)面的傾斜大于-X方向側(cè)面的傾斜。即，+X方向的斜面如圖5(b)那樣形 成，-X方向的斜面如圖5(a)那樣形成。因此，電極36與電極33、34的相對(duì)的電極間距離、電極30與電極25、26的相對(duì)的 電極間距離增大。在檢測(cè)臂中應(yīng)用這種結(jié)構(gòu)的情況下，由于檢測(cè)電極的相對(duì)的電極間距離 增大而引起產(chǎn)生電荷減小，所以，存在檢測(cè)靈敏度降低的課題。由此，示出在檢測(cè)臂的-X方 向設(shè)置階梯部的結(jié)構(gòu)作為角速度的檢測(cè)傳感器是更加理想的。(實(shí)施方式5)接著，參照

實(shí)施方式5。所述實(shí)施方式2 實(shí)施方式4構(gòu)成為具有與Y軸 平行地延伸的振動(dòng)臂，與此相對(duì)，實(shí)施方式5的特征在于，具有相對(duì)于Y軸傾斜延伸的振動(dòng) 臂。因此，以與所述實(shí)施方式1 實(shí)施方式4不同的部分為中心進(jìn)行說明。另外，對(duì)相同的 部分標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)。圖13是示出實(shí)施方式5的振動(dòng)片的俯視圖。如圖13(a)所示，在振動(dòng)片310中，第1振動(dòng)臂331和第2振動(dòng)臂335沿著與X軸 和Y軸交叉的方向從基部20的一個(gè)端部起向-X側(cè)延伸。并且，在振動(dòng)片310中，第3振動(dòng) 臂340和第4振動(dòng)臂350沿著與X軸和Y軸交叉的方向從基部20的另一個(gè)端部起向+X側(cè) 延伸。這里，第1振動(dòng)臂331和第3振動(dòng)臂340、第2振動(dòng)臂335和第4振動(dòng)臂350相對(duì) 于X軸配置在線對(duì)稱的位置。這里，在第1振動(dòng)臂331和第2振動(dòng)臂335上形成有激勵(lì)電極，在第3振動(dòng)臂340 和第4振動(dòng)臂350上形成有階梯部和檢測(cè)電極。由此，第3振動(dòng)臂340和第4振動(dòng)臂350 為檢測(cè)臂，以后表記為第1檢測(cè)臂340和第2檢測(cè)臂350來進(jìn)行說明。第1振動(dòng)臂331和第2振動(dòng)臂335的形狀、激勵(lì)電極的結(jié)構(gòu)以及連接結(jié)構(gòu)與實(shí)施 方式1(參照?qǐng)D1、2)相同，所以省略說明。
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并且，在第1檢測(cè)臂340和第2檢測(cè)臂350上形成的第1階梯部343、353、第2階 梯部344、354、檢測(cè)電極的結(jié)構(gòu)以及連接結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1(參照?qǐng)D1、3)相同，所以省略說明。這里，對(duì)振動(dòng)片310的動(dòng)作概略進(jìn)行說明。使驅(qū)動(dòng)臂即第1振動(dòng)臂331和第2振動(dòng)臂335以根部為中心，如箭頭D那樣，朝向 與X軸和Y軸交叉的方向進(jìn)行彎曲振動(dòng)。在該狀態(tài)下，使振動(dòng)片310繞X軸(檢測(cè)軸)旋 轉(zhuǎn)時(shí)，第1振動(dòng)臂331和第2振動(dòng)臂335由于科里奧利力而進(jìn)行面外振動(dòng)(Z軸方向的彎曲 振動(dòng))。此時(shí)，第1振動(dòng)臂331的振動(dòng)的相位和第2振動(dòng)臂335的振動(dòng)的相位相同。響應(yīng) 于此，第1檢測(cè)臂340和第2檢測(cè)臂350彼此以順相位進(jìn)行振動(dòng)。根據(jù)被第1檢測(cè)臂340 和第2檢測(cè)臂350激勵(lì)的各檢測(cè)振動(dòng)，彼此產(chǎn)生順相位的電荷，所以，計(jì)算該電荷之和。根 據(jù)該和，計(jì)算(檢測(cè))繞X軸的角速度。如圖13(b)所示，振動(dòng)片410構(gòu)成為具有沿著與X軸和Y軸交叉的方向從基部20 起向-X側(cè)延伸的2個(gè)振動(dòng)臂431、440。驅(qū)動(dòng)臂即振動(dòng)臂431的形狀、激勵(lì)電極的結(jié)構(gòu)以及連接結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式2(參照?qǐng)D 6、7)相同，所以省略說明。并且，在檢測(cè)臂即振動(dòng)臂440(以下稱為檢測(cè)臂440)上形成的第1階梯部443、第 2階梯部444、檢測(cè)電極的結(jié)構(gòu)以及連接結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式2(參照?qǐng)D6、7)相同，所以省略說明。對(duì)這樣構(gòu)成的振動(dòng)片410輸入激勵(lì)信號(hào)時(shí)，振動(dòng)臂431和檢測(cè)臂440開始進(jìn)行面 內(nèi)振動(dòng)。因此，使振動(dòng)片410繞X軸(檢測(cè)軸)旋轉(zhuǎn)時(shí)，振動(dòng)臂431和檢測(cè)臂440由于科里 奧利力而進(jìn)行面外振動(dòng)，通過測(cè)定在檢測(cè)電極中產(chǎn)生的電荷量，由此，能夠檢測(cè)振動(dòng)片410 的角速度。如圖13(c)所示，振動(dòng)片510構(gòu)成為具有沿著與X軸和Y軸交叉的方向從基部20 起向+Y側(cè)延伸的2個(gè)振動(dòng)臂531、532以及沿著Y軸向+Y側(cè)延伸的振動(dòng)臂MO。這里，在振動(dòng)臂531、532上形成有激勵(lì)電極，在振動(dòng)臂540上形成有階梯部和檢測(cè) 電極。振動(dòng)臂531、532的形狀、激勵(lì)電極的結(jié)構(gòu)以及連接結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1(參照?qǐng)D1、2) 相同，所以省略說明。并且，在檢測(cè)臂即振動(dòng)臂MO (以下稱為檢測(cè)臂M0)上形成的第1階梯部M3、第 2階梯部M4、檢測(cè)電極的結(jié)構(gòu)以及連接結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式2(參照?qǐng)D7)相同，所以省略說明。對(duì)這樣構(gòu)成的振動(dòng)片510輸入激勵(lì)信號(hào)時(shí)，振動(dòng)臂531、532和檢測(cè)臂540開始進(jìn) 行面內(nèi)振動(dòng)。因此，使振動(dòng)片510繞Y軸(檢測(cè)軸)旋轉(zhuǎn)時(shí)，振動(dòng)臂531、532和檢測(cè)臂MO 由于科里奧利力而進(jìn)行面外振動(dòng)，通過測(cè)定在檢測(cè)電極中產(chǎn)生的電荷量，由此，能夠檢測(cè)振 動(dòng)片510的角速度。(物理量傳感器)接著，對(duì)具有所述實(shí)施方式1 實(shí)施方式5所述的振動(dòng)片10 振動(dòng)片510的任意 一個(gè)振動(dòng)片的作為物理量傳感器的角速度傳感器進(jìn)行說明。另外，省略圖示。角速度傳感 器構(gòu)成為包含所述各實(shí)施方式的振動(dòng)片；在面內(nèi)激勵(lì)振動(dòng)片的振動(dòng)臂的作為激勵(lì)單元的振蕩電路；以及檢測(cè)面外振動(dòng)的作為檢測(cè)單元的檢測(cè)電路。另外，檢測(cè)單元除了包含有放大器、A/D轉(zhuǎn)換電路、將檢測(cè)到的電荷量轉(zhuǎn)換為角速 度的運(yùn)算處理電路等以外，還包含噪聲消除電路等。通過這樣構(gòu)成，使用所述檢測(cè)靈敏度高的振動(dòng)片，所以，能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)靈敏度高的 角速度傳感器。另外，本發(fā)明不限于所述實(shí)施方式，能夠達(dá)成本發(fā)明目的的范圍內(nèi)的變形、改良等 也包含在本發(fā)明中。例如，根據(jù)所述實(shí)施方式1 實(shí)施方式5，例示了設(shè)置第1階梯部和第2階梯部的 構(gòu)造，但是，也可以是設(shè)置第1階梯部或第2階梯部中的任意一個(gè)的構(gòu)造。并且，也可以構(gòu)成為對(duì)實(shí)施方式1 實(shí)施方式5的振動(dòng)臂(振動(dòng)臂部)和檢測(cè)臂 (檢測(cè)臂部)進(jìn)行組合。(振子)接著，對(duì)具有上述振動(dòng)片的振子、例如具有所述實(shí)施方式1 實(shí)施方式5所述的振 動(dòng)片10 振動(dòng)片510的任意一個(gè)振動(dòng)片的振子進(jìn)行說明。圖14是示出振子的概略結(jié)構(gòu)的示意圖，(a)是俯視圖，(b)是示出(a)的F_F切斷 面的剖面圖。如圖14所示，振子500具有作為上述各振動(dòng)片的一例的振動(dòng)片110、以及收納振動(dòng) 片Iio的封裝280。封裝觀0由封裝基體、縫圈觀2、蓋體285等構(gòu)成。封裝基體281形成有凹部以便能夠收納振動(dòng)片110，在該凹部中設(shè)有與振動(dòng)片110 的未圖示的安裝電極連接的連接襯墊觀8。連接襯墊288與封裝基體內(nèi)的布線連接，構(gòu)成為能夠與設(shè)于封裝基體的 外周部的外部連接端子283導(dǎo)通。在封裝基體281的凹部的周圍設(shè)有縫圈觀2。進(jìn)而，在封裝基體281的底部設(shè)有貫 通孔286。振動(dòng)片110經(jīng)由導(dǎo)電性粘接劑284粘接固定于封裝基體的連接襯墊觀8。而 且，封裝280對(duì)覆蓋封裝基體的凹部的蓋體285和縫圈282進(jìn)行縫焊。在封裝基體的貫通孔觀6中填充有由金屬材料等構(gòu)成的密封材料觀7。該密 封材料287在減壓氛圍下溶融后固化，對(duì)貫通孔286進(jìn)行氣密密封，以便能夠使封裝基體 281內(nèi)部保持減壓狀態(tài)。另外，封裝也可以由平板狀的封裝基體和具有凹部的蓋等構(gòu)成。并且，封裝也可以 在封裝基體和蓋的雙方具有凹部。振子500通過經(jīng)由外部連接端子觀3的來自外部的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，激勵(lì)振動(dòng)片110，以 規(guī)定的頻率(例如32kHz)進(jìn)行振蕩(諧振)。如上所述，振子500具有振動(dòng)片110，所以，能夠?qū)崿F(xiàn)提高了電場(chǎng)效率的振子。另外，即使代替振動(dòng)片110而具有所述其他振動(dòng)片，振子500也能夠發(fā)揮同樣的效果。(電子設(shè)備)接著，說明具有上述振動(dòng)片的電子設(shè)備。另外，省略圖示。
上述振動(dòng)片能夠作為傳感器件或定時(shí)器件，優(yōu)選用于數(shù)字照相機(jī)、攝像機(jī)、導(dǎo)航裝 置、指示器件、游戲控制器、便攜電話、電子書、個(gè)人計(jì)算機(jī)、電視、錄像機(jī)、尋呼機(jī)、電子筆記 本、計(jì)算器、文字處理器、工作臺(tái)、視頻電話、POS終端、具有觸摸面板的設(shè)備等的電子設(shè)備， 在任何情況下，均能夠提供發(fā)揮在上述實(shí)施方式和變形例中說明的效果的電子設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種振動(dòng)片，其特征在于，該振動(dòng)片具有 基部；以及從所述基部延伸的多個(gè)振動(dòng)臂，其具有彼此相對(duì)的第1主面和第2主面、以及連接所述 第1主面和所述第2主面且彼此相對(duì)的第1側(cè)面和第2側(cè)面，所述多個(gè)振動(dòng)臂中的至少一個(gè)振動(dòng)臂的所述第1側(cè)面具有從所述第1主面?zhèn)绕鹪O(shè)置的 第1階梯部和從所述第2主面?zhèn)绕鹪O(shè)置的第2階梯部， 該振動(dòng)片具有第1電極，其設(shè)于所述振動(dòng)臂的所述第2側(cè)面； 第2電極，其設(shè)于所述第1階梯部的與所述第1電極相對(duì)的位置；以及 第3電極，其設(shè)于所述第2階梯部的與所述第1電極相對(duì)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)片，其特征在于，在所述第1電極和所述第2電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)方向與在所述第1電極和所述第3電 極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)方向?yàn)楸舜讼喾吹姆较颉?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振動(dòng)片，其特征在于，所述振動(dòng)臂具有激勵(lì)電極和檢測(cè)電極，所述檢測(cè)電極使用所述第1電極 所述第3電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項(xiàng)所述的振動(dòng)片，其特征在于，所述振動(dòng)片為如下形狀從所述基部的一端部和與所述一端部相對(duì)的另一端部分別延 伸出2個(gè)所述振動(dòng)臂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任意一項(xiàng)所述的振動(dòng)片，其特征在于， 所述第1側(cè)面?zhèn)鹊奈g刻速率比所述第2側(cè)面?zhèn)雀摺?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任意一項(xiàng)所述的振動(dòng)片，其特征在于，所述多個(gè)振動(dòng)臂各自的所述第1階梯部和所述第2階梯部設(shè)置在所述第1側(cè)面。
7.一種振子，其特征在于，該振子具有權(quán)利要求1 6中的任意一項(xiàng)所述的振動(dòng)片；以及 收納所述振動(dòng)片的封裝。
8.—種物理量傳感器，其特征在于，該物理量傳感器具有權(quán)利要求1 6中的任意一項(xiàng) 所述的振動(dòng)片。
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，該電子設(shè)備具有權(quán)利要求1 6中的任意一項(xiàng)所述的振 動(dòng)片。
全文摘要
本發(fā)明提供降低了振動(dòng)損失，在用作角速度傳感器時(shí)檢測(cè)靈敏度高的振動(dòng)片、振子、物理量傳感器以及電子設(shè)備。振動(dòng)片(10)具有基部(20)；從基部延伸的多個(gè)振動(dòng)臂(40、50)，具有彼此相對(duì)的第1主面(11)和第2主面(12)、以及連接第1主面和第2主面且彼此相對(duì)的側(cè)面(41、51)和側(cè)面(42、52)，至少振動(dòng)臂(40)的側(cè)面(41)具有從第1主面?zhèn)绕鹪O(shè)置的第1階梯部(43)和從第2主面?zhèn)绕鹪O(shè)置的第2階梯部(44)，振動(dòng)片具有檢測(cè)電極(71)，設(shè)于振動(dòng)臂(40)的側(cè)面(42)；檢測(cè)電極(72)，設(shè)于第1階梯部的與檢測(cè)電極相對(duì)的位置；檢測(cè)電極(73)，設(shè)于第2階梯部的與檢測(cè)電極相對(duì)的位置。
文檔編號(hào)G01C19/56GK102098022SQ201010583309
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者西澤竜太 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社