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JP7415444B2 - 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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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。
特許文献１に記載されている振動デバイスは、回路素子と、振動素子と、回路素子と振動素子との間に介在し、振動素子を回路素子に固定する中継基板と、を有する。また、中継基板は、ジンバル構造をなし、回路素子に固定されている枠状の固定部と、固定部の内側に配置されている枠状の枠体部と、枠体部の内側に配置され、振動素子が固定されている載置部と、固定部と枠体部とを接続する第１梁部と、枠体部と載置部とを接続する第２梁部と、を有する。このような中継基板によって、回路素子から振動素子への応力の伝達が抑えられている。
特開２０１８－１５９６７４号公報
また、特許文献１に記載されている振動デバイスでは、載置部に振動素子と電気的に接続されている６つの振動素子側端子が配置されており、固定部には回路素子と電気的に接続されている６つの回路素子側端子が配置されており、対応する振動素子側端子と回路素子側端子とが、第１梁部、枠体部および第２梁部上に引き回されている配線によって電気的に接続されている。
しかしながら、特許文献１に記載されている振動デバイスでは、複数の配線に含まれている駆動信号用配線と検出信号用配線とが１つの梁部上において近接して配置されている。そのため、当該部分において、検出信号用配線に駆動信号用配線に印加される駆動信号の影響によるノイズが混入し、検出精度が低下するおそれがある。
本発明の一態様は、振動素子と、
前記振動素子を支持している支持基板と、
前記支持基板に配置されている複数の配線と、を有し、
前記振動素子は、
駆動信号電極を備え、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を出力する検出腕と、を有し、
前記支持基板は、前記支持基板の厚さ方向からの平面視で、
前記振動素子が搭載されている素子搭載部と、
前記素子搭載部の外側に位置している支持部と、
前記素子搭載部と前記支持部との間に位置し、前記素子搭載部を囲む枠状をなしている枠部と、
前記素子搭載部から第１方向の両側に延伸し、前記素子搭載部と前記枠部とを接続する一対の第１梁部を備える内側梁部と、
前記枠部から前記第１方向と異なる第２方向の両側に延伸し、前記枠部と前記支持部とを接続する一対の第２梁部を備える外側梁部と、を有し、
前記複数の配線は、
前記駆動信号電極と電気的に接続され、前記素子搭載部と前記支持部とに引き回されている駆動信号配線と、
前記検出信号電極と電気的に接続され、前記素子搭載部と前記支持部とに引き回されている検出信号配線と、を有し、
前記駆動信号配線および前記検出信号配線は、互いに異なる前記内側梁部を通って前記素子搭載部と前記枠部とに引き回され、互いに異なる前記外側梁部を通って前記枠部と前記支持部とに引き回されていることを特徴とする振動デバイスである。
本発明の一態様では、前記外側梁部は、前記枠部から延伸し、前記枠部と前記支持部とを接続する第３梁部を有し、
前記駆動信号配線および前記検出信号配線の一方は、前記第３梁部を通って前記枠部と前記支持部とに引き回されていることが好ましい。
本発明の一態様では、前記外側梁部は、前記枠部から両側に延伸している一対の前記第３梁部を有し、
前記駆動信号配線および前記検出信号配線は、互いに異なる前記第３梁部を通って前記枠部と前記支持部とに引き回されていることが好ましい。
本発明の一態様では、前記平面視で、
前記第３梁部は、前記第１方向に延伸し、前記第１梁部と同一直線上に位置していることが好ましい。
本発明の一態様では、前記第３梁部を通る前記配線は、２本以下であることが好ましい。
本発明の一態様では、互いに直交する３軸をＡ軸、Ｂ軸およびＣ軸としたとき、
前記支持基板の厚さ方向が前記Ｃ軸に沿い、
前記振動素子は、
前記素子搭載部に固定されている基部と、
前記基部から前記Ｂ軸両側に向けて延出している一対の前記検出腕と、
前記基部から前記Ａ軸両側に向けて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軸両側に向けて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軸両側に向けて延出している一対の前記駆動腕と、を有することが好ましい。
本発明の一態様では、前記第１方向は、前記Ａ軸方向に沿い、
前記第２方向は、前記Ｂ軸方向に沿うことが好ましい。
本発明の一態様は、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電子機器である。
本発明の一態様は、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移動体である。
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Ｄ－Ｄ線断面図である。 図３中のＥ－Ｅ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。 支持基板を示す平面図である。 第２実施形態に係る振動デバイスが有する支持基板を示す平面図である。 図９に示す支持基板の変形例を示す平面図である。 第３実施形態に係る振動デバイスが有する支持基板を示す平面図である。 図１１に示す支持基板の変形例を示す平面図である。 第４実施形態に係る振動デバイスが有する支持基板を示す平面図である。 図１３に示す支持基板の変形例を示す平面図である。 第５実施形態のスマートフォンを示す斜視図である。 第６実施形態の自動車を示す斜視図である。
＜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Ｄ－Ｄ線断面図である。図５は、図３中のＥ－Ｅ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、支持基板を示す平面図である。
なお、説明の便宜上、図１から図８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。そして、プラス側およびマイナス側を「両側」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、支持基板４の厚さ方向すなわち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。振動デバイス１を物理量センサーに適用することにより、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の開口を塞ぐようにして、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、Ｃ軸方向に並んで配置されている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、回路設計に合わせて、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。
振動基板７は、中央部に位置する基部７０と、基部７０からＢ軸方向の両側に延出している一対の検出腕７１、７２と、基部７０からＡ軸方向の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軸方向の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軸方向の両側に延出している一対の駆動腕７７、７８と、を有する。このような形状の振動基板７を用いることにより、優れた振動バランスを有する振動素子６となる。
また、図４および図５に示すように、駆動腕７５～７８は、上面に開口する溝と、下面に開口する溝と、を有し、略Ｈ状の断面形状となっている。なお、検出腕７１、７２についても、上面に開口する溝と、下面に開口する溝と、を有し、略Ｈ状の断面形状となっていてもよい。
図３に示すように、電極８は、駆動信号電極８１と、駆動接地電極８２と、検出信号電極としての第１検出信号電極８３と、第１検出接地電極８４と、検出信号電極としての第２検出信号電極８５と、第２検出接地電極８６と、を有する。
駆動信号電極８１は、駆動腕７５、７６の両側面と、駆動腕７７、７８の上面および下面と、に配置されている。一方、駆動接地電極８２は、駆動腕７５、７６の上面および下面と、駆動腕７７、７８の両側面と、に配置されている。また、第１検出信号電極８３は、検出腕７１の上面および下面に配置され、第１検出接地電極８４は、検出腕７１の両側面に配置されている。一方、第２検出信号電極８５は、検出腕７２の上面および下面に配置され、第２検出接地電極８６は、検出腕７２の両側面に配置されている。
また、これら電極８１～８６は、それぞれ、基部７０の下面まで引き回されている。そして、基部７０の下面には、図３に示すように、駆動信号電極８１と電気的に接続されている端子７０１と、駆動接地電極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および駆動接地電極８２間に駆動信号を印加すると、駆動腕７５～７８が、図６の矢印で示すように屈曲振動する。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ｂ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ａ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、図１に示すように、支持基板４は、ベース２１と振動素子６との間に介在している。支持基板４は、主に、ベース２１の変形により生じる応力を吸収、緩和し、当該応力を振動素子６に伝わり難くする機能を有する。
支持基板４は、ジンバル構造となっている。図２および図８に示すように、支持基板４は、Ｃ軸方向からの平面視で、振動素子６が搭載されている素子搭載部４１と、素子搭載部４１の外側に位置し、ベース２１に固定されている枠状の支持部４２と、素子搭載部４１と支持部４２との間に位置し、素子搭載部４１を囲む枠状をなしている枠部４３と、素子搭載部４１から第１方向としてのＡ軸方向の両側に延伸し、素子搭載部４１と枠部４３とを接続する一対の第１梁部４４１、４４２を備える内側梁部４４０と、枠部４３から第２方向としてのＢ軸方向の両側に延伸し、枠部４３と支持部４２とを接続する一対の第２梁部４５１、４５２を備える外側梁部４５０と、を有する。
なお、以下では、Ｃ軸方向の平面視で、素子搭載部４１の中心Ｏを通り、Ａ軸と平行な仮想直線を仮想直線Ｌａとし、中心Ｏを通り、Ｂ軸と平行な仮想直線を仮想直線Ｌｂとする。素子搭載部４１、支持部４２、枠部４３、一対の第１梁部４４１、４４２および一対の第２梁部４５１、４５２は、いずれも、仮想直線Ｌａに対して線対称に配置され、かつ、仮想直線Ｌｂに対して線対称に配置されている。ただし、支持基板４の形状は、これに限定されない。
枠部４３は、矩形の枠状となっており、Ａ軸方向に延在する一対の縁部４３１、４３２と、Ｂ軸方向に延在する一対の縁部４３３、４３４と、を有する。同様に、支持部４２は、矩形の枠状となっており、Ａ軸方向に延在する一対の縁部４２１、４２２と、Ｂ軸方向に延在する一対の縁部４２３、４２４と、を有する。特に、本実施形態では、Ｃ軸方向の平面視で、枠部４３の縁部４３３が振動素子６の駆動腕７５、７６と重なり、枠部４３の縁部４３４が振動素子６の駆動腕７７、７８と重なっている。
また、一対の第１梁部４４１、４４２は、素子搭載部４１のＡ軸方向両側に位置し、素子搭載部４１を両持ち支持するように素子搭載部４１と枠部４３とを接続している。また、一対の第１梁部４４１、４４２は、それぞれ、仮想直線Ｌａに沿って一直線上に配置されている。すなわち、第１梁部４４１は、素子搭載部４１と枠部４３の縁部４３３の延在方向の中央部とを接続しており、第１梁部４４２は、素子搭載部４１と枠部４３の縁部４３４の延在方向の中央部とを接続している。ただし、これに限定されず、例えば、第１梁部４４１、４４２同士がＢ軸方向にずれて配置されていてもよい。
また、一対の第２梁部４５１、４５２は、枠部４３のＢ軸方向両側に位置し、枠部４３を両持ち支持するように枠部４３と支持部４２とを接続している。また、一対の第２梁部４５１、４５２は、それぞれ、仮想直線Ｌｂに沿って一直線上に配置されている。すなわち、第２梁部４５１は、縁部４３１、４２１の延在方向の中央部同士を接続し、第２梁部４５２は、縁部４３２、４２２の延在方向の中央部同士を接続している。ただし、これに限定されず、例えば、第２梁部４５１、４５２同士がＡ軸方向にずれて配置されていてもよい。
このように、第１梁部４４１、４４２の延伸方向と第２梁部４５１、４５２の延伸方向とを直交させることにより、支持基板４によって、より効果的に応力を吸収、緩和することができる。また、第１梁部４４１、４４２を連結腕７３、７４の延伸方向と同じ方向であるＡ軸方向に延伸させることにより、連結腕７３、７４と同程度の長さを容易に確保することができる。そのため、第１梁部４４１、４４２を十分に長くすることができ、前述した応力緩和効果がより向上する。前述したように、本実施形態では、Ｃ軸方向の平面視で、枠部４３の縁部４３３が駆動腕７５、７６と重なり、枠部４３の縁部４３４が駆動腕７７、７８と重なっているため、第１梁部４４１、４４２の長さは、連結腕７３、７４の長さとほぼ等しい。
このような支持基板４では、素子搭載部４１の上面に６つの導電性の接合部材Ｂ２を介して振動素子６の基部７０が固定され、支持部４２の縁部４２３、４２４が６つの導電性の接合部材Ｂ１を介して凹部２１１ａの底面に固定されている。より具体的には、支持部４２の縁部４２３が３つの導電性の接合部材Ｂ１を介して凹部２１１ａの底面に固定され、支持部４２の縁部４２４が３つの導電性の接合部材Ｂ１を介して凹部２１１ａの底面に固定されている。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。
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、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。
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く、この場合は、例えば、シリコン基板、樹脂基板等から形成することができる。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、図８に示すように、支持基板４には、振動素子６の各電極８１～８６と内部端子２４１とを電気的に接続している複数の配線９が配置されている。複数の配線９には、駆動信号配線９１と、駆動接地配線９２と、検出信号配線としての第１検出信号配線９３と、第１検出接地配線９４と、検出信号配線としての第２検出信号配線９５と、第２検出接地配線９６と、が含まれている。そして、これら配線９１～９６は、それぞれ、内側梁部４４０、枠部４３および外側梁部４５０を通って、素子搭載部４１と支持部４２とに引き回されている。
また、駆動信号配線９１は、素子搭載部４１上の端部において、接合部材Ｂ２を介して端子７０１すなわち駆動信号電極８１と電気的に接続され、支持部４２上の端部において接合部材Ｂ１を介して内部端子２４１と電気的に接続されている。また、駆動接地配線９２は、素子搭載部４１上の端部において、接合部材Ｂ２を介して端子７０２すなわち駆動接地電極８２と電気的に接続され、支持部４２上の端部において接合部材Ｂ１を介して内部端子２４１と電気的に接続されている。
また、第１検出信号配線９３は、素子搭載部４１上の端部において、接合部材Ｂ２を介して端子７０３すなわち第１検出信号電極８３と電気的に接続され、支持部４２上の端部において接合部材Ｂ１を介して内部端子２４１と電気的に接続されている。また、第１検出接地配線９４は、素子搭載部４１上の端部において、接合部材Ｂ２を介して端子７０４すなわち第１検出接地電極８４と電気的に接続され、支持部４２上の端部において接合部材Ｂ１を介して内部端子２４１と電気的に接続されている。
また、第２検出信号配線９５は、素子搭載部４１上の端部において、接合部材Ｂ２を介して端子７０５すなわち第２検出信号電極８５と電気的に接続され、支持部４２上の端部において接合部材Ｂ１を介して内部端子２４１と電気的に接続されている。また、第２検出接地配線９６は、素子搭載部４１上の端部において、接合部材Ｂ２を介して端子７０６すなわち第２検出接地電極８６と電気的に接続され、支持部４２上の端部において接合部材Ｂ１を介して内部端子２４１と電気的に接続されている。
これにより、振動素子６と回路素子３とがこれら配線９１～９６を介して電気的に接続される。
図８に示すように、６つの配線９１～９６のうち、駆動信号配線９１、第１検出接地配線９４および第２検出接地配線９６は、それぞれ、素子搭載部４１から第１梁部４４１、枠部４３および第２梁部４５１を通って支持部４２まで引き回されている。より詳細には、駆動信号配線９１、第１検出接地配線９４および第２検出接地配線９６は、それぞれ、素子搭載部４１から第１梁部４４１、枠部４３の縁部４３３、４３１、第２梁部４５１および支持部４２の縁部４２１を通って支持部４２の縁部４２３まで引き回されている。また、これら３本の配線９１、９４、９６は、駆動信号配線９１の両側に第１検出接地配線９４および第２検出接地配線９６が位置する並びで、言い換えると、第１検出接地配線９４および第２検出接地配線９６の間に駆動信号配線９１が位置する並びで互いに平行に、かつ絶縁状態で引き回されている。
残りの駆動接地配線９２、第１検出信号配線９３および第２検出信号配線９５は、それぞれ、素子搭載部４１から第１梁部４４２、枠部４３および第２梁部４５２を通って支持部４２まで引き回されている。より詳細には、駆動接地配線９２、第１検出信号配線９３および第２検出信号配線９５は、それぞれ、素子搭載部４１から第１梁部４４１とは反対方向に延出する第１梁部４４２、枠部４３の縁部４３４、４３２、第２梁部４５２および支持部４２の縁部４２２を通って支持部４２の縁部４２４まで引き回されている。また、これら３本の配線９２、９３、９５は、駆動接地配線９２の両側に第１検出信号配線９３および第２検出信号配線９５が位置する並びで、言い換えると、第１検出信号配線９３および第２検出信号配線９５の間に駆動接地配線９２が位置する並びで互いに平行に、かつ、絶縁状態で引き回されている。
ここで、駆動信号配線９１、第１検出信号配線９３および第２検出信号配線９５に着目すると、駆動信号配線９１は、素子搭載部４１から第１梁部４４１、枠部４３および第２梁部４５１を通って支持部４２まで引き回されている。一方、第１、第２検出信号配線９３、９５は、素子搭載部４１から第１梁部４４２、枠部４３および第２梁部４５２を通って支持部４２まで引き回されている。つまり、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とは、互いに異なる内側梁部４４０を通り、さらに、互いに異なる外側梁部４５０を通って、素子搭載部４１と支持部４２とに引き回されている。別の言い方をすると、平面視で、支持基板４を仮想直線Ｌａ、Ｌｂを境界とする４つの領域に分けたとき、駆動信号配線９１の配線経路と、第１検出信号配線９３および第２検出信号配線９５の配線経路とは、それぞれ、中心Ｏに対して対角位置にある領域を通過している。
そのため、支持基板４上において、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが十分に離間して配置され、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが干渉し難くなる。したがって、第１、第２検出信号配線９３、９５に駆動信号配線９１に印加される駆動信号の影響によるノイズが混入し難くなり、第１、第２検出信号配線９３、９５から出力される第１、第２検出信号のＳ／Ｎ比の低下を抑制することができる。そのため、角速度ωｃの検出精度の低下を効果的に抑制することができる。
特に、前述したように、駆動信号配線９１が枠部４３の縁部４３３、４３１を通り、第１、第２検出信号配線９３、９５が枠部４３の縁部４３２、４３４を通っている。そのため、枠部４３上においても、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが十分に離間して配置されている。したがって、枠部４３上においても、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが干渉し難くなる。その結果、第１、第２検出信号配線９３、９５に駆動信号配線９１に印加される駆動信号の影響によるノイズが混入し難くなり、角速度ωｃの検出精度の低下を効果的に抑制することができる。
また、前述したように、駆動信号配線９１が支持部４２の縁部４２１を通って縁部４２３まで引き回され、第１、第２検出信号配線９３、９５が支持部４２の縁部４２２を通って縁部４２４に引き回されている。そのため、支持部４２上においても、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが十分に離間して配置されている。したがって、支持部４２上においても、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが干渉し難くなる。その結果、第１、第２検出信号配線９３、９５に駆動信号配線９１に印加される駆動信号の影響によるノイズが混入し難くなり、角速度ωｃの検出精度の低下を効果的に抑制することができる。
また、本実施形態では、前述したように、駆動信号配線９１の両側に、第１、第２検出接地配線９４、９６が位置している。そのため、第１、第２検出接地配線９４、９６がシールドとして機能し、第１、第２検出信号配線９３、９５に駆動信号配線９１に印加される駆動信号の影響によるノイズがさらに混入し難くなる。
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を支持している支持基板４と、支持基板４に配置されている複数の配線９と、を有する。また、振動素子６は、駆動信号電極８１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から検出信号としての第１、第２検出信号を出力する検出腕７１、７２と、を有する。また、支持基板４は、支持基板４の厚さ方向であるＣ軸方向からの平面視で、振動素子６が搭載されている素子搭載部４１と、素子搭載部４１の外側に位置している支持部４２と、素子搭載部４１と支持部４２との間に位置し、素子搭載部４１を囲む枠状をなしている枠部４３と、素子搭載部４１から第１方向としてのＡ軸方向の両側に延伸し、素子搭載部４１と枠部４３とを接続する一対の第１梁部４４１、４４２を備える内側梁部４４０と、枠部４３からＡ軸方向と異なる第２方向としてのＢ軸方向の両側に延伸し、枠部４３と支持部４２とを接続する一対の第２梁部４５１、４５２を備える外側梁部４５０と、を有する。また、複数の配線９は、駆動信号電極８１と電気的に接続され、素子搭載部４１と支持部４２とに引き回されている駆動信号配線９１と、第１、第２検出信号電極８３、８５と電気的に接続され、素子搭載部４１と支持部４２とに引き回されている検出信号配線としての第１、第２検出信号配線９３、９５と、を含む。そして、駆動信号配線９１および第１、第２検出信号配線９３、９５は、互いに異なる内側梁部４４０を通って素子搭載部４１と枠部４３とに引き回され、互いに異なる外側梁部４５０を通って枠部４３と支持部４２とに引き回されている。
このような構成とすることにより、支持基板４上において駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが十分に離間して配置され、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが干渉し難くなる。したがって、第１、第２検出信号配線９３、９５に駆動信号配線９１に印加される駆動信号の影響によるノイズが混入し難くなり、第１、第２検出信号配線９３、９５から出力される第１、第２検出信号のＳ／Ｎ比の低下を抑制することができる。そのため、角速度ωｃの検出精度の低下を効果的に抑制することができる。
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軸としたとき、支持基板４の厚さ方向がＣ軸に沿い、振動素子６は、素子搭載部４１に固定されている基部７０と、基部７０からＢ軸両側に向けて延出している一対の検出腕７１、７２と、基部７０からＡ軸両側に向けて延出している一対の連結腕７３、７４と、一方の連結腕７３の先端部からＢ軸両側に向けて延出している一対の駆動腕７５、７６と、他方の連結腕７４の先端部からＢ軸両側に向けて延出している一対の駆動腕７７、７８と、を有する。このような構成とすることにより、振動バランスに優れ、高い角速度検出特性を有する振動素子６となる。
また、前述したように、第１梁部４４１、４４２が延伸する第１方向は、Ａ軸方向に沿い、第２梁部４５１、４５２が延伸する第２方向は、Ｂ軸方向に沿う。これにより、第１梁部４４１、４４２の延伸方向と第２梁部４５１、４５２の延伸方向とが直交し、支持基板４によって、より効果的に応力を吸収、緩和することができる。また、第１梁部４４１、４４２を、連結腕７３、７４の延伸方向と同じ方向であるＡ軸方向に延伸させることにより、連結腕７３、７４と同程度の長さを容易に確保することができる。
＜第２実施形態＞
図９は、第２実施形態に係る振動デバイスが有する支持基板を示す平面図である。図１０は、図９に示す支持基板の変形例を示す平面図である。
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、前述した第１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９において、前述した第１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９に示すように、本実施形態の支持基板４では、外側梁部４５０は、前述した第１実施形態の構成に加えて、さらに、第３梁部４５３を備える。第３梁部４５３は、主に、配線９の引き回しを容易とする機能を有する。なお、第３梁部４５３の幅Ｗ３を大きくし過ぎると、支持部４２に対する枠部４３の自由度が低下し、ベース２１から振動素子６に応力が伝わり易くなって、振動素子６の感度の低下を招くおそれがある。そのため、第３梁部４５３の幅Ｗ３としては、特に限定されないが、第１梁部４４１、４４２の幅Ｗ１および第２梁部４５１、４５２の幅Ｗ２以下であることが好ましい。つまり、Ｗ３＜Ｗ１、Ｗ３＜Ｗ２であることが好ましい。
第３梁部４５３は、枠部４３からＡ軸方向プラス側に延伸し、枠部４３と支持部４２とを接続している。また、第３梁部４５３は、仮想直線Ｌａに沿って配置されている。つまり、第３梁部４５３は、一対の第１梁部４４１、４４２と一直線上に配置されており、縁部４３３、４２３の延在方向中央部同士を接続している。第３梁部４５３をこのような配置とすることにより、支持部４２に対する枠部４３の自由度の低下をより効果的に抑制することができる。
そして、駆動信号配線９１は、素子搭載部４１から第１梁部４４１、枠部４３および第３梁部４５３を通って支持部４２まで引き回されている。このように、第３梁部４５３を通って駆動信号配線９１を引き回すことにより、駆動信号配線９１の引き回しが容易となる。また、前述した第１実施形態と比べて、駆動信号配線９１の配線長を短くすることもできる。また、前述した第１実施形態と比べて、第２梁部４５１、４５２を通る配線９の数が６本から５本に減るため、第２梁部４５１、４５２上での配線９の引き回しが容易となる。特に、本実施形態では、第３梁部４５３が一対の第１梁部４４１、４４２と一直線上に配置されているため、駆動信号配線９１を一直線上に配置でき、駆動信号配線９１の配線長をより短くすることができる。
また、第１検出接地配線９４は、素子搭載部４１から第１梁部４４１、枠部４３、第２梁部４５１を通って支持部４２まで引き回されている。また、第２検出接地配線９６は、素子搭載部４１から第１梁部４４１、枠部４３、第２梁部４５２を通って支持部４２まで引き回されている。また、駆動接地配線９２および第１検出信号配線９３は、それぞれ、素子搭載部４１から第１梁部４４２、枠部４３および第２梁部４５１を通って支持部４２まで引き回されている。また、第２検出信号配線９５は、素子搭載部４１から第１梁部４４２、枠部４３および第２梁部４５２を通って支持部４２まで引き回されている。
このような配線９１～９６の配置によっても、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが、互いに異なる内側梁部４４０を通って素子搭載部４１と枠部４３とに引き回され、互いに異なる外側梁部４５０を通って枠部４３と支持部４２とに引き回されている。そのため、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが十分に離間して配置され、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが干渉し難くなる。したがって、第１、第２検出信号配線９３、９５に駆動信号配線９１に印加される駆動信号の影響によるノイズが混入し難くなり、角速度ωｃの検出精度の低下を効果的に抑制することができる。
特に、本実施形態では、第３梁部４５３に駆動信号配線９１だけ、すなわち、１本の配線９だけを通しているため、第３梁部４５３の幅Ｗ３をより小さくすることができる。そのため、支持部４２に対する枠部４３の自由度の低下が抑制され、ベース２１から振動素子６に応力が伝わり難くなる。なお、第３梁部４５３を通る配線９の数としては、特に限定されないが、２本以下であることが好ましく、本実施形態のように１本であることがより好ましい。これにより、第３梁部４５３の幅Ｗ３をより小さくすることができる。
以上のように、本実施形態の振動デバイス１では、外側梁部４５０は、枠部４３から延伸し、枠部４３と支持部４２とを接続する第３梁部４５３を有する。そして、駆動信号配線９１および第１、第２検出信号配線９３、９５の一方、本実施形態では駆動信号配線９１は、第３梁部４５３を通って枠部４３と支持部４２とに引き回されている。このように、第３梁部４５３を通って駆動信号配線９１を引き回すことにより、駆動信号配線９１の引き回しが容易となる。また、前述した第１実施形態と比べて、駆動信号配線９１の配線長を短くすることもできる。また、前述した第１実施形態と比べて、第２梁部４５１、４５２を通る配線９の数が６本から５本に減るため、第２梁部４５１、４５２上での配線９の引き回しが容易となる。
また、前述したように、Ｃ軸方向からの平面視で、第３梁部４５３は、Ａ軸方向に延伸し、第１梁部４４１、４４２と同一直線上に位置している。これにより、駆動信号配線９１の配線長をより短くすることができる。また、第３梁部４５３に起因した支持部４２に対する枠部４３の自由度の低下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、第３梁部４５３を通る配線９は、２本以下である。特に、本実施形態では、１本である。これにより、第３梁部４５３の幅Ｗ３をより小さくすることができる。
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。
なお、配線９１～９６の引き回しとしては、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが互いに異なる内側梁部４４０および外側梁部４５０を通って素子搭載部４１と支持部４２とに引き回されていれば、特に限定されない。例えば、図１０に示すように、駆動信号配線９１の他、第１、第２検出接地配線９４、９６の少なくとも一方、図示の構成では両方が素子搭載部４１から第１梁部４４１、枠部４３および第３梁部４５３を通って支持部４２まで引き回されていてもよい。
また、第３梁部４５３の配置としては、特に限定されない。例えば、仮想直線Ｌａからずれた位置においてＡ軸方向に沿って延伸していてもよいし、Ａ軸方向と異なる方向に延伸していてもよい。
＜第３実施形態＞
図１１は、第３実施形態に係る振動デバイスが有する支持基板を示す平面図である。図１２は、図１１に示す支持基板の変形例を示す平面図である。
本実施形態は、第３梁部４５３の配置および配線９１～９６の配置が異なること以外は、前述した第２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、前述した第１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および図１２において、前述した第２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１１に示すように、本実施形態の支持基板４では、第３梁部４５３は、枠部４３からＡ軸方向マイナス側に延伸し、枠部４３と支持部４２とを接続している。また、第３梁部４５３は、仮想直線Ｌａに沿って配置されている。
そして、駆動信号配線９１および第２検出接地配線９６は、それぞれ、素子搭載部４１から第１梁部４４１、枠部４３および第２梁部４５２を通って支持部４２まで引き回されている。また、第１検出接地配線９４は、素子搭載部４１から第１梁部４４１、枠部４３および第２梁部４５１を通って支持部４２まで引き回されている。
また、駆動接地配線９２、第１検出信号配線９３および第２検出信号配線９５は、それぞれ、素子搭載部４１から第１梁部４４２、枠部４３および第３梁部４５３を通って支持部４２まで引き回されている。このように、第３梁部４５３を通って第１、第２検出信号配線９３、９５を引き回すことにより、第１、第２検出信号配線９３、９５の引き回しが容易となる。また、前述した第１実施形態と比べて、第１、第２検出信号配線９３、９５の配線長を短くすることもできる。そのため、第１、第２検出信号配線９３、９５にノイズがより乗り難くなる。特に、第３梁部４５３が一対の第１梁部４４１、４４２と一直線上に配置されているため、第１、第２検出信号配線９３、９５を一直線上に配置でき、第１、第２検出信号配線９３、９５の配線長をより短くすることができる。また、前述した第１実施形態と比べて、第２梁部４５１、４５２を通る配線９の数が６本から３本に減るため、第２梁部４５１、４５２上での配線９の引き回しが容易となる。
このような配線９１～９６の配置によっても、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが、互いに異なる内側梁部４４０を通って素子搭載部４１と枠部４３とに引き回され、互いに異なる外側梁部４５０を通って枠部４３と支持部４２とに引き回されている。そのため、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが十分に離間して配置され、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが干渉し難くなる。したがって、第１、第２検出信号配線９３、９５に駆動信号配線９１に印加される駆動信号の影響によるノイズが混入し難くなり、角速度ωｃの検出精度の低下を効果的に抑制することができる。
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。
なお、配線９１～９６の引き回しとしては、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが互いに異なる内側梁部４４０および外側梁部４５０を通って素子搭載部４１と支持部４２とに引き回されていれば、特に限定されない。例えば、図１２に示すように、駆動接地配線９２および第１検出信号配線９３が、それぞれ、素子搭載部４１から第１梁部４４２、枠部４３および第２梁部４５１を通って支持部４２まで引き回されていてもよい。このような構成では、第３梁部４５３に第２検出信号配線９５だけを通しているため、第３梁部４５３の幅Ｗ３をより小さくすることができる。そのため、支持部４２に対する枠部４３の自由度の低下が抑制され、ベース２１から振動素子６に応力が伝わり難くなる。
＜第４実施形態＞
図１３は、第４実施形態に係る振動デバイスが有する支持基板を示す平面図である。図１４は、図１３に示す支持基板の変形例を示す平面図である。
本実施形態は、外側梁部４５０が有する第３梁部の数および配線９１～９６の配置が異なること以外は、前述した第２、第３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、前述した第２、第３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および図１４において、前述した第２、第３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１３に示すように、本実施形態の支持基板４では、外側梁部４５０は、一対の第２梁部４５１、４５２に加えて、一対の第３梁部４５３、４５４を有する。一対の第３梁部４５３、４５４は、枠部４３からＡ軸方向の両側に延伸し、枠部４３と支持部４２とを接続している。また、一対の第３梁部４５３、４５４は、仮想直線Ｌａに沿って一直線上に配置され、一対の第１梁部４４１、４４２と一直線上に配置されている。ただし、これに限定されず、例えば、一対の第３梁部４５３、４５４の少なくとも一方は、仮想直線ＬａからＢ軸方向にずれていてもよい。
そして、駆動信号配線９１は、素子搭載部４１から第１梁部４４１、枠部４３および第３梁部４５３を通って支持部４２まで引き回されている。このように、第３梁部４５３を通って駆動信号配線９１を引き回すことにより、駆動信号配線９１の引き回しが容易となる。また、前述した第１実施形態と比べて、駆動信号配線９１の配線長を短くすることもできる。
また、第１検出接地配線９４は、素子搭載部４１から第１梁部４４１、枠部４３および第２梁部４５１を通って支持部４２まで引き回されている。また、第２検出接地配線９６は、素子搭載部４１から第１梁部４４１、枠部４３および第２梁部４５２を通って支持部４２まで引き回されている。
また、駆動接地配線９２、第１検出信号配線９３および第２検出信号配線９５は、それぞれ、素子搭載部４１から第１梁部４４２、枠部４３および第３梁部４５４を通って支持部４２まで引き回されている。このように、第３梁部４５４を通って第１、第２検出信号配線９３、９５を引き回すことにより、第１、第２検出信号配線９３、９５の引き回しが容易となる。また、前述した第１実施形態と比べて、第１、第２検出信号配線９３、９５の配線長を短くすることもできる。
このような配線９１～９６の配置によっても、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが、互いに異なる内側梁部４４０を通って素子搭載部４１と枠部４３とに引き回され、互いに異なる外側梁部４５０を通って枠部４３と支持部４２とに引き回されている。そのため、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが十分に離間して配置され、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが干渉し難くなる。したがって、第１、第２検出信号配線９３、９５に駆動信号配線９１に印加される駆動信号の影響によるノイズが混入し難くなり、角速度ωｃの検出精度の低下を効果的に抑制することができる。
以上のように、本実施形態の振動デバイス１では、外側梁部４５０は、枠部４３から両側に延伸している一対の第３梁部４５３、４５４を有する。そして、駆動信号配線９１および第１、第２検出信号配線９３、９５は、互いに異なる第３梁部４５３、４５４を通って枠部４３と支持部４２とに引き回されている。このように、第３梁部４５３、４５４を通って駆動信号配線９１および第１、第２検出信号配線９３、９５を引き回すことにより、駆動信号配線９１および第１、第２検出信号配線９３、９５の引き回しが容易となる。また、前述した第１実施形態と比べて、駆動信号配線９１および第１、第２検出信号配線９３、９５の配線長を短くすることもできる。
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。
なお、配線９１～９６の引き回しとしては、駆動信号配線９１と第１、第２検出信号配線９３、９５とが互いに異なる内側梁部４４０および外側梁部４５０を通って素子搭載部４１と支持部４２とに引き回されていれば、特に限定されない。例えば、図１４に示すように、第１検出信号配線９３が、素子搭載部４１から第１梁部４４２、枠部４３および第２梁部４５１を通って支持部４２まで引き回され、第２検出信号配線９５が、素子搭載部４１から第１梁部４４２、枠部４３および第２梁部４５２を通って支持部４２まで引き回されていてもよい。このような構成では、第３梁部４５３に駆動信号配線９１だけを通し、第３梁部４５４に駆動接地配線９２だけを通しているため、第３梁部４５３、４５４の幅Ｗ３をより小さくすることができる。そのため、支持部４２に対する枠部４３の自由度の低下が抑制され、ベース２１から振動素子６に応力が伝わり難くなる。
＜第５実施形態＞
図１５は、第５実施形態のスマートフォンを示す斜視図である。
図１５に示す電子機器としてのスマートフォン１２００は、振動デバイス１と、振動デバイス１から出力される検出信号に基づいて制御を行う信号処理回路１２１０と、が内蔵されている。そして、振動デバイス１によって検出された検出データは、信号処理回路１２１０に送信され、信号処理回路１２１０は、受信した検出データからスマートフォン１２００の姿勢や挙動を認識して、表示部１２０８に表示されている表示画像を変化させたり、警告音や効果音を鳴らしたり、振動モーターを駆動して本体を振動させることができる。
このような電子機器としてのスマートフォン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、を有する。そのため、スマートフォン１２００は、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、前述したスマートフォン１２００の他にも、例えば、パーソナルコンピューター、デジタルスチールカメラ、タブレット端末、時計、スマートウォッチ、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、スマートグラス、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等のウェアラブル端末、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、ドライブレコーダー、ページャ、電子手帳、電子辞書、電子翻訳機、電卓、電子ゲーム機器、玩具、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、魚群探知機、各種測定機器、移動体端末基地局用機器、車両、鉄道車輌、航空機、ヘリコプター、船舶等の各種計器類、フライトシミュレーター、ネットワークサーバー等に適用することができる。
＜第６実施形態＞
図１６は、第６実施形態の自動車を示す斜視図である。
図１６に示す移動体としての自動車１５００は、エンジンシステム、ブレーキシステムおよびキーレスエントリーシステムの少なくとも何れかのシステム１５１０と、振動デバイス１と、信号処理回路１５０２と、が内蔵されている。そして、振動デバイス１によって車体の姿勢を検出することができる。振動デバイス１の検出信号は、信号処理回路１５０２に送信され、信号処理回路１５０２は、その信号に基づいてシステム１５１０を制御することができる。
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１５０２と、を有する。そのため、自動車１５００は、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。
例えば、前述した実施形態では、振動素子６が支持基板４の上側に位置しているが、これに限定されず、例えば、振動素子６が支持基板４の下側に位置し、支持基板４に吊られるようにして支持されていてもよい。また、前述した実施形態では、支持基板４がベース２１に固定されているが、これに限定されず、例えば、支持基板４が回路素子３に固定されていてもよい。
１…振動デバイス、２…パッケージ、２１…ベース、２１１、２１１ａ～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、４１…素子搭載部、４２…支持部、４２１～４２４…縁部、４３…枠部、、４３１～４３４…縁部、４４０…内側梁部、４４１、４４２…第１梁部、４５０…外側梁部、４５１、４５２…第２梁部、４５３、４５４…第３梁部、６…振動素子、７…振動基板、７０…基部、７０１～７０６…端子、７１、７２…検出腕、７３、７４…連結腕、７５～７８…駆動腕、８…電極、８１…駆動信号電極、８２…駆動接地電極、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、９…配線、９１…駆動信号配線、９２…駆動接地配線、９３…第１検出信号配線、９４…第１検出接地配線、９５…第２検出信号配線、９６…第２検出接地配線、１２００…スマートフォン、１２０８…表示部、１２１０…信号処理回路、１５００…自動車、１５０２…システム、１５１０…信号処理回路、Ｂ１、Ｂ２…接合部材、ＢＷ…ボンディングワイヤー、Ｌａ、Ｌｂ…仮想直線、Ｏ…中心、Ｓ…内部空間、ａ、ｂ…矢印、ωｃ…角速度

Claims (8)

  1. 互いに直交する３つの軸をＡ軸、Ｂ軸およびＣ軸としたとき、
    振動素子と、
    前記Ｃ軸に沿ったＣ軸方向に、前記振動素子と対向し、前記振動素子を支持している支持基板と、
    を含み、
    前記振動素子は、
    基部と、
    駆動信号電極が配置されている駆動腕と、
    検出信号電極が配置されている検出腕と、
    を含み、
    前記支持基板は、
    前記Ｃ軸方向からの平面視で、
    前記基部が固定されている素子搭載部と、
    前記素子搭載部を囲んでいる枠状の支持部と、
    前記素子搭載部と前記枠状の支持部とを接続している梁と、
    を含み、
    前記梁は、
    一対の第１梁部と、
    一対の第２梁部と、
    前記平面視で、前記素子搭載部と前記枠状の支持部との間に位置し、前記素子搭載部を囲んでいる枠部と、
    を含み、
    前記一対の第１梁部は、前記素子搭載部から第１方向の両側に延伸し、前記素子搭載部と前記枠部とを接続し、
    前記一対の第２梁部は、前記枠部から前記第１方向と異なる第２方向の両側に延伸し、前記枠部と前記枠状の支持部とを接続し、
    前記駆動腕は、前記平面視で、前記枠部と重なり、
    前記一対の第１梁部の一方は、
    前記駆動信号電極と電気的に接続されている駆動信号配線が配置され、
    前記一対の第１梁部の他方は、
    前記検出信号電極と電気的に接続されている検出信号配線が配置され、
    前記一対の第２梁部の一方は、
    前記駆動信号配線が配置され、
    前記一対の第２梁部の他方は、
    前記検出信号配線が配置され、
    前記駆動信号配線は、前記一対の第１梁部の前記一方を通って前記素子搭載部と前記枠部とに引き回され、前記一対の第２梁部の前記一方を通って前記枠部と前記枠状の支持部とに引き回され、
    前記検出信号配線は、前記一対の第１梁部の前記他方を通って前記素子搭載部と前記枠部とに引き回され、前記一対の第２梁部の前記他方を通って前記枠部と前記枠状の支持部とに引き回されていることを特徴とする振動デバイス。
  2. 請求項１において、
    前記検出腕は、
    第１検出腕と、
    第２検出腕と、
    を含み、
    前記検出信号電極は、
    前記第１検出腕に配置されている第１検出信号電極と、
    前記第２検出腕に配置されている第２検出信号電極と、
    を含み、
    前記検出信号配線は、
    前記第１検出信号電極と電気的に接続されている第１検出信号配線と、
    前記第２検出信号電極と電気的に接続されている第２検出信号配線と、
    を含むことを特徴とする振動デバイス。
  3. 請求項２において、
    前記一対の第２梁部の前記他方は、前記第１検出信号配線と前記第２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。
  4. 請求項１乃至３の何れか一項において、
    前記支持基板は、
    前記枠部と前記枠状の支持部とを接続している第３梁部を含むことを特徴とする振動デバイス。
  5. 請求項１乃至４の何れか一項において、
    前記振動素子は、前記基部から前記Ａ軸に沿ったＡ軸方向に延出している連結腕を含み、
    前記駆動腕は、前記連結腕から前記Ｂ軸に沿ったＢ軸方向に延出し、
    前記検出腕は、前記基部から前記Ｂ軸方向に延出していることを特徴とする振動デバイス。
  6. 請求項５において、
    前記駆動腕及び前記検出腕は、前記平面視で、前記枠状の支持部と重なっていることを特徴とする振動デバイス。
  7. 請求項１乃至６の何れか一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、
    を含むことを特徴とする電子機器。
  8. 請求項１乃至６の何れか一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、
    を含むことを特徴とする移動体。
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