功能元件、電子器件、電子設備和移動體的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及功能元件和使用該功能元件的電子器件、電子設備及移動體。
【背景技術】
[0002]近年來，作為振動器件，開發了使用例如娃MEMS(Micro Electro MechanicalSystem:微機電系統)技術的功能元件。并且，公開了使用作為該功能元件的一例的陀螺元件來檢測角速度的陀螺傳感器(靜電電容型MEMS陀螺傳感器元件)。作為這樣的陀螺傳感器的一例，例如，如專利文獻I公開的陀螺傳感器那樣，具有:設置在相互正交的三個軸(X軸、Y軸、Z軸)內的X-Y面的振動系統構造體、支承該振動系統構造體的基板、振動系統構造體的驅動單元、以及檢測繞Y軸的角速度的檢測單元(例如參照專利文獻I)。
[0003]在專利文獻I記載的陀螺傳感器中，使用這樣的靜電電容型MEMS陀螺傳感器元件(以下稱為“陀螺傳感器元件”):具有包括框狀延伸部的驅動部，在延伸部的外側具有驅動用彈簧部，在延伸部的內側具有檢測部和使檢測部與延伸部連接的檢測用彈簧部。在該陀螺傳感器元件中，在X軸方向上振動的驅動部受到繞Y軸的角速度而在Z軸方向上振動，由檢測部檢測因該Z軸方向的振動而引起的電容變化，由此能夠檢測出角速度。
[0004]專利文獻1:日本特開2012-83112號公報
[0005]然而，在上述的陀螺元件中，在構成陀螺元件的硅構造體的干式蝕刻加工中產生加工誤差，導致本來應成為正方向或長方形的截面形狀形成為平行四邊形。這樣，由于硅構造體的截面形狀成為平行四邊形，使得在X軸方向上振動的驅動部中的驅動振動產生在與截面的斜邊正交的方向上振動的分量(傾斜振動)。該驅動部中的傾斜振動由于具有Z軸方向的振動分量，因而產生所謂的正交(Quadrature)現象，該現象是由于驅動部的驅動振動傳遞到檢測部的現象即所謂的振動泄漏現象而使傾斜振動傳遞到檢測部，導致在檢測部檢測角速度的振動方向即Z軸方向上振動。由于該現象，有時盡管沒有產生角速度，檢測部也檢測出角速度，或者檢測出的角速度產生誤差。即，角速度的檢測精度可能下降。
【發明內容】
[0006]本發明是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，能夠作為以下的方式或應用例來實現。
[0007][應用例I]本應用例的功能元件，其特征在于，在設相互正交的2個軸為第I軸和第2軸、與包含所述第I軸和所述第2軸的面的法線平行的軸為第3軸時，所述功能元件具有:支承體；檢測部，其與所述支承體連接，檢測所述第I軸的方向的振動；驅動連結部，其具有第I部分和第2部分，所述第I部分與所述支承體連接，在所述第I軸的方向上延伸，所述第2部分與所述第I部分連接，比所述第I部分的所述第I軸的方向的尺寸短，在所述第2軸的方向上延伸；以及質量部，其與所述驅動連結部連接，經由所述驅動連結部與所述支承體連接，所述質量部在所述第3軸的方向上進行驅動振動。
[0008]根據本應用例，在第3軸方向上振動的第I振動體的振動分量傳遞到具有平行四邊形截面形狀的驅動連結部而產生的振動分量以第3軸方向作為主分量，包含第2軸方向的振動分量。這樣，在本結構的功能元件中，由于檢測部的檢測振動是第I軸方向，因而即使在第3軸方向上振動的第I振動體的振動分量(第3軸方向和第2軸方向)經由驅動連結部傳遞到檢測部，也不會產生檢測部的檢測振動，不會產生檢測誤差。即，能夠實現提高檢測精度的功能元件。
[0009]并且，驅動連結部具有第I部分和第2部分，第I部分沿著第I軸延伸，第2部分與所述第I部分連接，比所述第I部分的沿著所述第I軸的尺寸短并沿著所述第2軸延伸，因而，驅動連結部在第2軸方向上容易撓曲，而在作為長邊的第I軸方向上不易撓曲。因此，即使截面形狀是平行四邊形，也不易產生第I軸方向的振動分量，能夠進一步減小檢測部中的檢測誤差。
[0010]并且，由于驅動連結部具有作為長邊的第I部分和作為短邊的第2部分，因而可以進一步減小驅動連結部的彈性系數，能夠有效地進行質量部的驅動振動。換句話說，能夠容易產生驅動振動。
[0011]另外，在本發明的記載中，關于“上方”的術語，在例如“在特定物體(以下稱為“A”)的“上方”形成其它特定物體(以下稱為“b”)”等時使用的情況下，包括:在A上直接形成B的情況、和經由其它物體在A上形成B的情況。
[0012]并且，在本發明的記載中，關于“俯視”的術語，用于表示“從基體的設置有振動體的基面的法線方向觀察時的俯視”。
[0013][應用例2]在上述應用例所述的功能元件中，優選的是，所述功能元件具有基體，所述檢測部具有:檢測用可動電極，其從所述支承體在所述第2軸的方向上延伸；和檢測用固定電極，其與所述檢測用可動電極相對，在所述第2軸的方向上延伸，被支承在所述基體上。
[0014]根據本應用例，由于檢測部具有:檢測用可動電極，其從支承體在第2軸方向上延伸；和檢測用固定電極，其與沿著第2軸方向被支承在基體上，因而可以效率良好地檢測第I振動體在第I軸方向上的振動(移位)，能夠提高檢測精度。
[0015][應用例3]在上述應用例所述的功能元件中，優選的是，在所述第I軸的方向上并排設置有兩個所述驅動連結部。
[0016]根據本應用例，由于通過沿著第I軸并排設置的兩個驅動連結部使質量部(第I振動體)與支承體連接，因而質量部的支承姿勢穩定，可以使驅動振動穩定。由此，也可以使在施加角速度的情況下的第I軸方向的振動穩定地起動，能夠提高檢測精度。
[0017][應用例4]在上述應用例所述的功能元件中，優選的是，所述驅動連結部包括第I驅動連結部和第2驅動連結部，所述第I驅動連結部與所述質量部的一側連接，所述第2驅動連結部與所述質量部的和所述一側相反的另一側連接。
[0018]根據本應用例，由于在夾著質量部(第I振動體)的兩側，質量部與支承體連接，因而能夠使質量部的支承姿勢更穩定。由此，可以使驅動振動更穩定，可以使在施加角速度的情況下的第I軸方向的振動穩定地起動，能夠提高檢測精度。
[0019][應用例5]在上述應用例所述的功能元件中，優選的是，所述驅動連結部構成為所述第3軸的方向的彈性系數<所述第I軸的方向的彈性系數的關系。
[0020]根據本應用例，通過使驅動連結部在第I軸方向的撓曲小于在第3軸方向的撓曲，能夠減小向檢測部傳遞的第I軸方向的異常振動，提高第I軸方向的檢測精度，從而能夠提高角速度的檢測精度。
[0021][應用例6]在上述應用例所述的功能元件中，優選的是，所述驅動連結部構成為所述第2軸的方向的彈性系數<所述第I軸的方向的彈性系數的關系。
[0022]根據本應用例，通過使驅動連結部在第I軸方向的撓曲小于在第2軸方向的撓曲，能夠減小向檢測部傳遞的第I軸方向的異常振動，提高第I軸方向的檢測精度，從而能夠提高角速度的檢測精度。
[0023][應用例7]在上述應用例所述的功能元件中，優選的是，所述功能元件具有:驅動電極，其使所述質量部進行所述驅動振動；和驅動監視電極，其用于監視所述質量部的振動，所述驅動電極以及所述驅動監視電極的至少一部分與所述質量部相對，被支承在所述基體上。
[0024]根據本應用例，在與質量部相對的基體上設置有驅動電極和驅動監視電極，可以根據驅動電極和驅動監視電極之間的電容變化來監視通過驅動電極而進行振動的質量部的振動狀態，根據其結果控制質量部的驅動振動。由此，可以得到更穩定的驅動振動。
[0025][應用例8]在上述應用例所述的功能元件中，優選的是，所述功能元件具有:第2振動體，其沿著所述第I軸的方向與第I振動體并排設置；和振動體連結部，其設置在所述第I振動體和所述第2振動體之間，使所述第I振動體和所述第2振動體連接，所述第I振動體和所述第2振動體分別經由所述驅動連結部與所述支承體連接。
[0026]根據本應用例，經由振動體連結部并排設置有第I振動體和第2振動體這兩個振動體。通過使這樣配設的各振動體在與第3軸方向相反方向上進行驅動振動，能夠消除線性施加的加速度，能夠更準確地檢測旋轉方向的角速度(繞第2軸的角速度)。
[0027][應用例9]在上述應用例所述的功能元件中，優選的是，所述第2振動體具有:驅動電極，其使所述質量部進行所述驅動振動；和驅動監視電極，其用于監視所述質量部的振動，所述驅動電極和所述驅動監視電極的至少一部分與所述質量部相對，配置在所述基體上。
[0028]根據本應用例，能夠消除線性施加的加速度，而且可以根據驅動監視電極的電容變化來監視質量部的振動狀態，根據其結果控制質量部的驅動振動。由此，可以得到更穩定的驅動振動，可以更穩定地檢測角速度。
[0029][應用例10]在上述應用例所述的功能元件中，優選的是，所述功能元件具有檢測連結部，所述檢測連結部從所述支承體延伸，能夠在所述第I軸的方向上伸縮，所述檢測連結部的所述第3軸的方向的彈性系數大于所述驅動連結部的所述第3軸的方向的彈性系數。
[0030]根據本應用例，通過使檢測連結部的第3軸方向的彈性系數大于驅動連結部的第3軸方向的彈性系數，能夠抑制支承部在第3軸方向上振動。
[0031][應用例11]本應用例的電子器件，其特征在于，所述電子器件具有:上述應用例中任一項所述的功能元件；和封裝，其收納有所述功能元件。
[0032]根據本應用例，由于提高了檢測精度的功能元件被收納在封裝內，因而可以防止功能元件的劣化，可以提供能夠維持較高檢測精度的電子器件。
[0033][應用例12]本應用例的電子設備，其特征在于，所述電子設備具有上述應用例中任一項所述的功能元件。
[0034]根據本應用例，通過由使用提高了檢測精度的功能元件而實現的準確檢測，可以提供更穩定的特性的電子設備。
[0035][應用例13]本應用例的移動體，其特征在于，所述移動體具有上述應用例中任一項所述的功能元件。
[0036]根據本應用例，通過由使用提高了檢測精度的功能元件而實現的準確檢測，可以提供更穩定的特性的移動體。
【附圖說明】
[0037]圖1是示意性示出第I實施方式的陀螺傳感器的俯視圖。
[0038]圖2是示意性示出第I實施方式的陀螺傳感器的截面圖。
[0039]圖3是示意性示出第I實施方式的陀螺傳感器的截面圖。
[0040]圖4是示意性示出振動體連結部的振動方向的截面圖。
[0041]圖5是說明第I實施方式的陀螺傳感器的動作的圖。
[0042]圖6是說明第I實施方式的陀螺傳感器的動作的圖。
[0043]圖7是示意性示出第2實施方式的陀螺傳感器的俯視圖。
[0044]圖8是示意性示出第2實施方式的陀螺傳感器的截面圖。
[0045]圖9是說明第2實施方式的陀螺傳感器的動作的圖。
[0046]圖10是說明第2實施方式的陀螺傳感器的動作的圖。
[0047]圖11是說明第2實施方式的陀螺傳感器的動作的圖。
[0048]圖12是說明第2實施方式的陀螺傳感器的動作的圖。
[0049]圖13是說明變形例的陀螺傳感器的動作的俯視圖。
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