專利名稱：振動片、傳感器單元及其制造方法、電子設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及振動片、使用振動片的傳感器單元、搭載有這些振動片和傳感器單元的電子設備、以及振動片和傳感器單元的制造方法。
背景技術：
作為充實車輛中的車體控制和汽車導航系統的本車位置檢測、以及數字照相機和數字攝像機等的振動控制校正功能(所謂的抖動校正)等的角速度傳感器的振動陀螺傳感器(以下稱為振動陀螺儀)被廣泛利用。振動陀螺儀通過由作為高彈性材料的石英等壓電性單晶體構成的陀螺儀振動片，檢測由于物體的擺動或旋轉等振動而在陀螺儀振動片的一部分產生的電信號作為角速度，通過計算旋轉角來求出物體的位移。作為在陀螺傳感器中使用的振動片，以往廣泛使用由石英等壓電體材料形成的壓電振動片(振動陀螺元件)(例如參照專利文獻1)。專利文獻1所記載的振動片是所謂的音叉型壓電振動片，其包括由石英構成的基部、以及從基部的一端部起并行延伸的一對振動臂。在各振動臂的主面(第1表面)設有供給對振動臂進行勵振的驅動電壓的驅動電極 (勵振電極)，在與第1表面垂直的側面設有檢測電極。而且，通過對驅動電極施加驅動信號(勵振信號)，能夠使振動臂進行振動。這里，在對該振動片施加驅動信號而使振動臂在沿著第1表面的方向上進行振動(面內振動)時，如果將振動臂的延伸方向的軸(例如，在以石英Z板為基材的振動陀螺元件的情況下為Y軸)作為檢測軸而使其旋轉，則通過科里奧利力，振動臂在與第1表面垂直的方向上進行振動(面外振動)。該面外振動的振幅與振動片的旋轉速度成比例，因此，能夠作為角速度進行檢測。通過使用光刻對壓電體材料、例如石英進行蝕刻加工，由此，上述這種振動陀螺元件的基部和振動臂能夠一體形成。振動臂的截面形狀原本設計成矩形狀，但是，由于石英的蝕刻各向異性和加工工藝的偏差等，不成為矩形狀，而呈平行四邊形、菱形或更復雜的不定形。此時，如果振動臂的截面形狀從原本設計的矩形狀大幅偏離，則振動臂的振動方向從設計值偏離，產生所謂的泄漏輸出這樣的不期望的振動泄漏，成為使振動陀螺元件的檢測靈敏度劣化的要因。作為抑制這種泄漏輸出的方法，例如在專利文獻2中介紹了在振動臂的與基部連接的根部附近設置切削部的振動陀螺元件。專利文獻2的振動陀螺元件(角速度傳感器元件)具有基部和從基部起延伸的振動臂，在振動臂上設有對振動臂的寬度方向的振動進行勵振的驅動電極、以及對基于作為振動臂的厚度方向的垂直振動的電荷進行檢測的檢測電極。而且，在振動臂的與基部連接的根部附近，在振動臂的寬度方向的至少一個端部設有通過激光加工而形成的多個切削部。通過設于振動臂的與基部連接的根部附近的切削部，改變質量分布，從而能夠抑制泄漏輸出(傾斜振動)。專利文獻1日本特開平5-256723號公報專利文獻2日本特開2008-209215號公報但是，在專利文獻2所記載的振動陀螺元件中，為了進行用于抑制泄漏輸出的精致調節，需要設置極微細的切削部，近年來，伴隨振動陀螺元件(振動片)的小型化的發展， 存在形成切削部更加困難，且由于形成切削部而使振動陀螺元件的機械強度減弱這樣的課題。
發明內容
本發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用例來實現。[應用例1]本應用例的振動片的特征在于，該振動片具有基部；從所述基部起延伸的第1振動臂和第2振動臂；以及設于所述第2振動臂的調節部，所述第2振動臂的輸出信號與所述第1振動臂的泄漏振動的輸出信號相位相反。發明人發現，根據該結構，通過去除或附加第2振動臂的調節部的一部分，能夠抵消并抑制第1振動臂的振動的泄漏輸出。由此，與對振動片的外形的一部分進行加工來進行泄漏輸出的抑制調節的現有方法相比，有利于小型化，并且能夠進行精致的調節，因此， 能夠提供小型、機械強度高且具有高靈敏度特性的振動片。[應用例2]在上述應用例的振動片中，其特征在于，在所述第1振動臂上設有被施加驅動電壓的驅動電極、以及以電的方式對根據在所述第1振動臂的驅動時被施加的物理量而產生的振動進行檢測的檢測電極。根據該結構，能夠在對振動片施加角速度或加速度等物理量時，使用檢測電極來檢測物理量，如果使用本實施例的振動片，則能夠實現小型且具有高靈敏度特性的傳感器。[應用例3]在上述應用例的振動片中，其特征在于，在所述調節部上設有金屬膜， 所述金屬膜與所述檢測電極電連接。根據該結構，例如通過激光照射來去除設于第2振動臂的調節部的金屬膜的一部分，或者通過蒸鍍或濺射附加金屬膜，從而對第2振動臂的電荷(電流)進行控制，由此，能夠進行更加精致的泄漏輸出的抑制調節。[應用例4]在上述應用例的振動片中，其特征在于，所述基部、所述第1振動臂以及所述第2振動臂由壓電體材料形成，所述第2振動臂沿著與所述壓電體材料的極化軸交叉的方向延伸。這樣，通過使用壓電體材料形成振動片，能夠利用壓電體材料的壓電現象容易地進行振動臂的驅動和輸出電壓的檢測。[應用例5]在上述應用例的振動片中，其特征在于，所述第1振動臂包括從所述基部的一端起延伸的驅動用振動臂、以及從所述基部的另一端起延伸的檢測用振動臂。在這種結構的振動片中，驅動系統的振動臂和檢測系統的振動臂被分離，因此，驅動系統的振動臂和檢測系統的振動臂的電極之間或者布線之間的靜電耦合降低，檢測靈敏
度穩定。[應用例6]在上述應用例的振動片中，其特征在于，所述第2振動臂向所述檢測用振動臂側延伸。這樣，具有與設于檢測用振動臂的檢測電極電連接的調節用電極的調節用振動臂與設有驅動電極的驅動用振動臂分開配置而不相鄰，因此，能夠抑制由于驅動信號和檢測信號耦合而引起的檢測靈敏度的劣化。
[應用例7]在上述應用例的振動片中，其特征在于，在所述第2振動臂的末端部具有設有所述調節部的加寬部。根據該結構，能夠抑制第2振動臂的長度的增大并提高泄漏振動的抑制效果，并且，用于抑制泄漏振動的調節范圍變寬，因此，能夠提供更加小型且具有高靈敏度特性的振動片。[應用例8]在上述應用例的振動片中，其特征在于，所述第2振動臂的長度比所述第1振動臂的長度短。根據該結構，用于調節泄漏輸出的第2振動臂的振動不會妨礙由第1振動臂(驅動用振動臂和檢測用振動臂)實現的振動片的主要振動，因此，振動片的振動特性穩定，并且，有利于振動片的小型化。[應用例9]本應用例的傳感器單元的特征在于，該傳感器單元具有上述應用例的振動片；電子部件，其具有對所述第1振動臂進行勵振的驅動電路和對在所述第1振動臂中產生的檢測信號進行檢測的檢測電路；以及封裝，其收納所述振動片和所述電子部件。根據該結構，能夠提供具有發揮上述應用例中的任意一例所記載的效果的振動片的傳感器單元。而且，上述結構的封裝型的傳感器單元具有有利于小型化/薄型化且耐沖擊性高的特征。[應用例10]本應用例的電子設備的特征在于，該電子設備具有上述應用例中的任意一項所述的振動片。根據該結構，具有上述應用例中的任意一項所述的實施了抑制泄漏輸出的調節后的高靈敏度的振動片，因此，能夠提供高功能且具有穩定特性的電子設備。[應用例11]本應用例的振動片的制造方法的特征在于，該振動片的制造方法具有以下步驟第1步驟，形成基部以及從該基部起延伸的第1振動臂和第2振動臂；第2步驟，在所述第2振動臂上形成調節部；第3步驟，測定所述第1振動臂的泄漏振動的輸出信號；以及第4步驟，通過去除或附加所述第2振動臂的所述調節部的一部分，將所述第2振動臂的輸出信號調節成與所述泄漏振動的輸出信號相位相反。發明人發現，根據該結構，通過進行去除或附加第2振動臂的調節部的一部分的調節，能夠抵消并抑制第1振動臂的檢測振動的泄漏輸出。由此，與對振動片的外形的一部分進行加工來進行泄漏輸出的抑制調節的現有方法相比，有利于小型化，并且能夠進行精致的調節，因此，能夠制造小型且具有高靈敏度的振動片。[應用例12]在上述應用例的振動片的制造方法中，其特征在于，該振動片的制造方法還具有調節所述第2振動臂的頻率的步驟。根據該結構，當設驅動用振動臂具有的諧振頻率為fd，調節用振動臂具有的諧振頻率為ft時，能夠在校正泄漏輸出之前適當地設定fd與ft的大小關系，因此，能夠更高精度地校正泄漏輸出，能夠制造高靈敏度的振動片。[應用例13]本應用例的傳感器單元的制造方法的特征在于，該傳感器單元的制造方法具有以下步驟第1步驟，形成基部以及從該基部起延伸的第1振動臂和第2振動臂；第2步驟，在所述第2振動臂上形成調節用電極；第3步驟，連接所述調節用電極與包含電路元件的檢測電路；第4步驟，輸出所述第1振動臂的泄漏振動的輸出信號與所述第2振動臂的輸出信號之間的差動信號；以及第5步驟，通過變更所述電路元件的常數，校正所述差動信號。根據該結構，通過調節檢測電路的電路元件的電路常數，能夠進行將泄漏輸出抑制為較低的調節。因此，不需要通過激光等修整膜體的一部分、或者通過濺射或蒸鍍附加膜體的工序，因此，能夠以比較簡便的工序，制造抑制了泄漏輸出的靈敏度高的傳感器單元。
圖1是示出作為振動片的振動陀螺元件的示意平面圖。圖2是從一個主面側立體示出振動陀螺元件的電極配置的示意立體圖。圖3是從另一個主面側立體示出振動陀螺元件的電極配置的示意立體圖。圖4是示出振動陀螺元件的變形例1的示意平面圖。圖5 (a)是從上側俯視說明作為搭載有振動陀螺元件的傳感器單元的陀螺傳感器的概略平面圖，(b)是(a)的A-A線剖面圖。圖6是示出陀螺傳感器的制造方法(第2實施方式)的流程圖。圖7(a) (c)是示出振動陀螺元件的第1振動臂中的檢測用振動臂和作為第2 振動臂的調節用振動臂的相位關系的說明圖。圖8(a) (c)是示出振動陀螺元件的第1振動臂中的檢測用振動臂和作為第2 振動臂的調節用振動臂的相位關系的說明圖。圖9是說明與第3實施方式不同的陀螺傳感器的制造方法的另一實施方式(第4 實施方式)的框圖。圖10是示出振動陀螺元件的變形例2的示意平面圖。圖11是說明振動陀螺元件的變形例3的示意平面圖。圖12示意地示出搭載有上述實施方式和變形例的振動片(振動陀螺元件)或傳感器單元(陀螺傳感器)的電子設備的一個實施方式(第5實施方式)，(a)是數字攝像機的立體圖，(b)是便攜電話機的立體圖，(c)是信息便攜終端(PDA)的立體圖。標號說明1、11、201、211 作為振動片的振動陀螺元件；21,121 基部；22a、22b、122a 122d 作為第1振動臂的驅動用振動臂；23a、23b、123a、123b 作為第1振動臂的檢測用振動臂;24a、24b、124a、124b 連接臂；25a、25b、125a、125b、225a、225b 作為第 2 振動臂的調節用振動臂；32a、32b、33a、33b、34a、34b、35a、35b 驅動電極；36a、36b、37a、37b、38a、38b、 39a,39b 檢測電極；41a、41b、42a、42b、43a、43b、44a、44b 電極間布線；45a、45b、46a、46b、 47a、47b、48a、48b 作為膜體的調節用電極；49 接合線；50 作為傳感器單元的陀螺傳感器；59 接合部件；60 封裝；61 第1層基板；62 第2層基板；64 第4層基板；65 墊板； 66 =IC連接端子；67 振動片連接端子；68 外部安裝端子；69 密封圈；70 蓋；80 中繼基板；82 開口部；85 電極引線；86 連接電極；90 作為電子部件的IC芯片；99 焊料；112 連接電極；127a、127b 施重部；145a、145b 作為膜體的調節用電極；149a、149b 膜體； 240 作為電子設備的數字攝像機；241 受像部；242 操作部；243 語音輸入部；1001 顯示單元；1002 顯示單元；1003 顯示單元；3000 作為電子設備的便攜電話機；3001 操作按鈕；3002 滾動按鈕；4000 作為電子設備的PDA ；4001 操作按鈕；4002 電源開關。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發明的振動片以及具有該振動片的傳感器單元的一個實施方式進行說明。(第1實施方式)[振動陀螺元件]首先，對將本發明的振動片具體化為振動陀螺元件的實施方式進行說明。圖1是示出作為振動片的振動陀螺元件的一個實施方式的示意平面圖。如圖1所示，作為振動片的振動陀螺元件1具有通過對基材(構成主要部分的材料)進行加工而一體形成的基部21、作為第1振動臂的驅動用振動臂22a、22b和檢測用振動臂23a、23b、以及作為第2振動臂的調節用振動臂25a、25b。在本實施方式的振動陀螺元件1中，對使用作為壓電體材料的石英作為基材的例子進行說明。石英具有被稱為電氣軸的X軸、被稱為機械軸的Y軸以及被稱為光學軸的Z 軸。在本實施方式中，對使用所謂的石英Z板作為基材的例子進行說明，該石英Z板沿著由在石英晶軸中垂直的X軸和Y軸規定的平面切出并加工成平板狀，在與平面垂直的Z軸方向具有規定厚度。另外，這里所說的規定厚度是根據振蕩頻率(諧振頻率)、外形尺寸、加工性等適當設定的。并且，關于構成振動陀螺元件1的平板，針對X軸、Y軸和Z軸，分別能夠在一定范圍內容許從石英切出的角度的誤差。例如，能夠使用以X軸為中心在O度 2度的范圍內旋轉切出的平板。Y軸和Z軸也同樣。振動陀螺元件1具有位于中心部分的大致矩形狀的基部21、從基部21的Y軸方向的端部中的一個端部(圖中+Y方向)起沿著Y軸并行延伸的一對作為第1振動臂的驅動用振動臂22a、22b、以及從基部21的另一個端部(圖中-Y方向)起沿著Y軸并行延伸的一對作為第1振動臂的檢測用振動臂23a、23b。這樣，成為一對驅動用振動臂22a、22b和一對檢測用振動臂23a、23b從基部21的兩端部起分別沿同軸方向延伸的形狀，因此，振動陀螺元件1有時被稱為H型振動片(H型振動陀螺元件)。H型振動陀螺元件1具有如下特征驅動用振動臂22a、22b和檢測用振動臂23a、23b從基部21的同一軸方向的兩端部起分別延伸，因此，驅動系統和檢測系統被分離，因此，驅動系統和檢測系統的電極之間或者布線之間的靜電耦合降低，檢測靈敏度穩定。另外，在本實施方式中，以H型振動片為例分別各設置2個驅動用振動臂和檢測用振動臂，但是，振動臂的數量也可以是1個，還可以是3 個以上。并且，也可以在1個振動臂上形成驅動電極和檢測電極。并且，振動陀螺元件1具有調節用振動臂25a、25b，作為沿著與石英的晶軸X(電氣軸)交叉的方向延伸的一對第2振動臂。在本實施方式的振動陀螺元件1中，調節用振動臂25a、25b從一對連接臂24a、24b的末端部起與驅動用振動臂22a、22b并行設置，該連接臂24a、24b從基部21的與驅動用振動臂22a、22b和檢測用振動臂23a、23b垂直的方向(X 軸方向)的兩端部起分別沿著X軸延伸。即，調節用振動臂25a、25b從連接臂24a、24b的末端部起沿著Y軸(+Y方向)延伸。作為第2振動臂的調節用振動臂25a、25b的全長形成為比作為第1振動臂的驅動用振動臂22a、22b和檢測用振動臂23a、23b的全長小。由此，用于調節泄漏輸出的調節用振動臂25a、25b的振動不會妨礙由第1振動臂(驅動用振動臂和檢測用振動臂)實現的振動陀螺元件1的主要振動，因此，振動陀螺元件1的振動特性穩定，并且，有利于振動陀螺元件1的小型化。基部21的中央可以是作為振動陀螺元件1的重心位置的重心。設X軸、Y軸和Z 軸彼此垂直且通過重心。振動陀螺元件1的外形可以相對于通過重心的Y軸方向的假想中心線為線對稱。由此，振動陀螺元件1的外形的平衡優良，振動陀螺元件的特性穩定，檢測靈敏度提高，因此是理想的。可以通過使用光刻技術的蝕刻(濕蝕刻或干蝕刻)形成這種振動陀螺元件1的外形形狀。另外，可以從一張石英晶圓中取得多個振動陀螺元件1。接著，參照附圖對振動陀螺元件1的電極配置的一個實施方式進行說明。圖2是從一個主面側立體示出振動陀螺元件的電極配置的示意立體圖，圖3是從另一個主面側立體示出振動陀螺元件的電極配置的示意立體圖。另外，在圖2和圖3中，主要說明在本實施方式的電極配置中成為特征的檢測用振動臂23a、23b和調節用振動臂25a、25b的電極的連接關系，設于驅動用振動臂22a、22b的驅動系統的電極(驅動電極)的連接關系與以往的振動陀螺元件的驅動系統的電極的連接關系相同，因此省略圖示。首先，對設于驅動用振動臂22a、22b的電極進行說明。在圖2中，在從振動陀螺元件1的基部21的一端部起并行延伸的一對驅動用振動臂22a、22b的兩個主面中的一個主面，設有用于施加驅動電壓的驅動用電極即驅動電極 32a、33a。并且，在各驅動用振動臂22a、22b的兩個側面中的一個側面分別設有驅動電極 34b、35b。并且，如圖3所示，在各驅動用振動臂22a、22b的與上述一個主面相對的另一個主面，分別設有驅動電極32b、33b。并且，在各驅動用振動臂22a、22b的與上述一個側面相對的另一個側面，分別設有驅動電極34a、35a。設于各驅動用振動臂22a、22b的兩個主面和兩個側面的驅動電極32a、32b、33a、 33b和驅動電極34a、34b、35a、35b通過未圖示的連接布線連接了對應的電極，使得相對的兩個主面(正面和背面)以及連接這兩個主面而相對的兩個側面(內側面和外側面)分別成為相同電位。在本實施方式中，在一個驅動用振動臂22a中，設于兩個主面的驅動電極 32a和驅動電極32b為相同電位，設于兩個側面的驅動電極34a和驅動電極34b為相同電位，并且，在另一個驅動用振動臂22b中，設于兩個主面的驅動電極33a和驅動電極33b為相同電位，設于兩個側面的驅動電極35a和驅動電極35b為相同電位的電極。這里，在各驅動用振動臂22a、22b中相同電位的相對的驅動電極中的一方、例如設于驅動用振動臂22a 的兩個主面的驅動電極32a、32b和設于驅動用振動臂22b的兩個側面的驅動電極35a、35b 成為接地電極。接著，對設于檢測用振動臂23a、23b的電極進行說明。在圖2中，在從振動陀螺元件1的基部21的另一端部起并行延伸的一對檢測用振動臂23a、23b的兩個側面中的一個側面，設有用于對由于振動而產生的基材(石英)的變形進行檢測的檢測用電極即檢測電極36a、38a以及檢測電極37a、39a。具體而言，在一對檢測用振動臂23a、23b中的檢測用振動臂23a的兩個側面中的一個側面，在檢測用振動臂23a的沿著延伸方向的兩端部附近設有電位相互不同的一對檢測電極36a、38a，在檢測用振動臂23b的一個側面，在檢測用振動臂23b的沿著延伸方向的兩端部附近設有電位相互不同的一對檢測電極37a、39a。并且，如圖3所示，在各檢測用振動臂23a、23b的與上述一個側面相對的另一個側面，設有檢測電極37b、39b以及檢測電極36b、38b。具體而言，在一對檢測用振動臂23a、23b 中的檢測用振動臂23a的另一個側面，在檢測用振動臂23a的沿著延伸方向的兩端部附近設有電位相互不同的一對檢測電極36b、38b，在檢測用振動臂23b的另一個側面，在檢測用振動臂23b的沿著延伸方向的兩端部附近設有電位相互不同的一對檢測電極37b、39b。并且，在各檢測用振動臂23a、23b的兩個側面處相對的檢測電極彼此成為相同電位。即，在檢測用振動臂23a的兩個側面中，相對的檢測電極36a和檢測電極36b為相同電位，并且相對的檢測電極38a和檢測電極38b為相同電位，并且，在檢測用振動臂23b的兩個側面中，相對的檢測電極37a和37b為相同電位，并且相對的檢測電極39a和檢測電極 39b為相同電位。這里，在各檢測用振動臂23a、23b中相同電位的相對的檢測電極中的一方、例如在檢測用振動臂23a的兩個側面上相對設置的檢測電極38a、38b和在檢測用振動臂23b的兩個側面上相對設置的檢測電極39a、39b成為接地電極。接著，對設于調節用振動臂25a、25b的作為調節部的電極(膜體)進行說明。在圖2中，在從一對連接臂24a、24b的末端起與驅動用振動臂22a、22b并行延伸的一對調節用振動臂25a、25b的兩個主面中的一個主面，分別設有作為調節部的調節用電極45a、46a，該一對連接臂24a、24b從振動陀螺元件1的基部21的與一端部和另一端部垂直的方向的兩端部起分別延伸。并且，在各調節用振動臂25a、25b的兩個側面中的一個側面，分別設有作為調節部的調節用電極47a、48a。并且，如圖3所示，在各調節用振動臂25a、25b的與上述一個主面相對的另一個主面，分別設有作為調節部的調節用電極45b、46b。并且，在各調節用振動臂25a、25b的與上述一個側面相對的另一個側面，分別設有作為調節部的調節用電極47b、48b。在本實施方式中，檢測用振動臂23a、23b的檢測電極與調節用振動臂25a、25b的對應的調節用電極電連接。具體而言，如圖2和圖3所示，檢測用振動臂23a的檢測電極36a與調節用振動臂 25a的調節用電極45a經由電極間布線41a連接，檢測電極38a與調節用電極47a經由電極間布線43a連接，檢測電極36b與調節用電極45b經由電極間布線41b連接，檢測電極38b 與調節用電極47b經由電極間布線43b連接。并且，檢測用振動臂23b的檢測電極37a與調節用振動臂25b的調節用電極46a 經由電極間布線42a連接，檢測電極39a與調節用電極48a經由電極間布線44a連接，檢測電極37b與調節用電極46b經由電極間布線42b連接，檢測電極39b與調節用電極48b經由電極間布線44b連接。根據上述第1實施方式的振動陀螺元件1，在從基部21的Y軸方向的兩端部起在沿著Y軸的方向上并行延伸一對驅動用振動臂22a、22b和一對檢測用振動臂23a、23b而形成的H型振動片的結構的基礎上，設有從一對連接臂24a、24b各自的末端起沿著與石英 X軸交叉的方向(在本實施方式中為沿著Y軸方向的方向)延伸的作為第2振動臂的調節用振動臂25a、25b，該一對連接臂24a、24b從基部21的X軸方向的兩端部起沿著X軸方向延伸。而且，在調節用振動臂25a、25b的兩個主面和兩個側面，設置了與設于檢測用振動臂 23a、23b的對應的檢測電極電連接的作為膜體的調節用電極45a、45b、46a、46b、47a、47b、 48a、48b。根據這種結構的振動陀螺元件1，發明人發現，在對驅動用振動臂22a、22b施加規定的勵振信號而使其振動的狀態下，在對振動陀螺元件1施加角速度時，檢測用振動臂 23a、23b呈現基于科里奧利力的振動，與此相伴，調節用振動臂25a、25b被勵振，使該調節用振動臂25a、25b上設置的膜體(在本實施方式中為調節用電極)的重量增減，或者使作為膜體的調節用電極的體積增減而改變電荷量，由此，能夠抑制檢測用振動臂23a、23b的不期望的泄漏輸出。因此，例如能夠抑制泄漏輸出所引起的檢測靈敏度的低下，從而能夠提供靈敏度高的作為振動片的振動陀螺元件，其中在由于振動陀螺元件1的基材即石英的蝕刻各向異性或制造偏差等而使驅動用振動臂22a、22b或檢測用振動臂23a、23b的截面形狀成為不期望的形狀時，會產生泄漏輸出。(變形例1)在上述第1實施方式的振動陀螺元件1中，調節用振動臂25a、25b實施對末端部附加質量的形狀變化，由此，能夠進一步提高有助于振動陀螺元件的高靈敏度化的效果。圖4是示出在作為第2振動臂的調節用振動臂的末端設置加寬部而形成的作為振動片的振動陀螺元件的變形例的示意平面圖。另外，在圖4中，對與上述第1實施方式的振動陀螺元件1相同的結構標注同一標號并省略說明。在圖4中，本變形例的振動陀螺元件11具有與上述第1實施方式的振動陀螺元件 1的結構相同的基部21、以及從基部21的Y軸方向的兩端部起分別延伸的一對驅動用振動臂22a、22b和一對檢測用振動臂23a、23b。并且，設有從連接臂24a、24b各自的末端部起與驅動用振動臂22a、22b并行延伸的調節用振動臂125a、125b，該連接臂24a、24b從基部21 的X軸方向的兩端部起分別延伸。在各調節用振動臂125a、125b的主面，分別設有用于對振動陀螺元件11的泄漏輸出進行調節的作為膜體的調節用電極145a、145b。另外，雖然省略了圖示，但是，與上述實施方式的振動陀螺元件1同樣，調節用電極可設置在各調節用振動臂的兩個主面和兩個側面。在各調節用振動臂125a、125b的末端側，具有寬度比其他部分大(X軸方向的長度大)的大致矩形狀的作為加寬部的施重部127a、127b。在該各施重部127a、127b的表面設有膜體149a、149b。另外，雖然省略了圖示，但是，膜體可設置在調節用振動臂125a、125b的施重部127a、127b的兩個主面和兩個側面。并且，膜體149a、149b可以由與其他電極相同的金屬材料形成，也可以由非導體材料形成。通過由與其他電極相同的金屬材料形成膜體149a、149b，能夠與其他電極同時地高效地制造膜體149a、149b。并且，如果由非導體材料形成膜體149a、149b，則在膜體形成材料的選項變多這方面是有利的，但是，作為膜體形成材料，優選使用密度盡可能高(比重大)的材料。根據變形例1的振動陀螺元件11，具有與在上述第1實施方式的振動陀螺元件1 中說明的作為第2振動臂的調節用振動臂25a、25b同樣發揮泄漏振動抑制效果的調節用振動臂125a、125b，另外，在各調節用振動臂125a、125b的末端側具有作為加寬部的施重部 127a、127b。由此，能夠抑制調節用振動臂的長度的增大并提高泄漏振動的抑制效果，并且， 用于抑制泄漏振動的調節范圍變寬，因此，能夠進行用于抑制泄漏振動的精細調節，能夠提供靈敏度更高的振動陀螺元件11。(第2實施方式)[陀螺傳感器]接著，參照附圖對具有上述振動陀螺元件的作為傳感器單元的陀螺傳感器進行說明。圖5說明陀螺傳感器的一個實施方式，(a)是從上側觀察的概略平面圖，(b)是示出(a)的A-A線剖面的概略剖面圖。另外，在圖5(a)中，為了便于說明陀螺傳感器的內部構造，圖示了取下設于陀螺傳感器上方的作為蓋體的蓋70后的狀態。并且，在本實施方式的陀螺傳感器50的結構中， 對搭載了振動陀螺元件11作為振動片的例子進行說明，該振動陀螺元件11具有作為上述變形例1的第2振動臂的調節用振動臂125a、125b，該調節用振動臂125a、125b具有作為加寬部的施重部127a、127b。如圖5所示，陀螺傳感器50具有具有凹部的封裝60、封閉該封裝60的開口部的作為蓋體的蓋70、以及隔著中繼基板80接合在封裝60內的振動陀螺元件11和作為電子部件的IC芯片90。封裝60例如通過在平板狀的第1層基板61上依次重疊設置開口部的大小不同的矩形環狀的第2層基板62、第3層基板63和第4層基板64，形成具有階梯或突起部的凹部，可在該凹部內收納振動陀螺元件11和IC芯片90。作為封裝60的材質，例如可以使用
陶瓷、玻璃等。在作為封裝60的凹部的凹底部分的第1層基板61上設有配置了 IC芯片90的墊板65。并且，在作為封裝60的外底面的、第1層基板61的與設有墊板65的面不同的面上設有用于與外部基板進行接合的外部安裝端子68。在封裝60的凹部中，在以通過第2層基板62包圍墊板65的方式形成的階梯上設有多個IC連接端子66，該多個IC連接端子66與設于IC芯片90的能動面(在圖5 (b)中為上方的面)的多個電極焊盤(未圖示)對應接合。并且，在設有多個IC連接端子66的第2層基板62上，在以通過第3層基板63包圍IC連接端子66的方式形成的階梯上設有振動片連接端子67，該振動片連接端子67隔著中繼基板80接合振動陀螺元件11。封裝60上設置的上述各種端子中的對應的端子彼此通過未圖示的引繞布線或通孔等層內布線連接。IC芯片90具有作為用于對振動陀螺元件11進行振動驅動的勵振單元的驅動電路、以及作為對在施加角速度時在振動陀螺元件11中產生的檢測振動進行檢測的檢測單元的檢測電路。具體而言，IC芯片90所具有的驅動電路對分別形成于振動陀螺元件11的一對驅動用振動臂22a、22b上的驅動電極33a、33b和驅動電極34a、34b (參照圖2、圖3)供給驅動信號。并且，IC芯片90所具有的檢測電路對在分別形成于振動陀螺元件11的一對檢測用振動臂23a、23b上的檢測電極36a、36b和檢測電極37a、37b中產生的檢測信號進行放大，生成放大信號，根據該放大信號檢測對陀螺傳感器50施加的旋轉角速度。IC芯片90例如通過焊料(芯片粘接材料)99粘接/固定在設于封裝60的凹部的凹底部分的墊板65上。并且，在本實施方式中，IC芯片90與封裝60使用引線接合法電連接。即，設于IC芯片90的多個電極焊盤與封裝60的對應的IC連接端子66通過接合線 49連接。在封裝60的凹部內，在IC芯片90的上方隔著中繼基板80接合有振動陀螺元件 11。中繼基板80是如下的布線基板不形成在封裝60的凹部內支承振動陀螺元件11 的復雜的支承構造，而是具有規定彈性的同時支承振動陀螺元件11，并且是用于對振動陀螺元件11與封裝60的電連接進行中繼的布線基板。本實施方式的中繼基板80具有絕緣性的基材，其具有開口部(設備孔)82，該開口部82設于振動陀螺元件11的設置有支承部分的基部21所設置在的區域中；設于基材的一個主面的多個電極引線85 ；以及通過基材的層內布線等與對應的電極引線85電連接的連接電極86。多個電極引線85的一端側設置在基材上，另一端側在朝向基材的開口部82的中央懸垂的狀態下延伸。在各電極引線85的開口部82中懸垂的部分在從基材上朝向開口部82的中央的中途暫且向斜上方(蓋70側)屈曲，然后再次朝向開口部82的中央水平折曲。該各電極引線85的另一端側(末端部)設置于與振動陀螺元件11的基部21處設置的外部連接端子(未圖示)對應的位置，用于進行振動陀螺元件11的電連接和機械接合。中繼基板80例如可以使用以往公知的TAB (Tape Automated Bonding，卷帶自動結合)安裝用的TAB基板。通過使用在環狀的絕緣性基材上等間隔地形成有多個中繼基板 80的TAB基板，能夠連續且高效地進行中繼基板80的制造到振動陀螺元件11的安裝。另外，中繼基板80不限于在本實施方式中說明的TAB基板，例如也可以采用通過引線框等形成的結構。振動陀螺元件11對中繼基板80的接合可以通過如下方法進行通過鍍敷等在電極引線85的表面預先形成例如錫(Sn)或金(Au)等的接合用金屬層，進而，在振動陀螺元件11的基部21處設置的未圖示的外部連接電極上也形成接合用金屬層，對這些各電極引線85與對應的外部連接電極進行對準，通過加熱和加壓進行金屬共晶或金屬接合。作為其他的接合方法，可以應用經由金屬凸塊(bump)或導電性粘接劑等接合部件進行接合的方法(倒裝接合)等。通過所成形的電極引線85的彈性，柔軟地支承在懸垂的狀態下延伸到中繼基板 80的開口部82并經由多個電極引線85接合的振動陀螺元件11。由此，在對陀螺傳感器50 施加了掉落等導致的沖擊時，通過電極引線85來緩和沖擊，能夠避免振動陀螺元件11破損等的不良情況，因此，發揮提高陀螺傳感器50的耐沖擊性的效果。在封裝60的凹部內，接合有振動陀螺元件11的中繼基板80與IC芯片90的上方接合。具體而言，連接電極86與設于封裝60的由第3層基板63形成的階梯上的振動片連接端子67對準，例如通過導電性粘接劑等接合部件59實現電連接并進行接合/固定，其中該連接電極86與中繼基板80的連接至振動陀螺元件11的多個電極引線85電連接，且設于中繼基板80的與接合有振動陀螺元件11的面不同的面上。另外，在本實施方式中，說明了隔著中繼基板80在封裝60內接合振動陀螺元件11的方式，但是不限于此，只要是不引起振動陀螺元件11的振動泄漏等的支承構造即可。例如，也可以構成為形成如下的支承構造在封裝60的凹部內設置具有連接端子的支承部， 在該支承部上接合/支承振動陀螺元件11。在接合有IC芯片90和振動陀螺元件11的封裝60上設置有作為蓋體的蓋70，對封裝60的開口進行封閉。作為蓋70的材質，例如可以使用42合金(在鐵中含有42%的鎳的合金)或科瓦鐵鎳鈷合金(鐵、鎳和鈷的合金)等金屬、陶瓷或者玻璃等。例如，隔著將科瓦鐵鎳鈷合金等模壓為矩形環狀而形成的密封圈69，對由金屬構成的蓋70進行縫焊，由此，與封裝60接合。通過封裝60和蓋70形成的凹部空間是供振動陀螺元件11進行動作的空間。可以把上述凹部空間密閉/密封為減壓空間或惰性氣體環境(詳細后述)。根據上述結構的陀螺傳感器50，除了在上述第1實施方式中說明的振動陀螺元件 1的作為第2振動臂的調節用振動臂25a、25b(參照圖1 3)的效果以外，還具備具有調節用振動臂125a、125b的振動陀螺元件11，其中該調節用振動臂125a、125b在末端側具有作為加寬部的施重部127a、127b。由此，能夠進行抑制泄漏輸出的調節，因此，能夠提供檢測靈敏度高的作為傳感器單元的陀螺傳感器。(第3實施方式)[陀螺元件、陀螺傳感器的制造方法]接著，以上述第2實施方式的作為傳感器單元的陀螺傳感器的制造方法的一個實施方式為例對陀螺元件和陀螺傳感器的制造方法進行說明。圖6是說明作為傳感器單元的陀螺傳感器的制造方法的一例的流程圖。并且，圖 7和圖8是分別示出在傳感器單元的制造方法的泄漏輸出抑制調節步驟中振動陀螺元件的第1振動臂中的檢測用振動臂與作為第2振動臂的調節用振動臂之間的相位關系的一例的說明圖。在圖6中，在陀螺傳感器50的制造工藝中，首先，準備圖5所示的封裝60，如步驟 Sl所示，在設于封裝60的凹部的凹底部分的墊板65上對IC芯片90進行芯片接合。具體而言，在墊板65上涂布適量的芯片粘接材料(未圖示)后，對IC芯片90進行對準并載置 (臨時固定)。接著，如步驟S2所示，通過干燥1步驟，在墊板65上粘接/固定IC芯片90， 在該干燥1步驟中，實施規定溫度和時間的加熱并進行使芯片粘接材料固化的芯片粘接材料的干燥。接著，如步驟S3所示，通過引線接合法進行實現IC芯片90與封裝60的連接的弓|
線接合。關于IC芯片90與封裝60的連接，在圖5中，通過接合線49對配設于封裝60的第2層基板62上的多個IC連接端子66和對應的IC芯片90的電極焊盤(未圖示)進行連接。接著，如步驟S4所示，將作為振動片的振動陀螺元件11安裝在封裝60的凹部內的IC芯片90的上方。例如，如在上述第2實施方式中說明的那樣，振動陀螺元件11能夠隔著中繼基板80與封裝60接合。該情況下，首先，在中繼基板80上接合振動陀螺元件11。 振動陀螺元件11對中繼基板80的接合可以通過如下方法進行通過鍍敷等在電極引線85 的表面預先形成錫或金等的接合用金屬層，進而，在設于振動陀螺元件11的基部21的未圖示的外部連接電極上也形成接合用的金屬層，對各電極引線85與對應的外部連接電極進行對準，通過加熱和加壓進行金屬共晶或金屬接合。然后，使連接電極86與設于封裝60的由第3層基板63形成的階梯上的振動片連接端子67對準，例如通過導電性粘接劑等接合部件59臨時固定，其中該連接電極86與接合有振動陀螺元件11的中繼基板80的連接至振動陀螺元件11的多個電極引線85電連接，且設于中繼基板80的與接合有振動陀螺元件 11的面不同的面上。然后，使接合部件59固化，將接合有振動陀螺元件11的中繼基板80 接合/固定在封裝60內并實現電連接。另外，在接合部件59具有熱硬化性的情況下，如步驟S5所示，能夠通過實施規定溫度和時間的加熱的干燥2的步驟來進行接合部件59的固化。另外，可以根據接合部件59的硬化類型來選擇其方法，例如，如果接合部件59為紫外線硬化類型，則可以通過對接合部件59照射規定時間的規定強度的紫外線而使其固化，從而進行接合有振動陀螺元件11的中繼基板80的接合/固定等。接著，如步驟S6所示，進行與IC芯片90 —起接合在封裝60上的振動陀螺元件11 的泄漏輸出抑制調節。首先，對振動陀螺元件11的泄漏輸出抑制調節方法的原理進行說明。如振動陀螺元件11 (參照圖4)那樣，在具有從基部21的Y軸方向的兩端部起分別延伸的驅動用振動臂22a、22b和檢測用振動臂23a、23b的H型振動片上，具有從連接臂 24a、24b各自的末端部起沿著Y軸方向延伸的調節用振動臂125a、125b，該連接臂24a、24b 從基部21的X軸方向的兩端部起沿著X軸方向延伸，在該結構中，發明人發現，泄漏輸出的振動方向由各振動臂的蝕刻加工偏差所導致的最終形狀決定，與此相應地進行抑制泄漏輸出的調節是有效的。具體而言，當振動陀螺元件11在驅動時進行圖7(a)所示的運動時，驅動用振動臂 22a、22b的輸出波形DS以及檢測用振動臂23a、23b各自的泄漏輸出的輸出波形Sl泄漏、S2 泄漏呈現圖7(b)所示的波形。為了抵消這種泄漏輸出，需要使各調節用振動臂125a、125b 的相位成為圖7(c)所示的相位T1、T2。為此，需要使驅動用振動臂22a、22b和調節用振動臂125a、125b成為相反相位。并且，當振動陀螺元件11在驅動時進行圖8 (a)所示的運動時，驅動用振動臂22a、 22b的輸出波形DS以及檢測用振動臂23a、23b各自的泄漏輸出的輸出波形Sl泄漏、S2泄漏呈現圖8(b)所示的波形。為了抵消這種泄漏輸出，需要使各調節用振動臂125a、125b的相位成為圖8(c)所示的相位T1、T2。為此，需要使驅動用振動臂22a、22b和調節用振動臂 125a、125b成為相同相位。如上所述，這種泄漏輸出的振動方向根據各振動臂的加工偏差所導致的最終形狀而變化。例如，在設計了截面為矩形的振動臂的情況下，由于基材即石英的蝕刻各向異性， 截面成為平行四邊形、梯形或者菱形，對泄漏輸出的振動方向造成影響。這里，發明人發現，當設驅動用振動臂22a、22b所具有的諧振頻率為fd、調節用振動臂125a、125b所具有的諧振頻率為ft時，根據fd與ft的關系，驅動用振動臂22a、22b的相位和調節用振動臂125a、125b的相位為同相或反相的關系如下那樣成立。即，發明人確認到，當fd < ft時，驅動用振動臂22a、22b的相位和調節用振動臂125a、125b的相位為反相，當fd > ft時，驅動用振動臂22a、22b的相位和調節用振動臂125a、125b的相位為同相。
接著，對基于上述各種振動臂的關系的振動陀螺元件11的泄漏輸出抑制調節方法的一例進行說明。首先，通過去除或附加調節用振動臂125a、125b上設置的膜體的一部分，或者切削調節用振動臂125a、125b的基板等，減少或增加調節用振動臂125a、125b的質量，從而改變諧振頻率，將驅動用振動臂22a、22b的諧振頻率fd與調節用振動臂125a、125b的諧振頻率ft的關系調節為適當關系。具體而言，例如通過照射激光對設于調節用振動臂125a、125b 的末端部的作為加寬部的施重部127a、127b的膜體149a、149b進行修整，或者通過蒸鍍或濺射附加與膜體149a、149b種類相同或種類不同的膜體，減少或增加施重部127a、127b的質量，從而改變諧振頻率，進行將fd與ft的相位關系調節為期望關系(fd < ft或fd > ft) 的相位調節。在進行了上述相位調節之后，接著進行泄漏輸出的抑制調節。具體而言，例如通過照射激光來去除調節用振動臂125a、125b上設置的調節用電極145a、145b的一部分，或者通過蒸鍍或濺射等附加電極用金屬，減少或增加電荷量，從而將泄漏輸出的影響抑制為最小限度。另外，該情況下，與上述第1實施方式的振動陀螺元件1同樣，優選調節用振動臂 125a、125b的調節用電極145a、145b與檢測用振動臂23a、23b的檢測電極(未圖示)電連接。另外，雖然在圖4中省略了圖示，但是，振動陀螺元件11的各種電極的結構可以依據上述第1實施方式的振動陀螺元件1的電極結構。如上所述，在本實施方式的泄漏輸出抑制調節步驟中，首先，將驅動用振動臂22a、 22b的諧振頻率fd和調節用振動臂125a、125b的諧振頻率ft調節為適當關系，然后，去除或附加調節用振動臂125a、125b的調節用電極145a、145b的一部分，改變電荷量，從而對泄漏輸出進行微調。另外，例如，在結構為調節用振動臂沒有作為加寬部的施重部的振動陀螺元件的情況下，不進行上述2個階段的泄漏輸出抑制調節，可以通過去除或附加調節用振動臂上設置的調節用電極等膜體的一部分來進行泄漏輸出調節。在實施了泄漏輸出抑制調節之后，接著，如步驟S7所示，進行與IC芯片90 —起接合在封裝60上的振動陀螺元件11的頻率微調。可以通過如下方法進行頻率調節通過激光修整來去除振動陀螺元件11的電極的一部分而使其質量減少的方法、通過蒸鍍或濺射等對振動陀螺元件11附加質量的方法、或者改寫IC芯片90的數據的方法等。接著，如步驟S8所示，在封裝60的上側，隔著例如由鐵鎳合金等構成的密封圈69 進行縫焊，從而對例如金屬制的作為蓋體的蓋70進行接合，對收納了振動陀螺元件11和IC 芯片90的封裝60進行密封。并且，作為其他的蓋70的接合方法，可以隔著焊錫等金屬焊料將蓋70接合在封裝 60上，或者，還可以使用玻璃制的蓋70，利用低熔點玻璃等接合在封裝60上。在該密封工序中，根據需要，可以將由封裝60和蓋70形成的腔室密閉/密封為減壓空間或惰性氣體環境。例如，在將腔室內密閉密封為減壓空間的情況下，在將固態的密封材料設置在封裝60的未圖示的密封孔中的狀態下放入真空室內，減壓到規定的真空度并從密封孔排出從陀螺傳感器的內側出來的氣體，然后，使固態的密封材料熔融后固化，從而使密封孔密閉進行密封。作為密封材料的材料，優選其熔點溫度高于在外部安裝基板上安裝已完成的陀螺傳感器50時的回流焊溫度，例如，可以使用金和錫(Sn)的合金、或者金和鍺(Ge)的合金等。由此，能夠對在封裝60的凹部內接合的振動陀螺元件11和IC芯片90 進行氣密密封。接著，如步驟S9所示，進行將密封狀態下的陀螺傳感器投入規定溫度的爐內規定時間的烘焙處理。然后，如步驟SlO所示，進行電氣特性檢查和外觀檢查等的特性檢查，取出不合規格的不良品，結束一系列的陀螺傳感器制造工序。根據上述第3實施方式的制造方法，通過去除或附加振動陀螺元件11中設置的作為第2振動臂的調節用振動臂125a、125b的作為膜體的調節用電極145a、145b或膜體 149a、149b的一部分，進行用于抑制泄漏輸出的調節。由此，能夠抑制由于泄漏輸出的影響所引起的檢測靈敏度的低下，因此，能夠提供具有高靈敏度的作為傳感器單元的陀螺傳感器。
(第4實施方式)接著，對與上述第3實施方式的制造方法不同的陀螺傳感器制造方法的另一實施方式進行說明。圖9是示意地示出陀螺傳感器的另一實施方式(第4實施方式)的框圖。在圖9中，Sl是指來自設置在作為第1振動臂的檢測用振動臂的一個側面上的一對檢測電極(參照圖2和圖3)中的一個檢測電極的輸出，Tl是指來自設置在作為第2振動臂的調節用振動臂的一個側面上的一對調節用電極中的與上述檢測電極的輸出Sl對應的調節用電極的輸出，STl是指取得另一個檢測電極S2的輸出與另一個調節用電極T2的輸出之間的差動的輸出信號。另外，在本實施方式的陀螺傳感器制造方法中，除了振動陀螺元件的泄漏輸出抑制調節工序以外的工序與上述第3實施方式相同，因此省略說明。從未圖示的自激振蕩電路對振動陀螺元件的驅動電極施加驅動信號，激勵出振動陀螺元件的驅動用振動臂的屈曲振動模式。在一個檢測電極的輸出Sl處連接有由運算放大器Al、電阻器Rl和電容器Cl構成的電流檢測電路。由此，來自檢測電極的輸出Sl的電位由于運算放大器Al的假想接地而固定為基準電位。其結果，輸出Si的檢測電極檢測與對激勵屈曲振動模式的振動陀螺元件施加的角速度對應的檢測用振動臂的檢測信號。并且，在一個調節用電極的輸出Tl處連接有由運算放大器A2、電阻R2和電容器 C2構成的電流檢測電路。在該電流檢測電路中，通過改變電阻R2或電容器C2等電路元件的電路常數，能夠將泄漏輸出調節為較低。包含調低了泄漏輸出的輸出在內的上述2個電流檢測電路的輸出分別經由電阻器R3、R4，連接至由運算放大器A3和電阻器R6構成的放大器。該放大器是取得檢測電極的輸出Sl與調節用電極的輸出Tl之間的差動的放大器。取得來自該放大器的輸出與另一個檢測電極的輸出S2和另一個調節用電極的輸出T2之間的差動后的輸出信號STl分別經由電阻器R7、R8，連接至由運算放大器A4和電阻器R9構成的放大器。該放大器是取得調低了泄漏輸出的檢測電極的輸出Sl與輸出S2之間的差動的放大器。輸入到該放大器的信號減輕了由科里奧利力產生的振動模式成分以外的噪聲，該科里奧利力與對被勵振的振動陀螺元件施加的角速度成比例。而且，從該放大器輸出的信號被連接到AC放大器。根據如上所述的第4實施方式的制造方法，對構成陀螺傳感器的電路中的與來自一個調節用電極的輸出Tl連接的電流檢測電路的電路元件的電路常數進行調節，由此，能夠調節來自調節用電極的輸出Tl，以降低來自運算放大器A3的輸出。因此，不需要通過激光等修整調節用電極、或者通過濺射或蒸鍍附加調節用電極(膜體)的工序，因此，能夠以比較簡便的工序，制造抑制了泄漏輸出的靈敏度高的陀螺傳感器。并且，根據本實施方式的陀螺傳感器的制造方法，如上述第1實施方式的振動陀螺元件1那樣，也可以不連接作為第2振動臂的調節用振動臂25a、25b上設置的調節用電極和對應的檢測電極。由此，電極構造不復雜，發揮容易制造的效果。(變形例2)在上述第1實施方式的振動陀螺元件1中，說明了如下結構在作為第1振動臂的驅動用振動臂22a、22b和檢測用振動臂23a、23b從基部21的一個軸方向(Y軸方向)的兩端部起分別并行延伸的H型振動片(振動陀螺元件)中，從由基部21的另一個軸方向(X 軸方向)的兩端部起延伸的一對連接臂24a、24b各自的末端部起，作為第2振動臂的調節用振動臂25a、25b向驅動用振動臂22a、22b側并行延伸。不限于此，在使用石英作為振動陀螺元件的基材的情況下，第2振動臂只要沿著與石英的晶軸X(電氣軸)交叉的方向延伸即可，例如，可以與檢測用振動臂并行設置。圖10是示出在作為H型振動片的振動陀螺元件中、在檢測用振動臂側并行設置作為第2振動臂的調節用振動臂的振動陀螺元件的變形例2的示意平面圖。另外，關于本變形例的振動陀螺元件，除了調節用振動臂的延伸方向以外的結構與上述第1實施方式的振動陀螺元件1相同，因此，標注同一標號并省略說明。如圖10所示，變形例2的振動陀螺元件201是與上述第1實施方式的振動陀螺元件1結構相同的H型振動片，具有基部21、以及從基部21的一個軸方向(Y軸方向)的兩端部起分別并行延伸的作為第1振動臂的驅動用振動臂22a、22b和檢測用振動臂23a、23b。一對連接臂24a、24b分別從基部21的另一個軸方向(X軸方向)的兩端部起延伸， 作為第2振動臂的一對調節用振動臂175a、175b從各連接臂24a、24b的末端部起向與檢測用振動臂23a、23b的延伸方向并行的方向延伸。并且，雖然沒有圖示，但是，與上述第1實施方式的振動陀螺元件1的調節用振動臂25a、25b同樣，在調節用振動臂175a、175b上設有作為膜體的調節用電極，該調節用電極與檢測用振動臂23a、23b上設置的對應的檢測電極(未圖示)電連接。根據上述變形例2的振動陀螺元件201，對檢測用振動臂23a、23b的泄漏輸出進行調節的調節用振動臂175a、175b不在驅動用振動臂22a、22b側，而是在檢測用振動臂23a、 23b側并行設置。這樣，具有與檢測用振動臂23a、23b上設置的檢測電極電連接的調節用電極的調節用振動臂175a、175b與設有驅動電極的驅動用振動臂22a、22b分開設置而不相鄰，由此，能夠抑制由于驅動信號和檢測信號耦合而引起的檢測靈敏度的劣化。另外，在本變形例的振動陀螺元件201中，如上述變形例1的振動陀螺元件11那樣，在各檢測用振動臂23a、23b的末端部或各驅動用振動臂22a、22b的末端部設置寬度比其他部分大的作為加寬部的施重部，由此，能夠保持小型化并實現角速度的檢測靈敏度的提尚。(變形例3)接著，對上述第1實施方式的振動陀螺元件1、上述變形例1的振動陀螺元件11和變形例2的振動陀螺元件201以外的振動片的變形例進行說明。圖11是說明振動陀螺元件的變形例3的示意平面圖。如圖11所示，本變形例的振動陀螺元件211 —體地形成有位于中心部分的基部 121、從基部121的Y軸方向的兩端部的中央起沿著Y軸延伸的作為第1振動臂的檢測用振動臂123a、123b、以與檢測用振動臂123a、123b垂直的方式從基部121起沿著X軸延伸的一對連接臂124a、124b、從各連接臂124a、124b的末端側起與檢測用振動臂123a、123b并行地沿著Y軸延伸的作為第1振動臂的各一對驅動用振動臂122a、122b、122c、122d。進而，從基部121的Y軸方向的兩端部起，分別設有沿著與X軸交叉的方向延伸的作為第2振動臂的調節用振動臂225a 225d。在本變形例中，從在中間分別夾著從基部 121的Y軸方向的兩端部的中央起沿著Y軸延伸的一對檢測用振動臂123a和檢測用振動臂 123b的兩側起，設有沿著Y軸方向、即分別與檢測用振動臂123a和檢測用振動臂123b并行延伸的調節用振動臂225a、225c和調節用振動臂225b、225d。并且，雖然沒有圖示，但是，與上述第1實施方式的振動陀螺元件1同樣，在振動陀螺元件211中，在檢測用振動臂123a、123b上形成有檢測電極，在驅動用振動臂122a 122d上形成有驅動電極，在調節用振動臂225a 225d上設有例如與對應的檢測電極電連接的調節用電極等膜體。進而，在基部121的一個主面(圖中里側的面)設有連接電極112，該連接電極112 從設于檢測用振動臂123a、123b上的檢測電極和設于驅動用振動臂122a 122d上的驅動電極引出，用于與外部進行電連接。上述變形例3的振動陀螺元件211是根據其外形形狀而被稱為雙T型的振動片構造，相對于X軸方向的假想中心線和Y軸方向的假想中心線為對稱形狀。由此，通過隔著基部121的連接電極112實施伴有與外部基板電連接的接合，能夠平衡良好地進行支承，由此，能夠提高檢測靈敏度。而且，在2對驅動用振動臂122a 122d的內側區域內、且在中間夾著各檢測用振動臂123a、123b的兩側，具有作為第2振動臂的調節用振動臂，因此，具有不會增大外形尺寸的優點。在這種振動陀螺元件中，由于驅動時的左右驅動臂的平衡的微小偏差等，檢測臂在X軸方向上振動，該振動成為泄漏輸出，成為使靈敏度劣化的原因。為了減少對該檢測臂的泄漏輸出，以往，對驅動臂的施重部進行激光加工來調節平衡，但是，振動臂的耐久性可能劣化。與此相對，在上述變形例3的振動陀螺元件中，設置調節臂，直接對檢測臂施加用于抵消在檢測臂中產生的泄漏輸出的相反相位的輸出，或者在電路上施加該輸出，從而能夠減少泄漏輸出，因此，能夠提供抑制了由泄漏輸出導致的靈敏度劣化的振動陀螺元件 211。另外，在本變形例的振動陀螺元件211中，與上述變形例1的振動陀螺元件11同樣，在各檢測用振動臂123a、123b的末端部或各驅動用振動臂122a 122d的末端部設置寬度比其他部分大的作為加寬部的施重部，由此，能夠保持小型化并實現角速度的檢測靈敏度的提高。(第5實施方式)[電子設備]搭載了具有在上述實施方式和變形例中說明的作為第2振動臂的調節用振動臂 25a、25b、125a、125b、175a、175b、225a、225b、225c、225d 的作為振動片的振動陀螺元件 1、 11、201、211、以及具有這些振動陀螺元件的作為傳感器單元的陀螺傳感器50后的電子設備能夠實現小型化，并且，通過減少泄漏輸出，能夠實現靈敏度的提高。例如，圖12 (a)示出針對數字攝像機的應用例。數字攝像機240具有受像部241、 操作部242、語音輸入部243以及顯示單元1001。通過在這種數字攝像機240中搭載上述實施方式的振動陀螺元件1、11、201、211或作為傳感器單元的陀螺傳感器50，能夠使其具備所謂的抖動校正功能。并且，圖12(b)示出針對作為電子設備的便攜電話機的應用例，圖12(c)示出針對信息便攜終端(PDA :Personal Digital Assistants)的應用例。首先，圖12(b)所示的便攜電話機3000具有多個操作按鈕3001、滾動按鈕3002、 以及顯示單元1002。通過操作滾動按鈕3002，使顯示單元1002上顯示的畫面滾動。并且，圖12(c)所示的PDA 4000具有多個操作按鈕4001、電源開關4002、以及顯示單元1003。當操作電源開關4002時，在顯示單元1003上顯示地址薄或日程本這樣的各種信息。通過在這種便攜電話機3000或PDA 4000中搭載上述實施方式的振動陀螺元件1、 11、201、211或作為傳感器單元的陀螺傳感器50，能夠賦予各種功能。例如，在對圖12(b) 的便攜電話機3000賦予未圖示的照相機功能的情況下，與上述數字攝像機240同樣，能夠進行抖動校正。并且，在圖12(b)的便攜電話機3000或圖12(c)的PDA4000具有作為 GPS (Global Positioning System，全球定位系統)而廣泛公知的全球測位系統的情況下， 通過搭載上述實施方式的振動陀螺元件1、11、201、211或作為傳感器單元的陀螺傳感器 50，能夠在GPS中識別便攜電話機3000或PDA4000的位置或姿勢。另外，不限于圖12所示的電子設備，作為能夠應用具有本發明的振動片的傳感器單元(陀螺傳感器)的電子設備，可以列舉移動計算機、汽車導航裝置、電子記事本、計算器、工作站、視頻電話、POS終端、游戲機等。以上，具體說明了由發明人完成的本發明的實施方式，但是，本發明不限于上述實施方式，能夠在不脫離其主旨的范圍內進行各種變更。例如，在上述實施方式和變形例中，說明了使用石英作為振動片即振動陀螺元件的形成材料的例子，但是，也可以使用石英以外的壓電體材料。例如，可以使用氮化鋁 (AlN)、鈮酸鋰(LiNbO3)、鉭酸鋰(LiTaO3)、鋯鈦酸鉛(PZT)、四硼酸鋰(Li2B4O7)、硅酸鎵鑭 (La3Ga5SiO14)等氧化物基板、在玻璃基板上層疊氮化鋁或五氧化二鉭(Ta2O5)等壓電體材料而構成的層疊壓電基板、或者壓電陶瓷等。并且，可以使用壓電體材料以外的材料形成振動片。例如，可以使用硅半導體材料等形成振動片。并且，振動片的振動(驅動)方式不限于壓電驅動。除了使用壓電基板的電壓驅動型以外，在使用靜電力的靜電驅動型、利用磁力的洛倫茲驅動型等的振動片中，也能夠發揮本發明的結構及其效果。并且，在上述變形例1中，說明了如下例子在作為第2振動臂的調節用振動臂 125a、125b的自由端側的末端設置作為加寬部的施重部127a、127b，擴寬用于抑制泄漏輸出的調節幅度。不限于此，通過在作為第1振動臂的驅動用振動臂或檢測用振動臂的自由端側的末端設置作為加寬部的施重部，能夠抑制振動片(振動陀螺元件)的外形尺寸的增大，并降低諧振頻率等，能夠實現小型化和高靈敏度化。
權利要求
1.一種振動片，其特征在于，該振動片具有基部；從所述基部起延伸的第1振動臂和第2振動臂；以及設于所述第2振動臂的調節部，所述第2振動臂的輸出信號與所述第1振動臂的泄漏振動的輸出信號相位相反。
2.根據權利要求1所述的振動片，其特征在于，在所述第1振動臂上設有被施加驅動電壓的驅動電極、以及以電的方式對根據在所述第1振動臂的驅動時被施加的物理量而產生的振動進行檢測的檢測電極。
3.根據權利要求1所述的振動片，其特征在于， 在所述調節部上設有金屬膜，所述金屬膜與所述檢測電極電連接。
4.根據權利要求1所述的振動片，其特征在于，所述基部、所述第1振動臂以及所述第2振動臂由壓電體材料形成， 所述第2振動臂沿著與所述壓電體材料的極化軸交叉的方向延伸。
5.根據權利要求1所述的振動片，其特征在于，所述第1振動臂包括從所述基部的一端起延伸的驅動用振動臂、以及從所述基部的另一端起延伸的檢測用振動臂。
6.根據權利要求5所述的振動片，其特征在于， 所述第2振動臂向所述檢測用振動臂側延伸。
7.根據權利要求1所述的振動片，其特征在于，在所述第2振動臂的末端部具有設有所述調節部的加寬部。
8.根據權利要求1所述的振動片，其特征在于， 所述第2振動臂的長度比所述第1振動臂的長度短。
9.一種傳感器單元，其特征在于，該傳感器單元具有 權利要求1所述的振動片；電子部件，其具有對所述第1振動臂進行勵振的驅動電路和對在所述第1振動臂中產生的檢測信號進行檢測的檢測電路；以及封裝，其收納所述振動片和所述電子部件。
10.一種電子設備，其特征在于，該電子設備具有權利要求1所述的振動片。
11.一種振動片的制造方法，其特征在于，該振動片的制造方法具有以下步驟 第1步驟，形成基部以及從該基部起延伸的第1振動臂和第2振動臂；第2步驟，在所述第2振動臂上形成調節部； 第3步驟，測定所述第1振動臂的泄漏振動的輸出信號；以及第4步驟，通過去除或附加所述第2振動臂的所述調節部的一部分，將所述第2振動臂的輸出信號調節成與所述泄漏振動的輸出信號相位相反。
12.根據權利要求11所述的振動片的制造方法，其特征在于， 該振動片的制造方法還具有調節所述第2振動臂的頻率的步驟。
13.—種傳感器單元的制造方法，其特征在于，該傳感器單元的制造方法具有以下步驟第1步驟，形成基部以及從該基部起延伸的第1振動臂和第2振動臂； 第2步驟，在所述第2振動臂上形成調節用電極； 第3步驟，連接所述調節用電極與包含電路元件的檢測電路； 第4步驟，輸出所述第1振動臂的泄漏振動的輸出信號與所述第2振動臂的輸出信號之間的差動信號；以及第5步驟，通過變更所述電路元件的常數，校正所述差動信號。
全文摘要
提供能夠進行泄漏輸出的抑制調節的振動片、使用該振動片的傳感器單元及其制造方法、以及搭載了這些振動片或傳感器單元的電子設備。振動陀螺元件(11)具有基部(21)、以及從基部(21)的Y軸方向的兩端部起分別延伸的一對驅動用振動臂(22a、22b)和一對檢測用振動臂(23a、23b)。并且，從由基部(21)的X軸方向的兩端部起分別延伸的連接臂(24a、24b)各自的末端部起，設有與驅動用振動臂(22a、22b)并行延伸的調節用振動臂(125a、125b)。在各調節用振動臂(125a、125b)的末端側具有作為加寬部的施重部(127a、127b)。在各調節用振動臂(125a、125b)的主面設有用于對振動陀螺元件(11)的泄漏輸出進行調節的作為膜體的調節用電極(145a、145b)。
文檔編號H01L41/08GK102478401SQ20111036182
公開日2012年5月30日 申請日期2011年11月15日 優先權日2010年11月24日
發明者小倉誠一郎, 菊池尊行 申請人:精工愛普生株式會社