センサー素子、センサー素子の製造方法、センサーデバイスおよび電子機器
【課題】簡単かつ確実に、優れた検出感度を発揮することができるセンサー素子、センサー素子の製造方法およびセンサーデバイスを提供すること、また、かかるセンサーデバイスを備える信頼性の高い電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明のセンサー素子は、通電により駆動振動する駆動用振動腕２２１、２２２と、駆動用振動腕２２１、２２２の駆動振動に伴って振動する調整用振動腕２４１、２４２と、駆動用振動腕２２１、２２２に加えられた物理量に応じて電荷を出力する検出用電極と、調整用振動腕２４１、２４２に設けられ、検出用電極に電気的に接続され、調整用振動腕２４１、２４２の振動に伴って電荷を出力する第１電極と、調整用振動腕２４１、２４２に設けられ、１対の検出用電極に電気的に接続され、調整用振動腕２４１、２４２の振動に伴って、第１電極とは逆極性となる電荷を出力する１対の第２電極とを有する。
【解決手段】本発明のセンサー素子は、通電により駆動振動する駆動用振動腕２２１、２２２と、駆動用振動腕２２１、２２２の駆動振動に伴って振動する調整用振動腕２４１、２４２と、駆動用振動腕２２１、２２２に加えられた物理量に応じて電荷を出力する検出用電極と、調整用振動腕２４１、２４２に設けられ、検出用電極に電気的に接続され、調整用振動腕２４１、２４２の振動に伴って電荷を出力する第１電極と、調整用振動腕２４１、２４２に設けられ、１対の検出用電極に電気的に接続され、調整用振動腕２４１、２４２の振動に伴って、第１電極とは逆極性となる電荷を出力する１対の第２電極とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサー素子、センサー素子の製造方法、センサーデバイスおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
センサー素子としては、例えば、車両における車体制御、カーナビゲーションシステムの自車位置検出、デジタルカメラやビデオカメラ等の振動制御補正（いわゆる手ぶれ補正）等に用いられ、角速度、加速度等の物理量を検出する角速度センサー（振動ジャイロセンサー）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、特許文献に記載の角速度センサーは、２つのアームと、この２つのアームの一端同士を接続する接続部とで構成された音叉を有する。また、特許文献１に記載の角速度センサーでは、音叉が非圧電体材料で構成されており、各アームには、１対の電極間に圧電薄膜が介挿されてなる駆動部および検出部がそれぞれ設けられている。
【０００３】
このような特許文献１に記載の角速度センサーでは、駆動部の１対の電極間に電圧を印加することにより、アームを屈曲振動（駆動）させる。そして、その駆動状態で、アームがその延出方向に沿った軸線まわりの角速度を受けると、コリオリ力により、アームが前述した駆動方向と直交する方向に撓み、その撓み量に応じた電荷が検出部の１対の電極から検出される。その検出された電荷に基づいて、角速度を検出することができる。
【０００４】
ところで、前述したような２つのアームを有する音叉は一般に基板をエッチング加工することにより形成される。その際、その基板のエッチング異方性や加工プロセスのばらつき等により、音叉の寸法を設計通りとすることが難しい。そのため、音叉が意図しない形状となり、アームが角速度を受けていない状態でも、アームが駆動方向と異なる方向にアームが撓んでしまう場合がある。このようなアームの撓みに伴う検出部の１対の電極から生じた電荷を検出してしまうと、検出感度の低下を招くこととなる。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の角速度センサーでは、検出部の１対の電極のうちの一方の電極を部分的に除去することにより、アームが角速度を受けていない状態における検出部の１対の電極から出力される電荷量を調整している。
しかし、特許文献１に記載の角速度センサーでは、検出部の１対の電極から出力される電荷量の調整幅が小さく、その結果、所望の調整を行うことができない場合があるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、簡単かつ確実に、優れた検出感度を発揮することができるセンサー素子、センサー素子の製造方法およびセンサーデバイスを提供すること、また、かかるセンサーデバイスを備える信頼性の高い電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明のセンサー素子は、基部と、
前記基部から延出され、駆動振動する駆動用振動腕と、
前記基部から延出され、前記駆動用振動腕の駆動振動に伴って振動する振動腕と、
前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて信号を出力する検出用電極を含む検出部と、
前記振動腕に設けられ、前記検出用電極に電気的に接続され、前記振動腕の振動に伴って電荷を発生する第１電極と、
前記振動腕に設けられ、前記検出用電極に電気的に接続され、前記振動腕の振動に伴って前記第１電極から発生する電荷とは逆極性の電荷を発生する第２電極とを有することを特徴とする。
このように構成されたセンサー素子によれば、検出用電極に発生する電荷量に、第１電極に発生する電荷と第２電極に発生する電荷との差分を加算した値をセンサー出力として出力することができる。
【０００９】
そして、第１電極または第２電極の一部または全部を除去することにより、第１電極または第２電極に発生する電荷量を小さくし、センサー出力を調整することができる。具体的には、センサー素子に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力が所望の基準値（例えばゼロ）となるように、センサー出力を調整（補正）することができる。
特に、第１電極および第２電極が互いに逆極性となる電荷を発生するので、センサー素子に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力が所望の基準値に対して大きい場合であっても小さい場合であっても、第１電極および第２電極のうちのいずれかの電極を選択して一部または全部を除去することにより、センサー素子に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力を所望の基準値に調整することができる。
【００１０】
また、１対の第１電極および１対の第２電極がそれぞれ駆動用振動腕とは別体の振動腕に設けられているので、１対の第１電極および１対の第２電極を駆動用振動腕に設けた構成に比し、第１電極および第２電極の電極面積を大きくすることができる。そのため、センサー出力の調整幅を大きくすることができる。
さらに、１対の第１電極および１対の第２電極がともに１つの振動腕に設けられているので、１対の第１電極および１対の第２電極を別々の振動腕に設けた構成に比し、小型化を図ることができる。
【００１１】
［適用例２］
本発明のセンサー素子では、前記第１電極からの電荷および前記第２電極からの電荷を加算したものは、前記駆動用振動腕に物理量が加わっていないときに前記検出用電極から発生する電荷と逆極性であることが好ましい。
これにより、センサー素子に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力が所望の基準値（例えばゼロ）となるように、センサー出力を調整（補正）することができる。
【００１２】
［適用例３］
本発明のセンサー素子では、前記振動腕は、第１面、該第１面と反対側の第２面、および前記第１面と前記第２面とを連結する１対の側面を有し、
前記第１電極は、前記振動腕の延在方向に沿って、前記第１面および前記第２面に設けられている第１主面電極と、一方の前記側面に設けられている第１側面電極と、を含み、
前記第２電極は、前記振動腕の延在方向に沿って、前記第１面および前記第２面に前記第１電極に並んで配置されている第２主面電極と、他方の前記側面に設けられている第２側面電極と、を含むことが好ましい。
これにより、センサー素子に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力が所望の基準値（例えばゼロ）となるように、センサー出力を調整（補正）することができる。
【００１３】
［適用例４］
本発明のセンサー素子では、前記振動腕の先端部には、質量調整部が設けられていることが好ましい。
これにより、振動腕の共振周波数を調整することができる。そのため、振動腕の共振周波数を駆動用振動腕の駆動振動の周波数に近づけ、駆動用振動腕の駆動振動に伴う振動腕の振動の振幅を大きくし、それに伴って、１対の第１電極間および１対の第２電極間の電位差を大きくすることができる。その結果、センサー出力の調整幅を大きくすることができる。
【００１４】
［適用例５］
本発明のセンサー素子では、前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方は、前記振動腕の延出方向に沿って設けられている共通部と、前記共通部から分岐している複数の分岐部とを備えることが好ましい。
これにより、第１電極または第２電極の複数の分岐部のうちの少なくとも１つの分岐部の途中、または、共通部の途中を切断することにより、１対の第１電極間または１対の第２電極間の電位差を小さくし、センサー出力を調整することができる。
特に、複数の分岐部が共通部から分岐しているので、任意の分岐部を切断しても、その他の分岐部を検出用電極に対して電気的に接続された状態を維持することができる。
【００１５】
［適用例６］
本発明のセンサー素子では、前記複数の分岐部は、電極幅が前記共通部側よりも先端側の方が大きいことが好ましい。
これにより、調整前（共通部または分岐部の途中を切断する前）の第１電極および第２電極の電極面積をそれぞれ大きく確保し、共通部または分岐部の途中の切断によるセンサー出力の調整幅を大きくするとともに、分岐部の途中を比較的簡単に切断することができる。
【００１６】
［適用例７］
本発明のセンサー素子では、前記分岐部は、前記共通部の前記延出方向に対して傾斜していることが好ましい。
これにより、分岐部の途中を簡単に切断することができる。
［適用例８］
本発明のセンサー素子では、前記振動腕は、前記延出方向に沿って設けられている溝部を有し、
前記分岐部の少なくとも一部は、前記溝部の壁面に設けられていることが好ましい。
これにより、振動腕が圧電体材料で構成されている場合、１対の第１電極間および１対の第２電極間の電位差を大きくすることができる。そのため、センサー出力の調整幅を大きくすることができる。
【００１７】
［適用例９］
本発明のセンサー素子では、前記基部から延出され、前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて振動する検出用振動腕を有し、
前記検出用電極は、前記検出用振動腕に設けられていることが好ましい。
これにより、検出用電極の電極面積を大きくすることができる。そのため、センサー素子の検出感度を向上させることができる。
【００１８】
［適用例１０］
本発明のセンサー素子の製造方法は、
前記センサー素子は、
基部と、
前記基部から延出され、駆動振動する駆動用振動腕と、
前記基部から延出され、前記駆動用振動腕の駆動振動に伴って振動する振動腕と、
前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて信号を出力する検出用電極を含む検出部と、
前記振動腕に設けられ、前記検出用電極に電気的に接続され、前記振動腕の振動に伴って電荷を発生する第１電極と、
前記振動腕に設けられ、前記検出用電極に電気的に接続され、前記振動腕の振動に伴って前記第１電極から発生する電荷とは逆極性の電荷を発生する第２電極と、を備えており、
前記第１電極または前記第２電極の一部または全部を除去することにより、前記第１電極または前記第２電極に発生する電荷量を調整する電荷調整工程とを有することを特徴とする。
このようなセンサー素子の製造方法によれば、簡単かつ確実に、優れた検出感度を発揮することができるセンサー素子を得ることができる。
【００１９】
［適用例１１］
本発明のセンサー素子の製造方法では、前記電荷調整工程前に、前記駆動用振動腕を通電により振動させた状態で前記検出用電極に発生する電荷を測定する工程と、その測定結果に基づいて前記振動腕の共振周波数を調整する工程とを有することが好ましい。
これにより、簡単かつ確実に、優れた検出感度を発揮することができるセンサー素子を得ることができる。
【００２０】
［適用例１２］
本発明のセンサーデバイスでは、本発明のセンサー素子と、
前記センサー素子を駆動させる回路、および、前記検出部からの出力を検出する回路を有することが好ましい。
これにより、安価で、優れた検出感度を有するセンサーデバイスを提供することができる。
［適用例１３］
本発明の電子機器は、本発明のセンサー素子を有することを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセンサーデバイス（電子デバイス）の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１に示すセンサーデバイスの平面図である。
【図３】図１に示すセンサーデバイスに備えられたセンサー素子を示す平面図である。
【図４】（ａ）は、図３に示すセンサー素子の駆動用振動腕を示す拡大平面図、（ｂ）は、（ａ）に示す駆動用振動腕の断面図である。
【図５】（ａ）は、図３に示すセンサー素子の検出用振動腕を示す拡大平面図、（ｂ）は、（ａ）に示す検出用振動腕の断面図である。
【図６】（ａ）は、図３に示すセンサー素子の調整用振動腕を示す拡大平面図、（ｂ）は、（ａ）に示す調整用振動腕の断面図である。
【図７】図３に示すセンサー素子における検出用電極、第１の調整用電極および第２の調整用電極の接続状態を示す図である。
【図８】図３に示すセンサー素子の動作を説明するための図である。
【図９】（ａ）は、図５に示す検出用電極の漏れ出力を示す図、（ｂ）は、図６および図７に示す調整用電極の出力を示す図である。
【図１０】図３に示すセンサー素子の特性調整方法の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図３に示すセンサー素子の特徴調整方法の一例を説明するための図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るセンサー素子の調整用振動腕を示す拡大平面図である。
【図１３】図１２に示すセンサー素子の特徴調整方法の一例を説明するための図である。
【図１４】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図１５】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明のセンサー素子、センサー素子の特性調整方法、センサーデバイスおよび電子機器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＞
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るセンサーデバイス（電子デバイス）の概略構成を示す模式的断面図、図２は、図１に示すセンサーデバイスの平面図、図３は、図１に示すセンサーデバイスに備えられたセンサー素子を示す平面図、図４（ａ）は、図３に示すセンサー素子の駆動用振動腕を示す拡大平面図、図４（ｂ）は、（ａ）に示す駆動用振動腕の断面図、図５（ａ）は、図３に示すセンサー素子の検出用振動腕を示す拡大平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す検出用振動腕の断面図、図６（ａ）は、図３に示すセンサー素子の調整用振動腕を示す拡大平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す調整用振動腕の断面図、図７は、図３に示すセンサー素子における検出用電極、第１の調整用電極および第２の調整用電極の接続状態を示す図、図８は、図３に示すセンサー素子の動作を説明するための図、図９（ａ）は、図５に示す検出用電極の漏れ出力を示す図、図９（ｂ）は、図６および図７に示す調整用電極の出力を示す図である。
なお、以下では、説明の便宜上、図１〜７において、互いに直交する３つの軸として、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を図示しており、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」という。また、＋ｚ軸側を「上」、−ｚ軸側を「下」ともいう。
【００２３】
（センサーデバイス）
図１および図２に示すセンサーデバイス１は、物理量として角速度を検出するジャイロセンサーである。
このようなセンサーデバイス１は、例えば、撮像機器の手ぶれ補正や、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星信号を用いた移動体ナビケーションシステムにおける車両などの姿勢検出、姿勢制御等に用いることができる。
このセンサーデバイス１は、図１および図２に示すように、センサー素子２と、ＩＣチップ３と、センサー素子２およびＩＣチップ３を収納するパッケージ４とを有する。
以下、センサーデバイス１を構成する各部を順次説明する。
【００２４】
［センサー素子２］
センサー素子２は、１つの軸まわりの角速度を検出するジャイロセンサー素子である。
このセンサー素子２は、図３に示すように、基部２１と、１対の駆動用振動腕２２１、２２２と、１対の検出用振動腕２３１、２３２と、１対の調整用振動腕（振動腕）２４１、２４２と、支持部２５と、４つの連結部２６１、２６２、２６３、２６４と、駆動用電極群５１、５２と、検出用電極群５３、５４と、調整用電極群５５、５６とを有している。
【００２５】
本実施形態では、基部２１、１対の駆動用振動腕２２１、２２２、１対の検出用振動腕２３１、２３２、１対の調整用振動腕２４１、２４２、支持部２５および４つの連結部２６１、２６２、２６３、２６４は、圧電体材料で一体的に形成されている。このような圧電体材料としては、特に限定されないが、水晶を用いるのが好ましい。これにより、センサー素子１の特性を優れたものとすることができる。
【００２６】
水晶は、互いに直交するＸ軸（電気軸）、Ｙ軸（機械軸）およびＺ軸（光学軸）を有する。基部２１、１対の駆動用振動腕２２１、２２２、１対の検出用振動腕２３１、２３２、１対の調整用振動腕２４１、２４２、支持部２５および４つの連結部２６１、２６２、２６３、２６４は、例えば、Ｚ軸が厚さ方向に存在するとともにＸ軸およびＹ軸に平行な板面を有する水晶で構成された基板をエッチング加工することにより形成することができる。かかる基板の厚さは、センサー素子２の発振周波数（共振周波数）、外形サイズ、加工性等に応じて適宜設定される。なお、以下では、基部２１、１対の駆動用振動腕２２１、２２２、１対の検出用振動腕２３１、２３２、１対の調整用振動腕２４１、２４２、支持部２５および４つの連結部２６１、２６２、２６３、２６４が水晶で一体的に構成されている場合を例に説明する。
【００２７】
基部２１は、４つの連結部２６１、２６２、２６３、２６４を介して支持部２５に支持されている。４つの連結部２６１、２６２、２６３、２６４は、それぞれ、長尺形状をなし、一端が基部２１に連結され、他端が支持部２５に連結されている。
駆動用振動腕２２１、２２２は、それぞれ、基部２１からｙ軸方向（＋ｙ方向）に延出している。また、駆動用振動腕２２１、２２２は、それぞれ、水晶のＹ軸に沿って延在している。さらに、駆動用振動腕２２１、２２２の横断面は、それぞれ、ｘ軸に平行な１対の辺とｚ軸に平行な１対の辺とで構成された矩形をなしている。
【００２８】
そして、駆動用振動腕２２１には、駆動用電極群５１が設けられ、同様に、駆動用振動腕２２２には、駆動用電極群５２が設けられている。
以下、駆動用電極群５１について代表的に説明する。なお、駆動用電極群５２については、駆動用電極群５１と同様であるため、その説明を省略する。
駆動用電極群５１は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動用振動腕２２１の上面に設けられた駆動用電極５１１と、駆動用振動腕２２１の下面に設けられた駆動用電極５１２と、駆動用振動腕２２１の一方（図４中の左側）の側面に設けられた駆動用電極５１３と、駆動用振動腕２２１の他方（図４中の右側）の側面に設けられた駆動用電極５１４とで構成されている。
【００２９】
駆動用電極５１１および駆動用電極５１２は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。また、駆動用電極５１３および駆動用電極５１４は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。このような駆動用電極５１１、５１２は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ａに電気的に接続されている。また、駆動用電極５１３、５１４は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｂに電気的に接続されている。
【００３０】
検出用振動腕２３１、２３２は、それぞれ、基部２１からｙ軸方向（−ｙ方向）に延出している。また、検出用振動腕２３１、２３２は、それぞれ、水晶のＹ軸に沿って延在している。さらに、検出用振動腕２３１、２３２の横断面は、それぞれ、ｘ軸に平行な１対の辺とｚ軸に平行な１対の辺とで構成された矩形をなしている。
このような検出用振動腕２３１、２３２は、それぞれ、駆動用振動腕２２１、２２２に加えられた物理量に応じて振動するものである。
【００３１】
そして、検出用振動腕２３１には、検出用電極群５３が設けられ、同様に、検出用振動腕２３２には、検出用電極群５４が設けられている。このように駆動用振動腕２２１、２２２とは別体として設けられた検出用振動腕２３１、２３２に検出用電極群５３、５４を設けることにより、検出用電極群５３、５４の検出用電極の電極面積（電極として機能する部分の面積）を大きくすることができる。そのため、センサー素子１の検出感度を向上させることができる。
【００３２】
以下、検出用電極群５３について代表的に説明する。なお、検出用電極群５４については、検出用電極群５３と同様であるため、その説明を省略する。
検出用電極群５３は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、検出用振動腕２３１の上面に設けられた検出用電極５３１、５３２と、検出用振動腕２３１の下面に設けられた検出用電極５３３、５３４とで構成されている。ここで、検出用電極５３１、５３３は、それぞれ、検出用振動腕２３１の幅方向での一方側（図５中の左側）に設けられ、また、検出用電極５３２、５３４は、それぞれ、検出用振動腕２３１の幅方向での他方側（図５中の右側）に設けられている。
【００３３】
検出用電極５３１および検出用電極５３４は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。また、検出用電極５３２および検出用電極５３３は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。このような検出用電極５３１、５３４は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｃに電気的に接続されている。また、検出用電極５３２、５３３は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｅに電気的に接続されている。なお、検出用電極群５４は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｄ、５７ｆに電気的に接続されている。
調整用振動腕２４１、２４２は、それぞれ、基部２１からｙ軸方向（＋ｙ方向）に延出している。
【００３４】
本実施形態では、基部２１のｘ軸方向での両端部には、ｘ軸方向に沿って１対の腕部２１１、２１２が延出しており、調整用振動腕２４１は、一方の腕部２１１の先端部から延出し、調整用振動腕２４２は、他方の腕部２１２の先端部から延出している。これにより、調整用振動腕２４１、２４２を駆動用振動腕２２１、２２２の駆動振動に伴って効率的に振動させることができる。
【００３５】
また、調整用振動腕２４１、２４２は、それぞれ、水晶のＹ軸に沿って延在している。さらに、調整用振動腕２４１、２４２の横断面は、それぞれ、ｘ軸に平行な１対の辺とｚ軸に平行な１対の辺とで構成された矩形をなしている。すなわち、調整用振動腕２４１、２４１は、それぞれ、第１面（上面）、該第１面と反対側の第２面（下面）、および前記第１面と前記第２面とを連結する１対の側面を有する。
【００３６】
このような調整用振動腕２４１、２４２は、前述した駆動用振動腕２２１、２２２に対して平行となるように設けられている。すなわち、駆動用振動腕２２１、２２および調整用振動腕２４１、２４２は、互いに平行な方向に延在している。これにより、駆動用振動腕２２１、２２および調整用振動腕２４１、２４２等を水晶で構成した場合、駆動用振動腕２２１、２２および調整用振動腕２４１、２４２をそれぞれ水晶のＹ軸に沿って延在するように構成し、駆動用振動腕２２１、２２２を効率的に振動させるとともに、簡単な構成で調整用電極群５５、５６の１対の調整用電極間に電位差を生じさせることができる。
【００３７】
また、調整用振動腕２４１の先端部には、基端部よりも幅広に形成された質量部２４１１（錘部）が設けられている（図６（ａ）参照）。同様に、調整用振動腕２４２の先端部には、基端部よりも幅広に形成された質量部（錘部）が設けられている。これにより、調整用振動腕２４１、２４２の先端部の質量を大きくし、調整用振動腕２４１、２４２の固有振動数（共振周波数）を小さくしたり、調整用振動腕２４１、２４２の長さを抑えたりすることができる。
【００３８】
また、調整用振動腕２４１の先端部（質量部２４１１）には、必要に応じて一部または全部が除去され得る質量調整用膜２４１２（質量調整部）が設けられている（図６（ａ）参照）。同様に、調整用振動腕２４２の先端部（質量部）には、必要に応じて一部または全部が除去され得る質量調整用膜（質量調整部）が設けられている。
これにより、調整用振動腕２４１、２４２の共振周波数をそれぞれ調整することができる。そのため、調整用振動腕２４１、２４２の共振周波数をそれぞれ駆動用振動腕２２１、２２２の駆動振動の周波数に近づけ、駆動用振動腕２２１、２２２の駆動振動に伴う調整用振動腕２４１、２４２の振動の振幅を大きくし、それに伴って、調整用電極群５５、５６の１対の調整用電極間の電位差を大きくすることができる。その結果、後述するセンサー出力の調整幅を大きくすることができる。
【００３９】
このような質量調整用膜２４１２の構成材料としては、特に限定されないが、調整用振動腕２４１の質量の調整幅を大きくできるという観点から、調整用振動腕２４１の構成材料よりも比重の大きいものを用いるが好ましく、また、調整用電極群５５等と一括して形成して製造プロセスを簡単化できるという観点から、調整用電極群５５等と同様の構成材料（金属材料）を用いるのが好ましい。
そして、調整用振動腕２４１には、調整用電極群５５が設けられ、同様に、調整用振動腕２４２には、調整用電極群５６が設けられている。
【００４０】
以下、調整用電極群５５について代表的に説明する。なお、調整用電極群５６については、調整用電極群５５と同様であるため、その説明を省略する。
調整用電極群５５は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の調整用電極（第１電極）である調整用電極５５１、５５２、５５３と、第２の調整用電極（第２電極）である調整用電極５５４、５５５、５５６とで構成されている。
【００４１】
具体的に説明すると、調整用振動腕２４１の上面の幅方向での一方側（図６中の左側）には、調整用電極（第１主面電極）５５１が設けられ、調整用振動腕２４１の上面の幅方向での他方側（図６中の右側）には、調整用電極（第２主面電極）５５４が設けられている。
本実施形態では、調整用電極５５１、５５４は、それぞれ、調整用振動腕２４１の延出方向に沿って延在するとともに、互いに平行となるように設けられている。これにより、後述するセンサー出力の調整において、センサー素子１に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力が所望の基準値に対して大きい場合および小さい場合のいずれの場合に対しても、センサー出力の調整幅を大きくすることができる。
【００４２】
また、調整用振動腕２４１の下面の幅方向での一方側（図６中の左側）には、調整用電極（第１主面電極）５５２が設けられ、調整用振動腕２４１の下面の幅方向での他方側（図６中の右側）には、調整用電極（第２主面電極）５５５が設けられている。
本実施形態では、調整用電極５５２、５５５は、それぞれ、調整用振動腕２４１の延出方向に沿って延在し、互いに平行となるように設けられている。
【００４３】
また、調整用電極５５２は、平面視したときに、調整用電極５５１と重なるように形成されている。すなわち、調整用電極５５１および調整用電極５５２は、平面視したときに、互いの外形が一致するように形成されている。このように形成された調整用電極５５１および調整用電極５５２によれば、後述するように調整用電極５５１の一部を除去する際、その除去される部分に対応する調整用電極５５２の部分も同時に除去することができる。なお、同様に、調整用電極５５４および調整用電極５５５は、平面視したときに、互いの外形が一致するように形成されている。
【００４４】
また、調整用振動腕２４１の一方（図６中の左側）の側面には、調整用電極（第１側面電極）５５３が設けられ、調整用振動腕２４１の他方の（図６中の右側）の側面には、調整用電極（第２側面電極）５５６が設けられている。
ここで、調整用電極５５３（第１の調整用電極）は、調整用電極５５１（第１の調整用電極）と対をなすとともに、調整用電極５５２（第１の調整用電極）と対をなす共通電極として機能するものである。同様に、調整用電極５５６（第２の調整用電極）は、調整用電極５５４（第２の調整用電極）と対をなすとともに、調整用電極５５５（第２の調整用電極）と対をなす共通電極として機能するものである。
【００４５】
なお、調整用電極５５３は、調整用振動腕２４１の上面側と下面側とで分割され、調整用電極５５１、５５２に対して別々に対をなす２つの電極で構成されていてもよい。同様に、調整用電極５５６は、調整用振動腕２４１の上面側と下面側とで分割され、調整用電極５５４、５５５に対して別々に対をなす２つの電極で構成されていてもよい。
調整用電極５５１および調整用電極５５２は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。また、調整用電極５５４および調整用電極５５５は、互いに同電位となるように電気的に接続されている。そして、調整用電極５５１、５５２、５５６は、図示しない配線を介して、前述した検出用電極５３１、５３４とともに、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｃに電気的に接続されている。また、調整用電極５５３、５５４、５５５は、図示しない配線を介して、前述した検出用電極５３２、５３３とともに、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｅに電気的に接続されている。なお、調整用電極群５６は、図示しない配線を介して、検出用電極群５４とともに、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｄ、５７ｆに電気的に接続されている。
【００４６】
このように、調整用電極５５１〜５５３および調整用電極５５４〜５５６が互いに逆極性となるように検出用電極５３１〜５３４に電気的に接続されている。
このような調整用電極５５１〜５５６を有するセンサー素子１では、図７に示すように、検出用電極５３１、５３４に発生する電荷に、調整用電極５５１、５５２と調整用電極５５６に発生する電荷を加算した値をセンサー出力として端子５７ｃから出力し、検出用電極５３２、５３３に発生する電荷に、調整用電極５５３と調整用電極５５４、５５５に発生する電荷を加算した値をセンサー出力（以下、単に「センサー出力」ともいう）として端子５７ｅから出力することができる。
【００４７】
調整用電極５５１、５５２と調整用電極５５６は逆極性で接続されており、互いに発生した電荷を打ち消すようになっている。また、調整用電極５５３と調整用電極５５４、５５５は逆極性で接続されており、互いに発生した電荷を打ち消すようになっている。
そして、調整用電極５５１、５５２の一部または全部を除去することにより、調整用電極５５１、５５２と調整用電極５５３に発生する電荷量を小さくすることができる。これにより、調整用電極５５１、５５２と調整用電極５５３に発生する電荷量と、調整用電極５５６と調整用電極５５４、５５５に発生する電荷量の間に差異が生じる。その差分の電荷量が、センサー出力を調整する信号（調整信号）となる。なお、ここで出力される調整信号の極性は、調整用電極５５６と調整用電極５５４、５５５のものとなる。
【００４８】
また、調整用電極５５４、５５５の一部または全部を除去することにより、調整用電極５５４、５５５と調整用電極５５６に発生する電荷量を小さくすることができる。これにより、調整用電極５５４、５５４と調整用電極５５６に発生する電荷量と、調整用電極５５１、５５２と調整用電極５５３に発生する電荷量の間に差異が生じる。その差分の電荷量が、センサー出力を調整する信号（調整信号）となる。なお、ここで出力される調整信号の極性は、調整用電極５５１、５５２と調整用電極５５３のものとなる。
【００４９】
具体的には、例えば、センサー素子１に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力（以下、「ゼロ点出力」ともいう）がゼロとなるように、センサー出力を調整（補正）することができる。
特に、調整用電極５５１〜５５３および調整用電極５５４〜５５６が互いに逆極性となるように検出用電極５３１〜５３４に電気的に接続されているので、センサー素子２に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力が所望の基準値に対して大きい場合であっても小さい場合であっても、調整用電極５５１、５５２および調整用電極５５４、５５５のうちのいずれかの調整用電極を選択して一部または全部を除去することにより、センサー素子２に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力を所望の基準値に調整することができる。
【００５０】
このように構成されたセンサー素子２では、端子５７ａと端子５７ｂとの間に駆動信号が印加されることにより、図８に示すように、駆動用振動腕２２１と駆動用振動腕２２２とが互いに接近・離間するように屈曲振動（駆動振動）する。すなわち、駆動用振動腕２２１が図８に示す矢印Ａ１の方向に屈曲するとともに駆動用振動腕２２２が図８に示す矢印Ａ２の方向に屈曲する状態と、駆動用振動腕２２１が図８に示す矢印Ｂ１の方向に屈曲するとともに駆動用振動腕２２２が図８に示す矢印Ｂ２の方向に屈曲する状態とを交互に繰り返す。
【００５１】
このように駆動用振動腕２２１、２２２を駆動振動させた状態で、センサー素子２にｙ軸まわりの角速度ωが加わると、駆動用振動腕２２１、２２２は、コリオリ力により、ｚ軸方向に互いに反対側に屈曲振動する。これに伴い、検出用振動腕２３１、２３２は、ｚ軸方向に互いに反対側に屈曲振動（検出振動）する。すなわち、検出用振動腕２３１が図８に示す矢印Ｃ１の方向に屈曲するとともに検出用振動腕２３２が図８に示す矢印Ｃ２の方向に屈曲する状態と、検出用振動腕２３１が図８に示す矢印Ｄ１の方向に屈曲するとともに検出用振動腕２３２が図８に示す矢印Ｄ２の方向に屈曲する状態とを交互に繰り返す。
【００５２】
このような検出用振動腕２３１、２３２の検出振動により検出用電極群５３、５４に生じた電荷を検出することにより、センサー素子２に加わった角速度ωを求めることができる。
このとき、調整用振動腕２４１、２４２も駆動用振動腕２２１、２２２の駆動振動に伴って互いに接近・離間する方向に屈曲振動する。
【００５３】
かかるセンサー素子１では、例えば製造時のバラツキにより駆動用振動腕２２１、２２２の横断面形状が設計通りとならない場合、センサー素子１に物理量を加えずに駆動用振動腕２２１、２２４を通電により振動させた状態において、図９（ａ）に示すように、検出用電極５３１、５３４および検出用電極５３２、５３３に漏れ出力Ｓとなる電荷が生じる。
【００５４】
また、センサー素子１では、センサー素子１に物理量が加えられているか否かにかかわらず駆動用振動腕２２１、２２４の駆動振動に伴って、図９（ｂ）に示すように、調整用電極５５１、５５２と調整用電極５５３に調整用出力Ｔ１となる電荷が生じ、調整用電極５５４、５５５と調整用電極５５６に調整用出力Ｔ２となる電荷が生じる。
調整用出力Ｔ１および調整用出力Ｔ２は互いに逆極性（逆相）である。また、調整用出力Ｔ１と調整用出力Ｔ２との合計Ｔ１＋Ｔ２が漏れ出力Ｓを相殺することにより、センサー素子１のゼロ点出力をゼロとすることができる。
【００５５】
そこで、調整用出力Ｔ１と調整用出力Ｔ２との合計Ｔ１＋Ｔ２が漏れ出力Ｓを相殺するように、調整用電極５５１、５５２または調整用電極５５４、５５５の一部または全部を除去することにより、センサー出力を調整する。
すなわち、センサー素子１の製造方法は、調整用電極５５１、５５２または調整用電極５５４、５５５の一部または全部を除去することにより、調整用電極５５１、５５２または調整用電極５５４、５５５に発生する電荷量を調整する電荷調整工程とを有する。
【００５６】
ここで、電荷調整工程（センサー素子１の特性調整方法）について具体例を挙げて説明する。なお、以下では、検出用振動腕２３１および調整用振動腕２４１、２４３に関する特性調整について代表的に説明するが、検出用振動腕２３２および調整用振動腕２４２、２４４に関する特性調整についても同様である。
図１０は、図３に示すセンサー素子の特性調整方法の一例を示すフローチャート、図１１は、図３に示すセンサー素子の特徴調整方法の一例を説明するための図である。
【００５７】
センサー素子１の特性調整方法は、前述したセンサー素子１を用意し、センサー素子１の調整用電極５５１、５５２または調整用電極５５４、５５５の一部または全部を除去することにより、センサー素子１の特性を調整する。
前述したように漏れ出力Ｓが図９（ａ）に示すように生じるとともに調整用出力Ｔ１、Ｔ２が図９（ｂ）に示すように生じる場合、調整用電極５５１、５５２および調整用電極５５４、５５５のうち、調整用電極５５１、５５２を選択して一部を除去することにより、センサー素子１の特性を調整する。
【００５８】
なお、漏れ出力Ｓが図９（ａ）に示すものとは逆極性（逆相）となる場合には、調整用電極５５４、５５５を選択して一部を除去することにより、センサー素子１の特性を調整すればよい。また、一部を除去する調整用電極として、調整用電極５５１、５５２を選択するか、または調整用電極５５４、５５５を選択するかは、後述するステップＳ１の測定結果に基づいて判断すればよい。
【００５９】
以下、前述したように漏れ出力Ｓが図９（ａ）に示すように生じるとともに調整用出力Ｔ１、Ｔ２が図９（ｂ）に示すように生じる場合を代表して具体的に説明する。
かかる場合、具体的には、調整用電極５５１の一部または全部を除去することにより、センサー素子１の特性を調整する。なお、調整用電極５５２についても調整用電極５５１と同様に一部が除去されるが、以下では、調整用電極５５１について代表的に説明する。
【００６０】
かかる特性調整に際しては、駆動用振動腕２２１、２２２を通電により振動させた状態で、端子５７ｃに発生する電荷量を測定し、その測定結果に基づいて前記切断を行う。
より具体的に説明すると、図１０に示すように、まず、漏れ出力（ゼロ点出力）を測定する（ステップＳ１）。
そして、その測定結果に基づき、粗調整が必要か否かを判断する（ステップＳ２）。具体的には、ゼロ点出力が第１の設定値（例えば１００ｐＡ程度）以上である場合には、粗調整が必要である判断し、ゼロ点出力が第１の設定値未満である場合には、粗調整が必要でないと判断する。
【００６１】
粗調整が必要であると判断した場合、粗調整を行う（ステップＳ３）。具体的には、例えば、図１１（ａ）に示すように、調整用電極５５１の基端側の所定の位置および面積の部分を除去する。
ここで、除去される調整用電極５５１の位置および面積ごとに、その除去による調整用出力Ｔの減少量を実験や計算等により予め求めておくことにより、ステップＳ１で測定したゼロ点出力に基づいて、調整用電極５５１の除去する位置および面積を適切に決定することができる。
【００６２】
また、調整用電極５５１の除去は、特に限定されないが、例えば、レーザーを用いて行うことができる。
また、粗調整が必要であると判断した場合、必要に応じて、質量調整用膜２４１２の一部または全部を除去することにより、調整用振動腕２４１の共振周波数を調整する。すなわち、必要に応じて、電荷調整工程前に、駆動用振動腕２２１、２２２を通電により振動させた状態で検出用電極５３１〜５３４に発生する電荷を測定する工程と、その測定結果に基づいて調整用振動腕２４１、２４２の共振周波数を調整する工程とを有する。これにより、センサー出力の調整幅を大きくすることができる。なお、図１１（ａ）には、質量調整用膜２４１２の一部を除去することにより形成された質量調整用膜２４１２Ａが図示されている。
【００６３】
質量調整用膜２４１２の一部または全部の除去は、特に限定されないが、例えば、レーザーを用いて行うことができる。
かかる粗調整の後、再度、ステップＳ１に戻り、漏れ出力（ゼロ点出力）を測定する。そして、ゼロ点出力が第１の設定値未満となるまで、ゼロ点出力の測定と粗調整とが交互に繰り返されることとなる。
【００６４】
一方、粗調整が必要でないと判断した場合、ステップＳ１での測定結果に基づき、微調整が必要か否かを判断する（ステップＳ４）。具体的には、ゼロ点出力が第１の設定値よりも小さい第２の設定値（例えば１０ｐＡ程度）以上である場合には、微調整が必要である判断し、ゼロ点出力が第２の設定値未満である場合には、微調整が必要でないと判断する。
【００６５】
微調整が必要であると判断した場合、微調整を行う（ステップＳ５）。具体的には、例えば、図１１（ｂ）または図１１（ｃ）に示すように、調整用電極５５１の先端側の所定の位置および面積の部分を除去する。なお、図１１（ｂ）は、粗調整を行わずに微調整を行った場合を図示しており、図１１（ｃ）は、粗調整を行った後に微調整を行った場合を図示している。また、図１１（ｂ）、（ｃ）では、調整用電極５５１の幅方向での一部を残すように調整用電極５５１の一部を除去する場合を図示しているが、必要に応じて、調整用電極５５１の幅方向での全域に亘って除去、すなわち、調整用電極５５１の延在方向での途中を切断してもよい。これにより、一回の切断により調整用電極５５１の切断箇所よりも先端側の部分の電極としての機能を失わせることができる。
【００６６】
ここで、粗調整と同様、除去される調整用電極５５１の位置および面積ごとに、その除去による調整用出力Ｔの減少量を実験や計算等により予め求めておくことにより、ステップＳ１で測定したゼロ点出力に基づいて、調整用電極５５１の除去する位置および面積を適切に決定することができる。
かかる微調整の後、再度、ステップＳ１に戻り、漏れ出力（ゼロ点出力）を測定する。そして、ゼロ点出力が第２の設定値未満となるまで、ゼロ点出力の測定と微調整とが交互に繰り返されることとなる。
【００６７】
一方、微調整が必要でないと判断した場合、センサー素子１の特性調整を終了する。
以上説明したようなセンサー素子１の特性調整方法によれば、前述したような粗調整および微調整を必要に応じて任意に選択して行うことができるので、簡単かつ確実に、優れた検出感度を発揮することができる。
【００６８】
［ＩＣチップ３］
図１および図２に示すＩＣチップ３は、前述したセンサー素子２を駆動する機能と、センサー素子２からの出力（センサー出力）を検出する機能とを有する電子部品である。
このようなＩＣチップ３は、図示しないが、センサー素子２を駆動する駆動回路と、センサー素子２からの出力を検出する検出回路とを備える。
また、ＩＣチップ３には、複数の接続端子３１が設けられている。
【００６９】
（パッケージ４）
図１および図２に示すように、パッケージ４は、上方に開放する凹部を有するベース部材４１（ベース）と、このベース部材４１の凹部を覆うように設けられた蓋部材４２（リッド）とを備える。これにより、ベース部材４１と蓋部材４２との間には、センサー素子２およびＩＣチップ３が収納される内部空間が形成されている。
【００７０】
ベース部材４１は、平板状の板体４１１（板部）と、板体４１１の上面の外周部に接合された枠体４１２（枠部）とで構成されている。
このようなベース部材４１は、例えば、酸化アルニウム質焼結体、水晶、ガラス等で構成されている。
図１に示すように、ベース部材４１の上面（蓋部材４２に覆われる側の面）には、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等を含んで構成された接着剤のような接合部材８１により、前述したセンサー素子２の支持部２５が接合されている。これにより、センサー素子２がベース部材４１に対して支持・固定されている。
【００７１】
また、ベース部材４１の上面には、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等を含んで構成された接着剤のような接合部材８２により、前述したＩＣチップ３が接合されている。これにより、ＩＣチップ３がベース部材４１に対して支持・固定されている。
さらに、図１および図２に示すように、ベース部材４１の上面には、複数の内部端子７１および複数の内部端子７２が設けられている。
【００７２】
複数の内部端子７１には、例えばボンディングワイヤーで構成された配線を介して、前述したセンサー素子２の端子５７ａ〜５７ｆが電気的に接続されている。
この複数の内部端子７１は、図示しない配線を介して、複数の内部端子７２に電気的に接続されている。
また、複数の内部端子７２には、例えばボンディングワイヤーで構成された配線を介して、前述したＩＣチップ３の複数の接続端子３１が電気的に接続されている。
【００７３】
一方、図１に示すように、ベース部材４１の下面（パッケージ４の底面）には、センサーデバイス１が組み込まれる機器（外部機器）に実装される際に用いられる複数の外部端子７３が設けられている。
この複数の外部端子７３は、図示しない内部配線を介して、前述した内部端子７２に電気的に接続されている。これにより、ＩＣチップ３と複数の外部端子７３とが電気的に接続されている。
【００７４】
このような各内部端子７１、７２および各外部端子７３は、それぞれ、例えば、タングステン（Ｗ）等のメタライズ層にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）等の被膜をメッキ等により積層した金属被膜からなる。
このようなベース部材４１には、蓋部材４２が気密的に接合されている。これにより、パッケージ４内が気密封止されている。
【００７５】
この蓋部材４２は、例えば、ベース部材４１と同材料、または、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼等の金属で構成されている。
ベース部材４１と蓋部材４２との接合方法としては、特に限定されず、例えば、ろう材、硬化性樹脂等で構成された接着剤による接合方法、シーム溶接、レーザー溶接等の溶接方法等を用いることができる。
【００７６】
かかる接合は、減圧下または不活性ガス雰囲気下で行うことにより、パッケージ４内を減圧状態または不活性ガス封入状態に保持することができる。
以上説明したような第１実施形態に係るセンサーデバイス１に備えられたセンサー素子２によれば、簡単かつ確実に、優れた検出感度を発揮することができる。
また、前述したようなセンサー素子１を備えるセンサーデバイス１によれば、安価で、優れた検出感度を有する。
【００７７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図１２は、本発明の第２実施形態に係るセンサー素子の調整用振動腕を示す拡大平面図、図１３は、図１２に示すセンサー素子の特徴調整方法の一例を説明するための図である。
【００７８】
本実施形態に係るセンサー素子は、調整用振動腕の先端部の幅広部および質量調整用膜を省略するとともに、調整用振動腕の横断面形状、第１の調整用電極および第２の調整用電極の形状が異なる以外は、前述した第１実施形態に係るセンサー素子と同様である。
なお、以下の説明では、第２実施形態のセンサー素子に関し、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。
【００７９】
本実施形態のセンサー素子は、図１２に示す調整用振動腕２４１Ａを有する。なお、かかるセンサー素子は、図示しないが、前述した第１実施形態と同様、基部、１対の駆動用振動腕および１対の検出用振動腕を有し、また、かかる基部からは、調整用振動腕２４１Ａと対をなす調整用振動腕も延出している。
調整用振動腕２４１Ａの横断面は、Ｈ字状をなす。このような調整用振動腕２４１Ａの上面の幅方向での中央部には、ｙ軸方向に沿って形成された溝部２４１３が形成され、同様に、調整用振動腕２４１Ａの下面の幅方向での中央部には、ｙ軸方向に沿って形成された溝部２４１４が形成されている。
【００８０】
溝部２４１３、２４１４の横断面は、それぞれ、矩形をなし、調整用振動腕２４１Ａの側面に平行な壁面を有する。
このような調整用振動腕２４１Ａには、調整用電極群５５Ａが設けられている。
この調整用電極群５５Ａは、調整用振動腕２４１Ａの上面に設けられた調整用電極５５１Ａ、５５４Ａと、調整用振動腕２４１Ａの下面に設けられた調整用電極５５２Ａ、５５５Ａと、調整用振動腕２４１Ａの一方（図１２中の左側）の側面に設けられた調整用電極５５３と、調整用振動腕２４１Ａの他方（図１２中の右側）の側面に設けられた調整用電極５５４とで構成されている。
【００８１】
ここで、調整用電極５５１Ａは、調整用振動腕２４１Ａの上面の一方側（図１２中の左側）に設けられ、調整用電極５５４Ａは、調整用振動腕２４１Ａの上面の他方側（図１２中の右側）に設けられている。また、調整用電極５５２Ａは、調整用振動腕２４１Ａの下面の一方側（図１２中の左側）に設けられ、調整用電極５５５Ａは、調整用振動腕２４１Ａの下面の他方側（図１２中の右側）に設けられている。
【００８２】
そして、調整用電極５５１Ａ、５５２Ａおよび調整用電極５５４Ａ、５５５Ａは、平面視したときに、調整用振動腕２４１Ａの中心軸（中心を通り、かつ、ｙ軸方向に延びる線分）に対して対称となるように形成されている。
なお、調整用電極５５２Ａ、５５５Ａは、図示しないが、平面視したときに、調整用電極５５１Ａ、５５４Ａと一致する形状をなしていてもよいし、調整用電極５５１Ａ、５５４Ａと異なる形状をなしていてもよい。
【００８３】
以下、調整用電極５５１Ａについて詳述する。なお、調整用電極５５２Ａ、５５４Ａ、５５５Ａは、調整用電極５５１Ａと同様であるため、その説明を省略する。
調整用電極５５１Ａは、図１２（ａ）に示すように、共通部６０と、複数の分岐部６１とを備える。
共通部６０は、図示しない検出用電極に電気的に接続されている。
【００８４】
また、複数の分岐部６１は、共通部６０から分岐するとともに調整用振動腕２４１の延出方向に沿って並んで設けられている。
このような調整用電極５５１Ａは、複数の分岐部６１のうちの少なくとも１つの分岐部６１の途中、または、共通部６０の途中を切断することにより、調整用電極５５１Ａと調整用電極５５３との間の電位差を少なくし、センサー出力を調整することができる。
【００８５】
特に、複数の分岐部６１が共通部６０から分岐しているので、任意の分岐部６１を切断しても、その他の分岐部６１を共通部６０に対して電気的に接続した状態を維持することができる。すなわち、複数の分岐部６１のうちの任意の分岐部６１の分だけ調整用電極５５１Ａの電極面積を小さくすることができる。
しかも、複数の分岐部６１が調整用振動腕２４１Ａの延出方向に沿って並んで設けられているので、切断される分岐部６１の位置および数に応じて、センサー出力を簡単かつ高精度に調整することができる。
【００８６】
本実施形態では、共通部６０は、調整用振動腕２４１Ａの延出方向に沿って延在し、複数の分岐部６１は、共通部６０の長手方向での互いに異なる複数の部位から分岐している。これにより、調整用電極５５１Ａの構成を簡単化することができる。
本実施形態では、共通部６０は、図１２（ａ）に示すように、平面視したとき（ｚ軸方向からみたとき）、調整用振動腕２４１Ａの幅方向での中央部、すなわち溝部２４１３の底面に設けられている。また、共通部６０は、幅狭に形成されている。これにより、共通部６０の途中を比較的簡単に切断することができる。
【００８７】
また、各分岐部６１は、共通部６０側に幅狭に形成された幅狭部６２と、共通部６０とは反対側に幅広に形成された幅広部６３とを有する。このように各分岐部６１が幅広部６３を有することにより、調整前（共通部６０または分岐部６１の途中を切断する前）の調整用電極５５１の電極面積を大きく確保し、共通部６０または分岐部６１の途中の切断によるセンサー出力の調整幅を大きくすることができる。また、各分岐部６１が幅狭部６２を有することにより、分岐部６１の途中を比較的簡単に切断することができる。
【００８８】
また、複数の幅狭部６２は、互いに平行となるように設けられている。
また、複数の分岐部６１は、互いに等しい寸法となるように形成されている。また、複数の分岐部６１は、調整用振動腕２４１の延出方向、すなわちｙ軸方向に等ピッチで並んで設けられている。
また、各幅狭部６２は、調整用振動腕２４１Ａの溝部２４１３の底面に設けられている。これにより、各幅狭部６２をレーザーで容易に切断することができる。
【００８９】
特に、各幅狭部６２は、調整用振動腕２４１Ａの延出方向に対して傾斜する方向に延在している。これにより、レーザーで幅狭部６２を切断する際に、レーザーをｘ軸方向およびｙ軸方向のいずれの方向に走査しても、幅狭部６２を切断することができる。そのため、分岐部６１の途中を簡単に切断することができる。
特に、各分岐部６１の一部は、溝部２４１３の壁面（調整用振動腕２４１Ａの側面に平行な壁面）に設けられている。これにより、調整用電極５５１Ａ、および調整用電極５５３から出力される電荷を大きくすることができる。そのため、センサー出力の調整幅を大きくすることができる。
【００９０】
以下、図１３に基づいて、調整用電極５５１Ａの一部または全部を除去することにより、センサー素子の特性を調整する場合を代表的に説明する。
まず、漏れ出力（ゼロ点出力）を測定する。
そして、その測定結果に基づき、粗調整が必要か否かを判断する。
粗調整が必要であると判断した場合、例えば、図１３（ａ）に示すように、調整用電極５５１Ａの複数の分岐部６１のうち、調整用振動腕２４１Ａの基端側に位置する分岐部６１を必要数切断する。
【００９１】
ここで、各分岐部６１ごとに、切断による調整用出力Ｔの減少量を実験や計算等により予め求めておくことにより、測定したゼロ点出力に基づいて、切断する分岐部６１の数や位置を適切に選択することができる。
また、分岐部６１の切断は、特に限定されないが、例えば、レーザーを用いて行うことができる。
【００９２】
かかる粗調整の後、再度、漏れ出力（ゼロ点出力）を測定する。そして、ゼロ点出力が第１の設定値未満となるまで、ゼロ点出力の測定と粗調整とが交互に繰り返されることとなる。
一方、粗調整が必要でないと判断した場合、測定したゼロ点出力に基づき、微調整が必要か否かを判断する。
【００９３】
微調整が必要であると判断した場合、例えば、図１３（ｂ）または図１３（ｃ）に示すように、調整用電極５５１Ａの複数の分岐部６１のうち、調整用振動腕２４１Ａの先端側に位置する分岐部６１を必要数切断する。なお、図１３（ｂ）は、粗調整を行わずに微調整を行った場合を図示しており、図１３（ｃ）は、粗調整を行った後に微調整を行った場合を図示している。また、図１３（ｂ）、（ｃ）では、分岐部６１の幅狭部６２を切断する場合を図示しているが、共通部６０の途中を切断してもよい。これにより、一回の切断により複数の分岐部６１分まとめて調整用電極５５１Ａの電極面積を小さくすることができる。
【００９４】
ここで、粗調整と同様、各分岐部６１ごとに、切断による調整用出力Ｔの減少量を実験や計算等により予め求めておくことにより、測定したゼロ点出力に基づいて、切断する分岐部６１の数や位置を適切に選択することができる。
かかる微調整の後、再度、漏れ出力（ゼロ点出力）を測定する。そして、ゼロ点出力が第２の設定値未満となるまで、ゼロ点出力の測定と微調整とが交互に繰り返されることとなる。
【００９５】
一方、微調整が必要でないと判断した場合、センサー素子の特性調整を終了する。
以上説明したような第２実施形態に係るセンサー素子によっても、簡単かつ確実に、優れた検出感度を発揮することができる。
以上説明したような各実施形態のセンサーデバイスは、各種の電子機器に組み込んで使用することができる。
このような電子機器によれば、信頼性を優れたものとすることができる。
【００９６】
（電子機器）
ここで、本発明の電子デバイスを備える電子機器の一例について、図１４〜図１６に基づき、詳細に説明する。
図１４は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【００９７】
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１００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。
このようなパーソナルコンピュータ１１００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。
【００９８】
図１５は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、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１００が配置されている。
【００９９】
このような携帯電話機１２００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。
図１６は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１００】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【０１０１】
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリ１３０８に転送・格納される。
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリ１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
このようなディジタルスチルカメラ１３００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。
【０１０２】
なお、本発明の電子機器は、図１４のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図１５の携帯電話機、図１６のディジタルスチルカメラの他にも、電子デバイスの種類に応じて、例えば、車体姿勢検出装置、ポインティングデバイス、ヘッドマウントディスプレイ、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）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、ナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ゲームコントローラー、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、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）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ等に適用することができる。
【０１０３】
以上、本発明のセンサー素子、センサーデバイスおよび電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
また、本発明のセンサー素子、センサーデバイスおよび電子機器では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
【０１０４】
また、本発明のセンサー素子、センサーデバイスおよび電子機器は、前述した各実施形態の任意の構成同士を組み合わせるようにしてもよい。
また、前述した実施形態では、調整用振動腕がｘ軸方向に屈曲振動する場合を例に説明したが、調整用振動腕がｚ軸方向に屈曲振動する場合にも本発明は適用可能である。この場合、１対の第１の調整用電極および１対の第２の調整用電極の配置および１対の検出用電極との電気的接続を調整用振動腕の圧電特性に応じて適宜設定すればよい。
【０１０５】
また、前述した実施形態では、Ｈ型音叉のセンサー素子に本発明を適用した場合を例に説明したが、本発明は、ダブルＴ型、二脚音叉、三脚音叉、くし歯型、直交型、角柱型等、種々のセンサー素子（ジャイロ素子）に適用することが可能である。
また、駆動用振動腕、検出用振動腕および調整用振動腕の数は、それぞれ、１つまたは３つ以上であってもよい。また、駆動用振動腕は、検出用振動腕を兼ねていてもよい。
【０１０６】
また、駆動用電極の数、位置、形状、大きさ等は、駆動用振動腕を通電により振動させることができるものであれば、前述した実施形態に限定されるものではない。
また、検出用電極の数、位置、形状、大きさ等は、物理量が加えられることによる駆動用振動腕の振動を電気的に検出することができるものであれば、前述した実施形態に限定されるものではない。
また、第１の調整用電極および第２の調整用電極の数、位置、形状、大きさ等は、第１の調整用振動腕および第２の調整用振動腕の振動に伴って生じる電荷を出力することができるものであれば、前述した実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１０７】
１‥‥センサーデバイス ２‥‥センサー素子 ３‥‥ＩＣチップ（電子部品） ４‥‥パッケージ ２１‥‥基部 ２５‥‥支持部 ３１‥‥接続端子 ４１‥‥ベース部材 ４２‥‥蓋部材 ５１‥‥駆動用電極群 ５２‥‥駆動用電極群 ５３‥‥検出用電極群 ５４‥‥検出用電極群 ５５‥‥調整用電極群 ５５Ａ‥‥調整用電極群 ５５Ｂ‥‥調整用電極群 ５５Ｃ‥‥調整用電極群 ５５Ｄ‥‥調整用電極群 ５５Ｅ‥‥調整用電極群 ５５Ｆ‥‥調整用電極群 ５６‥‥調整用電極群 ５７ａ‥‥端子 ５７ｂ‥‥端子 ５７ｃ‥‥端子 ５７ｄ‥‥端子 ５７ｅ‥‥端子 ５７ｆ‥‥端子 ６０‥‥共通部 ６１‥‥分岐部 ６２‥‥幅狭部 ６３‥‥幅広部 ７１‥‥内部端子 ７２‥‥内部端子 ７３‥‥外部端子 ８１‥‥接合部材 ８２‥‥接合部材 １００‥‥表示部 ２１１、２１２‥‥腕部 ２２１‥‥駆動用振動腕 ２２２‥‥駆動用振動腕 ２３１‥‥検出用振動腕 ２３２‥‥検出用振動腕 ２４１‥‥調整用振動腕 ２４１Ａ‥‥調整用振動腕 ２４２‥‥調整用振動腕 ２６１、２６２、２６３、２６４‥‥連結部 ４１１‥‥板体 ４１２‥‥枠体 ５１１‥‥駆動用電極 ５１２‥‥駆動用電極 ５１３‥‥駆動用電極 ５１４‥‥駆動用電極 ５３１‥‥検出用電極 ５３２‥‥検出用電極 ５３３‥‥検出用電極 ５３４‥‥検出用電極 ５５１‥‥調整用電極（第１の調整用電極） ５５１Ａ‥‥調整用電極（第１の調整用電極） ５５２‥‥調整用電極（第１の調整用電極） ５５２Ａ‥‥調整用電極（第１の調整用電極） ５５３‥‥調整用電極（第１の調整用電極） ５５４‥‥調整用電極（第２の調整用電極） ５５４Ａ‥‥調整用電極（第２の調整用電極） ５５５‥‥調整用電極（第２の調整用電極） ５５５Ａ‥‥調整用電極（第２の調整用電極） ５５６‥‥調整用電極（第２の調整用電極） １１００‥‥パーソナルコンピュータ １１０２‥‥キーボード １１０４‥‥本体部 １１０６‥‥表示ユニット １２００‥‥携帯電話機 １２０２‥‥操作ボタン １２０４‥‥受話口 １２０６‥‥送話口 １３００‥‥ディジタルスチルカメラ １３０２‥‥ケース １３０４‥‥受光ユニット １３０６‥‥シャッタボタン １３０８‥‥メモリ １３１２‥‥ビデオ信号出力端子 １３１４‥‥入出力端子 １４３０‥‥テレビモニタ １４４０‥‥パーソナルコンピュータ ２４１１‥‥先端部（質量部） ２４１２‥‥質量調整用膜 ２４１２Ａ‥‥質量調整用膜 ２４１３、２４１４‥‥溝部 Ｓ‥‥漏れ出力 Ｔ‥‥調整用出力 ω‥‥角速度 Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ１、Ｄ２‥‥矢印 Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５‥‥ステップ Ｔ１、Ｔ２‥‥調整用出力
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサー素子、センサー素子の製造方法、センサーデバイスおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
センサー素子としては、例えば、車両における車体制御、カーナビゲーションシステムの自車位置検出、デジタルカメラやビデオカメラ等の振動制御補正（いわゆる手ぶれ補正）等に用いられ、角速度、加速度等の物理量を検出する角速度センサー（振動ジャイロセンサー）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、特許文献に記載の角速度センサーは、２つのアームと、この２つのアームの一端同士を接続する接続部とで構成された音叉を有する。また、特許文献１に記載の角速度センサーでは、音叉が非圧電体材料で構成されており、各アームには、１対の電極間に圧電薄膜が介挿されてなる駆動部および検出部がそれぞれ設けられている。
【０００３】
このような特許文献１に記載の角速度センサーでは、駆動部の１対の電極間に電圧を印加することにより、アームを屈曲振動（駆動）させる。そして、その駆動状態で、アームがその延出方向に沿った軸線まわりの角速度を受けると、コリオリ力により、アームが前述した駆動方向と直交する方向に撓み、その撓み量に応じた電荷が検出部の１対の電極から検出される。その検出された電荷に基づいて、角速度を検出することができる。
【０００４】
ところで、前述したような２つのアームを有する音叉は一般に基板をエッチング加工することにより形成される。その際、その基板のエッチング異方性や加工プロセスのばらつき等により、音叉の寸法を設計通りとすることが難しい。そのため、音叉が意図しない形状となり、アームが角速度を受けていない状態でも、アームが駆動方向と異なる方向にアームが撓んでしまう場合がある。このようなアームの撓みに伴う検出部の１対の電極から生じた電荷を検出してしまうと、検出感度の低下を招くこととなる。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の角速度センサーでは、検出部の１対の電極のうちの一方の電極を部分的に除去することにより、アームが角速度を受けていない状態における検出部の１対の電極から出力される電荷量を調整している。
しかし、特許文献１に記載の角速度センサーでは、検出部の１対の電極から出力される電荷量の調整幅が小さく、その結果、所望の調整を行うことができない場合があるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、簡単かつ確実に、優れた検出感度を発揮することができるセンサー素子、センサー素子の製造方法およびセンサーデバイスを提供すること、また、かかるセンサーデバイスを備える信頼性の高い電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明のセンサー素子は、基部と、
前記基部から延出され、駆動振動する駆動用振動腕と、
前記基部から延出され、前記駆動用振動腕の駆動振動に伴って振動する振動腕と、
前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて信号を出力する検出用電極を含む検出部と、
前記振動腕に設けられ、前記検出用電極に電気的に接続され、前記振動腕の振動に伴って電荷を発生する第１電極と、
前記振動腕に設けられ、前記検出用電極に電気的に接続され、前記振動腕の振動に伴って前記第１電極から発生する電荷とは逆極性の電荷を発生する第２電極とを有することを特徴とする。
このように構成されたセンサー素子によれば、検出用電極に発生する電荷量に、第１電極に発生する電荷と第２電極に発生する電荷との差分を加算した値をセンサー出力として出力することができる。
【０００９】
そして、第１電極または第２電極の一部または全部を除去することにより、第１電極または第２電極に発生する電荷量を小さくし、センサー出力を調整することができる。具体的には、センサー素子に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力が所望の基準値（例えばゼロ）となるように、センサー出力を調整（補正）することができる。
特に、第１電極および第２電極が互いに逆極性となる電荷を発生するので、センサー素子に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力が所望の基準値に対して大きい場合であっても小さい場合であっても、第１電極および第２電極のうちのいずれかの電極を選択して一部または全部を除去することにより、センサー素子に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力を所望の基準値に調整することができる。
【００１０】
また、１対の第１電極および１対の第２電極がそれぞれ駆動用振動腕とは別体の振動腕に設けられているので、１対の第１電極および１対の第２電極を駆動用振動腕に設けた構成に比し、第１電極および第２電極の電極面積を大きくすることができる。そのため、センサー出力の調整幅を大きくすることができる。
さらに、１対の第１電極および１対の第２電極がともに１つの振動腕に設けられているので、１対の第１電極および１対の第２電極を別々の振動腕に設けた構成に比し、小型化を図ることができる。
【００１１】
［適用例２］
本発明のセンサー素子では、前記第１電極からの電荷および前記第２電極からの電荷を加算したものは、前記駆動用振動腕に物理量が加わっていないときに前記検出用電極から発生する電荷と逆極性であることが好ましい。
これにより、センサー素子に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力が所望の基準値（例えばゼロ）となるように、センサー出力を調整（補正）することができる。
【００１２】
［適用例３］
本発明のセンサー素子では、前記振動腕は、第１面、該第１面と反対側の第２面、および前記第１面と前記第２面とを連結する１対の側面を有し、
前記第１電極は、前記振動腕の延在方向に沿って、前記第１面および前記第２面に設けられている第１主面電極と、一方の前記側面に設けられている第１側面電極と、を含み、
前記第２電極は、前記振動腕の延在方向に沿って、前記第１面および前記第２面に前記第１電極に並んで配置されている第２主面電極と、他方の前記側面に設けられている第２側面電極と、を含むことが好ましい。
これにより、センサー素子に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力が所望の基準値（例えばゼロ）となるように、センサー出力を調整（補正）することができる。
【００１３】
［適用例４］
本発明のセンサー素子では、前記振動腕の先端部には、質量調整部が設けられていることが好ましい。
これにより、振動腕の共振周波数を調整することができる。そのため、振動腕の共振周波数を駆動用振動腕の駆動振動の周波数に近づけ、駆動用振動腕の駆動振動に伴う振動腕の振動の振幅を大きくし、それに伴って、１対の第１電極間および１対の第２電極間の電位差を大きくすることができる。その結果、センサー出力の調整幅を大きくすることができる。
【００１４】
［適用例５］
本発明のセンサー素子では、前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方は、前記振動腕の延出方向に沿って設けられている共通部と、前記共通部から分岐している複数の分岐部とを備えることが好ましい。
これにより、第１電極または第２電極の複数の分岐部のうちの少なくとも１つの分岐部の途中、または、共通部の途中を切断することにより、１対の第１電極間または１対の第２電極間の電位差を小さくし、センサー出力を調整することができる。
特に、複数の分岐部が共通部から分岐しているので、任意の分岐部を切断しても、その他の分岐部を検出用電極に対して電気的に接続された状態を維持することができる。
【００１５】
［適用例６］
本発明のセンサー素子では、前記複数の分岐部は、電極幅が前記共通部側よりも先端側の方が大きいことが好ましい。
これにより、調整前（共通部または分岐部の途中を切断する前）の第１電極および第２電極の電極面積をそれぞれ大きく確保し、共通部または分岐部の途中の切断によるセンサー出力の調整幅を大きくするとともに、分岐部の途中を比較的簡単に切断することができる。
【００１６】
［適用例７］
本発明のセンサー素子では、前記分岐部は、前記共通部の前記延出方向に対して傾斜していることが好ましい。
これにより、分岐部の途中を簡単に切断することができる。
［適用例８］
本発明のセンサー素子では、前記振動腕は、前記延出方向に沿って設けられている溝部を有し、
前記分岐部の少なくとも一部は、前記溝部の壁面に設けられていることが好ましい。
これにより、振動腕が圧電体材料で構成されている場合、１対の第１電極間および１対の第２電極間の電位差を大きくすることができる。そのため、センサー出力の調整幅を大きくすることができる。
【００１７】
［適用例９］
本発明のセンサー素子では、前記基部から延出され、前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて振動する検出用振動腕を有し、
前記検出用電極は、前記検出用振動腕に設けられていることが好ましい。
これにより、検出用電極の電極面積を大きくすることができる。そのため、センサー素子の検出感度を向上させることができる。
【００１８】
［適用例１０］
本発明のセンサー素子の製造方法は、
前記センサー素子は、
基部と、
前記基部から延出され、駆動振動する駆動用振動腕と、
前記基部から延出され、前記駆動用振動腕の駆動振動に伴って振動する振動腕と、
前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて信号を出力する検出用電極を含む検出部と、
前記振動腕に設けられ、前記検出用電極に電気的に接続され、前記振動腕の振動に伴って電荷を発生する第１電極と、
前記振動腕に設けられ、前記検出用電極に電気的に接続され、前記振動腕の振動に伴って前記第１電極から発生する電荷とは逆極性の電荷を発生する第２電極と、を備えており、
前記第１電極または前記第２電極の一部または全部を除去することにより、前記第１電極または前記第２電極に発生する電荷量を調整する電荷調整工程とを有することを特徴とする。
このようなセンサー素子の製造方法によれば、簡単かつ確実に、優れた検出感度を発揮することができるセンサー素子を得ることができる。
【００１９】
［適用例１１］
本発明のセンサー素子の製造方法では、前記電荷調整工程前に、前記駆動用振動腕を通電により振動させた状態で前記検出用電極に発生する電荷を測定する工程と、その測定結果に基づいて前記振動腕の共振周波数を調整する工程とを有することが好ましい。
これにより、簡単かつ確実に、優れた検出感度を発揮することができるセンサー素子を得ることができる。
【００２０】
［適用例１２］
本発明のセンサーデバイスでは、本発明のセンサー素子と、
前記センサー素子を駆動させる回路、および、前記検出部からの出力を検出する回路を有することが好ましい。
これにより、安価で、優れた検出感度を有するセンサーデバイスを提供することができる。
［適用例１３］
本発明の電子機器は、本発明のセンサー素子を有することを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセンサーデバイス（電子デバイス）の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１に示すセンサーデバイスの平面図である。
【図３】図１に示すセンサーデバイスに備えられたセンサー素子を示す平面図である。
【図４】（ａ）は、図３に示すセンサー素子の駆動用振動腕を示す拡大平面図、（ｂ）は、（ａ）に示す駆動用振動腕の断面図である。
【図５】（ａ）は、図３に示すセンサー素子の検出用振動腕を示す拡大平面図、（ｂ）は、（ａ）に示す検出用振動腕の断面図である。
【図６】（ａ）は、図３に示すセンサー素子の調整用振動腕を示す拡大平面図、（ｂ）は、（ａ）に示す調整用振動腕の断面図である。
【図７】図３に示すセンサー素子における検出用電極、第１の調整用電極および第２の調整用電極の接続状態を示す図である。
【図８】図３に示すセンサー素子の動作を説明するための図である。
【図９】（ａ）は、図５に示す検出用電極の漏れ出力を示す図、（ｂ）は、図６および図７に示す調整用電極の出力を示す図である。
【図１０】図３に示すセンサー素子の特性調整方法の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図３に示すセンサー素子の特徴調整方法の一例を説明するための図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るセンサー素子の調整用振動腕を示す拡大平面図である。
【図１３】図１２に示すセンサー素子の特徴調整方法の一例を説明するための図である。
【図１４】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図１５】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明のセンサー素子、センサー素子の特性調整方法、センサーデバイスおよび電子機器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＞
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るセンサーデバイス（電子デバイス）の概略構成を示す模式的断面図、図２は、図１に示すセンサーデバイスの平面図、図３は、図１に示すセンサーデバイスに備えられたセンサー素子を示す平面図、図４（ａ）は、図３に示すセンサー素子の駆動用振動腕を示す拡大平面図、図４（ｂ）は、（ａ）に示す駆動用振動腕の断面図、図５（ａ）は、図３に示すセンサー素子の検出用振動腕を示す拡大平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す検出用振動腕の断面図、図６（ａ）は、図３に示すセンサー素子の調整用振動腕を示す拡大平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す調整用振動腕の断面図、図７は、図３に示すセンサー素子における検出用電極、第１の調整用電極および第２の調整用電極の接続状態を示す図、図８は、図３に示すセンサー素子の動作を説明するための図、図９（ａ）は、図５に示す検出用電極の漏れ出力を示す図、図９（ｂ）は、図６および図７に示す調整用電極の出力を示す図である。
なお、以下では、説明の便宜上、図１〜７において、互いに直交する３つの軸として、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を図示しており、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」という。また、＋ｚ軸側を「上」、−ｚ軸側を「下」ともいう。
【００２３】
（センサーデバイス）
図１および図２に示すセンサーデバイス１は、物理量として角速度を検出するジャイロセンサーである。
このようなセンサーデバイス１は、例えば、撮像機器の手ぶれ補正や、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星信号を用いた移動体ナビケーションシステムにおける車両などの姿勢検出、姿勢制御等に用いることができる。
このセンサーデバイス１は、図１および図２に示すように、センサー素子２と、ＩＣチップ３と、センサー素子２およびＩＣチップ３を収納するパッケージ４とを有する。
以下、センサーデバイス１を構成する各部を順次説明する。
【００２４】
［センサー素子２］
センサー素子２は、１つの軸まわりの角速度を検出するジャイロセンサー素子である。
このセンサー素子２は、図３に示すように、基部２１と、１対の駆動用振動腕２２１、２２２と、１対の検出用振動腕２３１、２３２と、１対の調整用振動腕（振動腕）２４１、２４２と、支持部２５と、４つの連結部２６１、２６２、２６３、２６４と、駆動用電極群５１、５２と、検出用電極群５３、５４と、調整用電極群５５、５６とを有している。
【００２５】
本実施形態では、基部２１、１対の駆動用振動腕２２１、２２２、１対の検出用振動腕２３１、２３２、１対の調整用振動腕２４１、２４２、支持部２５および４つの連結部２６１、２６２、２６３、２６４は、圧電体材料で一体的に形成されている。このような圧電体材料としては、特に限定されないが、水晶を用いるのが好ましい。これにより、センサー素子１の特性を優れたものとすることができる。
【００２６】
水晶は、互いに直交するＸ軸（電気軸）、Ｙ軸（機械軸）およびＺ軸（光学軸）を有する。基部２１、１対の駆動用振動腕２２１、２２２、１対の検出用振動腕２３１、２３２、１対の調整用振動腕２４１、２４２、支持部２５および４つの連結部２６１、２６２、２６３、２６４は、例えば、Ｚ軸が厚さ方向に存在するとともにＸ軸およびＹ軸に平行な板面を有する水晶で構成された基板をエッチング加工することにより形成することができる。かかる基板の厚さは、センサー素子２の発振周波数（共振周波数）、外形サイズ、加工性等に応じて適宜設定される。なお、以下では、基部２１、１対の駆動用振動腕２２１、２２２、１対の検出用振動腕２３１、２３２、１対の調整用振動腕２４１、２４２、支持部２５および４つの連結部２６１、２６２、２６３、２６４が水晶で一体的に構成されている場合を例に説明する。
【００２７】
基部２１は、４つの連結部２６１、２６２、２６３、２６４を介して支持部２５に支持されている。４つの連結部２６１、２６２、２６３、２６４は、それぞれ、長尺形状をなし、一端が基部２１に連結され、他端が支持部２５に連結されている。
駆動用振動腕２２１、２２２は、それぞれ、基部２１からｙ軸方向（＋ｙ方向）に延出している。また、駆動用振動腕２２１、２２２は、それぞれ、水晶のＹ軸に沿って延在している。さらに、駆動用振動腕２２１、２２２の横断面は、それぞれ、ｘ軸に平行な１対の辺とｚ軸に平行な１対の辺とで構成された矩形をなしている。
【００２８】
そして、駆動用振動腕２２１には、駆動用電極群５１が設けられ、同様に、駆動用振動腕２２２には、駆動用電極群５２が設けられている。
以下、駆動用電極群５１について代表的に説明する。なお、駆動用電極群５２については、駆動用電極群５１と同様であるため、その説明を省略する。
駆動用電極群５１は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動用振動腕２２１の上面に設けられた駆動用電極５１１と、駆動用振動腕２２１の下面に設けられた駆動用電極５１２と、駆動用振動腕２２１の一方（図４中の左側）の側面に設けられた駆動用電極５１３と、駆動用振動腕２２１の他方（図４中の右側）の側面に設けられた駆動用電極５１４とで構成されている。
【００２９】
駆動用電極５１１および駆動用電極５１２は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。また、駆動用電極５１３および駆動用電極５１４は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。このような駆動用電極５１１、５１２は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ａに電気的に接続されている。また、駆動用電極５１３、５１４は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｂに電気的に接続されている。
【００３０】
検出用振動腕２３１、２３２は、それぞれ、基部２１からｙ軸方向（−ｙ方向）に延出している。また、検出用振動腕２３１、２３２は、それぞれ、水晶のＹ軸に沿って延在している。さらに、検出用振動腕２３１、２３２の横断面は、それぞれ、ｘ軸に平行な１対の辺とｚ軸に平行な１対の辺とで構成された矩形をなしている。
このような検出用振動腕２３１、２３２は、それぞれ、駆動用振動腕２２１、２２２に加えられた物理量に応じて振動するものである。
【００３１】
そして、検出用振動腕２３１には、検出用電極群５３が設けられ、同様に、検出用振動腕２３２には、検出用電極群５４が設けられている。このように駆動用振動腕２２１、２２２とは別体として設けられた検出用振動腕２３１、２３２に検出用電極群５３、５４を設けることにより、検出用電極群５３、５４の検出用電極の電極面積（電極として機能する部分の面積）を大きくすることができる。そのため、センサー素子１の検出感度を向上させることができる。
【００３２】
以下、検出用電極群５３について代表的に説明する。なお、検出用電極群５４については、検出用電極群５３と同様であるため、その説明を省略する。
検出用電極群５３は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、検出用振動腕２３１の上面に設けられた検出用電極５３１、５３２と、検出用振動腕２３１の下面に設けられた検出用電極５３３、５３４とで構成されている。ここで、検出用電極５３１、５３３は、それぞれ、検出用振動腕２３１の幅方向での一方側（図５中の左側）に設けられ、また、検出用電極５３２、５３４は、それぞれ、検出用振動腕２３１の幅方向での他方側（図５中の右側）に設けられている。
【００３３】
検出用電極５３１および検出用電極５３４は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。また、検出用電極５３２および検出用電極５３３は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。このような検出用電極５３１、５３４は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｃに電気的に接続されている。また、検出用電極５３２、５３３は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｅに電気的に接続されている。なお、検出用電極群５４は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｄ、５７ｆに電気的に接続されている。
調整用振動腕２４１、２４２は、それぞれ、基部２１からｙ軸方向（＋ｙ方向）に延出している。
【００３４】
本実施形態では、基部２１のｘ軸方向での両端部には、ｘ軸方向に沿って１対の腕部２１１、２１２が延出しており、調整用振動腕２４１は、一方の腕部２１１の先端部から延出し、調整用振動腕２４２は、他方の腕部２１２の先端部から延出している。これにより、調整用振動腕２４１、２４２を駆動用振動腕２２１、２２２の駆動振動に伴って効率的に振動させることができる。
【００３５】
また、調整用振動腕２４１、２４２は、それぞれ、水晶のＹ軸に沿って延在している。さらに、調整用振動腕２４１、２４２の横断面は、それぞれ、ｘ軸に平行な１対の辺とｚ軸に平行な１対の辺とで構成された矩形をなしている。すなわち、調整用振動腕２４１、２４１は、それぞれ、第１面（上面）、該第１面と反対側の第２面（下面）、および前記第１面と前記第２面とを連結する１対の側面を有する。
【００３６】
このような調整用振動腕２４１、２４２は、前述した駆動用振動腕２２１、２２２に対して平行となるように設けられている。すなわち、駆動用振動腕２２１、２２および調整用振動腕２４１、２４２は、互いに平行な方向に延在している。これにより、駆動用振動腕２２１、２２および調整用振動腕２４１、２４２等を水晶で構成した場合、駆動用振動腕２２１、２２および調整用振動腕２４１、２４２をそれぞれ水晶のＹ軸に沿って延在するように構成し、駆動用振動腕２２１、２２２を効率的に振動させるとともに、簡単な構成で調整用電極群５５、５６の１対の調整用電極間に電位差を生じさせることができる。
【００３７】
また、調整用振動腕２４１の先端部には、基端部よりも幅広に形成された質量部２４１１（錘部）が設けられている（図６（ａ）参照）。同様に、調整用振動腕２４２の先端部には、基端部よりも幅広に形成された質量部（錘部）が設けられている。これにより、調整用振動腕２４１、２４２の先端部の質量を大きくし、調整用振動腕２４１、２４２の固有振動数（共振周波数）を小さくしたり、調整用振動腕２４１、２４２の長さを抑えたりすることができる。
【００３８】
また、調整用振動腕２４１の先端部（質量部２４１１）には、必要に応じて一部または全部が除去され得る質量調整用膜２４１２（質量調整部）が設けられている（図６（ａ）参照）。同様に、調整用振動腕２４２の先端部（質量部）には、必要に応じて一部または全部が除去され得る質量調整用膜（質量調整部）が設けられている。
これにより、調整用振動腕２４１、２４２の共振周波数をそれぞれ調整することができる。そのため、調整用振動腕２４１、２４２の共振周波数をそれぞれ駆動用振動腕２２１、２２２の駆動振動の周波数に近づけ、駆動用振動腕２２１、２２２の駆動振動に伴う調整用振動腕２４１、２４２の振動の振幅を大きくし、それに伴って、調整用電極群５５、５６の１対の調整用電極間の電位差を大きくすることができる。その結果、後述するセンサー出力の調整幅を大きくすることができる。
【００３９】
このような質量調整用膜２４１２の構成材料としては、特に限定されないが、調整用振動腕２４１の質量の調整幅を大きくできるという観点から、調整用振動腕２４１の構成材料よりも比重の大きいものを用いるが好ましく、また、調整用電極群５５等と一括して形成して製造プロセスを簡単化できるという観点から、調整用電極群５５等と同様の構成材料（金属材料）を用いるのが好ましい。
そして、調整用振動腕２４１には、調整用電極群５５が設けられ、同様に、調整用振動腕２４２には、調整用電極群５６が設けられている。
【００４０】
以下、調整用電極群５５について代表的に説明する。なお、調整用電極群５６については、調整用電極群５５と同様であるため、その説明を省略する。
調整用電極群５５は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の調整用電極（第１電極）である調整用電極５５１、５５２、５５３と、第２の調整用電極（第２電極）である調整用電極５５４、５５５、５５６とで構成されている。
【００４１】
具体的に説明すると、調整用振動腕２４１の上面の幅方向での一方側（図６中の左側）には、調整用電極（第１主面電極）５５１が設けられ、調整用振動腕２４１の上面の幅方向での他方側（図６中の右側）には、調整用電極（第２主面電極）５５４が設けられている。
本実施形態では、調整用電極５５１、５５４は、それぞれ、調整用振動腕２４１の延出方向に沿って延在するとともに、互いに平行となるように設けられている。これにより、後述するセンサー出力の調整において、センサー素子１に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力が所望の基準値に対して大きい場合および小さい場合のいずれの場合に対しても、センサー出力の調整幅を大きくすることができる。
【００４２】
また、調整用振動腕２４１の下面の幅方向での一方側（図６中の左側）には、調整用電極（第１主面電極）５５２が設けられ、調整用振動腕２４１の下面の幅方向での他方側（図６中の右側）には、調整用電極（第２主面電極）５５５が設けられている。
本実施形態では、調整用電極５５２、５５５は、それぞれ、調整用振動腕２４１の延出方向に沿って延在し、互いに平行となるように設けられている。
【００４３】
また、調整用電極５５２は、平面視したときに、調整用電極５５１と重なるように形成されている。すなわち、調整用電極５５１および調整用電極５５２は、平面視したときに、互いの外形が一致するように形成されている。このように形成された調整用電極５５１および調整用電極５５２によれば、後述するように調整用電極５５１の一部を除去する際、その除去される部分に対応する調整用電極５５２の部分も同時に除去することができる。なお、同様に、調整用電極５５４および調整用電極５５５は、平面視したときに、互いの外形が一致するように形成されている。
【００４４】
また、調整用振動腕２４１の一方（図６中の左側）の側面には、調整用電極（第１側面電極）５５３が設けられ、調整用振動腕２４１の他方の（図６中の右側）の側面には、調整用電極（第２側面電極）５５６が設けられている。
ここで、調整用電極５５３（第１の調整用電極）は、調整用電極５５１（第１の調整用電極）と対をなすとともに、調整用電極５５２（第１の調整用電極）と対をなす共通電極として機能するものである。同様に、調整用電極５５６（第２の調整用電極）は、調整用電極５５４（第２の調整用電極）と対をなすとともに、調整用電極５５５（第２の調整用電極）と対をなす共通電極として機能するものである。
【００４５】
なお、調整用電極５５３は、調整用振動腕２４１の上面側と下面側とで分割され、調整用電極５５１、５５２に対して別々に対をなす２つの電極で構成されていてもよい。同様に、調整用電極５５６は、調整用振動腕２４１の上面側と下面側とで分割され、調整用電極５５４、５５５に対して別々に対をなす２つの電極で構成されていてもよい。
調整用電極５５１および調整用電極５５２は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。また、調整用電極５５４および調整用電極５５５は、互いに同電位となるように電気的に接続されている。そして、調整用電極５５１、５５２、５５６は、図示しない配線を介して、前述した検出用電極５３１、５３４とともに、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｃに電気的に接続されている。また、調整用電極５５３、５５４、５５５は、図示しない配線を介して、前述した検出用電極５３２、５３３とともに、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｅに電気的に接続されている。なお、調整用電極群５６は、図示しない配線を介して、検出用電極群５４とともに、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｄ、５７ｆに電気的に接続されている。
【００４６】
このように、調整用電極５５１〜５５３および調整用電極５５４〜５５６が互いに逆極性となるように検出用電極５３１〜５３４に電気的に接続されている。
このような調整用電極５５１〜５５６を有するセンサー素子１では、図７に示すように、検出用電極５３１、５３４に発生する電荷に、調整用電極５５１、５５２と調整用電極５５６に発生する電荷を加算した値をセンサー出力として端子５７ｃから出力し、検出用電極５３２、５３３に発生する電荷に、調整用電極５５３と調整用電極５５４、５５５に発生する電荷を加算した値をセンサー出力（以下、単に「センサー出力」ともいう）として端子５７ｅから出力することができる。
【００４７】
調整用電極５５１、５５２と調整用電極５５６は逆極性で接続されており、互いに発生した電荷を打ち消すようになっている。また、調整用電極５５３と調整用電極５５４、５５５は逆極性で接続されており、互いに発生した電荷を打ち消すようになっている。
そして、調整用電極５５１、５５２の一部または全部を除去することにより、調整用電極５５１、５５２と調整用電極５５３に発生する電荷量を小さくすることができる。これにより、調整用電極５５１、５５２と調整用電極５５３に発生する電荷量と、調整用電極５５６と調整用電極５５４、５５５に発生する電荷量の間に差異が生じる。その差分の電荷量が、センサー出力を調整する信号（調整信号）となる。なお、ここで出力される調整信号の極性は、調整用電極５５６と調整用電極５５４、５５５のものとなる。
【００４８】
また、調整用電極５５４、５５５の一部または全部を除去することにより、調整用電極５５４、５５５と調整用電極５５６に発生する電荷量を小さくすることができる。これにより、調整用電極５５４、５５４と調整用電極５５６に発生する電荷量と、調整用電極５５１、５５２と調整用電極５５３に発生する電荷量の間に差異が生じる。その差分の電荷量が、センサー出力を調整する信号（調整信号）となる。なお、ここで出力される調整信号の極性は、調整用電極５５１、５５２と調整用電極５５３のものとなる。
【００４９】
具体的には、例えば、センサー素子１に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力（以下、「ゼロ点出力」ともいう）がゼロとなるように、センサー出力を調整（補正）することができる。
特に、調整用電極５５１〜５５３および調整用電極５５４〜５５６が互いに逆極性となるように検出用電極５３１〜５３４に電気的に接続されているので、センサー素子２に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力が所望の基準値に対して大きい場合であっても小さい場合であっても、調整用電極５５１、５５２および調整用電極５５４、５５５のうちのいずれかの調整用電極を選択して一部または全部を除去することにより、センサー素子２に物理量が加えられていない状態でのセンサー出力を所望の基準値に調整することができる。
【００５０】
このように構成されたセンサー素子２では、端子５７ａと端子５７ｂとの間に駆動信号が印加されることにより、図８に示すように、駆動用振動腕２２１と駆動用振動腕２２２とが互いに接近・離間するように屈曲振動（駆動振動）する。すなわち、駆動用振動腕２２１が図８に示す矢印Ａ１の方向に屈曲するとともに駆動用振動腕２２２が図８に示す矢印Ａ２の方向に屈曲する状態と、駆動用振動腕２２１が図８に示す矢印Ｂ１の方向に屈曲するとともに駆動用振動腕２２２が図８に示す矢印Ｂ２の方向に屈曲する状態とを交互に繰り返す。
【００５１】
このように駆動用振動腕２２１、２２２を駆動振動させた状態で、センサー素子２にｙ軸まわりの角速度ωが加わると、駆動用振動腕２２１、２２２は、コリオリ力により、ｚ軸方向に互いに反対側に屈曲振動する。これに伴い、検出用振動腕２３１、２３２は、ｚ軸方向に互いに反対側に屈曲振動（検出振動）する。すなわち、検出用振動腕２３１が図８に示す矢印Ｃ１の方向に屈曲するとともに検出用振動腕２３２が図８に示す矢印Ｃ２の方向に屈曲する状態と、検出用振動腕２３１が図８に示す矢印Ｄ１の方向に屈曲するとともに検出用振動腕２３２が図８に示す矢印Ｄ２の方向に屈曲する状態とを交互に繰り返す。
【００５２】
このような検出用振動腕２３１、２３２の検出振動により検出用電極群５３、５４に生じた電荷を検出することにより、センサー素子２に加わった角速度ωを求めることができる。
このとき、調整用振動腕２４１、２４２も駆動用振動腕２２１、２２２の駆動振動に伴って互いに接近・離間する方向に屈曲振動する。
【００５３】
かかるセンサー素子１では、例えば製造時のバラツキにより駆動用振動腕２２１、２２２の横断面形状が設計通りとならない場合、センサー素子１に物理量を加えずに駆動用振動腕２２１、２２４を通電により振動させた状態において、図９（ａ）に示すように、検出用電極５３１、５３４および検出用電極５３２、５３３に漏れ出力Ｓとなる電荷が生じる。
【００５４】
また、センサー素子１では、センサー素子１に物理量が加えられているか否かにかかわらず駆動用振動腕２２１、２２４の駆動振動に伴って、図９（ｂ）に示すように、調整用電極５５１、５５２と調整用電極５５３に調整用出力Ｔ１となる電荷が生じ、調整用電極５５４、５５５と調整用電極５５６に調整用出力Ｔ２となる電荷が生じる。
調整用出力Ｔ１および調整用出力Ｔ２は互いに逆極性（逆相）である。また、調整用出力Ｔ１と調整用出力Ｔ２との合計Ｔ１＋Ｔ２が漏れ出力Ｓを相殺することにより、センサー素子１のゼロ点出力をゼロとすることができる。
【００５５】
そこで、調整用出力Ｔ１と調整用出力Ｔ２との合計Ｔ１＋Ｔ２が漏れ出力Ｓを相殺するように、調整用電極５５１、５５２または調整用電極５５４、５５５の一部または全部を除去することにより、センサー出力を調整する。
すなわち、センサー素子１の製造方法は、調整用電極５５１、５５２または調整用電極５５４、５５５の一部または全部を除去することにより、調整用電極５５１、５５２または調整用電極５５４、５５５に発生する電荷量を調整する電荷調整工程とを有する。
【００５６】
ここで、電荷調整工程（センサー素子１の特性調整方法）について具体例を挙げて説明する。なお、以下では、検出用振動腕２３１および調整用振動腕２４１、２４３に関する特性調整について代表的に説明するが、検出用振動腕２３２および調整用振動腕２４２、２４４に関する特性調整についても同様である。
図１０は、図３に示すセンサー素子の特性調整方法の一例を示すフローチャート、図１１は、図３に示すセンサー素子の特徴調整方法の一例を説明するための図である。
【００５７】
センサー素子１の特性調整方法は、前述したセンサー素子１を用意し、センサー素子１の調整用電極５５１、５５２または調整用電極５５４、５５５の一部または全部を除去することにより、センサー素子１の特性を調整する。
前述したように漏れ出力Ｓが図９（ａ）に示すように生じるとともに調整用出力Ｔ１、Ｔ２が図９（ｂ）に示すように生じる場合、調整用電極５５１、５５２および調整用電極５５４、５５５のうち、調整用電極５５１、５５２を選択して一部を除去することにより、センサー素子１の特性を調整する。
【００５８】
なお、漏れ出力Ｓが図９（ａ）に示すものとは逆極性（逆相）となる場合には、調整用電極５５４、５５５を選択して一部を除去することにより、センサー素子１の特性を調整すればよい。また、一部を除去する調整用電極として、調整用電極５５１、５５２を選択するか、または調整用電極５５４、５５５を選択するかは、後述するステップＳ１の測定結果に基づいて判断すればよい。
【００５９】
以下、前述したように漏れ出力Ｓが図９（ａ）に示すように生じるとともに調整用出力Ｔ１、Ｔ２が図９（ｂ）に示すように生じる場合を代表して具体的に説明する。
かかる場合、具体的には、調整用電極５５１の一部または全部を除去することにより、センサー素子１の特性を調整する。なお、調整用電極５５２についても調整用電極５５１と同様に一部が除去されるが、以下では、調整用電極５５１について代表的に説明する。
【００６０】
かかる特性調整に際しては、駆動用振動腕２２１、２２２を通電により振動させた状態で、端子５７ｃに発生する電荷量を測定し、その測定結果に基づいて前記切断を行う。
より具体的に説明すると、図１０に示すように、まず、漏れ出力（ゼロ点出力）を測定する（ステップＳ１）。
そして、その測定結果に基づき、粗調整が必要か否かを判断する（ステップＳ２）。具体的には、ゼロ点出力が第１の設定値（例えば１００ｐＡ程度）以上である場合には、粗調整が必要である判断し、ゼロ点出力が第１の設定値未満である場合には、粗調整が必要でないと判断する。
【００６１】
粗調整が必要であると判断した場合、粗調整を行う（ステップＳ３）。具体的には、例えば、図１１（ａ）に示すように、調整用電極５５１の基端側の所定の位置および面積の部分を除去する。
ここで、除去される調整用電極５５１の位置および面積ごとに、その除去による調整用出力Ｔの減少量を実験や計算等により予め求めておくことにより、ステップＳ１で測定したゼロ点出力に基づいて、調整用電極５５１の除去する位置および面積を適切に決定することができる。
【００６２】
また、調整用電極５５１の除去は、特に限定されないが、例えば、レーザーを用いて行うことができる。
また、粗調整が必要であると判断した場合、必要に応じて、質量調整用膜２４１２の一部または全部を除去することにより、調整用振動腕２４１の共振周波数を調整する。すなわち、必要に応じて、電荷調整工程前に、駆動用振動腕２２１、２２２を通電により振動させた状態で検出用電極５３１〜５３４に発生する電荷を測定する工程と、その測定結果に基づいて調整用振動腕２４１、２４２の共振周波数を調整する工程とを有する。これにより、センサー出力の調整幅を大きくすることができる。なお、図１１（ａ）には、質量調整用膜２４１２の一部を除去することにより形成された質量調整用膜２４１２Ａが図示されている。
【００６３】
質量調整用膜２４１２の一部または全部の除去は、特に限定されないが、例えば、レーザーを用いて行うことができる。
かかる粗調整の後、再度、ステップＳ１に戻り、漏れ出力（ゼロ点出力）を測定する。そして、ゼロ点出力が第１の設定値未満となるまで、ゼロ点出力の測定と粗調整とが交互に繰り返されることとなる。
【００６４】
一方、粗調整が必要でないと判断した場合、ステップＳ１での測定結果に基づき、微調整が必要か否かを判断する（ステップＳ４）。具体的には、ゼロ点出力が第１の設定値よりも小さい第２の設定値（例えば１０ｐＡ程度）以上である場合には、微調整が必要である判断し、ゼロ点出力が第２の設定値未満である場合には、微調整が必要でないと判断する。
【００６５】
微調整が必要であると判断した場合、微調整を行う（ステップＳ５）。具体的には、例えば、図１１（ｂ）または図１１（ｃ）に示すように、調整用電極５５１の先端側の所定の位置および面積の部分を除去する。なお、図１１（ｂ）は、粗調整を行わずに微調整を行った場合を図示しており、図１１（ｃ）は、粗調整を行った後に微調整を行った場合を図示している。また、図１１（ｂ）、（ｃ）では、調整用電極５５１の幅方向での一部を残すように調整用電極５５１の一部を除去する場合を図示しているが、必要に応じて、調整用電極５５１の幅方向での全域に亘って除去、すなわち、調整用電極５５１の延在方向での途中を切断してもよい。これにより、一回の切断により調整用電極５５１の切断箇所よりも先端側の部分の電極としての機能を失わせることができる。
【００６６】
ここで、粗調整と同様、除去される調整用電極５５１の位置および面積ごとに、その除去による調整用出力Ｔの減少量を実験や計算等により予め求めておくことにより、ステップＳ１で測定したゼロ点出力に基づいて、調整用電極５５１の除去する位置および面積を適切に決定することができる。
かかる微調整の後、再度、ステップＳ１に戻り、漏れ出力（ゼロ点出力）を測定する。そして、ゼロ点出力が第２の設定値未満となるまで、ゼロ点出力の測定と微調整とが交互に繰り返されることとなる。
【００６７】
一方、微調整が必要でないと判断した場合、センサー素子１の特性調整を終了する。
以上説明したようなセンサー素子１の特性調整方法によれば、前述したような粗調整および微調整を必要に応じて任意に選択して行うことができるので、簡単かつ確実に、優れた検出感度を発揮することができる。
【００６８】
［ＩＣチップ３］
図１および図２に示すＩＣチップ３は、前述したセンサー素子２を駆動する機能と、センサー素子２からの出力（センサー出力）を検出する機能とを有する電子部品である。
このようなＩＣチップ３は、図示しないが、センサー素子２を駆動する駆動回路と、センサー素子２からの出力を検出する検出回路とを備える。
また、ＩＣチップ３には、複数の接続端子３１が設けられている。
【００６９】
（パッケージ４）
図１および図２に示すように、パッケージ４は、上方に開放する凹部を有するベース部材４１（ベース）と、このベース部材４１の凹部を覆うように設けられた蓋部材４２（リッド）とを備える。これにより、ベース部材４１と蓋部材４２との間には、センサー素子２およびＩＣチップ３が収納される内部空間が形成されている。
【００７０】
ベース部材４１は、平板状の板体４１１（板部）と、板体４１１の上面の外周部に接合された枠体４１２（枠部）とで構成されている。
このようなベース部材４１は、例えば、酸化アルニウム質焼結体、水晶、ガラス等で構成されている。
図１に示すように、ベース部材４１の上面（蓋部材４２に覆われる側の面）には、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等を含んで構成された接着剤のような接合部材８１により、前述したセンサー素子２の支持部２５が接合されている。これにより、センサー素子２がベース部材４１に対して支持・固定されている。
【００７１】
また、ベース部材４１の上面には、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等を含んで構成された接着剤のような接合部材８２により、前述したＩＣチップ３が接合されている。これにより、ＩＣチップ３がベース部材４１に対して支持・固定されている。
さらに、図１および図２に示すように、ベース部材４１の上面には、複数の内部端子７１および複数の内部端子７２が設けられている。
【００７２】
複数の内部端子７１には、例えばボンディングワイヤーで構成された配線を介して、前述したセンサー素子２の端子５７ａ〜５７ｆが電気的に接続されている。
この複数の内部端子７１は、図示しない配線を介して、複数の内部端子７２に電気的に接続されている。
また、複数の内部端子７２には、例えばボンディングワイヤーで構成された配線を介して、前述したＩＣチップ３の複数の接続端子３１が電気的に接続されている。
【００７３】
一方、図１に示すように、ベース部材４１の下面（パッケージ４の底面）には、センサーデバイス１が組み込まれる機器（外部機器）に実装される際に用いられる複数の外部端子７３が設けられている。
この複数の外部端子７３は、図示しない内部配線を介して、前述した内部端子７２に電気的に接続されている。これにより、ＩＣチップ３と複数の外部端子７３とが電気的に接続されている。
【００７４】
このような各内部端子７１、７２および各外部端子７３は、それぞれ、例えば、タングステン（Ｗ）等のメタライズ層にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）等の被膜をメッキ等により積層した金属被膜からなる。
このようなベース部材４１には、蓋部材４２が気密的に接合されている。これにより、パッケージ４内が気密封止されている。
【００７５】
この蓋部材４２は、例えば、ベース部材４１と同材料、または、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼等の金属で構成されている。
ベース部材４１と蓋部材４２との接合方法としては、特に限定されず、例えば、ろう材、硬化性樹脂等で構成された接着剤による接合方法、シーム溶接、レーザー溶接等の溶接方法等を用いることができる。
【００７６】
かかる接合は、減圧下または不活性ガス雰囲気下で行うことにより、パッケージ４内を減圧状態または不活性ガス封入状態に保持することができる。
以上説明したような第１実施形態に係るセンサーデバイス１に備えられたセンサー素子２によれば、簡単かつ確実に、優れた検出感度を発揮することができる。
また、前述したようなセンサー素子１を備えるセンサーデバイス１によれば、安価で、優れた検出感度を有する。
【００７７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図１２は、本発明の第２実施形態に係るセンサー素子の調整用振動腕を示す拡大平面図、図１３は、図１２に示すセンサー素子の特徴調整方法の一例を説明するための図である。
【００７８】
本実施形態に係るセンサー素子は、調整用振動腕の先端部の幅広部および質量調整用膜を省略するとともに、調整用振動腕の横断面形状、第１の調整用電極および第２の調整用電極の形状が異なる以外は、前述した第１実施形態に係るセンサー素子と同様である。
なお、以下の説明では、第２実施形態のセンサー素子に関し、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。
【００７９】
本実施形態のセンサー素子は、図１２に示す調整用振動腕２４１Ａを有する。なお、かかるセンサー素子は、図示しないが、前述した第１実施形態と同様、基部、１対の駆動用振動腕および１対の検出用振動腕を有し、また、かかる基部からは、調整用振動腕２４１Ａと対をなす調整用振動腕も延出している。
調整用振動腕２４１Ａの横断面は、Ｈ字状をなす。このような調整用振動腕２４１Ａの上面の幅方向での中央部には、ｙ軸方向に沿って形成された溝部２４１３が形成され、同様に、調整用振動腕２４１Ａの下面の幅方向での中央部には、ｙ軸方向に沿って形成された溝部２４１４が形成されている。
【００８０】
溝部２４１３、２４１４の横断面は、それぞれ、矩形をなし、調整用振動腕２４１Ａの側面に平行な壁面を有する。
このような調整用振動腕２４１Ａには、調整用電極群５５Ａが設けられている。
この調整用電極群５５Ａは、調整用振動腕２４１Ａの上面に設けられた調整用電極５５１Ａ、５５４Ａと、調整用振動腕２４１Ａの下面に設けられた調整用電極５５２Ａ、５５５Ａと、調整用振動腕２４１Ａの一方（図１２中の左側）の側面に設けられた調整用電極５５３と、調整用振動腕２４１Ａの他方（図１２中の右側）の側面に設けられた調整用電極５５４とで構成されている。
【００８１】
ここで、調整用電極５５１Ａは、調整用振動腕２４１Ａの上面の一方側（図１２中の左側）に設けられ、調整用電極５５４Ａは、調整用振動腕２４１Ａの上面の他方側（図１２中の右側）に設けられている。また、調整用電極５５２Ａは、調整用振動腕２４１Ａの下面の一方側（図１２中の左側）に設けられ、調整用電極５５５Ａは、調整用振動腕２４１Ａの下面の他方側（図１２中の右側）に設けられている。
【００８２】
そして、調整用電極５５１Ａ、５５２Ａおよび調整用電極５５４Ａ、５５５Ａは、平面視したときに、調整用振動腕２４１Ａの中心軸（中心を通り、かつ、ｙ軸方向に延びる線分）に対して対称となるように形成されている。
なお、調整用電極５５２Ａ、５５５Ａは、図示しないが、平面視したときに、調整用電極５５１Ａ、５５４Ａと一致する形状をなしていてもよいし、調整用電極５５１Ａ、５５４Ａと異なる形状をなしていてもよい。
【００８３】
以下、調整用電極５５１Ａについて詳述する。なお、調整用電極５５２Ａ、５５４Ａ、５５５Ａは、調整用電極５５１Ａと同様であるため、その説明を省略する。
調整用電極５５１Ａは、図１２（ａ）に示すように、共通部６０と、複数の分岐部６１とを備える。
共通部６０は、図示しない検出用電極に電気的に接続されている。
【００８４】
また、複数の分岐部６１は、共通部６０から分岐するとともに調整用振動腕２４１の延出方向に沿って並んで設けられている。
このような調整用電極５５１Ａは、複数の分岐部６１のうちの少なくとも１つの分岐部６１の途中、または、共通部６０の途中を切断することにより、調整用電極５５１Ａと調整用電極５５３との間の電位差を少なくし、センサー出力を調整することができる。
【００８５】
特に、複数の分岐部６１が共通部６０から分岐しているので、任意の分岐部６１を切断しても、その他の分岐部６１を共通部６０に対して電気的に接続した状態を維持することができる。すなわち、複数の分岐部６１のうちの任意の分岐部６１の分だけ調整用電極５５１Ａの電極面積を小さくすることができる。
しかも、複数の分岐部６１が調整用振動腕２４１Ａの延出方向に沿って並んで設けられているので、切断される分岐部６１の位置および数に応じて、センサー出力を簡単かつ高精度に調整することができる。
【００８６】
本実施形態では、共通部６０は、調整用振動腕２４１Ａの延出方向に沿って延在し、複数の分岐部６１は、共通部６０の長手方向での互いに異なる複数の部位から分岐している。これにより、調整用電極５５１Ａの構成を簡単化することができる。
本実施形態では、共通部６０は、図１２（ａ）に示すように、平面視したとき（ｚ軸方向からみたとき）、調整用振動腕２４１Ａの幅方向での中央部、すなわち溝部２４１３の底面に設けられている。また、共通部６０は、幅狭に形成されている。これにより、共通部６０の途中を比較的簡単に切断することができる。
【００８７】
また、各分岐部６１は、共通部６０側に幅狭に形成された幅狭部６２と、共通部６０とは反対側に幅広に形成された幅広部６３とを有する。このように各分岐部６１が幅広部６３を有することにより、調整前（共通部６０または分岐部６１の途中を切断する前）の調整用電極５５１の電極面積を大きく確保し、共通部６０または分岐部６１の途中の切断によるセンサー出力の調整幅を大きくすることができる。また、各分岐部６１が幅狭部６２を有することにより、分岐部６１の途中を比較的簡単に切断することができる。
【００８８】
また、複数の幅狭部６２は、互いに平行となるように設けられている。
また、複数の分岐部６１は、互いに等しい寸法となるように形成されている。また、複数の分岐部６１は、調整用振動腕２４１の延出方向、すなわちｙ軸方向に等ピッチで並んで設けられている。
また、各幅狭部６２は、調整用振動腕２４１Ａの溝部２４１３の底面に設けられている。これにより、各幅狭部６２をレーザーで容易に切断することができる。
【００８９】
特に、各幅狭部６２は、調整用振動腕２４１Ａの延出方向に対して傾斜する方向に延在している。これにより、レーザーで幅狭部６２を切断する際に、レーザーをｘ軸方向およびｙ軸方向のいずれの方向に走査しても、幅狭部６２を切断することができる。そのため、分岐部６１の途中を簡単に切断することができる。
特に、各分岐部６１の一部は、溝部２４１３の壁面（調整用振動腕２４１Ａの側面に平行な壁面）に設けられている。これにより、調整用電極５５１Ａ、および調整用電極５５３から出力される電荷を大きくすることができる。そのため、センサー出力の調整幅を大きくすることができる。
【００９０】
以下、図１３に基づいて、調整用電極５５１Ａの一部または全部を除去することにより、センサー素子の特性を調整する場合を代表的に説明する。
まず、漏れ出力（ゼロ点出力）を測定する。
そして、その測定結果に基づき、粗調整が必要か否かを判断する。
粗調整が必要であると判断した場合、例えば、図１３（ａ）に示すように、調整用電極５５１Ａの複数の分岐部６１のうち、調整用振動腕２４１Ａの基端側に位置する分岐部６１を必要数切断する。
【００９１】
ここで、各分岐部６１ごとに、切断による調整用出力Ｔの減少量を実験や計算等により予め求めておくことにより、測定したゼロ点出力に基づいて、切断する分岐部６１の数や位置を適切に選択することができる。
また、分岐部６１の切断は、特に限定されないが、例えば、レーザーを用いて行うことができる。
【００９２】
かかる粗調整の後、再度、漏れ出力（ゼロ点出力）を測定する。そして、ゼロ点出力が第１の設定値未満となるまで、ゼロ点出力の測定と粗調整とが交互に繰り返されることとなる。
一方、粗調整が必要でないと判断した場合、測定したゼロ点出力に基づき、微調整が必要か否かを判断する。
【００９３】
微調整が必要であると判断した場合、例えば、図１３（ｂ）または図１３（ｃ）に示すように、調整用電極５５１Ａの複数の分岐部６１のうち、調整用振動腕２４１Ａの先端側に位置する分岐部６１を必要数切断する。なお、図１３（ｂ）は、粗調整を行わずに微調整を行った場合を図示しており、図１３（ｃ）は、粗調整を行った後に微調整を行った場合を図示している。また、図１３（ｂ）、（ｃ）では、分岐部６１の幅狭部６２を切断する場合を図示しているが、共通部６０の途中を切断してもよい。これにより、一回の切断により複数の分岐部６１分まとめて調整用電極５５１Ａの電極面積を小さくすることができる。
【００９４】
ここで、粗調整と同様、各分岐部６１ごとに、切断による調整用出力Ｔの減少量を実験や計算等により予め求めておくことにより、測定したゼロ点出力に基づいて、切断する分岐部６１の数や位置を適切に選択することができる。
かかる微調整の後、再度、漏れ出力（ゼロ点出力）を測定する。そして、ゼロ点出力が第２の設定値未満となるまで、ゼロ点出力の測定と微調整とが交互に繰り返されることとなる。
【００９５】
一方、微調整が必要でないと判断した場合、センサー素子の特性調整を終了する。
以上説明したような第２実施形態に係るセンサー素子によっても、簡単かつ確実に、優れた検出感度を発揮することができる。
以上説明したような各実施形態のセンサーデバイスは、各種の電子機器に組み込んで使用することができる。
このような電子機器によれば、信頼性を優れたものとすることができる。
【００９６】
（電子機器）
ここで、本発明の電子デバイスを備える電子機器の一例について、図１４〜図１６に基づき、詳細に説明する。
図１４は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【００９７】
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１００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。
このようなパーソナルコンピュータ１１００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。
【００９８】
図１５は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、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１００が配置されている。
【００９９】
このような携帯電話機１２００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。
図１６は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１００】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【０１０１】
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリ１３０８に転送・格納される。
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリ１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
このようなディジタルスチルカメラ１３００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。
【０１０２】
なお、本発明の電子機器は、図１４のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図１５の携帯電話機、図１６のディジタルスチルカメラの他にも、電子デバイスの種類に応じて、例えば、車体姿勢検出装置、ポインティングデバイス、ヘッドマウントディスプレイ、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）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、ナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ゲームコントローラー、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、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）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ等に適用することができる。
【０１０３】
以上、本発明のセンサー素子、センサーデバイスおよび電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
また、本発明のセンサー素子、センサーデバイスおよび電子機器では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
【０１０４】
また、本発明のセンサー素子、センサーデバイスおよび電子機器は、前述した各実施形態の任意の構成同士を組み合わせるようにしてもよい。
また、前述した実施形態では、調整用振動腕がｘ軸方向に屈曲振動する場合を例に説明したが、調整用振動腕がｚ軸方向に屈曲振動する場合にも本発明は適用可能である。この場合、１対の第１の調整用電極および１対の第２の調整用電極の配置および１対の検出用電極との電気的接続を調整用振動腕の圧電特性に応じて適宜設定すればよい。
【０１０５】
また、前述した実施形態では、Ｈ型音叉のセンサー素子に本発明を適用した場合を例に説明したが、本発明は、ダブルＴ型、二脚音叉、三脚音叉、くし歯型、直交型、角柱型等、種々のセンサー素子（ジャイロ素子）に適用することが可能である。
また、駆動用振動腕、検出用振動腕および調整用振動腕の数は、それぞれ、１つまたは３つ以上であってもよい。また、駆動用振動腕は、検出用振動腕を兼ねていてもよい。
【０１０６】
また、駆動用電極の数、位置、形状、大きさ等は、駆動用振動腕を通電により振動させることができるものであれば、前述した実施形態に限定されるものではない。
また、検出用電極の数、位置、形状、大きさ等は、物理量が加えられることによる駆動用振動腕の振動を電気的に検出することができるものであれば、前述した実施形態に限定されるものではない。
また、第１の調整用電極および第２の調整用電極の数、位置、形状、大きさ等は、第１の調整用振動腕および第２の調整用振動腕の振動に伴って生じる電荷を出力することができるものであれば、前述した実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１０７】
１‥‥センサーデバイス ２‥‥センサー素子 ３‥‥ＩＣチップ（電子部品） ４‥‥パッケージ ２１‥‥基部 ２５‥‥支持部 ３１‥‥接続端子 ４１‥‥ベース部材 ４２‥‥蓋部材 ５１‥‥駆動用電極群 ５２‥‥駆動用電極群 ５３‥‥検出用電極群 ５４‥‥検出用電極群 ５５‥‥調整用電極群 ５５Ａ‥‥調整用電極群 ５５Ｂ‥‥調整用電極群 ５５Ｃ‥‥調整用電極群 ５５Ｄ‥‥調整用電極群 ５５Ｅ‥‥調整用電極群 ５５Ｆ‥‥調整用電極群 ５６‥‥調整用電極群 ５７ａ‥‥端子 ５７ｂ‥‥端子 ５７ｃ‥‥端子 ５７ｄ‥‥端子 ５７ｅ‥‥端子 ５７ｆ‥‥端子 ６０‥‥共通部 ６１‥‥分岐部 ６２‥‥幅狭部 ６３‥‥幅広部 ７１‥‥内部端子 ７２‥‥内部端子 ７３‥‥外部端子 ８１‥‥接合部材 ８２‥‥接合部材 １００‥‥表示部 ２１１、２１２‥‥腕部 ２２１‥‥駆動用振動腕 ２２２‥‥駆動用振動腕 ２３１‥‥検出用振動腕 ２３２‥‥検出用振動腕 ２４１‥‥調整用振動腕 ２４１Ａ‥‥調整用振動腕 ２４２‥‥調整用振動腕 ２６１、２６２、２６３、２６４‥‥連結部 ４１１‥‥板体 ４１２‥‥枠体 ５１１‥‥駆動用電極 ５１２‥‥駆動用電極 ５１３‥‥駆動用電極 ５１４‥‥駆動用電極 ５３１‥‥検出用電極 ５３２‥‥検出用電極 ５３３‥‥検出用電極 ５３４‥‥検出用電極 ５５１‥‥調整用電極（第１の調整用電極） ５５１Ａ‥‥調整用電極（第１の調整用電極） ５５２‥‥調整用電極（第１の調整用電極） ５５２Ａ‥‥調整用電極（第１の調整用電極） ５５３‥‥調整用電極（第１の調整用電極） ５５４‥‥調整用電極（第２の調整用電極） ５５４Ａ‥‥調整用電極（第２の調整用電極） ５５５‥‥調整用電極（第２の調整用電極） ５５５Ａ‥‥調整用電極（第２の調整用電極） ５５６‥‥調整用電極（第２の調整用電極） １１００‥‥パーソナルコンピュータ １１０２‥‥キーボード １１０４‥‥本体部 １１０６‥‥表示ユニット １２００‥‥携帯電話機 １２０２‥‥操作ボタン １２０４‥‥受話口 １２０６‥‥送話口 １３００‥‥ディジタルスチルカメラ １３０２‥‥ケース １３０４‥‥受光ユニット １３０６‥‥シャッタボタン １３０８‥‥メモリ １３１２‥‥ビデオ信号出力端子 １３１４‥‥入出力端子 １４３０‥‥テレビモニタ １４４０‥‥パーソナルコンピュータ ２４１１‥‥先端部（質量部） ２４１２‥‥質量調整用膜 ２４１２Ａ‥‥質量調整用膜 ２４１３、２４１４‥‥溝部 Ｓ‥‥漏れ出力 Ｔ‥‥調整用出力 ω‥‥角速度 Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ１、Ｄ２‥‥矢印 Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５‥‥ステップ Ｔ１、Ｔ２‥‥調整用出力
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
前記基部から延出され、駆動振動する駆動用振動腕と、
前記基部から延出され、前記駆動用振動腕の駆動振動に伴って振動する振動腕と、
前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて信号を出力する検出用電極を含む検出部と、
前記振動腕に設けられ、前記検出用電極に電気的に接続され、前記振動腕の振動に伴って電荷を発生する第１電極と、
前記振動腕に設けられ、前記検出用電極に電気的に接続され、前記振動腕の振動に伴って前記第１電極から発生する電荷とは逆極性の電荷を発生する第２電極とを有することを特徴とするセンサー素子。
【請求項２】
前記第１電極からの電荷および前記第２電極からの電荷を加算したものは、前記駆動用振動腕に物理量が加わっていないときに前記検出用電極から発生する電荷と逆極性である請求項１に記載のセンサー素子。
【請求項３】
前記振動腕は、第１面、該第１面と反対側の第２面、および前記第１面と前記第２面とを連結する１対の側面を有し、
前記第１電極は、前記振動腕の延在方向に沿って、前記第１面および前記第２面に設けられている第１主面電極と、一方の前記側面に設けられている第１側面電極と、を含み、
前記第２電極は、前記振動腕の延在方向に沿って、前記第１面および前記第２面に前記第１電極に並んで配置されている第２主面電極と、他方の前記側面に設けられている第２側面電極と、を含む請求項１または２に記載のセンサー素子。
【請求項４】
前記振動腕の先端部には、質量調整部が設けられている請求項１ないし３のいずれか一項に記載のセンサー素子。
【請求項５】
前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方は、前記振動腕の延出方向に沿って設けられている共通部と、前記共通部から分岐している複数の分岐部とを備える請求項１ないし４のいずれか一項に記載のセンサー素子。
【請求項６】
前記複数の分岐部は、電極幅が前記共通部側よりも先端側の方が大きい請求項５に記載のセンサー素子。
【請求項７】
前記分岐部は、前記共通部の前記延出方向に対して傾斜している請求項５または６に記載のセンサー素子。
【請求項８】
前記振動腕は、前記延出方向に沿って設けられている溝部を有し、
前記分岐部の少なくとも一部は、前記溝部の壁面に設けられている請求項５ないし７のいずれか一項に記載のセンサー素子。
【請求項９】
前記基部から延出され、前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて振動する検出用振動腕を有し、
前記検出用電極は、前記検出用振動腕に設けられている請求項１ないし８のいずれか一項に記載のセンサー素子。
【請求項１０】
センサー素子の製造方法であって、
前記センサー素子は、
基部と、
前記基部から延出され、駆動振動する駆動用振動腕と、
前記基部から延出され、前記駆動用振動腕の駆動振動に伴って振動する振動腕と、
前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて信号を出力する検出用電極を含む検出部と、
前記振動腕に設けられ、前記検出用電極に電気的に接続され、前記振動腕の振動に伴って電荷を発生する第１電極と、
前記振動腕に設けられ、前記検出用電極に電気的に接続され、前記振動腕の振動に伴って前記第１電極から発生する電荷とは逆極性の電荷を発生する第２電極と、を備えており、
前記第１電極または前記第２電極の一部または全部を除去することにより、前記第１電極または前記第２電極に発生する電荷量を調整する電荷調整工程とを有することを特徴とするセンサー素子の製造方法。
【請求項１１】
前記電荷調整工程前に、前記駆動用振動腕を通電により振動させた状態で前記検出用電極に発生する電荷を測定する工程と、その測定結果に基づいて前記振動腕の共振周波数を調整する工程とを有する請求項１０に記載のセンサー素子の製造方法。
【請求項１２】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載のセンサー素子と、
前記センサー素子を駆動させる回路、および、前記検出部からの出力を検出する回路を有することを特徴とするセンサーデバイス。
【請求項１３】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載のセンサー素子を有することを特徴とする電子機器。
【請求項１】
基部と、
前記基部から延出され、駆動振動する駆動用振動腕と、
前記基部から延出され、前記駆動用振動腕の駆動振動に伴って振動する振動腕と、
前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて信号を出力する検出用電極を含む検出部と、
前記振動腕に設けられ、前記検出用電極に電気的に接続され、前記振動腕の振動に伴って電荷を発生する第１電極と、
前記振動腕に設けられ、前記検出用電極に電気的に接続され、前記振動腕の振動に伴って前記第１電極から発生する電荷とは逆極性の電荷を発生する第２電極とを有することを特徴とするセンサー素子。
【請求項２】
前記第１電極からの電荷および前記第２電極からの電荷を加算したものは、前記駆動用振動腕に物理量が加わっていないときに前記検出用電極から発生する電荷と逆極性である請求項１に記載のセンサー素子。
【請求項３】
前記振動腕は、第１面、該第１面と反対側の第２面、および前記第１面と前記第２面とを連結する１対の側面を有し、
前記第１電極は、前記振動腕の延在方向に沿って、前記第１面および前記第２面に設けられている第１主面電極と、一方の前記側面に設けられている第１側面電極と、を含み、
前記第２電極は、前記振動腕の延在方向に沿って、前記第１面および前記第２面に前記第１電極に並んで配置されている第２主面電極と、他方の前記側面に設けられている第２側面電極と、を含む請求項１または２に記載のセンサー素子。
【請求項４】
前記振動腕の先端部には、質量調整部が設けられている請求項１ないし３のいずれか一項に記載のセンサー素子。
【請求項５】
前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方は、前記振動腕の延出方向に沿って設けられている共通部と、前記共通部から分岐している複数の分岐部とを備える請求項１ないし４のいずれか一項に記載のセンサー素子。
【請求項６】
前記複数の分岐部は、電極幅が前記共通部側よりも先端側の方が大きい請求項５に記載のセンサー素子。
【請求項７】
前記分岐部は、前記共通部の前記延出方向に対して傾斜している請求項５または６に記載のセンサー素子。
【請求項８】
前記振動腕は、前記延出方向に沿って設けられている溝部を有し、
前記分岐部の少なくとも一部は、前記溝部の壁面に設けられている請求項５ないし７のいずれか一項に記載のセンサー素子。
【請求項９】
前記基部から延出され、前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて振動する検出用振動腕を有し、
前記検出用電極は、前記検出用振動腕に設けられている請求項１ないし８のいずれか一項に記載のセンサー素子。
【請求項１０】
センサー素子の製造方法であって、
前記センサー素子は、
基部と、
前記基部から延出され、駆動振動する駆動用振動腕と、
前記基部から延出され、前記駆動用振動腕の駆動振動に伴って振動する振動腕と、
前記駆動用振動腕に加えられた物理量に応じて信号を出力する検出用電極を含む検出部と、
前記振動腕に設けられ、前記検出用電極に電気的に接続され、前記振動腕の振動に伴って電荷を発生する第１電極と、
前記振動腕に設けられ、前記検出用電極に電気的に接続され、前記振動腕の振動に伴って前記第１電極から発生する電荷とは逆極性の電荷を発生する第２電極と、を備えており、
前記第１電極または前記第２電極の一部または全部を除去することにより、前記第１電極または前記第２電極に発生する電荷量を調整する電荷調整工程とを有することを特徴とするセンサー素子の製造方法。
【請求項１１】
前記電荷調整工程前に、前記駆動用振動腕を通電により振動させた状態で前記検出用電極に発生する電荷を測定する工程と、その測定結果に基づいて前記振動腕の共振周波数を調整する工程とを有する請求項１０に記載のセンサー素子の製造方法。
【請求項１２】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載のセンサー素子と、
前記センサー素子を駆動させる回路、および、前記検出部からの出力を検出する回路を有することを特徴とするセンサーデバイス。
【請求項１３】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載のセンサー素子を有することを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−７２６５２（Ｐ２０１３−７２６５２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０９６３２（Ｐ２０１１−２０９６３２）
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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