传感器元件及其制造方法、传感器装置以及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及传感器元件及其制造方法、传感器装置以及电子设备，其能够简单且可靠地发挥优异的检测灵敏度，并且可靠性较高。本发明专利技术的传感器元件具备：基部(21)；驱动用振动臂(221、222)；调节用振动臂(241～244)，其随着驱动用振动臂(221、222)的驱动振动而进行振动；检测用电极，其根据被施加于驱动用振动臂(221、222)的物理量而输出电荷；第一调节用电极，其被设置在调节用振动臂(241、242)上，且与检测用电极电连接，并随着调节用振动臂(241、242)的振动而输出电荷；第二调节用电极，其被设置在调节用振动臂(243、244)上，且与检测用电极电连接，并随着调节用振动臂(243、244)的振动而输出与第一调节用电极成为相反极性的电荷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种传感器元件、传感器元件的制造方法、传感器装置以及电子设备。技术背景作为传感器元件，已知一种角速度传感器(振动陀螺传感器)，其被用于例如车辆 中的车身控制、车辆导航系统的本车位置检测、数码照相机或摄像机等的振动控制补正(所 谓的手抖补正)等，并对角速度、加速度等的物理量进行检测(例如，参照专利文献I)。例如，专利文献I所记载的角速度传感器具有音叉，所述音叉通过两个臂、和对该 两个臂的一端彼此进行连接的连接部而构成。此外，在专利文献I所记载的角速度传感器 中，音叉由非压电体材料构成，并且在各个臂上分别设置有通过压电薄膜插入在一对电极 之间而构成的驱动部以及检测部。在这种专利文献I所记载的角速度传感器中，通过向驱动部的一对电极之间施加 电压，从而使臂进行弯曲振动(驱动)。而且，当在该驱动状态下，臂受到绕沿着其延伸方向 的轴线的角速度时，将由于科里奥利力，而使臂向与前文所述的驱动方向正交的方向挠曲， 从而由检测部的一对电极检测出对应于该挠曲量的电荷。根据该被检测出的电荷，而能够 对角速度进行检测。然而，如前文所述的具有两个臂的音叉一般通过对基板进行蚀刻加工而形成。此 时，由于该基板的蚀刻各向异性或加工工艺的误差等，而难以使音叉的尺寸与设计一致。因 此，存在如下的情况，即，音叉成为非预期的形状，从而即使在臂未受到角速度的状态下，臂 也向与驱动方向不同的方向进行挠曲。当对随着这种臂的挠曲而由检测部的一对电极产生 的电荷进行检测时，将导致检测精度的降低。因此，在专利文献I所记载的角速度传感器中，通过对检测部的一对电极中的一 个电极进行部分去除，从而对在臂未受到角速度的状态下由检测部的一对电极输出的电荷量进行调节。但是，在专利文献I所记载的角速度传感器中，存在难以高精度地实施对由检测 部的一对电极输出的电荷量的调节的问题。专利文献1:日本特开2008-14887号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种能够简单且可靠地发挥优异的检测灵敏度的传感器 元件、传感器元件的制造方法以及传感器装置，并且提供一种具备所涉及的传感器装置的、 可靠性较高的电子设备。本专利技术是为了解决上述课题的至少一部分而完成的专利技术，其能够作为以下的方式 或应用例而实现。应用例I本专利技术的传感器元件的特征在于，具备基部；驱动用振动臂，其从所述基部延伸，并进行驱动振动；第一振动臂以及第二振动臂，其从所述基部延伸，并随着所述驱动用 振动臂的驱动振动而进行振动；检测部，其包括检测用电极，所述检测用电极根据被施加于 所述驱动用振动臂的物理量而输出信号，所述传感器元件还具备第一电极，其被设置在所 述第一振动臂上，且与所述检测用电极电连接，并随着所述第一振动臂的振动而产生电荷； 第二电极，其被设置在所述第二振动臂上，且与所述检测用电极电连接，并随着所述第二振 动臂的振动而产生与所述第一电极极性相反的电荷。根据以这种方式构成的传感器元件，能够将如下值作为传感器输出而输出，所述 值为，将产生于检测用电极上的电荷量，与产生于第一电极上的电荷量和产生于第二电极 上的电荷量之间的差分相加而得到的值。而且，通过对第一电极或第二电极的一部分或全部进行去除，从而能够减小产生 于第一电极或第二电极上的电荷量，进而对传感器输出进行调节。具体而言，将传感器输出 调节(补正)为，使在传感器元件上未施加有物理量的状态下的传感器输出成为所需的基准 值(例如零)。尤其是，由于使第一电极以及第二电极产生相互成为相反极性的电荷，因此无论 在传感器元件上未施加有物理量的状态下的传感器输出与所需的基准值相比较大的情况 下，还是较小的情况下，均能够通过选择第一电极以及第二电极中的任意一个电极并对一 部分或全部进行去除，从而将传感器元件上未施加有物理量的状态下的传感器输出调节为 所需的基准值。应用例2在本专利技术的传感器元件中，优选为，将来自所述第一电极的电荷与来自所述第二 电极的电荷相加而得到的电荷，与在所述驱动用振动臂上未施加有物理量时由所述检测用 电极产生的电荷为相反极性。由此，能够将传感器输出调节(补正)为，使在传感器元件上未施加有物理量的状 态下的传感器输出成为所需的基准值(例如零)。应用例3在本专利技术的传感器元件中，优选为，所述第一电极以及所述第二电极具备一对主 面电极和一对侧面电极，当所述第一振动臂以及所述第二振动臂以相互同相的方式而进 行振动时，对所述第一电极的所述主面电极以及所述第二电极的所述侧面电极彼此进行连 接，并对所述第一电极的所述侧面电极以及所述第二电极的所述主面电极彼此进行连接。由此，能够将传感器输出调节(补正)为，使在传感器元件上未施加有物理量的状 态下的传感器输出成为所需的基准值(例如零)。应用例4在本专利技术的传感器元件中，优选为，所述第一电极以及所述第二电极具备一对主 面电极和一对侧面电极，当所述第一振动臂以及所述第二振动臂以相互反相的方式而进 行振动时，对所述第一电极的所述主面电极以及所述第二电极的所述主面电极彼此进行连 接，并对所述第一电极的所述侧面电极以及所述第二电极的所述侧面电极彼此进行连接。由此，能够将传感器输出调节(补正)为，使在传感器元件上未施加有物理量的状 态下的传感器输出成为所需的基准值(例如零)。应用例5在本专利技术的传感器元件中，优选为，所述第一电极以及所述第二电极中的至少一 方具备共用部，其在第一振动臂或第二振动臂的延伸方向上延伸；多个分支部，其从所述 共用部分支。由此，能够通过对第一电极或第二电极的多个分支部中的至少一个分支部的中 途、或共用部的中途进行切断，从而减小产生于第一电极或第二电极上的电荷量，进而对传 感器输出进行调节。尤其是，由于多个分支部从共用部分支，因此即使对任意的分支部进行切断，也能 够维持其他的分支部电连接于检测用电极的状态。而且，由于多个分支部沿着第一振动臂或第二振动臂的延伸方向而并排设置，因 此能够根据被切断的分支部的位置以及数量，而简单且高精度地对传感器输出进行调节。应用例6在本专利技术的传感器元件中，优选为，多个所述分支部的电极宽度在顶端侧比在所 述共用部侧大。由此，能够确保调节之前(将共用部或分支部的中途切断之前)的第一电极以及第 二电极的电极面积分别较大，从而增大通过对共用部或分支部的中途进行切断而实施的对 传感器输出的调节幅度，且比较简单地对分支部的中途进行切断。应用例7在本专利技术的传感器中，优选为，多个所述分支部相对于所述共用部的延伸方向而 倾斜。由此，能够较为简单地对分支部的中途进行切断。应用例8在本专利技术的传感器元件中，优选为，所述分支部分别在所述共用部的两侧分支。由此，能够减小由共用部输出的电荷。因此，能够使传感器输出的调节较为容易。 此外，能够确保调节之前(将共用部或分支部的中途切断之前)的第一电极以及第二电极的 电极面积较大。应用例9在本专利技术的传感器元件中，优选为，所述第一振动臂以及所述第二振动臂中的至 少一方具有槽部，所述槽部沿着所述延伸方向而设置，所述分支部的至少一部分被设置在 所述槽部的壁面上。由此，当第一振动臂以及第二振动臂由压电体材料构成时，能够增大产生于第一 电极以及第二电极上的电荷量。因此，能够增大传感器输出的调节幅度。应用例10在本专利技术的传感器元件中，优选为，所述第一振动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器元件，其特征在于，具备：基部；驱动用振动臂，其从所述基部延伸，并进行驱动振动；第一振动臂以及第二振动臂，其从所述基部延伸，并随着所述驱动用振动臂的驱动振动而进行振动；检测部，其包括检测用电极，所述检测用电极根据被施加于所述驱动用振动臂的物理量而输出信号，所述传感器元件还具备：第一电极，其被设置在所述第一振动臂上，且与所述检测用电极电连接，并随着所述第一振动臂的振动而产生电荷；第二电极，其被设置在所述第二振动臂上，且与所述检测用电极电连接，并随着所述第二振动臂的振动而产生与所述第一电极极性相反的电荷。

【技术特征摘要】
2011.09.29 JP 2011-2144251.一种传感器元件，其特征在于，具备 基部; 驱动用振动臂，其从所述基部延伸，并进行驱动振动； 第一振动臂以及第二振动臂，其从所述基部延伸，并随着所述驱动用振动臂的驱动振动而进行振动； 检测部，其包括检测用电极，所述检测用电极根据被施加于所述驱动用振动臂的物理量而输出信号， 所述传感器元件还具备 第一电极，其被设置在所述第一振动臂上，且与所述检测用电极电连接，并随着所述第一振动臂的振动而产生电荷； 第二电极，其被设置在所述第二振动臂上，且与所述检测用电极电连接，并随着所述第二振动臂的振动而产生与所述第一电极极性相反的电荷。2.如权利要求1所述的传感器元件，其中， 将来自所述第一电极的电荷与来自所述第二电极的电荷相加而得到的电荷，与在所述驱动用振动臂上未施加有物理量时由所述检测用电极产生的电荷为相反极性。3.如权利要求1或2所述的传感器元件，其中， 所述第一电极以及所述第二电极具备一对主面电极和一对侧面电极， 当所述第一振动臂以及所述第二振动臂以相互同相的方式而进行振动时，对所述第一电极的所述主面电极以及所述第二电极的所述侧面电极彼此进行连接，并对所述第一电极的所述侧面电极以及所述第二电极的所述主面电极彼此进行连接。4.如权利要求1或2所述的传感器元件，其中， 所述第一电极以及所述第二电极具备一对主面电极和一对侧面电极， 当所述第一振动臂以及所述第二振动臂以相互反相的方式而进行振动时，对所述第一电极的所述主面电极以及所述第二电极的所述主面电极彼此进行连接，并对所述第一电极的所述侧面电极以及所述第二电极的所述侧面电极彼此进行连接。5.如权利要求1或2所述的传感器元件，其中， 所述第一电极以及所述第二电极中的至少一方具备共用部，其在第一振动臂或第二振动臂的延伸方向上延伸；多个分支部，其从所述共用部分支。6.如权利要求5所述的传感器元件，其中， 多个所述分支部的电极宽度在顶端侧比在所述共用部侧大。7.如权利要求5所述的传感器元件，其中， 多个所述分支部相对于所述共用部的延伸方向而倾斜。8.如权利要求5所述的传感器元件，其中， 所述分...

【专利技术属性】
技术研发人员：市川史生，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：