振动元件、振子、振动装置、电子设备以及移动体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种振动元件、振子、振动装置、电子设备以及移动体。
【背景技术】
[0002]一直以来，作为用于检测加速度的振动元件，已知专利文献I这种振动元件。在专利文献I中记载的振动元件具有:基部；第一、第二检测臂，其从基部起沿着Y轴方向两侧而延伸；第一、第二连结臂，其从基部起向X轴方向两侧延伸；第一、第二驱动臂，其从第一连结臂起向Y轴方向两侧延伸出；第三、第四驱动臂，其从第二连结臂起向Y轴方向两侧延伸出。在这种结构的振动元件中，当在通过驱动模式而使各驱动臂振动的状态下施加绕Z轴的角速度时，将在第一、第二检测臂上激励有检测模式的振动，并能够根据通过该检测模式的振动而得到的信号来检测角速度。
[0003]而且，在专利文献I中记载的振动元件形成如下的结构，即，具有对基部进行支承的支承部和连结基部与支承部的四个梁(吊臂)，并且各个梁相对于X轴方向以及Y轴方向而倾斜，并且以直线状延伸出(参照专利文献2以及3)。
[0004]在所涉及的结构的振动元件中，向基部与梁的边界部的应力集中被减小，从而能够提高该边界部处的机械强度(耐冲击性)。但是，由于各个梁呈直线状，因此不能确保充分的长度，从而难以通过各个梁来充分地吸收、缓和冲击。其结果为，存在各专利文献所记载的振动元件的机械强度(尤其是落下时的耐冲击性)不充分的问题。
[0005]专利文献1:日本特开2006-201011号公报
[0006]专利文献2:日本特开2006-201053号公报
[0007]专利文献3:日本特开2009-74996号公报
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于，提供一种机械强度(耐冲击性)优异的振动元件、振子、电子设备以及移动体。
[0009]本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，并能够作为以下的方式或应用例来实现。
[0010]应用例I
[0011]本发明的振动元件，其特征在于，具有:基部；支承部，其对所述基部进行支承；吊臂，其对所述基部与所述支承部进行连结；支承臂，其从所述基部起在X轴方向上延伸；检测臂，其从所述基部起在与所述X轴方向正交的Y轴方向上延伸；驱动臂，其从所述支承臂的顶端部起在所述Y轴方向上延伸，所述吊臂具有:蜿蜒部，其从所述支承部起延伸，并在所述X轴方向和所述Y轴方向上交替地延伸；倾斜部，其对所述蜿蜓部与所述基部进行连结，并在相对于所述X轴方向以及所述Y轴方向双方而倾斜的方向上延伸。
[0012]由此，能够获得机械强度(耐冲击性)优异的振动元件。
[0013]应用例2
[0014]在本发明的振动元件中，优选为，所述倾斜部具有与所述第一轴所成的角度互不相同的多个部分。
[0015]由此，能够防止倾斜部与蜿蜒部的边界部处的X轴方向以及Y轴方向上的刚性的急剧变化。因此，该边界部处的应力集中也被减小，从而能够更加可靠地实现振动元件的机械强度(耐冲击性)的提高。
[0016]应用例3
[0017]在本发明的振动元件中，优选为，所述多个部分的长度大致相等。
[0018]由此，即使从外部施加冲击(落下时的冲击)，也能够使应力大致均等地作用于在构成倾斜部的各部分上，从而能够理想地防止倾斜部的破损。
[0019]应用例4
[0020]在本发明的振动元件中，优选为，所述蜿蜒部的所述倾斜部侧的端部沿着与所述支承臂的延伸方向平行的方向而延伸，所述多个部分具有:第一部分，其位于所述基部侧，并与所述X轴方向成第一角度；第二部分，其位于所述蜿蜒部侧，并与所述X轴方向成小于所述第一角度的第二角度。
[0021]由此，能够防止倾斜部与蜿蜒部的边界部处的X轴方向以及Y轴方向上的刚性的急剧变化。因此，该边界部处的应力集中也被减小，从而能够更加可靠地实现振动元件的机械强度(耐冲击性)的提高。
[0022]应用例5
[0023]在本发明的振动元件中，优选为，所述第一角度为50?70度。
[0024]由此，可更加显著地发挥如前文所述的效果。
[0025]应用例6
[0026]在本发明的振动元件中，优选为，所述第二角度为20?40度。
[0027]由此，可更加显著地发挥如前文所述的效果。
[0028]应用例7
[0029]在本发明的振动元件中，优选为，该振动元件的所述各部通过对一块压电基板进行加工而获得，所述蜿蜒部的所述端部与所述支承部之间的间隔距离在所述压电基板的厚度的0.8倍以上。
[0030]由此，能够将倾斜部与蜿蜒部的边界部和倾斜部与基部的边界部的、支承部侧的侧面(梁的内侧面)形成为平滑面，即，能够有效地防止在梁的内侧面上形成所谓的毛边的情况。
[0031]应用例8
[0032]本发明的振子的特征在于，具备本发明的振动元件和对所述振动元件进行收纳的封装件。
[0033]由此，能够获得可靠性较高的振子。
[0034]应用例9
[0035]本发明的电子设备的特征在于，具备本发明的振动元件。
[0036]由此，能够获得可靠性较高的电子设备。
[0037]应用例10
[0038]本发明的移动体的特征在于，具备本发明的振动元件。
[0039]由此，能够获得可靠性较高的移动体。
【附图说明】
[0040]图1为表示本发明的振动元件的第一实施方式的俯视图。
[0041]图2为放大表示图1所示的振动元件的中央部附近的俯视图。
[0042]图3为表示图1所示的振动元件所具有的电极的俯视图。
[0043]图4为表示图1所示的振动元件所具有的电极的俯视图(透视图)。
[0044]图5为用于对图1所示的振动元件的动作进行说明的图。
[0045]图6为放大表示本发明的振动元件的第二实施方式的中央部附近的俯视图。
[0046]图7为表示本发明的振子的优选的实施方式的图，(a)为剖视图，(b)为俯视图。
[0047]图8为表示具备本发明的振动元件的物理量传感器的优选的实施方式的剖视图。
[0048]图9为图8所示的物理量传感器的俯视图。
[0049]图10为图8所示的物理量传感器的俯视图。
[0050]图11为具备本发明的振动元件的物理量检测装置的框图。
[0051]图12为表示应用了具备本发明的振动元件的电子设备的便携型(或笔记本型)的个人计算机的结构的立体图。
[0052]图13为表示应用了具备本发明的振动元件的电子设备的移动电话(也包括PHS)的结构的立体图。
[0053]图14为表示应用了具备本发明的振动元件的电子设备的数码照相机的结构的立体图。
[0054]图15为表示应用了具备本发明的振动元件的移动体的汽车的结构的立体图。
【具体实施方式】
[0055]以下，根据附图所示的实施方式来对本发明的振动元件、振子、电子设备以及移动体进行详细说明。
[0056]1、振动元件
[0057]第一实施方式
[0058]首先，对本发明的振动元件的第一实施方式进行说明。
[0059]图1为表示本发明的振动元件的第一实施方式的俯视图。图2为放大表示图1所示的振动元件的中央部附近的俯视图。图3为表示图1所示的振动元件所具有的电极的俯视图。图4为表示图1所示的振动元件所具有的电极的俯视图(透视图)。图5为用于对图1所示的振动元件的动作进行说明的图。此外，以下，为了便于说明，也将图1以及图2的纸面近前侧称为“上侧”，将纸面纵深侧称为“下侧”。另外，在图1、图2以及图6中，为了便于说明，分别省略了电极的图示。
[0060]振动元件的基本构造
[0061]图1所示的振动元件I作为角速度检测元件(陀螺仪元件)而被使用。这种振动元件I具有压电基板2和被形成于压电基板2的表面上的电极。
[0062]压电基板
[0063]作为压电基板2的构成材料，例如可列举出水晶、钽酸锂、铌酸锂等压电材料。其中，作为压电基板2的构成材料，优选使用水晶。通过使用水晶，从而能够获得与其他材料相比具有更优异的频率温度特性的振动元件I。此外，以下对由水晶构成压电基板2的情况进行说明。
[0064]如图1所示，压电基板2形成在由作为水晶基板的结晶轴的Y轴(机械轴、第二轴)以及X轴(电轴、第一轴)规定的XY平面上具有展宽，并在Z轴(光轴)方向上具有厚度的板状。即，压电基板2由Z切割水晶板构成。此外，虽然优选为，Z轴与压电基板2的厚度方向一致，但是如从减小常温附近的频率温度变化的观点出发，则也可以相对于厚度方向而稍微(例如，小于15°的程度)倾斜。
[0065]这种压电基板2具有:振动部20 ;第一、第二支承部251、252，其隔着振动部20而在Y轴方向上对置配置；第一、第三梁(吊臂)261、263，其连结第一支承部251与振动部20 ；第二、第四梁(吊臂)262,264,其连结第二支承部252和振动部20。
[0066]另外，振动部20具有:基部21，其位于中心部；第一、第二检测臂221、222，其从基部21起向Y轴方向两侧延伸；第一、第二连结臂(支承臂)231、232，其从基部21起向X轴方向两侧延伸；第一、第二驱动臂241、242，其从第一连结臂231的顶端部起向Y轴方向两侧延伸；第三、第四驱动臂243、244，其从第二连结臂232的顶端部起向Y轴方向两侧延伸，基部21通过梁261、262、263、264而被支承于第一、第二支承部251、252上。
[0067]第一检测臂221从基部21起向+Y轴方向延伸出，且在其顶端部处设置有宽度较宽的锤头2211。另一方面，第二检测臂222从基部21起向一 Y轴方向延伸出，且在其顶端部处设置有宽度较宽的锤头2221。上述第一、第二检测臂221、222被配置为，关于穿过振动