振动片、角速度传感器、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片、角速度传感器、电子设备以及移动体等。
【背景技术】
[0002]一般地，已知一种被利用于角速度传感器(陀螺传感器)中的振动片(专利文献1、2)。例如，在专利文献I的图1中，当对在Y方向上延伸的振动片施加有绕Y轴的角速度运动时，在X-Y平面内于X方向上进行面内振动的驱动部将在科里奥利力的作用下变化为Z轴方向(振动片的厚度方向)上的面外振动。该Z方向上的力分量引起检测部的运动。对应于这种力分量，在检测部中基于压电效应而产生X方向的电场。基于该电场的输出信号从检测部被输出，从而角速度被检测。
[0003]作为被用于陀螺传感器中的振动片，提出一种在检测部中设置有在检测部的侧面上开口并将X方向设为深度方向的槽(干涉防止部)的技术(专利文献3)。该槽未在槽的内侧面或槽底设置有电极，其是为了防止被设置于检测部的外侧面上的多个电极部间的电耦合干涉而被配置的，由此对泄漏电压的产生进行抑制。
[0004]作为被使用于陀螺传感器中的其他的振动片，提出一种在检测部的侧面上形成阶梯部，而使被形成于检测部的两侧面上的一对电极间的X方向距离缩短，从而提高电场效率的技术(专利文献4)。
[0005]伴随着陀螺传感器的小型化，当被配置于检测部的电极面积变窄时，与力分量相对应的X方向的电场将变小从而检测灵敏度降低。与专利文献3、4不同，考虑到设置在检测部的主面上开口的槽来扩大电极面积。但是，明确了如下内容，即，在例如像陀螺传感器这样振动片的检测部沿着其厚度方向进行振动的情况下，如果不考虑电极的形成位置反而会产生电荷损失。
[0006]专利文献1:日本特开2012-098091号公报(图1)
[0007]专利文献2:日本特开2012-112748号公报
[0008]专利文献3:日本特开2001-221638号公报(图4)
[0009]专利文献4:日本特开2011-141266号公报(图3)
【发明内容】
[0010]本发明的多个方式的目的在于，提供一种即使振动片小型化也能够增大电极面积，并能够提高电场效率从而提高检测灵敏度的振动片、角速度传感器、电子设备以及移动体。
[0011](I)本发明的一个方式涉及一种振动片，其特征在于，具备检测部，所述检测部包括压电体的第一主面以及相对于所述第一主面而处于所述压电体的背面的第二主面，和对所述第一主面与所述第二主面进行连接的外侧面，并且所述检测部沿着与所述第一主面交叉的方向进行振动，所述检测部具备:槽部，其在从被设置于所述第一主面上的开口起的深度方向上，于超过所述第一主面与所述第二主面之间的中立面的位置处具有槽底；内侧面电极，其被设置于面向所述槽部内的内侧面上；外侧面电极，其被设置于所述外侧面上；一对槽底电极，其面向所述槽部内并在与所述中立面相比靠所述槽底侧处互相隔开间隔而设置。
[0012]根据本发明的一个方式，在沿着与第一主面交叉的厚度方向(例如Z方向)进行振动的检测部上，于以中立面为界的厚度方向上的两个区域中的一方上作用有压缩力而在另一方上作用有拉伸力。在此，中立面是指，既不产生压缩也不产生拉伸的面。在被形成于检测部上的一对电极上，作用有与压缩力或拉伸力相对应的电场。此时，基于压缩力的电场的方向与基于拉伸力的电场的方向成为相互相反的方向。
[0013]本说明书中，将槽部的距开口部最深的位置称为槽底。槽底包括像槽的底部这样具有平坦的底面的情况与不具有平坦的底面的情况这两种情况。这是因为，在进行蚀刻特别是湿蚀刻的情况下，不一定会形成平坦的底面，有时会形成为V字槽。在与检测部的长度方向(例如Y方向)正交的检测部的横截面(例如X-Z面)上，如果将一对侧面电极(内侧面电极-外侧面电极)中所产生的第一电场的方向设为第一方向(例如+X方向)，则一对槽底电极中所产生的第二电场的方向成为与第一方向反向的第二方向(例如-X方向)。
[0014]这样，在内侧面电极位于第一电场的例如下游时，一对槽底电极之中靠近内侧面电极一侧的槽底电极将位于第二电场的下游。同样地，在内侧面电极位于第一电场的上游时，一对槽底电极之中靠近内侧面电极一侧的槽底电极将位于第二电场的上游。因此，由于即使将一对槽底电极之中靠近内侧面电极一侧的槽底电极与内侧电极导通，被导通的两个电极也将共同成为电场方向的上游或下游，因此不会产生基于电场的电荷的损失。这样，由于能够通过被形成于槽部的内侧面以及槽底上的电极而使电极面积增大，而且还不会产生电荷的损失，因此能够提闻检测灵敏度。
[0015](2)在本发明的一个方式中，所述外侧面包括第一外侧面与第二外侧面，所述内侧面具有在所述槽部的宽度方向上被设置于一侧的第一内侧面以及被设置于另一侧的第二内侧面，在所述第一外侧面与所述第一内侧面之间具有所述压电体，在所述第二外侧面与所述第二内侧面之间具有所述压电体，所述振动片具备被设置于所述第一内侧面上的第一内侧面电极和被设置于所述第一外侧面上的第一外侧面电极，以及被设置于所述第二内侧面上的第二内侧面电极和被设置于所述第二外侧面上的第二外侧面电极，所述一对槽底电极具备与所述第一内侧面电极导通的第一槽底电极和与所述第二内侧面电极导通的第二槽底电极。
[0016]这样，在与检测部的长度方向(例如Y方向)正交的检测部的横截面(例如X-Z面)上，第一对侧面电极(第一内侧面电极-第一外侧面电极)与第二对侧面电极(第二内侧面电极-第二外侧面电极)中所产生的第一电场的方向相同，均为第一方向(例如+X方向)。另一方面，在一对槽底电极中产生的第二电场方向则成为与第一方向相反的第二方向(例如-X方向)。
[0017]这样,位于第一、第二电场的例如下游的第一内侧面电极与第一槽底电极被互相导通，位于第一、第二电场的例如上游的第二内侧面电极与第二槽底电极被互相导通。因此,不会产生基于电场的电荷的损失。这样，由于能够通过被形成于槽部的内侧面上以及槽底侧的电极而使电极面积增大，而且还不会产生电荷的损失，因此能够提高检测灵敏度。
[0018](3)在本发明的一个方式中，能够将所述第一外侧面电极以及所述第二外侧面电极中的至少一方形成在从所述第一主面至所述中立面的范围内。
[0019]这样，在第一对侧面电极以及第二对侧面电极中的至少一方中，未横跨以中立面为界的两个区域而形成对置电极。因此，由于第一对侧面电极(第一内侧面电极-第一外侧面电极)以及第二对侧面电极(第二内侧面电极-第二外侧面电极)中的至少一方中所产生的电场方向成为单向，并且还不产生电荷的损失，因此能够提高检测灵敏度。
[0020](4)在本发明其他的方式中，能够使所述第一外侧面电极与所述第二内侧面电极导通，使所述第二外侧面电极与所述第一内侧面电极导通。
[0021 ] 这样，在互相导通的第一外侧面电极与第二内侧面电极位于例如电场方向的上游时，互相导通的第二外侧面电极与第一内侧面电极将位于电场方向的下游。因此，能够在不产生基于电场的电荷的损失的条件下取出信号。
[0022](5)在本发明的其他的方式中，能够采用如下方式，即，所述检测部具备在所述第二主面上隔开间隔而被形成的第一主面电极以及第二主面电极，所述第一主面电极与所述第一槽底电极被导通，所述第二主面电极与所述第二槽底电极导通。
[0023]由于一对主面电极与一对槽底电极位于与中立面相比靠一方侧，因此在检测时所产生的电场的方向一致。因此，即使将第一主面电极与第一槽底电极导通，使第二主面电极与第二槽底电极导通，也不会产生电荷的损失。
[0024](6)在本发明的其他的方式中，能够采用如下方式，即，所述检测部包括:第三外侧面电极，其在所述第一外侧面上被设置于从所述中立面至所述第二主面的范围内，并与所述第一主面电极导通；和第四外侧面电极，其在所述第二外侧面上被设置于从所述中立面至所述第二主面的范围内，并与所述第二主面电极导通。
[0025]由于第三对侧面电极(第三外侧面电极-第四外侧面电极)与一对主面电极(第一主面电极-第二主面电极)和一对槽底电极位于与中立面相比靠一方侧，因此在检测时所产生的电场的方向一致。因此，即使为上述这种导通关系，也不会产生电荷的损失。
[0026](7)在本发明的其他的方式中，能够将所述第一外侧面电极以及所述第二外侧面电极分别设为接地电极。
[0027]这样，能够通过第一外侧面