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CN107003129B - 传感器装置、陀螺仪传感器和电子设备 - Google Patents

传感器装置、陀螺仪传感器和电子设备 Download PDF

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CN107003129B
CN107003129B CN201580064373.8A CN201580064373A CN107003129B CN 107003129 B CN107003129 B CN 107003129B CN 201580064373 A CN201580064373 A CN 201580064373A CN 107003129 B CN107003129 B CN 107003129B
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Abstract

【课题】提供一种能够高精度地检测多轴方向上的角速度的传感器装置、陀螺仪传感器和电子设备。【解决方案】根据本发明实施方式的传感器装置包括振动器单元、环形基部、多个连结部和布线层。所述布线层包括多个驱动布线和多个检测布线。多个驱动布线分别连接到第一驱动电极和第二驱动电极，并且彼此相邻并平行。多个检测布线分别连接到第一检测电极和第二检测电极，并且彼此相邻并平行。所述布线层分别设置在所述多个连结部中的每一个上，将所述多个端子部分别与所述多个压电驱动单元、第一压电检测单元和第二压电检测单元电连接。

Description

传感器装置、陀螺仪传感器和电子设备
技术领域
本发明涉及能够检测绕彼此正交的3个轴的角速度的传感器装置、陀螺仪传感器和电子设备。
背景技术
振动式陀螺仪传感器被广泛用作消费者使用的角速度传感器。振动式陀螺仪传感器通过使振动器以预定的频率振动并利用压电装置等检测振动器中产生的科里奥利力来检测角速度。陀螺仪传感器例如安装在诸如摄像机、虚拟现实设备、汽车导航系统和可穿戴设备等电子设备上，并用作检测手部动作、操作、方向、姿势等的传感器。
例如，专利文献1公开了一种角速度传感器，所述角速度传感器包括环形的框架、和一端连接到所述框架的多个振子部，并能够基于以预定频率振动的所述框架和多个振动器的变形量，检测绕彼此正交的3个轴的角速度。
典型地，在振动式陀螺仪传感器中，利用逆压电效应使振动器振动的驱动电极、和利用压电效应检测振动器的变形的检测电极被分别设置在振动器的前表面上。连接到所述驱动电极和检测电极的布线被分别形成在振动器的前表面上。
例如，专利文献2公开了一种角速度传感器装置，其中在连接固定部和驱动振动体的扭转延伸部的前表面上形成多个布线图案。在专利文献2中公开的布线布局中，在一对驱动布线图案之间设置多个检测布线图案。因此，噪声容易从驱动布线图案侵入检测布线图案，从而可能导致降低角速度检测精确度。随着设备尺寸变小，这个问题可能变得更加突出。
作为噪声对策，例如专利文献3公开了一种角速度传感器，其中两个驱动信号的振幅之比被设置成与两个驱动电极和检测电极之间产生的寄生电容之比成反比。因此，由于第一驱动电极和第二驱动电极与检测电极之间的电容耦合而产生的噪声分量被抵消，并且认为角速度传感器信号的检测精确度得到了提高。然而，专利文献3中所公开的角速度传感器是以单一的角速度检测轴为前提的，因此无法应对像专利文献1和2中公开的角速度传感器的存在多个检测信号的情形。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利号4858662
专利文献2：日本专利申请公开号2012-93153
专利文献3：WO 2010/103776
发明内容
发明要解决的技术问题
近年来，随着电子设备的小型化和薄型化，要求安装在电子设备上的各种组件和传感器的进一步小型化和多功能性。陀螺仪传感器不仅要紧凑，而且还要能够使用单个的传感器高精度地检测多轴方向上的角速度。
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种能够高精度地检测多轴方向上的角速度的传感器装置、陀螺仪传感器和电子设备。
解决问题的技术手段
根据本发明实施例的传感器装置包括振动器单元、环形基部、多个连结部和布线层。
所述振动器单元包括环形框架、多个振子部、多个压电驱动单元、多个第一压电检测单元和多个第二压电检测单元。环形框架包括第一主表面。多个振子部每个包括由所述框架支撑的一端部。多个压电驱动单元每个包括压电膜、以及以夹持所述压电膜的方式彼此相对的第一驱动电极和第二驱动电极，并使得所述框架在平行于所述第一主表面的平面内振动。多个第一压电检测单元每个包括第一检测电极，并基于所述框架的所述第一主表面中的变形量，检测绕与所述第一主表面垂直的第一轴的角速度。多个第二压电检测单元每个包括第二检测电极，并基于所述多个振子部的在与所述第一主表面垂直的方向上的变形量，检测与所述第一轴正交的两个轴方向上的角速度。
所述环形基部包括多个端子部，并布置在所述振动器单元周围。
所述多个连结部，布置在所述振动器单元和所述基部之间，用于支撑所述振动器单元并使所述振动器单元能够相对于所述基部振动。
所述布线层包括多个驱动布线和多个检测布线。多个驱动布线分别连接到所述第一驱动电极和所述第二驱动电极，并且彼此相邻并平行。多个检测布线分别连接到所述第一检测电极和所述第二检测电极，并且彼此相邻并平行。所述布线层分别设置在所述多个连结部中的每一个上，将所述多个端子部分别与所述多个压电驱动单元、第一压电检测单元和第二压电检测单元电连接。
在所述传感器装置中，振动器单元经由多个连结部由基部支撑，多个压电驱动单元使框架和多个振子部在平行于第一主表面的平面内彼此同步振动。
在这种状态下，当绕第一轴的角速度作用在框架上时，对框架产生在与那个瞬间的振动方向正交的方向上的科里奥利力，由此使得该框架在平行于第一主表面的平面内变形。多个第一压电检测单元基于该框架的变形量，输出与绕第一轴的角速度相对应的检测信号。
另一方面，当绕与第一轴正交的轴的角速度作用时，对多个振子部产生在与那个瞬间的振动方向正交的方向上的科里奥利力，由此使得该振子部在垂直于第一主表面的方向上变形。多个第二压电检测单元基于该振子部的变形量，输出与绕该轴的角速度相对应的检测信号。
按照这种方式，所述传感器装置被设置为能够检测绕彼此正交的3个轴的角速度。
在多个连结部中，设置将振动器的各个压电驱动单元和各个压电检测单元与基部的各个端子部电连接的布线层。在所述传感器装置中，由于构成布线层的多个驱动布线彼此相邻设置，因此可以减少设置在同一连结部上的多个检测布线的串扰。因此，可以高精确地检测绕各个轴的角速度。
所述多个连结部通常包括连接到所述振动器单元的第一端部、连接到所述基部的第二端部、和支撑所述布线层且与所述第一主表面平行的第二主表面。此外，所述多个驱动布线从所述第一端部朝着所述第二端部布置，且布置为偏向所述第二主表面的一侧；所述多个检测布线从所述第一端部朝着所述第二端部布置，且布置为偏向所述第二主表面的另一侧。
采用这种结构，能够在连结部的同一平面上形成多个驱动布线和检测布线，并减少设置在同一平面上的驱动布线和检测布线的相互间的信号串扰。因此，能够使装置小型化，并抑制角速度检测精确度的劣化。
所述多个驱动布线和检测布线可被布置为：在所述第二主表面上，以所述多个连结部的各自的中心线作为对称轴，相互线对称，并且等间隔布置。
由此，因为保持了振动器单元的机械对称性，所以能够使振动器单元按照预定的振动模式稳定振动，而不发生造成扭曲。
所述多个检测布线通常包括与所述第一检测电极相连接的第一检测布线，以及与所述第二检测电极相连接的第二检测布线。在这种情况下，与所述第一检测电极和所述第二检测电极之中的具有大电极容量的检测电极相连接的检测布线是与所述多个驱动布线相邻布置的。
通过将第一和第二检测布线之中的具有低阻抗并且更难受噪声影响的检测布线布置在驱动布线附近，可使串扰的影响变小。
所述多个驱动布线通常包括第一驱动布线和第二驱动布线。第一驱动布线连接到第一驱动电极，并且第一驱动信号被输入到所述第一驱动布线。第二驱动布线连接到第二驱动电极，并且与所述第一驱动信号具有相反相位的第二驱动信号被输入到所述第二驱动布线。在这种情况下，在所述多个连结部中，所述第二驱动布线被布置在所述多个检测布线和所述第一驱动布线之间。
通过在各个连结部中使布置在检测布线附近的驱动布线具有相同的极性，可以消除在计算处理中叠加在角速度信号上的噪声分量。
所述多个驱动布线和检测布线分别由具有比所述第一驱动电极和所述第二驱动电极以及所述第一检测电极和所述第二检测电极更低的弹性模量的材料构成。
所述布线层还可以包括覆盖所述多个驱动布线和检测布线的有机膜。
振动器的结构没有特别限制，并且根据框架的形状适当地设置压电驱动单元、压电检测单元、连结部等。
例如，所述框架包括一组第一梁、一组第二梁以及连接第一梁和第二梁的4个连接部。第一组梁在与所述第一轴正交的第二轴方向上延伸，并且在与所述第一轴和所述第二轴中的每一个轴正交的第三轴方向上彼此相对。第二组梁在所述第三轴方向上延伸，并在所述第二轴方向上彼此相对。
所述多个振子部包括从所述四个连接部向着所述框架的中心突出的4个振子部。
所述多个连结部包括从所述4个连接部向着所述基部延伸的4个连结部。
在上述结构中，所述多个压电驱动单元可以包括一对第一压电驱动单元和一对第二压电驱动单元。一对第一压电驱动单元分别设置在所述第一梁的所述第一主表面上，并包括所述第一驱动电极作为上部电极。一对第二压电驱动单元分别设置在所述第二梁的所述第一主表面上，并包括所述第二驱动电极作为上部电极。
另一方面，所述多个第一压电检测单元包括分别设置在4个连接部的第一主表面上的4个压电检测单元。所述多个第二压电检测单元包括分别设置在所述4个振子部上的4个压电检测单元。
根据本发明实施方式的陀螺仪传感器包括振动器单元、环形基部、多个连结部、布线层和电路装置。
所述振动器单元包括环形框架、多个振子部、多个压电驱动单元、多个第一压电检测单元和多个第二压电检测单元。环形框架包括第一主表面。多个振子部每个包括由所述框架支撑的一端部。多个压电驱动单元每个包括压电膜、以及以夹持所述压电膜的方式彼此相对的第一驱动电极和第二驱动电极，并使得所述框架在平行于所述第一主表面的平面内振动。多个第一压电检测单元每个包括第一检测电极，并基于所述框架的所述第一主表面中的变形量，检测绕与所述第一主表面垂直的第一轴的角速度。多个第二压电检测单元每个包括第二检测电极，并基于所述多个振子部的在与所述第一主表面垂直的方向上的变形量，检测与所述第一轴正交的两个轴方向上的角速度。
所述环形基部包括多个端子部，并布置在所述振动器单元周围。
所述多个连结部布置在所述振动器单元和所述基部之间，用于支撑所述振动器单元并使所述振动器单元能够相对于所述基部振动。
所述布线层包括多个驱动布线和多个检测布线。多个驱动布线分别连接到所述第一驱动电极和所述第二驱动电极，并且彼此相邻并平行。多个检测布线分别连接到所述第一检测电极和所述第二检测电极，并且彼此相邻并平行。所述布线层分别设置在所述多个连结部中的每一个上，将所述多个端子部分别与所述多个压电驱动单元、第一压电检测单元和第二压电检测单元电连接。
所述电路装置支撑所述基部并与所述多个端子部电连接。
根据本发明实施方式的电子设备安装有陀螺仪传感器的，该陀螺仪传感器包括振动器单元、环形基部、多个连结部、布线层和电路器件。
所述振动器单元包括环形框架、多个振子部、多个压电驱动单元、多个第一压电检测单元和多个第二压电检测单元。环形框架包括第一主表面。多个振子部每个包括由所述框架支撑的一端部。多个压电驱动单元每个包括压电膜、以及以夹持所述压电膜的方式彼此相对的第一驱动电极和第二驱动电极，并使得所述框架在平行于所述第一主表面的平面内振动。多个第一压电检测单元每个包括第一检测电极，并基于所述框架的所述第一主表面中的变形量，检测绕与所述第一主表面垂直的第一轴的角速度。多个第二压电检测单元每个包括第二检测电极，并基于所述多个振子部的在与所述第一主表面垂直的方向上的变形量，检测与所述第一轴正交的两个轴方向上的角速度。
所述环形基部包括多个端子部，并布置在所述振动器单元周围。
所述多个连结部，布置在所述振动器单元和所述基部之间，用于支撑所述振动器单元并使所述振动器单元能够相对于所述基部振动。
所述布线层包括多个驱动布线和多个检测布线。多个驱动布线分别连接到所述第一驱动电极和所述第二驱动电极，并且彼此相邻并平行。多个检测布线分别连接到所述第一检测电极和所述第二检测电极，并且彼此相邻并平行。所述布线层分别设置在所述多个连结部中的每一个上，将所述多个端子部分别与所述多个压电驱动单元、第一压电检测单元和第二压电检测单元电连接。
所述电路装置支撑所述基部并与所述多个端子部电连接。
发明效果
如上所述，根据本发明，可以以高的精确度检测多轴方向上的角速度。
应当注意，不一定限于此处描述的效果，可以得到本公开中描述的任何效果。
附图说明
[图1]图1是示出根据本发明实施方式的陀螺仪传感器的配置的示意透视图。
[图2]图2是示出所述陀螺仪传感器中的传感器装置的结构示例的示意透视图。
[图3]图3是示出所述传感器装置中的振动器单元的结构的示意俯视图。
[图4]图4是示出所述振动器单元的主要部分的示意剖面图。
[图5]图5是用于图示所述振动器单元的振动模式的图。
[图6]图6是用于图示振所述动器单元的操作示例的示意俯视图。
[图7]图7是用于图示所述振动器单元的另一操作示例的示意俯视图。
[图8]图8是示出传所述感器装置和与之连接的控制器(电路装置)之间的关系的方框图。
[图9]图9是示出所述传感器装置的另一结构示例的示意俯视图。
[图10]图10是用于图示所述传感器装置的布线布局的示意俯视图。
[图11]图11是示出所述传感器装置中的布线层的结构的主要部分示意俯视图。
[图12]图12是示出所述传感器装置中的布线层的结构的另一主要部分示意俯视图。
[图13]图13是另一个主要部分的示意俯视图，示出传感器装置中布线层的结构。
[图14]图14是示出所述传感器装置中的布线层的结构的另一主要部分示意俯视图。
[图15]图15是沿图11的A-A线的横断面图。
[图16]图16是示出驱动信号振幅的温度依赖性的实验结果。
[图17]图17是示出在驱动信号变化8％时的串扰量与输出变化量之间的关系的实验结果。
[图18]图18是示出所述布线层中驱动布线和检测布线的相对位置与串扰量之间的关系的实验结果。
[图19]图19是示出所述传感器装置中的框架结构的变形例的示意俯视图。
具体实施方式
以下，将参照附图说明本发明的实施例。
图1是示出根据本发明实施方式的陀螺仪传感器1的透视图。在该图中，X、Y和Z轴表示彼此正交的三轴方向。X轴方向对应于陀螺仪传感器1的纵向方向，Y轴方向对应于其横向方向，Z轴方向对应于其厚度方向(对于随后的附图也适用)。
[陀螺仪传感器]
本实施例的陀螺仪传感器1包括传感器装置100和控制器200。陀螺仪传感器1构造为整体具有大致长方体形状的单个封装部件，具有将传感器装置100安装在控制器200上的COC(芯片上芯片,Chip On Chip)结构。陀螺仪传感器1例如长度和宽度约为2毫米，厚度约为0.7毫米。
传感器装置100构造为能够输出与角速度有关的信号的陀螺传感器装置。如将在后面所描述的，传感器装置100具有通过将SOI(绝缘体上硅，Silicon On Insulator)基板微细加工成预定形状的MEMS(微电子机械系统，Micro Electro Mechanical System)结构。
控制器200通常由诸如IC(集成电路)芯片等电路元件构成。控制器200包括驱动传感器装置100、并且根据传感器装置100的输出计算角速度信号的功能。在控制器200的上表面201上设置被电连接到传感器装置100的多个内部连接端子，以及在控制器200的下表面202上设置被电连接到控制基板(布线基板)(未图示)的外部连接端子。
陀螺仪传感器1还包括覆盖传感器装置100的覆盖部300。覆盖部300被附装到控制器200的上表面201，并且被构造为能够将传感器装置100与外部屏蔽开。覆盖部300可以由金属等导电材料构成，或者也可以由合成树脂等电绝缘性材料构成。覆盖部300起到防止异物侵入陀螺仪传感器1的盖子的作用。另外，在覆盖部300由导电材料构成的情况下，覆盖部300例如通过与控制器200的接地端子电连接，起到传感器装置100的电磁屏蔽的作用。
陀螺仪传感器1经由设置在控制器200的下表面202上的外部连接端子，安装到电子设备的控制基板(未图示)上。电子设备的示例包括摄像机、汽车导航系统、游戏机和诸如头戴显示器等可穿戴设备。
[传感器装置的基本结构]
接下来，将描述传感器装置100的详细信息。图2是示出传感器装置100的结构示例的示意透视图，并显示了该装置的与控制器200相对的背面侧。
传感器装置100包括振动器单元101和框架体102。振动器单元101包括作为多个振动单元的框架10和多个振子部21a到21d，框架10包含一组第一梁、一组第二梁、以及连接部。框架体102包括基部81和连结部82。
传感器装置100由包含单晶硅(Si)的材料构成。例如，传感器装置100通过对两个硅基板贴合而成的SOI基板进行微细加工来形成，且包括有源层W1、支撑层W2和接合层(BOX(埋氧)层，Buried-Oxide layer)W3。有源层W1和支撑层W2分别由硅基板构成，接合层W3由氧化硅膜构成。振动器单元101和框架体102通过将有源层W1微细加工成预定的形状来形成，而支撑层W2和接合层W3在有源层W1周围形成为框状。有源层W1、支撑层W2、和接合层W3的厚度例如分别为约40μm、约300μm、和约1μm。
(1.振动器单元)
图3是示意性示出振动器单元101的结构的俯视图。
(1-1.框架)
振动器单元101包括具有4条边的环形框架10。框架10的横向方向是a轴方向，纵向方向是b轴方向，厚度方向是c轴方向。另一方面，在图3中，Y轴设置在与a轴平行的轴方向上，并且X轴设置在与b轴平行的轴方向上。z轴方向是平行于c轴方向的轴方向。
框架10包括与控制器200相对的主表面10s(第一主表面)。框架10的每一条边起到振动梁的作用，框架10包括一组第一梁11a和11b以及一组第二梁12a和12b。
一组第一梁11a和11b构造为在图3中的在a轴方向上彼此平行延伸、并且在与a轴方向正交的b轴方向上彼此相对的一组对边。一组第二梁12a和12b构造为在b轴方向上相对延伸、并且在a轴方向上彼此相对的另一组对边。梁11a、11b、12a和12b具有相同的长度、宽度和厚度，框架10的外观是中空的正方形。每一个梁的垂直于长边方向的横截面基本上是矩形的。
框架10的大小没有特别的限定。例如，框架10的一条边的长度是1000到4000μm，框架10的厚度为10到200μm，梁11a、11b、12a和12b的宽度是50到200μm。
在与框架10的4个角相对应的部位，分别形成在一组第一梁11a和11b与一组第二梁12a和12b之间连接的多个(在本实施例中是4个)连接部13a、13b、13c和13d。一组第一梁11a和11b和一组第二梁12a和12b的两端由连接部13a到13d支撑。换句话说，各梁11a、11b、12a和12b起到由连接部13a到13d支撑两端的振动梁的作用。
(1-2.振子部)
振动器单元101包括多个振子部21a、21b、21c和21d。
振子部21a和21c分别形成在彼此呈对角关系的一组连接部13a和13c处，并且沿其对角线方向朝框架10的内侧延伸。振子部21a和21c的各自的一端分别由连接部13a和13c支撑，并且朝框架10的中心突出，而各自的另一端在框架10的中心附近彼此相对。
振子部21b和21d分别形成在彼此呈对角关系的另一组连接部13b和13d处，并且其沿对角线方向朝框架10的内侧延伸。振子部21b和21d的各自的一端分别由连接部13b和13d支撑，并且朝框架10的中心突出，而各自的另一端在框架10的中心附近彼此相对。
振子部21a到21d通常具有相同的形状和大小，在加工框架10的外部形状时同时形成。振子部21a到21d的形状和大小没有特别限定，并且振子部不需要全部形成为同样的形状等。
(1-3.压电驱动单元)
振动器单元101包括使框架10在平行于其主表面10s的XY平面内振动的多个压电驱动单元。
多个压电驱动单元包括分别设置在一组第一梁11a和11b的主表面10s上的一对第一压电驱动单元31、和分别设置在一组第二梁12a和12b的主表面10s上的一对第二压电驱动单元32。第一压电驱动单元31和第二压电驱动单元32根据输入电压而机械变形，通过该变形所引起的驱动力而使梁11a、11b、12a、12b振动。变形方向由输入电压的极性控制。
第一压电驱动单元31和第二压电驱动单元32是在梁11a、11b、12a和12b的上表面(主表面10s)上，与这些梁的轴线平行地以直线形成。在图3中，为了帮助理解附图，第一压电驱动单元31和第二压电驱动单元32用不同的阴影表示。第一压电驱动单元31设置在一组第一梁11a和11b的外缘侧，第二压电驱动装置32设置在一组第二梁12a和12b的外缘侧。
第一压电驱动单元31和第二压电驱动单元32具有相同的配置。作为一个例子，设置在第二梁12a上的第二压电驱动装置32的横截面结构如图4所示。每个压电驱动单元包括由下部电极层303、压电膜304和上部电极层305构成的层叠结构。上部电极层305对应于第一压电驱动单元31中的第一驱动电极(D1)，并对应于第二压电驱动单元32中的第二驱动电极(D2)。另一方面，下部电极层303对应于第一压电驱动单元31中的第二驱动电极(D2)，并对应于第二压电驱动单元32中的第一驱动电极(D1)。在形成有各压电驱动层的梁的前表面(主表面10s)上，形成氧化硅膜等绝缘膜306。
压电膜304通常由锆钛酸铅(PZT)形成。压电膜304被偏振取向，以便根据下部电极层303和上部电极层305之间的电位差来延伸和收缩。此时，在上部电极层305和下部电极层303上分别施加相反相位的交流电压。因此，与下部电极层303用作公共电极的情况相比，压电膜304可以延伸和收缩约两倍的振幅。
在本实施例中，第一驱动信号(G+)分别输入到每个第一压电驱动单元31的上部电极层(第一驱动电极D1)，而与驱动信号(G+)不同(反相)的第二驱动信号(G-)分别输入到每个第一压电驱动单元31的下部电极层(第二驱动电极D2)。另一方面，第二驱动信号(G-)分别输入到每个第二压电驱动单元32的上部电极层(第二驱动电极D2)，而第一驱动信号(G+)分别输入到每个第二压电驱动单元32的下部电极层(第一驱动电极D1)。
(1-4.振动器单元的驱动原理)
相反相位的电压被施加到第一压电驱动单元31和第二压电驱动单元32上，使得当其中一个压电驱动单元延伸时，另一个收缩。由此，一组第二梁12a和12b在两端受到连接部13a到13d支撑的状态下，在a轴方向上发生弯曲变形，并且在XY平面内朝两者彼此分开的方向以及朝两者彼此接近的方向交替振动。同样，一组第一梁11a和11b在两端受到连接部13a到13d支撑的状态下在b轴方向上发生弯曲变形，并且在XY平面内朝两者彼此分开的方向以及朝两者彼此接近的方向交替振动。
因此，当一组第一梁11a和11b朝它们彼此接近的方向振动时，一组第二梁12a和12b朝它们彼此分开的方向振动；当一组第一梁11a和11b朝它们彼此分开的方向振动时，一组第二梁12a和12b朝它们彼此接近的方向振动。此时，梁11a、11b、12a和12b的中心部各自形成振动波腹，而它们的两端部(连接部13a～13d)各自形成振动波节。在下文中将这样的振动模式称为框架10的基本振动。
按照各梁的谐振频率，驱动梁11a、11b、12a和12b。梁11a、11b、12a和12b的谐振频率取决于它们的形状、长度等。梁11a、11b、12a和12b的谐振频率通常设置在1至100kHz的范围内。
图5是示出框架10的基本振动的时间变化的示意图。在图5中，“驱动信号1”表示施加到第一压电驱动单元31的上部电极层305(第一驱动电极D1)的输入电压的时间变化，“驱动信号2”表示施加到第二压电驱动单元32的上部电极层306(第二驱动电极D2)的输入电压的时间变化。
如图5所示，驱动信号1和驱动信号2具有以彼此相反的相位变化的交流波形。因此，框架10按照(a)，(b)，(c)，(d)，(a)，…的顺序变化，按照当一组第一梁11a和11b和一组第二梁12a和12b中的一组梁彼此靠近时另一组彼此分开、并且当上述一组梁彼此分开时上述另一组梁彼此靠近的振动模式振动。
随着以上描述的框架10的基本振动，振子部21a到21d也与框架10的振动同步，以连接部13a到13d为中心在XY平面内分别振动。多个振子部21a到21d的振动由梁11a、11b、12a和12b的振动激发。在这种情况下，振子部21a和21c以及振子部21b和21d，在XY平面内的相对于振子部分的支撑点也就是连接部13a到13d的左右摆动方向上，按照彼此相反的相位振动(摆动)。
如图5所示，当一组第一梁11a和11b在它们互相接近的方向上振动时，振子部21a和21d在它们彼此分开的方向上振动(状态(b))，当一组第一梁11a和11b在它们彼此分开的方向上振动时，振子部21a和21d在它们互相接近的方向上振动(状态(d))。而且振子部21b和21c也是根据一组第二梁12a和12b的振动方向，在彼此分开和接近的方向上交替振动。这样，振子部21a和21c以及振子部21b和21d与框架10的基本振动同步，按照相反的相位振动。
如上所述，通过施加彼此相反相位的交流电压到第一驱动电极和第二驱动电极D1和D2，框架10的梁11a、11b、12a和12b按照图5所示的振动模式振动。当绕Z轴的角速度作用于继续这样的基本振动的框架10上时，由于该角速度而产生的科里奥利力作用于框架10的各个点上。其结果是，框架10变形，以致于在XY平面内扭曲，如图6所示。因此，通过检测框架10在该XY平面内的变形量，可以检测作用于框架10上的角速度的大小和方向。
图6是显示在绕Z轴的角速度作用在框架10上的瞬时的框架10的变形状态的平面示意图。应当指出的是，为了帮助理解说明书，框架10的形状和变形状态被轻微夸大了。
当以Z轴为中心绕顺时针方向的角速度作用在按照基本振动方式振动的框架10上时，在框架10的各点(梁11a、11b、12a和12b以及振子部21a到21d)上，在与Z轴正交的XY平面内，上述各点在那一瞬间的移动方向(振动方向)上以及绕顺时针90度的方向上，产生与该角速度的大小成正比的科里奥利力。具体来说，科里奥利力的方向取决于该科里奥利力如图6所示起作用的点处的上述瞬间的振动方向。因此，框架10在XY平面内被压缩(扭曲)，从而从正方形变为类平行四边形。
应注意，图6显示了以Z轴为中心绕顺时针方向的预定角速度作用时的状态。当角速度方向相反(逆时针方向)时，作用于各个点上的科里奥利力的方向也会相反。
(1-5.)第一压电检测单元
如图3所示，振动器单元101还包括多个第一压电检测单元51a、51b、51c和51d。第一压电检测单元51a至51d基于框架10的主表面10s上的变形量，检测绕着垂直于主表面10s的Z轴(第一轴)的角速度。第一压电检测单元51a至51d包括分别设置在4个连接部13a至13d的主表面10s上的4个压电检测单元。
第一压电检测单元51a和51c分别形成在作为呈对角关系的一组连接部13a和13c的周边。其中的一个压电检测单元51a从连接部13a沿梁11a和12a朝两个方向延伸，而另一压电检测单元51c从连接部13c沿梁11b和12b朝两个方向延伸。
同样，第一压电检测单元51b和51d分别形成在作为呈对角关系的另一组连接部13b和13d的周边。其中的一个压电检测单元51b从连接部13b沿梁11b和12a朝两个方向延伸，其他压电检测单元51d从连接部13d沿梁11a和12b朝两个方向延伸。
第一压电检测单元51a至51d具有类似于第一压电驱动单元31和第二压电驱动单元32的结构。换句话说，第一压电检测单元51a至51d分别由下部电极层、压电膜和上部电极层构成的叠层体构成，分别具有将梁11a、11b、12a和12b的机械变形转换成电信号的功能。在每个第一压电检测单元51a至51d中，各下部电极层连接到地电位等参考电位(Vref)，各上部电极层构成分别输出检测信号z1、z2、z3和z4中的相应一个的第一检测电极(S1)。
在图3所示的振动器单元101中，当绕z轴的角速度作用时，如图5和6所示，框架10的内角的大小周期性波动。在这个时候，内角的波动在呈对角关系的一组连接部13a和13c与另一组连接部13b和13d之间成为相互相反的相位。因此，连接部13a上的压电检测单元51a的输出与连接部13c上的压电检测单元51c的输出原理上成为相同，并且连接部13b上的压电检测单元51b的输出与连接部13d上的压电检测单元51d的输出原理上成为相同。在这方面，通过计算两个压电检测单元51a和51c的输出的和以及两个压电检测单元51b和51d的输出的和之间的差异，就可以检测作用在框架10上的绕Z轴的角速度的大小和方向。
(1-6.第二压电检测单元)
另一方面，作为检测绕X轴的角速度和绕Y轴的角速度的检测单元，振动器单元101包括多个第二压电检测单元71a、71b、71c和71d。第二压电检测单元71a至71d基于多个振子部21a到21d在Z轴方向上的变形量，检测与Z轴正交的两个轴方向(例如X轴方向和Y轴方向)上的角速度。第二压电检测单元71a至71d包括分别设置在4个振子部21a到21d上的4个压电检测单元。
第二压电检测单元71a至71d在各振子部21a至21d的前表面上，在各振子部21a至21d的轴心上以直线形成。第二压电检测单元71a至71d具有类似于第一压电检测单元51a至51d的结构，分别构成为由下部电极层、压电膜和上部电极层构成的层叠体，并分别具有将振子部21a至21d的机械变形转换为电信号的功能。在每个第二压电检测单元71a至71d中，各下部电极层连接到地电位等参考电位(Vref)，各上部电极层构成分别输出检测信号xy1、xy2、xy3和xy4中的相应一个的第二检测电极(S2)。
在本实施例中，一个角速度检测轴(Y轴)设置在与a轴平行的轴方向上，并且另一个角速度检测轴(X轴)设置在与b轴平行的轴方向上。在这样的结构中，分别设置在振子部21a至21d上的第二压电检测单元71a至71d起到作为用于分别检测绕X轴的角速度及绕Y轴的角速度的检测单元的作用。
在第一驱动电极和第二驱动电极D1和D2上分别施加相反相位的交流电压。因此，框架10的梁11a、11b、12a和12b以及振子部21a至21d按照如图5所示的振动模式(基本振动)振动。图7的上部是用于解释在绕X轴的角速度作用在框架10上时的振子部21a至21d的振动形式的示意透视图。另一方面，图7的下部是用于解释在绕Y轴的角速度作用在框架10上时的振子部21a至21d的振动形式的示意透视图。
当绕X轴的角速度作用在按照基本振动方式振动的框架10上时，如图7的上部所示，在每个振子部21a到21d中产生在与那一瞬间的振动方向正交的方向上的科里奥利力F1。因此，在X轴方向上彼此相邻的一组振子部21a和21b由于科里奥利力F1而在Z轴的正方向上变形，该变形量分别由压电检测单元71a和71b检测。此外，在X轴方向上彼此相邻的另一组振子部21c和21d由于科里奥利力F1而在Z轴的负方向上变形，该变形量分别由压电检测单元71c和71d检测。
另一方面，当绕Y轴的角速度作用在按照基本振动方式振动的框架10上时，如图7的下部所示，在每个振子部21a到21d中产生与那一瞬间的振动方向正交的方向上的科里奥利力F2。因此，在Y轴方向上彼此相邻的一组振子部21a和21d由于科里奥利力F2而在Z轴的负方向上变形，该变形量分别由压电检测单元71a和71d检测。此外，在Y轴方向上彼此相邻的另一组振子部21b和21c由于科里奥利力F2而在Z轴的正方向上变形，该变形量分别由压电检测单元71b和71c检测。
而且当绕分别与X轴和Y轴倾斜相交的方向上的轴产生角速度时，按照类似于上面描述的原理检测角速度。具体来说，振子部21a至21d由于与该角速度的X方向分量和Y方向分量对应的科里奥利力而变形，该变形量分别由压电检测单元71a到71d检测。传感器装置的控制电路基于所述压电检测单元71a到71d的输出，分别提取绕X轴的角速度和绕Y轴的角速度。因此，就能够检测绕平行于XY平面的任意轴的角速度。
(1-7.参考电极)
根据本实施方式的传感器装置100包括参考电极61。参考电极61布置为在第二梁12a和12b上与第二压电驱动单元32相邻设置。参考电极61具有类似于第一和第二压电检测单元51a至51d和71a至71d的结构，分别构成为由下部电极层、压电膜和上部电极层构成的叠层体，分别具有将梁12a和12b的机械变形转换成电信号的功能。下部电极层连接到地电位等参考电位，上部电极层起到输出参考信号(FB)的检测电极的作用。
应该指出的是，代替形成参考电极61，也可以产生第一压电检测单元51a到51d的各输出的和信号，并用该和信号作为上述参考信号。
(2.控制器)
在这里，将描述控制器200的细节。图8是示出控制器200的结构的框图。
控制器200包括自激振荡电路201和检测电路(计算电路203、检波电路204和平滑电路205)。自激振荡电路201产生引起振动器单元101(框架10、振子部21a至21d)在XY平面内振动的驱动信号。检测电路基于从振动器单元101输出的检测信号(z1，z2，z3，z4，xy1，xy2，xy3和xy 4)，产生并输出绕X、Y和Z轴的角速度。
控制器200包括Go1端子，Go2端子，GFB端子，Gxy1端子，Gxy2端子，Gxy3端子，Gxy4端子，Gz1端子，Gz2端子，Gz3端子，Gz4端子和Vref端子。
应该指出的是，Gz1端子和Gz3端子可以由共同的端子构成，Gz2端子和Gz4端子可以由共同的端子构成。在这种情况下，连接到Gz1端子和Gz3端子的布线在中间相互一体化，连接到Gz2端子和Gz4端子的布线在中间相互一体化。
在本实施例中，Go1端子电连接到第一压电驱动单元31的上部电极层和第二压电驱动单元32的下部电极层。Go2端子电连接到第一压电驱动单元31的下部电极层和第二压电驱动单元32的上部电极层(驱动电极D2)。GFB端子分别电连接到参考电极61的上部电极层。
Go1端子连接到自激振荡电路201的输出端。Go2端子经由反相放大器202连接到自激振荡电路201的输出端。自激振荡电路201产生用于驱动第一压电驱动单元31和第二压电驱动单元32的驱动信号(交流信号)。反相放大器202产生与自振荡电路201产生的驱动信号(第一驱动信号G+)相同大小且相位反转180°的驱动信号(第二驱动信号G-)。因此，第一压电驱动单元31和第二压电驱动单元32按照彼此相反的相位延伸和收缩。应当指出的是，为了帮助理解附图，在图8中，压电驱动单元31和32的下部电极层与控制器200之间的连接线被省略了。
Gxy1端子、Gxy2端子、Gxy3端子、Gxy4端子分别电连接到第二压电检测单元71a、71b、71c和71d的上部电极层(第二检测电极S2)。Gz1端子、Gz2端子、Gz3端子和Gz4端子分别电连接到第一压电检测单元51a、51b、51c和51d的上部电极层(第一检测电极S1)。Vref端子分别电连接到参考电极61的下部电极层、以及第一和第二压电检测单元51a至51d和71a至71d的下部电极层。
GFB端子、Gxy1端子、Gxy2端子、Gxy3端子、Gxy4端子、Gz1端子、Gz2端子、Gz3端子和Gz4端子分别连接到计算电路203的输入端。计算电路203包括用于产生绕X轴的角速度信号的第一差分电路、用于产生绕Y轴的角速度信号的第二差分电路、用于产生绕Z轴的角速度信号的第三差分电路。
假定第一压电检测单元51a至51d的输出分别是z1到z4，第二压电检测单元71a至71d的输出分别是xy1到xy4。此时，上述第一差分电路计算(xy1+xy2)-(xy3+xy4)，并将其计算值输出到检波电路204x。上述第二差分电路计算(xy1+xy4)-(xy2+xy3)，并将其计算值输出到检波电路204y。此外，第三差分电路计算(z1+z3)-(z2+z4)，并将其计算值输出到检波电路204z。
检波电路204x、204y和204z与来自自振荡电路201的驱动信号的输出或参考信号(FB)同步地，对上述差分信号进行全波整流，获得直流信号。平滑电路205x、205y和205z分别平滑检波电路204x、204y和204z的输出。从平滑电路205x输出的直流电压信号ωx包括绕X轴的角速度的大小和方向的相关信息，从平滑电路205y输出的直流电压信号ωy包括绕Y轴的角速度的大小和方向的相关信息。同样，从平滑电路205z输出的直流电压信号ωz包括绕Z轴的角速度的大小和方向的相关信息。具体而言，上述直流电压信号ωx、ωy和ωz相对于参考电位Vref的大小对应于角速度大小的相关信息，该直流电压信号的极性对应于角速度方向的相关信息。
(3.框架体)
接下来，将描述传感器装置100的框架体102。
如图2所示，框架体102包括在振动器单元101的周围设置的环形基部81和在振动器单元101和基部81之间设置的连结部82。
(3-1.基部)
基部81由围绕振动器单元101的外侧的四边形框架体构成。基部81包括在与框架10的主表面10s相同的平面上形成的矩形环状的主表面81s，在该主表面81s上设置将被电连接到控制器200的多个端子部(电极焊盘)810。主表面81s的相对侧的表面通过接合层W3而接合到支撑层W2。支撑层W2由类似于基部81的架体构成，并且部分支撑基部81。
各个端子部810经由凸点(未图示)，以电和机械方式连接到控制器200上的多个焊接区。换言之，根据本实施方式的传感器装置100通过倒装芯片方法安装在电路装置1上。需要注意的是，也可以不使用凸点，而是简单地通过焊接熔化或类似的方式将各个电极焊盘和电路元件电和机械连接。
此外，引线接合(wire bonding)方法也可用于安装传感器装置100。在这种情况下，传感器装置100通过粘合等进行机械连接，使传感器装置100相对于控制器200向后偏，即多个端子部810朝上。之后，各个端子部810通过接合线与控制器200电连接。
(3-2.连结部)
连结部82包括支撑振动器单元101并使振动器单元101能够相对于基部81振动的多个连结部82a、82b、82c和82d。各个连结部82a至82d分别从框架10的各个连接部13a至13d向基部81延伸。连结部82a至82d分别包括连接到振动器单元101的第一端部821和连接到基部81的第二端部822，并受到框架10的振动，能够主要在XY平面内变形。换句话说，连结部82a至82d起到支撑振动器单元101并使振动器单元101能够振动的悬架的作用。
连结部82a至82d分别包括与框架10的主表面10s和基部81的主表面81s平行的主表面82s(第二主表面)，主表面82s通常由与上述主表面10s和81s相同的平面构成。换句话说，本实施方式的连结部82a至82d由与构成振动器单元101的硅基板相同的硅基板构成。
连结部82a至82d通常形成为相对于X轴和Y轴对称的形状。因此，在XY平面内的框架10的变形方向变得各向同性，并且可以高精度地检测绕各个轴的角速度，而不引起框架10中的扭曲等。
连结部82a至82d的形状可以是直线的，或非直线的。如图2所示，根据本实施方式的连结部82a至82d分别包括在振动器单元101和基部81之间延伸方向反转约180°的反转部820。通过按照这种方式延长各个连结部82a至82d的延伸长度，可以支撑振动器单元101而不会妨碍振动器单元101的振动。此外，还获得了不将来自于外部的振动(冲击)传递给振动器单元101的效果。
连结部82a至82d可以根据框架10的形状来优化。例如，在图9中示出根据另一实施方式的框架110。
在图9所示的框架110中，一组第一梁11a和11b以及一组第二梁12a和12b分别包括朝着以各个连接部13a到13d作为顶点的正方形S的内侧突出的突出部p，并且整体上形成为弓形结构。各个梁11a、11b、12a和12b包括突出部p、和将突出部p的两端固定到连接部13a至13d的倾斜部v。倾斜部v分别形成在突出部p的两端上，并且支撑突出部p，使得突出部p设置在正方形S的内侧。
第一梁11a和11b的突出部p分别形成为平行于a轴方向，并且在b轴方向上彼此相对。第二梁12a和12b的突出部p分别形成为平行于b轴方向，并且在a轴方向上彼此相对。在框架110和振子部21a至21d的前表面(主表面)上，设置第一和第二压电检测单元51a至51d以及71a至71d、和参考电极61。
在如上所述构成的框架110中，由于各个梁11a、11b、12a和12b形成为弓形，所以即使当框架的占据面积变小时，形成框架的各个梁的长度也不会变短。因此，振动模式的谐振频率没有显著变化。结果是，例如当绕c轴(Z轴)的角速度作用时，由于如图6中示出的ab平面内的扭曲变形没有受到妨碍，所以可以保持绕c轴(Z轴)的角速度检测灵敏度。
另一方面，在图9中示出的实施例中，设置将框架110连结到基部81的连结部82a至82d。连结部82a至82d包括连接到振动器单元(框架110)的第一端部821和连接到基部81的第二端部822(在图9中仅对连结部82a进行标示)。
连结部82a至82d分别包括第一反转部wa1、wb1、wc1和wd1和第二反转部wa2、wb2、wc2和wd2。第一反转部wa1至wd1包括具有连接到连接部13a至13d的一端、并且在a轴方向上折返约180°的反转部823。另一方面，第二反转部wa2至wd2包括具有连接到第一反转部wa1至wd1的另一端部的一个端、并且在b轴方向上折返约180°的反转部824。第二反转部wa2至wd2的另一端连接到基部81。
在这个时候，如图9所示，第二反转部wa2至wd2朝第二梁12a和12b的突出部p的外周侧部分弯折，使得反转部823进入形成框架110的外形的正方形S的内侧。通过按照这种方式根据框架110的外形设计连结部82a至82d的至少一部分，可以增加连结部82a至82d的延伸长度而不会增大基部81。
(3-3.布线层)
框架体102还包括将基部81上的多个端子部810分别与框架10(110)上的驱动电极(D1和D2)和检测电极(S1、S2和61)电连接的布线层。图10是用于图示传感器装置100的布线布局的示意俯视图。
如图10所示，布线层La、Lb、Lc和Ld分别设置在连结部82a至82d的主表面82s上。布线层La至Ld分别包括多个驱动布线和多个检测布线。
多个驱动布线包括第一驱动布线LD1和第二驱动布线LD2。每个第一驱动布线LD1的一端连接到第一驱动电极D1，即第一压电驱动单元31的上部电极层305和第二压电驱动单元32的下部电极层303。每个第二驱动布线LD2的一端连接到第二驱动电极D2，即第一压电驱动单元31的下部电极层303和第二压电驱动单元32的上部电极层305。
另一方面，多个检测布线包括第一检测布线LS1和第二检测布线LS2。每个第一检测布线LS1的一端连接到第一个检测电极S1，即第一压电检测单元51a至51d的上部电极层，每个第二检测布线LS2的一端连接到第二检测电极S2，即第二压电检测单元71a至71d的上部电极层。
如图10所示，多个端子部810包括第一驱动焊盘PD1、第二驱动焊盘PD2、第一检测焊盘PS1和第二检测焊盘PS2，这些焊盘各自设置多个(在本例中是4个)以对应连结部82a至82d。第一和第二驱动焊盘PD1和PD2分别连接到第一和第二驱动布线LD1和LD2的另一端，第一和第二检测焊盘PS1和PS2分别连接到第一和第二检测布线LS1和LS2的另一端。
图11至14是分别显示连结部82a至82d中的布线层La至Ld的细节的主要部分的示意俯视图。图15是沿图11的A-A线的剖面图。
如图11至15所示，构成布线层La的各种布线包括第一和第二驱动布线LD1和LD2、第一和第二检测布线LS1和LS2、参考电位连接布线LT1或参考电极连接布线LT2。
第一驱动布线LD1单独地在设置于基部81上的第一驱动焊盘PD1和设置于框架110上的端子部E1之间。第一驱动焊盘PD1电连接到控制器200的Go1端子，端子部E1电连接到第一驱动电极D1。换句话说，端子部E1分别在连结部82a和82c中连接到第二压电驱动单元32的下部电极层，分别在连结部82b和82d中连接到第一个压电驱动单元31的上部电极层。因此，第一驱动信号(G+)可以输入到第一驱动电极D1。
第二驱动布线LD2单独地连接在设置于基部81上的第二驱动焊盘PD2和设置于框架110上的端子部E2之间。第二驱动焊盘PD2电连接到控制器200的Go2端子，端子部E2电连接到第二驱动电极D1。换句话说，端子部E2在连结部82a和82c中分别连接到第二压电驱动单元32的上部电极层，在连结部82b和82d中分别连接到第一压电驱动单元31的下部电极层。因此，第二驱动信号(G-)可以输入到第二驱动电极D2。
第一检测布线LS1单独地连接在设置于基部81上的第一检测焊盘PS1和设置于框架110上的端子部E4之间。第一检测焊盘PS1分别电连接到控制器200的Gz1至Gz4端子，端子部E4电连接到第一检测电极S1(第一压电检测单元51a至51d的上部电极层)。因此，由第一压电检测单元51a至51d检测的绕Z轴的角速度的相关检测信号(z1至z4)可以输出到控制器200。
第二检测布线LS2单独地连接在设置于基部81上的第二检测焊盘PS2和设置于框架110上的端子部E3之间。第二检测焊盘PS2分别电连接到控制器200的Gxy1至Gxy4端子，端子部E3电连接到第二检测电极S2(第二压电检测单元71a至71d的上部电极层)。端子部E3包括在第一压电检测单元51a至51d之间进行桥接的跳变器功能，并且以与第一压电检测单元51a至51d非接触的方式，分别连接到第二压电检测单元71a至71d。因此，由第二压电检测单元71a至71d检测的绕X轴和Y轴的角速度的相关检测信号(xy1至xy4)可以输出到控制器200。
参考电位连接布线LT1分别设置在连结部82a和82c的主表面82s上，并连接在设置于基部81上的参考电位连接焊盘PT1和设置于框架110上的端子部E51之间。参考电位连接焊盘PT1构成设置在基部81上的多个端子部810的一部分，并且电连接到控制器200的Vref端子。端子部E51分别电连接到第一压电检测单元51a至51d的下部电极层、第二压电检测单元71a至71d的下部电极层、及参考电极61的下部电极层。因此，可以将参考电位输入到上述各个下部电极层。
参考电极连接布线LT2分别设置在连结部82b和82d的主表面82s上，并连接在设置于基部81上的参考电位连接焊盘PT2和设置于框架110上的端子部E52之间。参考电极连接焊盘PT2构成设置在基部81上的多个端子部810的一部分，并且电连接到控制器200的GFB端子。端子部E5分别2电连接到参考电极61的上部电极层。因此，参考电极61检测到的参考信号(FB)可以输出到控制器200。
构成布线层La至Ld的各个布线以绝缘膜307介于中间的方式形成在连结部82a至82d的主表面82s上，并且由层叠在绝缘绝缘膜307上的保护膜308覆盖(见图15)。绝缘膜307覆盖第一压电驱动单元31和第二压电驱动单元32、第一压电检测单元51a至51a、参考电极61等，并且各个布线经由形成在绝缘膜307上的通孔而电连接到各个电极层。绝缘膜307的类型没有特别限定，例如可以是氧化铝膜、氧化硅膜或它们的层叠膜。
如图10到15所示，布线层La至Ld被构成为使得多个驱动布线(LD1和LD2)在连结部82a至82d的主表面82s上彼此相邻并平行，多个检测布线(LS1和LS2)在连结部82a至82d的主表面82s上彼此相邻并平行。因此，可以布置各个布线而不会使各个布线相互交叉。此外，可以减少设置在相同的连结部82a至82d上的多个驱动布线与多个检测布线之间的串扰，能够高精度地检测绕各个轴的角速度。
在本实施方式中，如图11到14所示，多个驱动布线(LD1和LD2)从连结部82a至82d的第一端部821朝着第二端部822布置，且布置为分别偏向主表面82s的一侧(在本例中是右侧)。另一方面，多个检测布线(LS1和LS2)从第一端部821朝着第二端部822布置，且布置为分别偏向主表面82s的另一侧(在本例中是左侧)。
第一驱动布线LD1布置为比第二驱动布线LD2更靠外侧，第二驱动布线LD2设置在第一和第二检测布线LS1和LS2与第一驱动布线LD1之间。第一和第二驱动布线LD1和LD2的相互间的位置关系不限于上面的实施例，第二驱动布线LD2也可以布置为比第一驱动布线LD1更靠外侧。
应该指出的是，通过使各个布线层La到Ld中与检测布线LS1和LS2邻近的驱动布线的类型一致，可以使泄漏到检测布线中的驱动信号的极性变得相同，由此，即使产生了驱动布线和检测布线之间的串扰，如将在后面描述的那样，也会有效地在计算绕各个轴的角速度的过程中消除噪声分量。
关于第一和第二检测布线LS1和LS2，优选的是，与第一检测电极和第二检测电极S1和S2之中的具有大电极容量的检测电极相连接的检测布线是与多个驱动布线(LD1和LD2)相邻布置的。与具有大电极容量的检测电极相连接的检测布线与其他的检测布线相比，具有较低阻抗，且较难受到噪声影响，因此与驱动布线之间的串扰可以变小。在本实施方式中，第二检测布线LS2设置在第一检测布线LS1和第二驱动布线LD2之间。
第一和第二驱动布线LD1和LD2之间的位置关系以及第一和第二检测布线LS1和LS2之间的位置关系在各个连结部82a至82d中是共同的。因此，即使在驱动布线和检测布线之间产生了串扰，如将在后面描述的那样，也会有效地在计算绕各个轴的角速度的过程中消除噪声分量。
另一方面，参考电位连接布线LT1和参考电极连接布线LT2分别与第一检测布线LS1相邻布置。通过在离第一和第二驱动布线LD1和LD2最远的位置处布置参考电位连接布线LT1和参考电极连接布线LT2，能够抑制驱动信号混入这些布线，并稳定地确保振荡特性。
构成布线层La至Ld的各种布线(驱动布线LD1和LD2、检测布线LS1和LS2、参考电位连接布线LT1和参考电极连接布线LT2)通常分别具有相同的线宽度(例如5μm)。此外，在主表面82s上，这些布线以多个连结部82a至82d中每一个的中心线CL为对称轴，相互线对称，并且等间隔(例如3μM)布置。因此，由于振动器单元101的机械对称性被保持，所以通过多个连结部82a至82d可以在XY平面内均等地支撑振动器单元101，并且即使在Z轴方向上施加力，振动器单元101的扭曲也可以受到抑制。
在本实施方式中，由于构成布线层La至Ld的布线的数量是奇数(在本例中是5)，如图15所示，位于中心的布线(在本例中是第二检测布线LS2)的中心在连结部82a至82d的中心轴CL上对准。另一方面，当上述的布线的数量是偶数时，各个布线被形成为使得上述中心轴CL位于中央的两个布线之间。
此外，构成布线层La至Ld的各种布线(驱动布线LD1和LD2、检测布线LS1和LS2、参考电位连接布线LT1和参考电极连接布线LT2)的构成材料可以与驱动电极D1和D2、检测电极S1和S2、参考电极等的各个电极层的构成材料相同，或者可以由不同的材料构成。在本实施方式中，上述各种布线分别由比构成上述电极层的材料(如Pt(铂)、Ir(铱)等)具有更小弹性模量的材料(如Au(金)、Al(铝)、Ag(银)等)构成。上述各种布线也可以替换地由Au/Ti(钛)等的层叠膜构成。
因此，由于各个连结部82a至82d易弹性变形，所以可以支撑振动器单元101，而不会妨碍振动器单元101的振动或使振动器单元101的振动泄漏到基部81。此外，可使得由于布线图案的偏差而引起的对称性偏差的影响变小。此外，由于上述各种布线层的断线、劣化等被抑制，所以可以确保传感器装置100的长期可靠性。
应该指出的是，多个端子部810的各种焊盘(驱动焊盘PD1和PD2、检测焊盘PS1和PS2等)的构成材料没有特别限定，上述各种焊盘的构成材料可以与上面描述的各种电极层或布线的构成材料相同，或者可以由不同的材料构成。
此外，有利的是，覆盖构成布线层La至Ld的各种布线(驱动布线LD1和LD2、检测布线LS1和LS2、参考电位连接布线LT1和参考电极连接布线LT2)的保护膜308也用具有相对较低的弹性模量的材料构成。在本实施方式中，保护膜308由有机膜构成。构成保护膜308的有机材料没有特别限定，通常由聚酰亚胺构成。保护膜308不限于由有机膜构成的情形，也可以替换地由无机膜构成，如氧化铝膜、氧化硅膜和它们的层叠膜。
[传感器装置的典型操作]
在本实施方式的传感器装置100中，振动器单元101经由多个连结部82a至82d支撑在基部81上，多个压电驱动单元31和32使框架10(110)和多个振子部21a至21d在平行于主表面10s的平面内相互同步地振动。
在这种状态下，当绕Z轴的角速度作用在框架10(110)上时，例如如图6所示，对框架10(110)产生在与那一瞬间的振动方向正交的方向上的科里奥利力，使得该框架在与主表面10s平行的平面内变形。多个第一压电检测单元51a至51d基于该框架的变形量，输出绕Z轴的角速度所对应的检测信号。
另一方面，当绕X轴和Y轴的角速度作用时，例如如图7所示，对多个振子部21a至21d产生在与那一瞬间的振动方向正交的方向上的科里奥利力，使得该振子部在与主表面10s垂直的方向上变形。多个第二压电检测单元71a至71d基于该振子部的变形量，输出绕X轴和Y轴的角速度所对应的检测信号。
顺便说一句，近年来，随着电子设备的小型化和薄型化，要求安装在电子设备上的各种组件和传感器的进一步小型化和多功能化。对于陀螺仪传感器而言，不仅要小型化，而且还要能够使用单个传感器高精度地检测多轴方向上的角速度。
在这方面，在根据本实施方式的传感器装置100中，构成设置在多个连结部82a至82d上的布线层La至Ld的一部分的多个驱动布线LD1和LD2彼此相邻布置。因此，可以减少设置在相同的连结部上的多个检测布线LS1和LS2之间的串扰，并可以以高精确度检测绕各个轴的角速度。此外，可以布置各个布线的路径，而不会使各个布线相互交叉。
特别是在本实施方式中，多个驱动布线LD1和LD2从第一端部821朝着第二端部822布置，并且布置为偏向主表面82s上的一侧，多个检测布线LS1和LS2从第一端部821朝着第二端部822布置，并且布置为偏向主表面82s上的另一侧。因此，能够在连结部的相同平面上形成多个驱动布线LD1、LD2和检测布线LS1、LS2，并能够减少设置在相同平面上的驱动布线LD1、LD2和检测布线LS1、LS2相互之间的信号串扰。因此，根据本实施方式的传感器装置100能够使装置小型化，并抑制角速度检测精确度的劣化。
此外，在根据本实施方式的传感器装置100中，在连结部82a至82d的主表面82s上，多个驱动布线LD1、LD2和检测布线LS1、LS2以该多个连结部中每一个的中心线CL为对称轴，相互线对称，并且等间隔布置。因此，由于保持了振动器单元101的机械对称性，所以可以使振动器单元101按照预定的振动模式稳定振动，而不会引起扭曲。
此外，在本实施方式中，驱动布线LD1、LD2和检测布线LS1、LS2的各自相对位置关系构造为在各个连结部82a至82d中是相同的。在这种情况下，从驱动布线LD1和LD2泄漏到检测布线LS1和LS2中的驱动信号的大小和极性在各个连结部82a至82d中变得相同。此外，通过控制器200的计算电路203(参见图8)所进行的检测信号差分计算，去除了叠加的噪声分量。因此，即使产生了驱动布线LD1、LD2和检测布线LS1、LS2之间的串扰，也可以有效地在计算绕各个轴的角速度的过程中去除噪声分量。
作为比较，在对于布线层La和Lc将第二检测布线LS2与驱动布线(LD1和LD2)相邻设置、以及对于布线层Lb和Ld将第一检测布线LS1与驱动布线(LD1和LD2)相邻设置的情况下，叠加在绕Z轴的角速度检测信号上的来自于驱动布线的串扰量经测定为约-66.8分贝。
如上所述，当驱动信号泄漏到检测信号中时，导致输出偏移，并且驱动信号电平的波动成为陀螺仪输出的波动。驱动信号的振幅随温度而变化，这就成为陀螺输出的波动。
图16显示了驱动信号的振幅的温度依赖性的例子。如图16所示，对于50℃的温度变化，驱动信号的振幅变化约5％。例如当工作温度范围设置为-10℃到75℃时，驱动信号的振幅变化约8％。
图17是示出驱动信号变化8％时串扰量和输出变化量之间的关系的实验结果。当在驱动信号的振幅为3Vpp、串扰量是-66.8分贝的情况下，驱动信号振幅变化8％时，从控制器200的平滑电路205z(参见图8)输出的直流电压信号(ωZ)的波动量相当于约2.1dps(度/秒)。此值对作为整个传感器模块的目标规格产生了无法忽视的影响。
与此相反，在本施方式中，由于在各个布线层La至Ld中的布线组的相对位置关系是相同的，所以上述串扰量可以几乎完全去除。因此，提高了角速度的检测精确度，并能够提供高可靠性的陀螺仪传感器。
此外，在本实施方式中，由于第一和第二检测布线LS1和LS2之中的与第二检测电极S2连接的第二检测布线LS2是与第二驱动布线LD2相邻布置的，因此可以进一步降低与驱动布线LD1和LD2之间的串扰的影响。
具体而言，在本实施方式中，由于第二检测电极S2的电极面积形成为大于第一检测电极S1的电极面积，因此第二检测电极S2具有比第一检测电极S1大的电极容量。通常，电极容量越大，与之连接的布线的阻抗变低，因而布线变得难以受噪声的影响。
例如，图18是显示从驱动布线到检测布线的串扰量的实验结果。在实验中，相互交换第一和第二检测布线LS1和LS2的位置，且分别对于将每一检测布线与一个驱动布线(LD2)相邻布置的情形、以及与两个驱动布线相邻布置的情形进行评估。第一检测电极S1的电极容量为15pF，第二检测电极S2的电极容量为30pF。作为结果，从图中可以理解是，在具有相对小的电极容量的第一检测布线LS1中驱动信号的泄漏量更大。此外，也可被证实的是，在离驱动布线更近的布线中驱动信号的泄漏量更大。由此，通过保持用于检测绕Z轴的角速度的检测布线LS1离驱动布线尽可能远，能够抑制串扰的影响，使其变小。
如上所述，在本实施方式中，第一和第二检测布线LS1和LS2之中的具有较低阻抗且难受噪声影响的第二检测布线LS2是与驱动布线LD1和LD2邻近布置的。因此，串扰的影响可以变小。
已经描述了本发明的实施例，但本发明不限于上述实施例，当然可以进行各种修改。
例如，虽然在上述实施例中描述了包括图3所示配置的框架10以作为振动器单元101，但本发明不限于此，框架例如可以包括如图19所示的结构。在图19所示的传感器装置中，框架90包括形成在各个梁11a、11b、12a和12b的内周部分上的重锤部91。通过适当设置重锤部91的形状、大小、重量、数量等，能够容易地调节在框架90的基本振动中的梁11a、11b、12a和12b的振幅、谐振频率、失谐程度等。
需要注意的是，也可以在图9所示的框架110中设置类似于上述的重锤部。
此外，尽管在上面的实施方式中，传感器装置100安装在由诸如IC芯片等电路元件构成的控制器200上，但是传感器装置100也可以替换地直接安装在其它电路元件上，例如控制基板(布线基板)等。
应该指出的是，本发明也可以采取以下配置。
(1)传感器装置，包括：
振动器单元，包括：
环形框架，包括第一主表面，
多个振子部，每个包括由所述框架支撑的一端部，
多个压电驱动单元，每个包括压电膜、以及以夹持所述压电膜的方式彼此相对的第一驱动电极和第二驱动电极，并使得所述框架在平行于所述第一主表面的平面内振动，
多个第一压电检测单元，每个包括第一检测电极，并基于所述框架的所述第一主表面中的变形量，检测绕与所述第一主表面垂直的第一轴的角速度，以及
多个第二压电检测单元，每个包括第二检测电极，并基于所述多个振子部的在与所述第一主表面垂直的方向上的变形量，检测与所述第一
轴正交的两个轴方向上的角速度；
环形基部，包括多个端子部，并布置在所述振动器单元周围；
多个连结部，布置在所述振动器单元和所述基部之间，用于支撑所述振动器单元并使所述振动器单元能够相对于所述基部振动，
布线层，包括：
多个驱动布线，分别连接到所述第一驱动电极和所述第二驱动电极，并且彼此相邻并平行，和
多个检测布线，分别连接到所述第一检测电极和所述第二检测电极，
并且彼此相邻并平行，
其中，所述布线层分别设置在所述多个连结部中的每一个上，将所述多个端子部分别与所述多个压电驱动单元、第一压电检测单元和第二压电检测单元电连接。
(2)根据(1)的传感器装置，其中
所述多个连结部包括连接到所述振动器单元的第一端部、连接到所述基部的第二端部、和支撑所述布线层且与所述第一主表面平行的第二主表面，
所述多个驱动布线从所述第一端部朝着所述第二端部布置，且布置为偏向所述第二主表面的一侧，和
所述多个检测布线从所述第一端部朝着所述第二端部布置，且布置为偏向所述第二主表面的另一侧。
(3)根据(2)的传感器装置，其中
所述多个驱动布线和检测布线被布置为：在所述第二主表面上，以所述多个连结部的各自的中心线作为对称轴，相互线对称，并且等间隔布置。
(4)根据(2)或(3)的传感器装置，其中
所述多个检测布线包括：
与所述第一检测电极相连接的第一检测布线，以及
与所述第二检测电极相连接的第二检测布线，
其中，与所述第一检测电极和所述第二检测电极之中的具有大电极容量的检测电极相连接的检测布线是与所述多个驱动布线相邻布置的。
(5)根据(2)至(4)中的任何一个的传感器装置，其中
所述多个驱动布线包括：
与所述第一驱动电极相连接的第一驱动布线，第一驱动信号被输入到所述第一驱动布线，
与所述第二驱动电极相连接的第二驱动布线，与所述第一驱动信号
具有相反相位的第二驱动信号被输入到所述第二驱动布线，
在所述多个连结部中，所述第二驱动布线被布置在所述多个检测布线和所述第一驱动布线之间。
(6)根据(1)至(5)中的任何一个的传感器装置，其中
所述多个驱动布线和检测布线分别由具有比所述第一驱动电极和所述第二驱动电极以及所述第一检测电极和所述第二检测电极更低的弹性模量的材料构成。
(7)根据(1)至(6)中的任何一个的传感器装置，其中
所述布线层进一步包括覆盖所述多个驱动布线和检测布线的有机膜。
(8)根据(1)至(7)中的任何一个的传感器装置，其中
所述框架包括：
一组第一梁，在与所述第一轴正交的第二轴方向上延伸，并且在与所述第一轴和所述第二轴中的每一个轴正交的第三轴方向上彼此相对，
一组第二梁，在所述第三轴方向上延伸，并在所述第二轴方向上彼此相对，以及
4个连接部，连接所述第一梁和所述第二梁，
其中所述多个振子部包括从所述四个连接部向着所述框架的中心突出的4个振子部，并且
所述多个连结部包括从所述4个连接部向着所述基部延伸的4个连结部部。
(9)根据(8)的传感器装置，其中
所述多个压电驱动单元包括：
一对第一压电驱动单元，分别设置在所述第一梁的所述第一主表面
上，并包括所述第一驱动电极作为上部电极，以及
一对第二压电驱动单元，分别设置在所述第二梁的所述第一主表面上，并包括所述第二驱动电极作为上部电极。
(10)根据(8)或(9)的传感器装置，其中
所述多个第一压电检测单元包括分别设置在所述4个连接部的所述第一主表面上的4个压电检测单元。
(11)根据(8)至(10)中的任何一个的传感器装置，其中
所述多个第二压电检测单元包括分别设置在所述4个振子部上的4个压电检测单元。
(12)根据(1)至(11)中的任何一个的传感器装置，其中
所述多个连结部包括在所述振动器单元和所述基部之间延伸方向反转的反转部。
(13)一种陀螺仪传感器，包括：
振动器单元，包括：
环形框架,包括第一主表面，
多个振子部，每个包括由所述框架支撑的一端部，
多个压电驱动单元，每个包括压电膜、以及以夹持所述压电膜的方式彼此相对的第一驱动电极和第二驱动电极，使所述框架在平行于所述第一主表面的平面内振动，
多个第一压电检测单元，每个包括第一检测电极，并根据所述框架的所述第一主表面中的变形量，检测绕与所述第一主表面垂直的第一轴的角速度，以及
多个第二压电检测单元，每个包括第二检测电极，根据所述多个振子部的在与所述第一主表面垂直的方向上的变形量，检测与第一轴正交的两个轴方向上的角速度；
环形基部，包括多个端子部，并布置在所述振动器单元周围；
多个连结部，设置在所述振动器单元和所述基部之间，并以能够振动的方式将所述振动器单元支撑在所述基部上，
布线层，包括：
多个驱动布线，分别连接到所述第一驱动电极和所述第二驱动电极，并且彼此相邻并平行，和
多个检测布线，分别连接到所述第一检测电极和所述第二检测电极，并且彼此相邻并平行，
其中，所述布线层设置在所述多个连结部中的每一个上，将所述多个端子部分别与所述多个压电驱动单元、第一压电检测单元和第二压电检测单元电连接；以及
电路装置，支撑所述基部并与所述多个端子部电连接。
(14)安装有陀螺仪传感器的电子设备，陀螺仪传感器包括：
振动器单元，包括：
环形框架,包括第一主表面，
多个振子部，每个包括由所述框架支撑的一端部，
多个压电驱动单元，每个包括压电膜、以及以夹持所述压电膜的方式彼此相对的第一驱动电极和第二驱动电极，使所述框架在平行于所述第一主表面的平面内振动，
多个第一压电检测单元，每个包括第一检测电极，并根据所述框架的所述第一主表面中的变形量，检测绕与所述第一主表面垂直的第一轴的角速度，以及
多个第二压电检测单元，每个包括第二检测电极，根据所述多个振子部的在与所述第一主表面垂直的方向上的变形量，检测与第一轴正交的两个轴方向上的角速度；
环形基部，包括多个端子部，并布置在所述振动器单元周围；
多个连结部，设置在所述振动器单元和所述基部之间，并以能够振动的方式将所述振动器单元支撑在所述基部上，
布线层，包括：
多个驱动布线，分别连接到所述第一驱动电极和所述第二驱动电极，并且彼此相邻并平行，和
多个检测布线，分别连接到所述第一检测电极和所述第二检测电极，并且彼此相邻并平行，
其中，所述布线层设置在所述多个连结部中的每一个上，将所述多个端子部分别与所述多个压电驱动单元、第一压电检测单元和第二压电检测单元电连接；以及
电路装置，支撑所述基部并与所述多个端子部电连接。
附图标记说明
1 陀螺传感器
10、110 框架
10s(第一) 主要表面
11a，11b 第一梁
12a，12b 第二梁
13a-13d 连接部
21a-21d 振子部
31 第一压电驱动单元
32 第二压电驱动单元
51a-51d 第一压电检测装置
71a-71d 第二压电检测装置
81 基部
82，82a-82d 连结部
82s (第二)主表面
100 传感器装置
101 振动器单元
200 控制器
810 端子部
D1，D2 第一驱动电极和第二驱动电极
S1，S2 第一检测电极和第二检测电极
La-Ld 布线层
LD1，LD2 第一驱动布线和第二驱动布线
LS1，LS2 第一检测布线和第二检测布线

Claims (13)

1.一种传感器装置，包括：
振动器单元，包括：
环形框架，包括第一主表面，
多个振子部，每个包括由所述框架支撑的一端部，
多个压电驱动单元，每个包括压电膜、以及以夹持所述压电膜的方式彼此相对的第一驱动电极和第二驱动电极，并使得所述框架在平行于所述第一主表面的平面内振动，
多个第一压电检测单元，每个包括第一检测电极，并基于所述框架的所述第一主表面中的变形量，检测绕与所述第一主表面垂直的第一轴的角速度，以及
多个第二压电检测单元，每个包括第二检测电极，并基于所述多个振子部的在与所述第一主表面垂直的方向上的变形量，检测与所述第一轴正交的两个轴方向上的角速度；
环形基部，包括多个端子部，并布置在所述振动器单元周围；
多个连结部，布置在所述振动器单元和所述基部之间，用于支撑所述振动器单元并使所述振动器单元能够相对于所述基部振动，
多个布线层，所述多个布线层的每一者包括：
多个驱动布线，分别连接到所述第一驱动电极和所述第二驱动电极，并且彼此相邻并平行，和
多个检测布线，所述多个检测布线与所述第一检测电极相连接的第一检测布线，以及与所述第二检测电极相连接的第二检测布线，
其中，所述多个布线层的每一者分别设置在所述多个连结部中的每一个上，将所述多个端子部分别与所述多个压电驱动单元、第一压电检测单元和第二压电检测单元电连接，并且
对于所述多个布线层的每一者，与所述第一检测电极和所述第二检测电极之中的具有大电极容量的检测电极相连接的检测布线是与所述多个驱动布线相邻布置的。
2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中
所述多个连结部包括连接到所述振动器单元的第一端部、连接到所述基部的第二端部、和支撑所述布线层且与所述第一主表面平行的第二主表面，
所述多个驱动布线从所述第一端部朝着所述第二端部布置，且布置为偏向所述第二主表面的一侧，和
所述多个检测布线从所述第一端部朝着所述第二端部布置，且布置为偏向所述第二主表面的另一侧。
3.根据权利要求2所述的传感器装置，其中
所述多个驱动布线和检测布线被布置为：在所述第二主表面上，以所述多个连结部的各自的中心线作为对称轴，相互线对称，并且等间隔布置。
4.根据权利要求2所述的传感器装置，其中
所述多个驱动布线包括：
与所述第一驱动电极相连接的第一驱动布线，第一驱动信号被输入到所述第一驱动布线，
与所述第二驱动电极相连接的第二驱动布线，与所述第一驱动信号具有相反相位的第二驱动信号被输入到所述第二驱动布线，
在所述多个连结部中，所述第二驱动布线被布置在所述多个检测布线和所述第一驱动布线之间。
5.根据权利要求1所述的传感器装置，其中
所述多个驱动布线和检测布线分别由具有比所述第一驱动电极和所述第二驱动电极以及所述第一检测电极和所述第二检测电极更低的弹性模量的材料构成。
6.根据权利要求1所述的传感器装置，其中
所述布线层进一步包括覆盖所述多个驱动布线和检测布线的有机膜。
7.根据权利要求1所述的传感器装置，其中
所述框架包括：
一组第一梁，在与所述第一轴正交的第二轴方向上延伸，并且在与所述第一轴和所述第二轴中的每一个轴正交的第三轴方向上彼此相对，
一组第二梁，在所述第三轴方向上延伸，并在所述第二轴方向上彼此相对，以及
4个连接部，连接所述第一梁和所述第二梁，
其中所述多个振子部包括从所述4个连接部向着所述框架的中心突出的4个振子部，并且
所述多个连结部包括从所述4个连接部向着所述基部延伸的4个连结部。
8.根据权利要求7所述的传感器装置，其中
所述多个压电驱动单元包括：
一对第一压电驱动单元，分别设置在所述第一梁的所述第一主表面上，并包括所述第一驱动电极作为上部电极，以及
一对第二压电驱动单元，分别设置在所述第二梁的所述第一主表面上，并包括所述第二驱动电极作为上部电极。
9.根据权利要求7所述的传感器装置，其中
所述多个第一压电检测单元包括分别设置在所述4个连接部的所述第一主表面上的4个压电检测单元。
10.根据权利要求7所述的传感器装置，其中
所述多个第二压电检测单元包括分别设置在所述4个振子部上的4个压电检测单元。
11.根据权利要求1所述的传感器装置，其中
所述多个连结部包括在所述振动器单元和所述基部之间延伸方向反转的反转部。
12.一种陀螺仪传感器，包括：
振动器单元，包括：
环形框架，包括第一主表面，
多个振子部，每个包括由所述框架支撑的一端部，
多个压电驱动单元，每个包括压电膜、以及以夹持所述压电膜的方式彼此相对的第一驱动电极和第二驱动电极，并使得所述框架在平行于所述第一主表面的平面内振动，
多个第一压电检测单元，每个包括第一检测电极，并基于所述框架的所述第一主表面中的变形量，检测绕与所述第一主表面垂直的第一轴的角速度，以及
多个第二压电检测单元，每个包括第二检测电极，并基于所述多个振子部的在与所述第一主表面垂直的方向上的变形量，检测与所述第一轴正交的两个轴方向上的角速度；
环形基部，包括多个端子部，并布置在所述振动器单元周围；
多个连结部，布置在所述振动器单元和所述基部之间，用于支撑所述振动器单元并使所述振动器单元能够相对于所述基部振动，
多个布线层，所述多个布线层的每一者包括：
多个驱动布线，分别连接到所述第一驱动电极和所述第二驱动电极，并且彼此相邻并平行，和
多个检测布线，所述多个检测布线与所述第一检测电极相连接的第一检测布线，以及与所述第二检测电极相连接的第二检测布线，
其中，所述多个布线层的每一者分别设置在所述多个连结部中的每一个上，将所述多个端子部分别与所述多个压电驱动单元、第一压电检测单元和第二压电检测单元电连接；并且
对于所述多个布线层的每一者，与所述第一检测电极和所述第二检测电极之中的具有大电极容量的检测电极相连接的检测布线是与所述多个驱动布线相邻布置的；以及
电路装置，支撑所述基部并与所述多个端子部电连接。
13.一种安装有陀螺仪传感器的电子设备，陀螺仪传感器包括：
振动器单元，包括：
环形框架，包括第一主表面，
多个振子部，每个包括由所述框架支撑的一端部，
多个压电驱动单元，每个包括压电膜、以及以夹持所述压电膜的方式彼此相对的第一驱动电极和第二驱动电极，并使得所述框架在平行于所述第一主表面的平面内振动，
多个第一压电检测单元，每个包括第一检测电极，并基于所述框架的所述第一主表面中的变形量，检测绕与所述第一主表面垂直的第一轴的角速度，以及
多个第二压电检测单元，每个包括第二检测电极，并基于所述多个振子部的在与所述第一主表面垂直的方向上的变形量，检测与所述第一轴正交的两个轴方向上的角速度；
环形基部，包括多个端子部，并布置在所述振动器单元周围；
多个连结部，布置在所述振动器单元和所述基部之间，用于支撑所述振动器单元并使所述振动器单元能够相对于所述基部振动，
多个布线层，所述多个布线层的每一者包括：
多个驱动布线，分别连接到所述第一驱动电极和所述第二驱动电极，并且彼此相邻并平行，和
多个检测布线，所述多个检测布线与所述第一检测电极相连接的第一检测布线，以及与所述第二检测电极相连接的第二检测布线，
其中，所述多个布线层的每一者分别设置在所述多个连结部中的每一个上，将所述多个端子部分别与所述多个压电驱动单元、第一压电检测单元和第二压电检测单元电连接；并且
对于所述多个布线层的每一者，与所述第一检测电极和所述第二检测电极之中的具有大电极容量的检测电极相连接的检测布线是与所述多个驱动布线相邻布置的；以及
电路装置，支撑所述基部并与所述多个端子部电连接。
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