共振装置制造方法及图纸

在共振装置中，实现薄型化并且抑制变形、破损。共振装置具备：下侧基板；上侧基板，与下侧基板之间形成振动空间；突起部，形成在下侧基板或者上侧基板的内面，并向振动空间突出；以及共振子，被配置在振动空间内。共振子具有基部、和从基部并列地沿下侧基板或者上侧基板的内面延伸并朝向内面在垂直方向进行振动的多个振动臂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】共振装置
本专利技术涉及多个振动臂以面外弯曲振动模式进行振动的共振装置。
技术介绍
以往，使用了MEMS(MicroElectroMechanicalSystems：微机电系统)技术的共振装置例如作为定时器件被使用。该共振装置被安装在设置于智能手机等电子设备内的印刷电路基板上。共振装置具备下侧基板、与下侧基板之间形成腔室的上侧基板、以及在下侧基板以及上侧基板之间被配置于腔室内的共振子。共振子具备向形成在下侧基板以及上侧基板之间的腔室内延伸的基部、和在腔室内从与基部的一端连接的固定端朝向自由端并列地延伸的多个振动臂。各振动臂根据被施加的电场的方向，在垂直方向朝向下侧基板或者上侧基板振动。例如在具备三个振动臂的共振子中，对中央的一个振动臂、和其两外侧的两根振动臂施加相反方向的电场，中央的振动臂与外侧两根振动臂相互以相反相位振动。专利文献1：日本特开2003－204240号公报随着近年来的电子设备的小型化而要求共振装置的小型化，因此，例如期望降低在上述的垂直方向规定的共振装置的厚度来实现薄型化。鉴于此，为了充分地确保振动臂的振动空间并降低共振装置的厚度，可考虑降低下侧基板、上侧基板的厚度。然而，基板的厚度的降低会导致基板的刚性的降低，可想象到基板会产生翘曲等变形、由于电子设备的落下时的冲击而基板破损的情况。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，在共振装置中实现薄型化并且抑制变形、破损。本专利技术的一个方面所涉及的共振装置具备：下侧基板；上侧基板，与下侧基板之间形成振动空间；突起部，形成在下侧基板或者上侧基板的内面，并向振动空间突出；以及共振子，被配置在振动空间内，且具有基部、和从基部并列地沿下侧基板或者上侧基板的内面延伸并朝向内面在垂直方向进行振动的多个振动臂。根据本专利技术，在共振装置中，能够实现薄型化并且抑制变形、破损。附图说明图1是简要地表示本专利技术的第一实施方式所涉及的共振装置的外观的立体图。图2是简要地表示本专利技术的第一实施方式所涉及的共振装置的结构的分解立体图。图3是取下了上侧基板的本专利技术的第一实施方式所涉及的共振装置的俯视图。图4是沿图3的4－4线的剖视图。图5是用于说明本专利技术的第一实施方式所涉及的共振装置的制造方法的剖视图。图6是用于说明本专利技术的第一实施方式所涉及的共振装置的制造方法的剖视图。图7是表示内侧的振动臂彼此之间的间隔相对于外侧的振动臂以及内侧的振动臂之间的间隔的比率与k2Q的关系的图。图8是简要地表示本专利技术的第二实施方式所涉及的共振装置的结构的俯视图。图9是简要地表示本专利技术的第三实施方式所涉及的共振装置的结构的剖视图。图10是简要地表示本专利技术的第四实施方式所涉及的共振装置的结构的剖视图。图11是简要地表示本专利技术的第五实施方式所涉及的共振装置的结构的剖视图。图12是简要地表示本专利技术的第六实施方式所涉及的共振装置的结构的剖视图。图13是简要地表示本专利技术的第七实施方式所涉及的共振装置的结构的剖视图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的第一实施方式进行说明。图1是简要地表示本专利技术的第一实施方式所涉及的共振装置10的外观的立体图。该共振装置10具备下侧基板11、与下侧基板11之间形成振动空间的上侧基板12、以及夹在下侧基板11以及上侧基板12之间而被保持的共振子13。共振子13是使用MEMS技术制造的MEMS振子。图2是简要地表示本专利技术的第一实施方式所涉及的共振装置10的结构的分解立体图。如图2所示，共振子13具备沿图2的正交坐标系上的XY平面扩展为矩形的框状的支承框14、在支承框14内从支承框14的一端沿XY平面扩展为平板状的基部15、以及从与基部15的一端连接的固定端朝向自由端沿XY平面延伸的多个振动臂16a～16d。在本实施方式中，四根振动臂16a～16d与Y轴平行地延伸。此外，振动臂的数目并不限定于四个，例如可设定为四个以上的任意的数目。图3是取下了上侧基板12的共振装置10的俯视图。若一并参照图2以及图3，则各振动臂16a～16d形成为棱柱形状，且分别具有相同的尺寸。根据图3可知，在沿X轴方向配置于外侧两根振动臂16a、16d之间的内侧两根振动臂16b、16c之间沿X轴方向规定的间隔W1被设定得比在外侧的振动臂16a(16d)和与该外侧的振动臂16a(16d)邻接的内侧的振动臂16b(16c)之间沿X轴方向规定的间隔W2大。下侧基板11具备沿XY平面扩展的平板状的底板17、和从底板17的周缘部向Z轴方向立起的侧壁18。通过下侧基板11的内面即底板17的表面和侧壁18的内面形成凹部19。凹部19形成振动臂16a～16d的振动空间的一部分。在凹部19内，在底板17的表面形成有向振动空间内突出的突起部20。根据图3可知，突起部20在与内侧的振动臂16b、16c之间的间隙相对的位置形成于底板17。在本实施方式中，突起部20形成为与各振动臂16a～16d平行地延伸的棱柱形状。图4是沿图3的4－4线的剖视图。若一并参照图4，则在本实施方式所涉及的共振装置10中，共振子13的支承框14在下侧基板11的侧壁18上被架住，上侧基板12覆盖在共振子13上。这样一来共振子13被保持在下侧基板11与上侧基板12之间，通过下侧基板11、上侧基板12以及共振子13的支承框14形成振动臂16a～16d的振动空间。该振动空间保持气密，维持真空状态。上侧基板12例如形成为平板状。下侧基板11的底板17、侧壁18以及突起部20由Si(硅)一体地形成。在侧壁18的上表面以及突起部20的上表面形成有氧化硅(例如SiO2(二氧化硅))膜21，该氧化硅膜21为了下侧基板11与共振子13的支承框14之间的接合而被使用。在Z轴方向规定的下侧基板11的厚度例如被设定为150μm，凹部19的深度例如被设定为50μm。另外，对于突起部20，在Y轴方向规定的长度例如被设定为400μm左右，在X轴方向规定的宽度例如被设定为20μm左右，在Z轴方向规定的高度例如被设定为50μm左右。在共振子13中，支承框14、基部15、振动臂16a～16d由Si(硅)层22、和层叠在Si层22上的AlN(氮化铝)层23形成。Si层22由作为简并半导体的n型Si半导体形成，作为n型掺杂剂，能够包含P(磷)、As(砷)、Sb(锑)等。对于振动臂16a～16d，在Y轴方向规定的长度例如被设定为500μm左右，在X轴方向规定的宽度例如被设定为50μm左右，在Z轴方向规定的厚度例如被设定为6μm左右。内侧的振动臂16b、16c的间隔W1例如被设定为30μm左右。各振动臂16a～16d具备在上述的AlN层23的上表面以及下表面以夹持AlN层23的方式形成的第一以及第二Mo(钼)层24、25。第一以及第二Mo层24、25形成第一以及第二电极。第一以及第二Mo层24、25例如与设在共振子13的外部的交流电源(未图示)连接。在连接时，使用例如形成在上侧基板12的外面的电极(未图示)、形成在上侧基板12内的硅通孔(TSV)(未图示)。AlN层23是将被施加的电压转换为振动的压电膜。也可以代替AlN层23，而使用例如以Sc置换了Al的一部分的AlN层亦即氮化钪铝层。AlN层23根据通过第一以及第二Mo层24、25施加给AlN层23的电场，向XY平面的面内方向即本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共振装置，具备：下侧基板；上侧基板，与上述下侧基板之间形成振动空间；突起部，形成在上述下侧基板或者上述上侧基板的内面，并向上述振动空间突出；以及共振子，被配置在上述振动空间内，且具有基部、和从上述基部并列地沿上述下侧基板或者上述上侧基板的内面延伸并朝向上述内面在垂直方向进行振动的多个振动臂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.29 JP 2014-1990301.一种共振装置，具备：下侧基板；上侧基板，与上述下侧基板之间形成振动空间；突起部，形成在上述下侧基板或者上述上侧基板的内面，并向上述振动空间突出；以及共振子，被配置在上述振动空间内，且具有基部、和从上述基部并列地沿上述下侧基板或者上述上侧基板的内面延伸并朝向上述内面在垂直方向进行振动的多个振动臂。2.根据权利要求1所述的共振装置，其中，上述突起部与上述多个振动臂中的邻接的两根上述振动臂彼此之间的间隙对置。3.根据权利要求1或者2所述的共振装置，其中，具备四根上述振动臂，上述突起部与被配置在外侧两根上述振动臂彼此之间的内侧两根上述振动臂彼此之间的间隙对置。4.根据权利要求3所述的共振装置，其中，内侧两根上述振动臂彼此之间的第一间隔与上述外侧的上述振动...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤雄一，广田和香奈，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP