谐振子以及谐振装置制造方法及图纸

即使在小型化的谐振装置中，也防止振动臂与上下的基板接触。谐振装置具备谐振子以及将谐振子夹在之间并相互对置的上盖和下盖，谐振子具有：基部；多个振动臂，具有压电体和将该压电体夹在之间并相互对置的1对电极层，一端与基部的前端连接，沿远离基部的方向延伸；保持部，被设置于基部以及振动臂的周围的至少一部分；以及保持臂，一端与基部连接，另一端在与多个振动臂的一端相比更靠多个振动臂的另一端侧与保持部连接，基部、多个振动臂以及保持臂具有基板以及层叠于该基板的、由热膨胀率与该基板不同的材料构成的温度特性修正层，并且由基板以及温度特性修正层一体地形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】谐振子以及谐振装置
本专利技术涉及多个振动臂以弯曲振动模式振动的谐振子以及谐振装置。
技术介绍
以往，使用了MEMS(MicroElectroMechanicalSystems：微机电系统)技术的谐振装置例如作为定时装置而被使用。该谐振装置被安装于设置于智能手机等电子设备内的印刷电路基板上。谐振装置具备：下侧基板、在与下侧基板之间形成空腔的上侧基板、在下侧基板以及上侧基板之间被配置于空腔内的谐振子。例如专利文献1公开了具备了多个振动臂的面外弯曲谐振子。在该谐振子中，振动臂在其固定端与基部的前端连接，基部在与前端相反侧的后端与支承部连接。支承部例如与夹在下侧基板以及上侧基板之间的基台连接。在专利文献1的图1的例子中，通过以相互相反方向设定被施加于振动臂的电场，在内侧的振动臂与外侧的2根振动臂之间实现相互逆相位的振动。专利文献1：日本专利第5071058号公报振动臂例如在硅等的基板上在一对电极间设置压电体而形成。本专利技术者们发现了在为了基板的温度特性提高等而例如在基板形成氧化硅层等温度特性修正层的情况下，因基板材料和温度特性修正层的材料的厚度、热膨胀系数的不同，而振动臂翘曲。因振动臂翘曲，例如在为了移动电话等用途而被要求小型化的谐振装置中，振动臂的前端与形成谐振子的振动空间的上下的基板接触。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的事情而完成的，其目的在于提供一种即使在小型化的谐振装置中，也防止振动臂与上下的基板接触。本专利技术一个方面的谐振装置具备谐振子以及将谐振子夹在之间并相互对置的上盖和下盖，谐振子具有：基部；多个振动臂，具有压电体和将该压电体夹在之间并相互对置的1对电极层，一端与基部的前端连接，沿远离基部的方向延伸；保持部，被设置于基部以及振动臂的周围的至少一部分；以及保持臂，一端与基部连接，另一端在与多个振动臂的一端相比更靠多个振动臂的另一端侧与保持部连接，基部、多个振动臂以及保持臂具有基板以及层叠于该基板的、由热膨胀率与该基板不同的材料构成的温度特性修正层，并且由基板以及温度特性修正层一体地形成。根据本专利技术，即使在小型化的谐振装置中，也能够防止振动臂与上下的基板接触。附图说明图1是概略地表示本专利技术的第1实施方式的谐振装置的外观的立体图。图2是概略地表示本专利技术的第1实施方式的谐振装置的构造的分解立体图。图3是取下了上侧基板的本专利技术的第1实施方式的谐振子的俯视图。图4是沿图1的AA’线的剖视图。图5A是示意性地表示本专利技术的第1实施方式的保持部、振动部以及保持臂的相互位置关系的图。图5B是示意性地表示本专利技术的第1实施方式的比较例的保持部、振动部以及保持臂的相互位置关系的图。图6A是表示本专利技术的第1实施方式的谐振装置的工艺流程的一个例子的图。图6B是表示本专利技术的第1实施方式的谐振装置的工艺流程的一个例子的图。图6C是表示本专利技术的第1实施方式的谐振装置的工艺流程的一个例子的图。图6D是表示本专利技术的第1实施方式的谐振装置的工艺流程的一个例子的图。图6E是表示本专利技术的第1实施方式的谐振装置的工艺流程的一个例子的图。图6F是表示本专利技术的第1实施方式的谐振装置的工艺流程的一个例子的图。图7是与图3对应、取下了上侧基板的本专利技术的第2实施方式的谐振子的俯视图。图8是与图5对应、示意性地表示本专利技术的第2实施方式的保持部、振动部以及保持臂的相互位置关系的图。图9是与图3对应、取下了上侧基板的本专利技术的第3实施方式的谐振子的俯视图。图10是与图5对应、示意性地表示本专利技术的第3实施方式的保持部、振动部以及保持臂的相互位置关系的图。图11是与图3对应、取下了上侧基板的本专利技术的第4实施方式的谐振子的俯视图。图12是与图5对应、示意性地表示本专利技术的第4实施方式的保持部、振动部以及保持臂的相互位置关系的图。图13是与图3对应、取下了上侧基板的本专利技术的第5实施方式的谐振子的俯视图。图14是与图5对应、示意性地表示本专利技术的第5实施方式的保持部、振动部以及保持臂的相互位置关系的图。图15是与图3对应、取下了上侧基板的本专利技术的第6实施方式的谐振子的俯视图。具体实施方式[第1实施方式]以下参照添付的附图对本专利技术的第1实施方式进行说明。图1是概略地表示本专利技术的第1实施方式的谐振装置1的外观的立体图。另外，图2是概略地表示本专利技术的第1实施方式的谐振装置1的构造的分解立体图。该谐振装置1具备：谐振子10、夹着谐振子10而设置的上盖30以及下盖20。即，谐振装置1以下盖20、谐振子10、上盖30这样的顺序层叠它们而构成。另外，谐振子10与下盖20以及上盖30接合，由此，谐振子10被密封，另外，形成谐振子10的振动空间。谐振子10、下盖20以及上盖30分别使用Si基板而形成。而且，谐振子10、下盖20以及上盖30通过Si基板彼此相互接合而被相互接合。谐振子10以及下盖20也可以使用SOI基板而形成。谐振子10是使用MEMS技术而制造的MEMS谐振子。此外，在本实施方式中，以使用硅基板形成谐振子10为例来进行说明，但也可以使用非晶Si、SiC、SiGe、Ge、砷化镓、水晶等硅以外的基板来形成。以下对谐振装置1的各构成详细地进行说明。(1.上盖30)上盖30沿XY平面扩展为平板状，在其背面例如形成有平的长方体形状的凹部31。凹部31被侧壁33围起，形成谐振子10振动的空间亦即振动空间的一部分。(2.下盖20)下盖20具有沿XY平面设置的矩形平板状的底板22、从底板22的周缘部沿Z轴方向(即，下盖20与谐振子10的层叠方向)延伸的侧壁23。在下盖20，在与谐振子10对置的面设置有通过底板22的表面与侧壁23的内表面形成的凹部21。凹部21形成谐振子10的振动空间的一部分。通过上述的上盖30与下盖20，该振动空间被气密性地密封，维持真空状态。在该振动空间例如也可以填充惰性气体等气体。(3.谐振子10)图3是概略地表示本实施方式的谐振子10的构造的俯视图。使用图2以及图3对本实施方式的谐振子10的各构成进行说明。谐振子10具备振动部120、保持部140、保持臂110。(a)振动部120振动部120具有沿图3的正交坐标系的XY平面扩展的矩形的轮郭。振动部120被设置于保持部140的内侧，在振动部120与保持部140之间以规定的间隔形成有空间。在图3的例子中，振动部120具有基部130和4根振动臂135A～135D(也统一称为“振动臂135”。)。此外，振动臂的数量并不限于4根，例如设定为2根以上的任意数量。如图2所示，基部130被形成为沿Z轴方向弯曲的大致长方体的形状。参照图3，对基部130的俯视图中的构造进行说明。基部130具有X轴方向的长边131a(前端的一个例子。)、131b(后端的一个例子。)，Y轴方向的短边131c、131d。基部130在短边131c、131d通过后述的保持臂110被连接、保持于保持部140。在本实施方式中，长边131a、131b的长度被设定为245μm左右，短边131c、131d的长度被设定为110μm左右。此外，基部130在图3的例子的俯视图中，具有大致长方形的形状，但并不局限于此，只要相对于沿着长边131a的垂直二等分线而规定的平面形成为大致面对称即可。基部130例如也可以是长边131b比131a短的梯形、以长边131a为直径的半圆的形状。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种谐振装置，其特征在于，具备：谐振子；以及将所述谐振子夹在之间并相互对置的上盖和下盖，所述谐振子具有：基部；多个振动臂，具有压电体和将该压电体夹在之间并相互对置的1对电极层，一端与所述基部的前端连接，向远离所述基部的方向延伸；保持部，被设置于所述基部以及所述振动臂的周围的至少一部分；以及保持臂，一端与所述基部连接，另一端在与所述多个振动臂的所述一端相比更靠所述多个振动臂的另一端侧与所述保持部连接，所述基部、所述多个振动臂以及所述保持臂具有基板以及层叠于该基板的、由热膨胀率与该基板不同的材料构成的温度特性修正层，并且由所述基板以及所述温度特性修正层一体地形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.27 US 62/153,049;2015.04.28 US 62/153,7571.一种谐振装置，其特征在于，具备：谐振子；以及将所述谐振子夹在之间并相互对置的上盖和下盖，所述谐振子具有：基部；多个振动臂，具有压电体和将该压电体夹在之间并相互对置的1对电极层，一端与所述基部的前端连接，向远离所述基部的方向延伸；保持部，被设置于所述基部以及所述振动臂的周围的至少一部分；以及保持臂，一端与所述基部连接，另一端在与所述多个振动臂的所述一端相比更靠所述多个振动臂的另一端侧与所述保持部连接，所述基部、所述多个振动臂以及所述保持臂具有基板以及层叠于该基板的、由热膨胀率与该基板不同的材料构成的温度特性修正层，并且由所述基板以及所述温度特性修正层一体地形成。2.根据权利要求1所述的谐振装置，其特征在于，所述保持部包含基板，该基板与所述基部、所述多个振动臂以及所述保持臂的所述基板一体地形成，所述保持部的基板具有与所述下盖对置的第1面，所述基部的基板具有与所述下盖对置的第2面，所述保持臂的基板具有与所述下盖对置的第3面，所述基部的所述第2面中的、同在该基部与所述前端对置的后端对应的部分与所述第1面不在同一平面上，所述保持臂的所述第3面中的、与该保持臂的所述一端对应的部分与所述第1...

【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