谐振器以及谐振装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种谐振器以及谐振装置，提高振动的限制性。谐振器(10)具备：振动部(120)，包括Si基板(F2)、形成于Si基板(F2)的一个主面的金属层(E1)、以及配置于Si基板(F2)与金属层(E1)之间的压电薄膜(F3)，振动部(120)以轮廓振动为主振动而振动；保持部(140)，形成为包围振动部(120)的至少一部分；以及支承单元(110)，连接振动部(120)和保持部(140)，振动部(120)具有在一个主面去除压电薄膜(F3)而成的凹部(121)。凹部(121)。凹部(121)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】谐振器以及谐振装置


[0001]本专利技术涉及以轮廓振动模式振动的谐振器以及谐振装置。

技术介绍

[0002]以往，使用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微电子机械系统)技术的谐振装置例如被用作定时设备。该谐振装置安装在组装于智能手机等电子设备内的印刷基板上。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、以及在下侧基板与上侧基板之间配置于空腔内的谐振器。
[0003]例如，在专利文献1中公开了利用展宽模式的振动体，该振动体具有谐振部，该谐振部具备长方体状的压电体、以及形成于压电体的外表面的多个谐振电极，在将压电体的极化方向两侧的一对矩形的面的短边的长度设为a、将长边的长度设为b、将构成上述压电体的材料的泊松比设为σ时，长边与短边的长度比b/a为以规定值为中心
±
10％的范围内，在对多个谐振电极间施加交流电压时，激发以短边方向为宽度方向的展宽模式。
[0004]专利文献1：日本专利第3139274号公报
[0005]专利文献1所记载的振动体由于在压电体的两个主面形成电极，因此能够对称地形成振动体的厚度方向的构造。
[0006]然而，在基板的一个主面形成电极的情况下，进行振动的振动部的厚度方向、例如Z轴方向的构造成为非对称，因此振动部在Z轴方向上弯曲，从而连接振动部和保持部的支承部在Z轴方向上位移。其结果是，振动部的振动通过支承部泄漏到保持部，而存在振动的限制性降低的情况。

技术实现思路

[0007]本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供能够提高振动的限制性的谐振器以及谐振装置。
[0008]本专利技术的一个方面的谐振器具备：
[0009]振动部，包含基板、形成于基板的一个主面的第一电极、以及配置于基板与第一电极之间的压电体层，上述振动部以轮廓振动为主振动而振动；
[0010]保持部，形成为包围振动部的至少一部分；以及
[0011]支承部，连接振动部和保持部，
[0012]振动部具有在一个主面去除压电体层而成的凹部。
[0013]本专利技术的一个方面的谐振装置具备：
[0014]上述的谐振器；以及
[0015]盖体。
[0016]根据本专利技术，能够提高振动的限制性。
附图说明
[0017]图1是示意性地表示本专利技术的一个实施方式的谐振装置的外观的立体图。
[0018]图2是示意性地表示图1所示的谐振装置的构造的分解立体图。
[0019]图3是示意性地表示图2所示的谐振器的构造的俯视图。
[0020]图4是示意性地表示沿着图3所示的IV－IV线的截面的结构的剖视图。
[0021]图5是示意性地表示沿着图3所示的V－V线的截面的结构的剖视图。
[0022]图6是表示支承单元中的长度方向(Y轴方向)的位移与振动部的纵横比的关系的一个例子的图表。
[0023]图7是表示支承单元中的厚度方向(Z轴方向)的位移与振动部的纵横比的关系的一个例子的图表。
[0024]图8是表示支承单元中的厚度方向(Z轴方向)的位移的大小与振动部的纵横比的关系的一个例子的图表。
[0025]图9是表示支承单元中的厚度方向(Z轴方向)的评价指标和振动部的纵横比的关系的一个例子的图表。
[0026]图10是表示图3所示的振动部的周边的结构的第一变形例的立体图。
[0027]图11是表示图3所示的振动部的周边的结构的第二变形例的立体图。
具体实施方式
[0028]以下，对本专利技术的实施方式进行说明。在以下的附图的记载中，用相同或者类似的附图标记来表示相同或者类似的构成要素。附图是例示，各部的尺寸、形状是示意性的，不应理解为将本专利技术的技术范围限定于该实施方式。
[0029][实施方式][0030]首先，参照图1和图2对本专利技术的一个实施方式的谐振装置的示意结构进行说明。图1是示意性地表示本专利技术的一个实施方式的谐振装置1的外观的立体图。图2是示意性地表示图1所示的谐振装置1的构造的分解立体图。
[0031]谐振装置1具备谐振器10、下盖20以及上盖30。即，谐振装置1依次层叠下盖20、谐振器10、上盖30而构成。此外，本实施方式的下盖20以及上盖30相当于本专利技术的“盖体”的一个例子。
[0032]以下，对谐振装置1的各结构进行说明。此外，在以下的说明中，将谐振装置1中设置有上盖30的一侧设为上(或者表面)，将设置有下盖20的一侧设为下(或者背面)。
[0033]谐振器10是使用MEMS技术制造的MEMS振荡器。谐振器10与下盖20以及上盖30接合。另外，谐振器10与下盖20以及上盖30分别使用硅(Si)基板(以下，称为“Si基板”)而形成，Si基板彼此相互接合。此外，谐振器10以及下盖20也可以使用SOI基板来形成。
[0034]上盖30沿XY平面延伸成平板状，在上盖30的背面例如形成有平坦的长方体形状的凹部31。凹部31被侧壁33包围，形成供谐振器10振动的空间亦即振动空间的一部分。此外，上盖30也可以不具有凹部31，而为平板状的结构。另外，也可以在上盖30的凹部31的谐振器10侧的面形成有吸气剂层。
[0035]下盖20具有沿着XY平面设置的矩形平板状的底板22、以及从底板22的边缘部沿Z轴方向、即下盖20和谐振器10的层叠方向延伸的侧壁23。在下盖20中，在与谐振器10对置的
面形成有由底板22的表面和侧壁23的内表面形成的凹部21。凹部21形成谐振器10的振动空间的一部分。此外，下盖20也可以不具有凹部21，而为平板状的结构。另外，也可以在下盖20的凹部21的谐振器10侧的面形成有吸气剂层。
[0036]通过上述的上盖30和下盖20，谐振器10的振动空间被气密地密封，维持真空状态。此外，也可以在该振动空间填充例如惰性气体等气体。
[0037]接下来，参照图3对本专利技术的一个实施方式的谐振器10的示意结构进行说明。图3是示意性地表示图2所示的谐振器10的构造的俯视图。
[0038]如图3所示，谐振器10是使用MEMS技术制造的MEMS振荡器。谐振器10具备振动部120、保持部140以及支承单元110。此外，本实施方式的支承单元110相当于本专利技术的“支承部”的一个例子。
[0039]在俯视与上盖30对置的面时，振动部120具有沿图3所示的正交坐标系中的XY平面扩展的矩形的轮廓。振动部120设置于保持部140的内侧，在振动部120与保持部140之间以规定间隔形成有空间。
[0040]如图3所示，在俯视时，振动部120具有沿着Y轴方向的长度L、沿着X轴方向的宽度W的主面。另外，振动部120的纵横比(尺寸比)用长度L相对于宽度W、即L/W来表示。例如，长度L为171μm左右，宽度W为120μm左右。在该情况下，纵横比L/W为1.425左右。
[0041]振动部120包括金属层E1。金属层E1具有沿着振动部12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种谐振器，具备：振动部，包括基板、形成于上述基板的一个主面的第一电极、以及配置于上述基板与上述第一电极之间的压电体层，上述振动部以轮廓振动为主振动而振动；保持部，形成为包围上述振动部的至少一部分；以及支承部，连接上述振动部和上述保持部，上述振动部具有在上述一个主面去除上述压电体层而成的凹部。2.根据权利要求1所述的谐振器，其中，上述凹部露出上述一个主面。3.根据权利要求1所述的谐振器，其中，上述振动部还包括第二电极，上述第二电极配置于上述基板与上述压电体层之间，上述凹部露出上述第二电极。4.根据权利要求1～3中任一项所述的谐振器，其中，上述振动部以沿着第一方向的伸缩振动为主振动而振动，在俯视上述一个主面时，上述凹部形成在偏离上述基板中的与上述第一方向正交的第二方向的中心线的位置。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：西村俊雄，维莱，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：