振动器件、电子设备制造技术

振动器件、电子设备。本发明专利技术提供没有可动电极的非线形动作、也不会使振动器件的大小增加并能够进行频率调整的振动器件。振动器件具备：振子（3），其具有能相对于基板移位的梁（39）、从上述梁延伸的梳齿状的可动电极（41、42）和固定在上述基板（60）上且插在上述可动电极的梳齿状电极之间的梳齿状的固定电极（31、32）；振荡电路，其使上述振子进行振荡；以及偏置电路，其向上述可动电极与上述固定电极之间提供直流偏置电压。

【技术实现步骤摘要】
振动器件、电子设备
本专利技术涉及振动器件、电子设备等。
技术介绍
一般公知有利用MEMS (Micro Electro Mechanical System:微电子机械系统)技术在半导体基板上设有MEMS元件的振荡器。在这样的振荡器中，使用MEMS元件作为振子，将目标频率的时钟脉冲输出到外部电路等。以下，将这样的MEMS振荡器、以及包括振子(或振动板)和必要的振荡电路等并向外部输出目标频率的时钟脉冲的器件称为振动器件。另夕卜，以下，将用作振子的MEMS兀件称为MEMS振子。作为现有的MEMS振子，公知如下这样的器件:具备以悬浮在基板上的状态由支承部件保持的可动电极和与可动电极隔着微小的距离进行配置的固定电极，通过向这些电极之间提供交流电压来使可动电极振动(例如，参照专利文献I )。可通过使MEMS振子与振荡电路组合来构成振动器件(MEMS振荡器)。通过振荡电路提供上述交流电压，振荡电路能够以由共振频率决定的频率来维持可动电极的振荡。因此，振动器件可产生稳定的频率的信号。但是，例如，由于可动电极的尺寸偏差等，一般，MEMS振子的共振频率会产生偏差。因此，需要利用某些方法来校正共振频率的偏差。在专利文献I的专利技术中记载了通过向振子的固定电极与可动电极之间提供直流偏置电压来调整振荡器的振荡频率的方法。另外，在专利文献2的专利技术中公开了通过对振动体(与可动电极对应)施加拉伸应力来校正共振频率的偏差的方法。专利文献1:日本特开2010-232791号公报专利文献2:日本特开2010-011134号公报但是，在专利文献I的专利技术中，可动电极和固定电极是平行的平板形状，作用于电极之间的静电力是非线形的。因此，具有如下这样的问题:当利用偏置电压使共振频率大幅变化时，力相对于电压变化而大幅变化，非线形的动作随着可动电极的移位而变得明显。另外，在专利文献2的专利技术中，虽然能够抑制与共振频率调整相伴的上述非线形动作增加的问题，但需要另外在与振子相同的平面上设置产生拉伸应力的新电极。因此，具有振动器件变大的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于以上这样的问题而完成的。根据本专利技术的几个方式，可提供没有可动电极的非线形动作、也不会使振动器件的大小增加的、可进行频率调整的振动器件。本专利技术正是为了解决上述问题的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式或者应用例来实现。[应用例I]本应用例的振动器件具备:振子，其具有能够移位的梁、从所述梁延伸出的梳齿状的可动电极、和插在所述可动电极的梳齿状电极之间的梳齿状固定电极；振荡电路，其使所述振子进行振荡；以及偏置电路，其向所述可动电极与所述固定电极之间提供直流偏置电压。[应用例2]在上述应用例的振动器件中，所述可动电极包括在俯视中隔着所述梁配置在一侧的梳齿状的第I可动电极以及配置在另一侧的梳齿状的第2可动电极，所述固定电极包括插在所述第I可动电极之间的梳齿状的第I固定电极以及插在所述第2可动电极之间的梳齿状的第2固定电极，所述偏置电路具备:第I偏置电路，其向所述第I可动电极与所述第I固定电极之间提供直流偏置电压；以及第2偏置电路，其向所述第2可动电极与所述第2固定电极之间提供直流偏置电压。[应用例3]在上述应用例的振动器件中，所述振子具备:所述可动电极，在该可动电极中，所述第I可动电极与所述第2可动电极电连接；以及所述固定电极，在该固定电极中，所述第I固定电极与所述第2固定电极电绝缘。[应用例4]在上述应用例的振动器件中，所述振子具备:所述可动电极，在该可动电极中，所述第I可动电极与所述第2可动电极电绝缘；以及所述固定电极，在该固定电极中，所述第I固定电极与所述第2固定电极电连接。[应用例5]在上述应用例的振动器件中，上述振子的上述梁的两端固定在上述基板上。这些应用例的振动器件包含:振子，其具有相对于基板可移位的梁、从梁延伸的梳齿状可动电极和固定在基板上的梳齿状固定电极；振荡电路，其使振子进行振荡；以及偏置电路，其向可动电极与固定电极之间提供直流偏置电压。这里，在振子内，固定电极的梳齿状电极插在可动电极的梳齿状电极之间。因此，构成可利用从偏置电路提供的直流偏置电压使静电力作用在两个电极之间而使可动电极移位的所谓梳状驱动器。例如，当通过静电力将可动电极吸引至固定电极时，对支承可动电极的梁施加拉伸应力，所以可动电极的共振频率变高。因此，这些应用例的振动器件可通过调整偏置电路向可动电极与固定电极之间提供的直流偏置电压，来进行共振频率的调整。此时，并非如专利文献I的专利技术那样可动电极和固定电极为平行的平板形状，所以没有非线形动作根据可动电极的移位而变得明显的问题。另外，因为可动电极与固定电极相互吸引，所以不需要另外设置用于产生拉伸应力的电极。即，也没有振动器件的尺寸变大的问题。因此，这些应用例的振动器件没有可动电极的非线形动作、也不会使振动器件的大小增加，并能够调整频率。这里，虽然利用具有弹性的梁来支承振子的可动电极，但是，关于可动电极，也可以是梳齿状电极在俯视中隔着梁的两侧分别延伸。此时，可动电极包含具有一侧的梳齿状电极的第I可动电极和具有另一侧的梳齿状电极的第2可动电极。并且，固定电极也可以包含插在第I可动电极之间的梳齿状的第I固定电极和插在第2可动电极中之间的梳齿状的第2固定电极。在这种结构的情况下，偏置电路可向第I可动电极与第I固定电极之间、第2可动电极与第2固定电极之间分别提供独立的直流偏置电压。因此，可利用这些直流偏置电压之差来调整对梁施加的拉伸应力，结果，能够扩大可动电极的共振频率的调整范围。此外，可以将第I可动电极与第2可动电极电连接，将第I固定电极与第2固定电极电绝缘。在此情况下，能够向第I固定电极与第2固定电极分别提供独立的直流偏置电压，而且能够提供相位相差180度的交流电压。因此，能够大范围地调整共振频率，且能够利用交流电压使可动电极大幅度地振动。这里，也可以相反地将第I可动电极与第2可动电极电绝缘，将第I固定电极与第2固定电极电连接。在此情况下，也能够大范围地调整共振频率，且能够利用交流电压使可动电极大幅度地振动。另外，振子可以是梁的两端固定在基板上的双臂梁构造。通过采用双臂梁构造，可以高效地向梁提供拉伸应力，并能够大范围地调整共振频率。[应用例6]本应用例的振动器件具备:振子，其具有梁、从所述梁延伸出的梳齿状的可动电极、和插在所述可动电极的梳齿状电极之间的梳齿状固定电极，所述梁的一端被固定，另一端能够移位；振荡电路，其使所述振子进行振荡；以及偏置电路，其向所述可动电极与所述固定电极之间提供直流偏置电压，所述固定电极在构成所述可动电极的电极的一侧配置有第3固定电极。[应用例7]在上述应用例的振动器件中，所述固定电极在构成所述可动电极的电极的另一侧配置有第4固定电极，所述第3固定电极与所述第4固定电极电绝缘，所述偏置电路具备:第3偏置电路，其向所述可动电极与所述第3固定电极之间提供直流偏置电压；以及第4偏置电路，其向所述可动电极与所述第4固定电极之间提供直流偏置电压。这些应用例的振动器件包含:振子，其具有相对于基板能够移位的可动电极和固定在基板上的固定电极；振荡电路，其使振子进行振荡；以及偏置电路，其向可动电极与固定电极之间提供直流偏置电压。这里，利用一端固定在基板上的具有弹性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动器件，其具备：振子，其具有能够移位的梁、从所述梁延伸出的梳齿状的可动电极、和插在所述可动电极的梳齿状电极之间的梳齿状固定电极；振荡电路，其使所述振子进行振荡；以及偏置电路，其向所述可动电极与所述固定电极之间提供直流偏置电压。

【技术特征摘要】
2012.06.28 JP 2012-1451101.一种振动器件,其具备: 振子，其具有能够移位的梁、从所述梁延伸出的梳齿状的可动电极、和插在所述可动电极的梳齿状电极之间的梳齿状固定电极； 振荡电路，其使所述振子进行振荡；以及 偏置电路，其向所述可动电极与所述固定电极之间提供直流偏置电压。2.根据权利要求1所述的振动器件，其中， 所述可动电极包括在俯视中隔着所述梁配置在一侧的梳齿状的第I可动电极以及配置在另一侧的梳齿状的第2可动电极， 所述固定电极包括插在所述第I可动电极之间的梳齿状的第I固定电极以及插在所述第2可动电极之间的梳齿状的第2固定电极， 所述偏置电路具备: 第I偏置电路，其向所述第I可动电极与所述第I固定电极之间提供直流偏置电压；以及 第2偏置电路，其向所述第2可动电极与所述第2固定电极之间提供直流偏置电压。3.根据权利要求2所述的振动器件，其中， 所述振子具备: 所述可动电极，在该可动电极中，所述第I可动电极与所述第2可动电极电连接；以及 所述固定电极，在该固定电极中，所述第I固定电极与所述第2固定电极电绝缘。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：野泽俊之，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：