CN103856184A - 振子以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供振子以及电子设备。作为课题,提供了如下这样的振子:其能够进一步小型化,并且振动泄漏少,能够在制造工序中不导致可动电极产生粘连的情况下,稳定地进行制造。MEMS振子(100)具有:基板(1);固定部(23),其设置在基板(1)的主面上;从固定部(23)延伸出的支撑部(22);以及上部电极(21)(振动体),其以与基板(1)相离的方式被支撑部(22)支撑,上部电极(21)在由于从上部电极(21)的周缘部朝向上部电极(21)的中央部形成的缺口部(30)而露出的上部电极(21)的侧面部中的、从所述中央部面向所述周缘部的方向的侧面(31)上具有被连接部,被连接部与支撑部(22)相连。
Description
技术领域
本发明涉及振子以及电子设备。
背景技术
具有利用微细加工技术形成的、被称为MEMS(Micro Electro Mechanical System:微机电系统)器件的可机械运动的构造体的电子机械系构造体(例如,振子、滤波器、传感器、电机等)是一般公知的。其中,MEMS振子与目前为止主要使用的应用了石英或电介质的振子/谐振器相比,容易安装半导体电路而进行制造,对于微细化、高功能化是有利的,因此其得到了活跃的利用。
作为现有的MEMS振子的代表例,公知有在与基板面平行的方向上进行振动的梳型振子和在基板的厚度方向上进行振动的梁型振子。梁型振子是由基板上形成的下部电极(固定电极)和隔着间隙配置在该下部电极的上方的上部电极(可动电极)等构成的振子,根据上部电极的支撑方式,公知有悬臂梁型(clamped-free beam)、双端支撑梁型(clamped-clamped beam)、双端自由梁型(free-free beam)等。
关于双端自由梁型的MEMS振子,因为进行振动的上部电极的振动波节的部分由支撑部件进行支撑,所以向基板的振动泄漏少,振动效率高。在专利文献1中提出了通过将该支撑部件的长度设为对于振动频率恰当的长度来改善振动特性的技术。
【专利文献1】美国专利第US6930569B2号说明书
但是,在包含专利文献1所记载的MEMS振子在内的上述现有技术中,存在无法充分应对小型化、薄型化、省电化、高频化等需求的问题。具体地说,为了应对小型化、薄型化、省电化、高频化等,有效的方式是采用双端自由梁型的MEMS振子,减小其上部电极或支撑部的刚度(刚性)、或减小电极之间的间隙,但这会诱发制造工序中的上部电极的粘连(sticking),存在无法获得充分的制造合格率的问题。所谓粘连,是指为了形成MEMS构造体而蚀刻去除牺牲层时,微细的构造体附着在基板或其它构造体上的现象。即,在现有技术中,制造工序中上部电极粘连在下部电极上的问题在应对上述需求时会显著地显现。
发明内容
本发明正是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的,可作为以下应用例或方式来实现。
[应用例1]本应用例的振子的特征在于,具有:基板;固定部,其设置在所述基板的主面上;从所述固定部延伸出的支撑部;以及振动体,其以与所述基板相离的方式被所述支撑部支撑,所述振动体具有:从所述振动体的周缘部朝向所述振动体的中央部设置的缺口部;以及被连接部,其设置于与所述缺口部对应的位置处,所述被连接部与所述支撑部相连。
根据本应用例,振动体具有设置于与从振动体的周缘部朝向中央部形成的缺口部对应的位置处的被连接部,被连接部与支撑部相连。即,支撑部与位于振动体的内部的被连接部相连来支撑振动体,由此能够构成振动体的周缘部和中央部分(比被连接部靠中央的部分)作为振动的波腹进行振动的振子。
在现有的例如双端自由梁型振子的情况下,支撑部与位于振动板侧面的振动的波节部分相连,因此支撑部的数量不能比侧面的振动的波节的数量多。此外,支撑部需要在从振动板的侧面远离的方向上延伸,因此包含支撑部在内的振子的占有面积不得不比振动板大。
与此相对,根据本应用例的结构,针对位于振动体内部的振动的波节,从周缘部起设置缺口,并形成与支撑部相连的被连接部,由此能够增加支撑部的数量而不受限制。其结果,对振动体进行支撑的刚性增强,例如在基板的主面上方形成与其相离的振动体的制造工序中,即使在蚀刻液或清洗液的表面张力等起作用的情况下,也不易引起振动体附着到基板的主面上的粘连现象。其结果,能够抑制粘连引起的合格率降低。
此外,通过将支撑部和固定部设置于因缺口而空出的区域,能够在不使支撑部延伸到振动体外侧的情况下构成振子,或者能够缩短延伸的长度,因此能够使振子更小型。
[应用例2]本应用例的振子的特征在于,具有:基板;固定部,其设置在所述基板的主面上;从所述固定部延伸出的支撑部;以及振动体,其以与所述基板相离的方式被所述支撑部支撑,所述振动体具有:从所述振动体的周缘部朝向所述振动体的中央部设置的缺口部;以及被连接部,其设置在由于所述缺口部而露出的所述振动体的侧面部中的、从所述中央部面向所述周缘部的方向的所述侧面部上,所述被连接部与所述支撑部相连。
根据本应用例,振动体在由于从振动体的周缘部朝向中央部形成的缺口部而露出的振动体的侧面部中的、从中央部面向周缘部的方向的侧面部上具有被连接部,被连接部与支撑部相连。即,支撑部与位于振动体内部的被连接部相连来支撑振动体,由此能够构成振动体的周缘部和中央部分(比被连接部靠中央的部分)作为振动的波腹进行振动的振子。
此外,在使振动体以沿着由于缺口部而露出的振动体的侧面部中的、从中央部面向周缘部方向的侧面部而出现振动的波节的方式进行振动的情况下(换言之,以在侧面部出现规定振动的振动波节的方式设置缺口部的情况下),通过在该侧面部形成与支撑部相连的被连接部,能够增加支撑部的数量而不受限制。其结果,对振动体进行支撑的刚性增强,例如在基板的主面上方形成与其相离的振动体的制造工序中,即使在蚀刻液或清洗液的表面张力等起作用的情况下,也不易引起振动体附着到基板的主面上的粘连现象。其结果,能够抑制粘连引起的合格率降低。
此外,通过将支撑部和固定部设置于因缺口而空出的区域,能够在不使支撑部延伸到振动体外侧的情况下构成振子,或者能够缩短延伸的长度,因此能够使振子更小型。
[应用例3]在上述应用例的振子中,优选的是,所述振动体是具有所述缺口部的圆形板状体。
通过像本应用例这样,由具有缺口部的圆形板状体构成振动体,能够构成振动体的周缘部和中心部作为振动的波腹进行振动的振子。由于振动体由圆形构成,因此能够更容易地设计振动的波节的位置和振动特性。
[应用例4]在上述应用例的振子中,优选的是,所述振动体设置有多个所述缺口部。
如本应用例所示,振动体构成为具有多个缺口部,并且利用与由于多个缺口部而露出的多个被连接部相连的多个支撑部来支撑振动体,由此使得对振动体进行支撑的刚性增强。因为能够设置必要数量的缺口部,使得与支撑部相连的被连接部露出,因此能够增加支撑部的数量而不受限制。其结果,对振动体进行支撑的刚性增强。例如在基板的主面上方形成与其相离的振动体的制造工序中,即使在蚀刻液或清洗液的表面张力等起作用的情况下,也不易引起振动体附着到基板的主面上的粘连现象。其结果,能够抑制因粘连引起的合格率降低。
[应用例5]在上述应用例的振子中,其特征在于,所述固定部设置在俯视所述基板时与所述缺口部重叠的区域中。
通过像本应用例这样,将固定部设置在与缺口部重叠的区域、即由于缺口而空出的区域中,能够在不使支撑部延伸到振动体外侧的情况下构成振子,因此能够使振子更小型。
[应用例6]在上述应用例的振子中,其特征在于,所述固定部设置在俯视所述基板时所述振动体和所述缺口部的外侧的区域中。
通过像本应用例这样,将固定部设置到振动体和缺口部的外侧区域中,支撑部的刚度变小。此外,能够在不被固定部制约的情况下更宽阔地构成缺口部的区域。其结果,能够构成振动特性更良好的振子。
[应用例7]在上述应用例的振子中,优选的是,所述被连接部设置在包含振动的波节的部分中,所述振动的波节是通过使所述振动体的周缘部和所述振动体的中央部在所述振动体的厚度方向上以相反相位进行振动而形成在所述周缘部与所述中央部之间。
通过像本应用例这样,使振动体的周缘部和振动体的中央部在振动体的厚度方向上以相反相位进行振动,由此在周缘部与中央部之间形成振动的波节。通过将被连接部形成在包含振动的波节的部分中,构成端部自由梁型的振子,因此能够构成振动效率高的振子。此外,由于支撑部与振动的波节相连,因此能够构成振动泄漏少的振子。
[应用例8]在上述应用例的振子中,其特征在于,所述振动体是上部电极,在所述基板与所述振动体的被所述振动的波节围着的区域之间具有第1下部电极。
根据本应用例,振子由上部电极、和配置在与上部电极的中央部(由振动的波节围着的区域)重叠的位置处的第1下部电极构成,从而能够构成为振动体(上部电极)的周缘部和中央部(比被连接部靠中央的部分)作为振动的波腹进行振动的静电振子。
[应用例9]在上述应用例的振子中,其特征在于,所述振动体是上部电极,在所述基板与所述振动体的被所述振动的波节围着的区域的外侧区域之间具有第2下部电极。
根据本应用例,振子由上部电极、和配置在与上部电极的周缘区域(由振动的波节围着的区域的外侧区域)重叠的位置处的第2下部电极构成,从而能够构成为振动体(上部电极)的周缘部和中央部(比被连接部靠中央的部分)作为振动的波腹进行振动的静电振子。
[应用例10]在上述应用例的振子中,其特征在于,所述振动体是上部电极,在所述基板与所述振动体的被所述振动的波节围着的区域之间具有第1下部电极,在所述基板与所述振动体的被所述振动的波节围着的区域的外侧区域之间具有第2下部电极。
根据本应用例,振子由上部电极、配置在与上部电极的中央部(由振动的波节围着的区域)重叠的位置处的第1下部电极、以及配置在与上部电极的周缘区域(由振动的波节围着的区域的外侧区域)重叠的位置处的第2下部电极构成,从而能够构成为振动体(上部电极)的周缘部和中央部(比被连接部靠中央的部分)作为振动的波腹进行振动的静电振子。
其结果,例如能够构成这样的振子:该振子在第1下部电极与上部电极之间、以及第2下部电极与上部电极之间施加了相反相位的交流电压的情况下,振动能量更高。
[应用例11]本应用例的电子设备的特征在于,该电子设备具有上述应用例的振子。
根据本应用例,作为电子设备,通过应用不会导致更高性能的特性劣化、更加小型化而且提高了制造合格率的稳定的振子,能够提供更高性能且便宜的电子设备。
附图说明
图1中的(a)是示出作为实施方式1的振子的MEMS振子的俯视图,(b)是该图(a)的A-A剖视图,(c)是该图(a)的B-B剖视图。
图2中的(a)~(f)是示出具有圆板形状的可动电极的振子的主要振动模式的示意图。
图3是作为实施方式2的振子的MEMS振子的俯视图。
图4中的(a)是示出作为电子设备的一例的移动型个人计算机的结构的立体图,(b)是示出作为电子设备的一例的移动电话机的结构的立体图。
图5是示出作为电子设备的一例的数字静态照相机的结构的立体图。
图6中的(a)~(c)是作为变形例1的MEMS振子而示出下部电极的变形例的俯视图。
图7是作为变形例2的MEMS振子而示出固定部和支撑部的变形的一例的俯视图。
图8中的(a)、(b)是作为变形例3的MEMS振子而示出上部电极(振动体)的变形例的俯视图。
标号说明
1:基板;2:第1氧化膜;3:氮化膜;11:第1下部电极;12:第2下部电极;12e:第2下部电极;12i:固定基部;21:上部电极;22:支撑部;23:固定部;30:缺口部;31:侧面;40:振动的波节;100:MEMS振子;101:MEMS振子。
具体实施方式
下面,参照附图来说明使本发明具体化的实施方式。以下是本发明的一个实施方式,不对本发明进行限定。另外,在下面的各图中,为了容易理解说明,有时以与实际不同的尺寸进行了记载。
(实施方式1)
首先,对作为实施方式1的振子的MEMS振子100进行说明。
图1(a)是MEMS振子100的俯视图,图1(b)是图1(a)的A-A剖视图,图1(c)是图1(a)的B-B剖视图。
MEMS振子100是具备可动电极的MEMS振子,所述可动电极是通过对层叠在基板主面上的牺牲层进行蚀刻而与基板相离地形成的。
另外,所谓牺牲层,是指由氧化膜等临时形成的层,在其上下、周围形成了所需的层之后通过蚀刻而被去除。通过去除牺牲层,在上下、周围的各个层之间形成了所需的间隙或空腔,游离地形成所需的构造体。
MEMS振子100构成为包含基板1、第1下部电极11、第2下部电极12、作为振动体的上部电极21、支撑部22和固定部23等。上部电极21是圆板形状的可动电极(振动体),该上部电极21以与基板1相离的方式被从固定部23延伸出的支撑部22支撑。
图2(a)~(f)示出了具有圆板形状的可动电极的振子的主要振动模式。
图中,虚线表示振动的波节,+-的记号是针对作为振动的波腹在上下方向(基板1的厚度方向)上振动的部分,将其相位关系包含在内而进行图示。例如表示如下情况:在“+”为朝上方的运动的情况下,以振动的波节为边界的相邻区域为“-”,即朝下方运动。
MEMS振子100是图2(d)所示的振动模式的振子,通过第1下部电极11和第2下部电极12的配置、以及施加到这些电极与上部电极21之间的交流电压实现了该振动模式。
参照图1(a)~(c),具体说明MEMS振子100的结构。
MEMS振子100是上部电极21的周缘部与上部电极21的中央部作为振动的波腹以相反相位在上下方向上进行振动的振子,关于振动的波节,在所述周缘部与中央部之间形成为环状的振动的波节40。
对于基板1,作为优选例,使用了硅片,但是不限于此,例如也可以是其他的半导体基板或玻璃基板等。
第1下部电极11、第2下部电极12、上部电极21、支撑部22、固定部23形成于基板1的主面上形成的第1氧化膜2、氮化膜3的上部。
另外,此处,在基板1的厚度方向上,将在基板1的主面上依次层叠第1氧化膜2和氮化膜3的方向设为上方向来进行说明。
第1下部电极11和第2下部电极12是利用光刻对层叠于氮化膜3的上部的下部导电层进行构图而形成的。
第1下部电极11形成在由基板1、和上部电极21的被振动的波节40围着的区域夹着的区域中包含的基板1的主面上(氮化膜3的上部)的区域中。
第2下部电极12形成在由基板1、和上部电极21的被振动的波节40围着的区域的外侧区域夹着的区域中包含的基板1的主面上(氮化膜3的上部)的区域中。具体而言,如图1(a)所示,第2下部电极12在第1下部电极11的周围构成了呈环状的连续的一个电极。
上部电极21是具有4个缺口部30的圆形板状体,在缺口部30的区域中,上部电极21以与基板1相离的方式,被分别从4个固定部23延伸出的支撑部22支撑。
如图1(a)所示(4个中的1个用斜线表示),缺口部30是通过从上部电极21的周缘部朝向上部电极21的中央部且沿着上部电极21的径向进行切入而形成的缺口,所述缺口部30形成在直到振动的波节40的部分的区域中。
通过缺口部30,在上部电极21中形成有沿着径向的侧面32、和从上部电极21的中央部面向周缘部的方向的侧面31。这里,侧面31是包含振动的波节40的面。在该侧面31上,设置有与支撑部22相连的被连接部。即,支撑部22支撑着振动的波节40。
缺口部30分别形成为相同大小和相同形状(即,从上部电极21去除),相邻的缺口部30彼此以相等的间隔进行配置。
另外,缺口部30和与其相伴的支撑部22、固定部23的数量不限于4个。在不需要担心粘连的情况下,可以是1个,在需要两个以上的情况下,可以根据需要而增加。
此外,在图1(c)中示出了上部电极21和支撑部22形成在同一平面内的结构,但不是必须形成在同一平面内,例如也可以是如下结构:支撑部22从比上部电极21靠下的方向延伸出,且延伸成与被连接部相连。
此外,将缺口部30的宽度(由于缺口部30而露出的沿着径向的相对的侧面之间的距离)设为能够确保支撑部22、固定部23的形成所需的区域的宽度。
上部电极21、固定部23以及从固定部23延伸出的支撑部22是利用光刻对隔着牺牲层层叠在下部导电层(第1下部电极11和第2下部电极12)的上部的上部导电层进行构图而形成的。即,通过构图形成缺口部30,以成为支撑部22与侧面31的被连接部相连而支撑上部电极21的结构的方式,一体形成上部电极21、固定部23和支撑部22。
另外,固定部23的底部被固定到下部导电层(第2下部电极12)。即,不在固定部23的底部区域上层叠牺牲层,而是将固定部23直接层叠于下部导电层。因此,即使通过蚀刻去除牺牲层,固定部23也被固定于下部导电层。
因此,上部电极21经由支撑部22、固定部23与第2下部电极12电连接。
对于下部导电层和上部导电层,作为优选例,分别使用了导电性的多晶硅,但是不限于此,可以使用在半导体电路中使用的其他导电层。另外,需要的是这样的导电层:该导电层具有静电振子所需的导电率,且对于上部导电层而言,需要具备振动体所需的刚性(刚度)。
另外,在图示中,省略了与上部电极21、第1下部电极11以及第2下部电极12连接的电布线。
上部电极21和第2下部电极12通过从MEMS振子100的周围连接到第2下部电极12的布线、或者通过贯通氮化膜3而连接到第2下部电极12的布线,来进行与外部电路的连接。
第1下部电极11通过来自MEMS振子100周围的、在4个缺口部30中的任意一个区域中与第2下部电极12绝缘的布线、或者通过贯通第1下部电极11的正下方的氮化膜3而连接的布线,来进行与外部电路的连接。
在这种结构中,MEMS振子100构成为静电振子,通过施加到上部电极21与第1下部电极11之间的交流电压,使得上部电极21的周缘部和中央部作为振动的波腹以相反相位进行振动。
如上所述,根据作为本实施方式的振子的MEMS振子100,能够得到以下效果。
上部电极21在由于从上部电极21的周缘部朝向中央部形成的缺口部30而露出的上部电极21的侧面中、从中央部面向周缘部的方向的侧面31上具有被连接部,被连接部与支撑部22相连。即,支撑部22与位于上部电极21的内部的被连接部相连来支撑上部电极21,由此能够构成上部电极21的周缘部和中央部分作为振动的波腹进行振动的振子。
在现有的例如双端自由梁型振子的情况下,支撑部与位于振动板侧面的振动的波节部分相连,因此支撑部的数量不能比侧面的振动的波节的数量多。此外,支撑部需要在从振动板的侧面远离的方向上延伸,因此,包含支撑部在内的振子的占有面积不得不比振动板大。
与此相对,根据作为本实施方式的振子的MEMS振子100,针对位于上部电极21内部的振动的波节40,从周缘部起设置缺口部30,使得与支撑部22相连的被连接部露出,由此能够增加支撑部22的数量而不受限制。在本实施方式中,说明了设置4个缺口部30的例子,但不限于4个。可以设置必要数量的缺口部30,使得与支撑部22相连的被连接部露出,因此能够在不受限制的情况下增加支撑部22的数量。其结果,对上部电极21进行支撑的刚性增强,例如在基板1的主面上方形成与其相离的上部电极21的制造工序中,即使在蚀刻液或清洗液的表面张力等起作用的情况下,也不易引起上部电极21附着到基板1的主面上(第1下部电极11、第2下部电极12或氮化膜3)的粘连现象。其结果,能够抑制因粘连引起的合格率降低。
此外,通过将支撑部22和固定部23设置在由于缺口部30而空出的区域中,能够在不使支撑部22延伸到上部电极21的外侧的情况下构成振子。或者,能够缩短延伸的长度,因此能够使振子更小型。
此外,上部电极21由具有缺口部30的圆形板状体构成,由此能够构成上部电极21的周缘部和中心部作为振动的波腹进行振动的振子。因为上部电极21由圆形构成,因此能够更容易地设计振动的波节40的位置和振动特性。
此外,通过将固定部23设置在与缺口部30重叠的区域、即由于缺口而空出的区域中,能够在不使支撑部22延伸到上部电极21的外侧的情况下构成振子,因此能够使振子更小型。
(实施方式2)
接着,对作为实施方式2的振子的MEMS振子101进行说明。另外,在说明时,对于与上述实施方式相同的结构部位,使用相同标号并省略重复说明。
图3是MEMS振子101的俯视图。
MEMS振子101构成为包含基板1、第1下部电极11、第2下部电极12e、作为振动体的上部电极21、支撑部22、固定部23和固定基部12i等。
如图1(a)所示,在实施方式1(MEMS振子100)中,说明了第2下部电极12在第1下部电极11的周围构成了环状的连续的一个电极的结构,但在本实施方式中,将构成第2下部电极12的部分分割为第2下部电极12e和固定基部12i。除了这点、以及从外部电路向第2下部电极12e和固定基部12i的布线连接不同这一点以外,MEMS振子101与MEMS振子100相同。
MEMS振子101是在MEMS振子100中,将俯视时第2下部电极12与缺口部30重叠的区域分割为固定基部12i。具体而言,在通过光刻对下部导电层进行构图时,构图为使得固定基部12i与第2下部电极12e电绝缘。
此外,固定部23的底部被固定于下部导电层的固定基部12i。即,与固定部23一体形成的上部电极21和第2下部电极12e电绝缘。此外,利用4个缺口部30的区域中绝缘的固定基部12i将第2下部电极12e在电气上分为4个电极。
上部电极21通过从MEMS振子101的周围连接到固定基部12i的布线、或者通过贯通氮化膜3而连接到固定基部12i的布线,来进行与外部电路的连接。
4个第2下部电极12e通过从MEMS振子101的周围连接的布线、或者通过贯通各自正下方的氮化膜3而连接的布线,来进行与外部电路的连接。
在这种结构中,MEMS振子101构成为静电振子,通过施加到上部电极21与第1下部电极11之间的交流电压、以及以与所述交流电压相反的相位施加到上部电极21与第2下部电极12e之间的交流电压,使得上部电极21的周缘部和中央部作为振动的波腹以相反相位进行振动。
根据作为本实施方式的振子的MEMS振子101,通过在配置于与上部电极21的中央部重叠的位置处的第1下部电极11和上部电极21之间、以及配置于与上部电极21的周缘区域重叠的位置处的第2下部电极12e和上部电极21之间施加相反相位的交流电压,能够构成振动能量更高的振子。
[电子设备]
接着,根据图4(a)、(b)、图5来说明应用了作为本发明的一个实施方式的电子部件的MEMS振子100的电子设备。
图4(a)是示出作为具有本发明的一个实施方式的电子部件的电子设备的移动型(或笔记本型)的个人计算机的结构概略的立体图。在该图中,个人计算机1100由具有键盘1102的主体部1104以及具有显示部1000的显示单元1106构成,显示单元1106通过铰链构造部以能够转动的方式支承在主体部1104上。在这种个人计算机1100中内置有作为发挥滤波器、谐振器、基准时钟等的功能的电子部件的MEMS振子100。
图4(b)是示出作为具有本发明的一个实施方式的电子部件的电子设备的移动电话机(还包含PHS)的结构概略的立体图。在该图中,移动电话机1200具有多个操作按钮1202、接听口1204以及通话口1206,在操作按钮1202与接听口1204之间配置有显示部1000。在这种移动电话机1200中内置有作为发挥滤波器、谐振器、角速度传感器等的功能的电子部件(定时器件)的MEMS振子100。
图5是示出作为具有本发明的一个实施方式的电子部件的电子设备的数字静态照相机的结构概略的立体图。另外,在该图中,还简单地示出了与外部设备之间的连接。数字静态照相机1300通过CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)等摄像元件对被摄体的光像进行光电变换而生成摄像信号(图像信号)。
在数字静态照相机1300的外壳(机身)1302的背面设置有显示部1000,构成为根据CCD的摄像信号进行显示,显示部1000作为将被摄体显示为电子图像的取景器发挥作用。并且,在外壳1302的正面侧(图中背面侧)设置有包含光学镜头(摄像光学系统)和CCD等的受光单元1304。
当摄影者确认了显示部1000中显示的被摄体像,并按下快门按钮1306时,将该时刻的CCD的摄像信号传输到存储器1308内进行存储。并且,在该数字静态照相机1300中,在外壳1302的侧面设置有视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。而且,如图所示,根据需要,在视频信号输出端子1312上连接电视监视器1430,在数据通信用的输入输出端子1314上连接个人计算机1440。而且,构成为通过规定操作,将存储在存储器1308中的摄像信号输出到电视监视器1430或个人计算机1440。在这种数字静态照相机1300中内置有作为发挥滤波器、谐振器、角速度传感器等的功能的电子部件的MEMS振子100。
如上所述,作为电子设备,通过灵活应用不会导致更高性能的特性劣化而且制造合格率高的稳定的MEMS振子100,能够提供更高性能且便宜的电子设备。
另外,作为本发明的一个实施方式的电子部件的MEMS振子100,除了图4(a)的个人计算机(移动型个人计算机)、图4(b)的移动电话机、图5的数字静态照相机以外,例如还可以应用于喷墨式排出装置(例如喷墨打印机)、膝上型个人计算机、电视、摄像机、车载导航装置、寻呼机、电子笔记本(还包含带通信功能的电子笔记本)、电子辞典、计算器、电子游戏设备、工作站、视频电话、防范用电视监视器、电子望远镜、POS终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测定设备、计量仪器类(例如车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器等电子设备。
另外,本发明不限于上述实施方式,可以对上述实施方式施加各种变更和改良等。以下对变形例进行叙述。此处,对于与上述实施方式相同的结构部位,使用相同标号,并省略重复说明。
(变形例1)
图6(a)~(c)是作为变形例1的MEMS振子而示出下部电极的变形例的俯视图。
在实施方式1中,如图1(a)所示,说明了下部电极包括第1下部电极11和第2下部电极12双方的结构,但是不限于该结构,下部电极也可以是仅有一个下部电极的结构。
图6(a)所示的变形例是仅由第1下部电极11构成下部电极的例子。
图6(b)所示的变形例是仅由第2下部电极12构成下部电极的例子。
图6(c)所示的变形例是仅由第2下部电极12e构成下部电极的例子。
在这样的结构中,虽然振动能量不同,但也能够构成与上述实施方式相同的振动模式的静电振子。
如本变形例那样,根据仅具有一个下部电极的结构,不需要考虑针对与第1下部电极11、第2下部电极12分别对应的布线的近接或交叉等的绝缘等,能够更简便地进行针对下部电极的布线。
(变形例2)
图7是作为变形例2的MEMS振子而示出固定部和支撑部的变形的一例的俯视图。
在实施方式1中,说明了如下结构:在俯视基板1时,上部电极21在缺口部30的区域中,以与基板1相离的方式被分别从4个固定部23延伸出的支撑部22所支撑。在本变形例中,如图7所示,固定部23v被设置到上部电极21和缺口部30的外侧区域中,通过从固定部23v延伸到上部电极21的被连接部的支撑部22v来支撑上部电极21。
通过像本变形例这样,将固定部23v设置到上部电极21和缺口部30的外侧区域中,使得支撑部22v的刚度变小。此外,能够在不被固定部23v制约的情况下更大地构成缺口部30的区域。其结果,能够构成振动特性更良好的振子。
(变形例3)
图8(a)、(b)是作为变形例3的MEMS振子而示出上部电极的变形例的俯视图。
在实施方式1中,如图1(a)所示,说明了上部电极21是具有从周缘部朝向中央部的4个缺口部30的圆形板状体的结构,但不限于该结构。
图8(a)所示的变形例是通过导承框24将被4个缺口部30分断的上部电极21(图1(a))的最外周部相连的例子(上部电极21v)。
根据本变形例,通过将上部电极21v的周缘部相连,能够得到如下效果等:上部电极21v的刚性增强,实现了振动的稳定。
在图8(b)所示的变形例中,上部电极不是圆形,而由矩形的上部电极21w构成。
通过由矩形的上部电极21w构成,能够较大地构成上部电极21w的振动的波节40的外侧区域的面积,因此能够提高施加到相对的第2下部电极12之间的交流电压的振动效率。
另外,在本变形例中,示出了上部电极为矩形(四边形)的例子,但不限于矩形,也可以是三角形或五边形以上的多边形。
Claims (11)
1.一种振子,其特征在于,具有:
基板;
固定部,其设置在所述基板的主面上;
从所述固定部延伸出的支撑部;以及
振动体,其以与所述基板相离的方式被所述支撑部支撑,
所述振动体具有:
从所述振动体的周缘部朝向所述振动体的中央部设置的缺口部;以及
被连接部,其设置于与所述缺口部对应的位置处,
所述被连接部与所述支撑部相连。
2.一种振子,其特征在于,具有:
基板;
固定部,其设置在所述基板的主面上;
从所述固定部延伸出的支撑部;以及
振动体,其以与所述基板相离的方式被所述支撑部支撑,
所述振动体具有:
从所述振动体的周缘部朝向所述振动体的中央部设置的缺口部;以及
被连接部,其设置在由于所述缺口部而露出的所述振动体的侧面部中的、从所述中央部面向所述周缘部的方向的所述侧面部上,
所述被连接部与所述支撑部相连。
3.根据权利要求1所述的振子,其特征在于,
所述振动体是具有所述缺口部的圆形板状体。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的振子,其特征在于,
所述振动体设置有多个所述缺口部。
5.根据权利要求1所述的振子,其特征在于,
所述固定部设置在俯视所述基板时与所述缺口部重叠的区域中。
6.根据权利要求1所述的振子,其特征在于,
所述固定部设置在俯视所述基板时所述振动体和所述缺口部的外侧的区域中。
7.根据权利要求1所述的振子,其特征在于,
所述被连接部形成在包含振动的波节的部分中,所述振动的波节是通过使所述振动体的周缘部和所述振动体的中央部在所述振动体的厚度方向上以相反相位进行振动而形成在所述周缘部与所述中央部之间。
8.根据权利要求7所述的振子,其特征在于,
所述振动体是上部电极,
在所述基板与所述振动体的被所述振动的波节围着的区域之间具有第1下部电极。
9.根据权利要求7所述的振子,其特征在于,
所述振动体是上部电极,
在所述基板与所述振动体的被所述振动的波节围着的区域的外侧区域之间具有第2下部电极。
10.根据权利要求7所述的振子,其特征在于,
所述振动体是上部电极,
在所述基板与所述振动体的被所述振动的波节围着的区域之间具有第1下部电极,
在所述基板与所述振动体的被所述振动的波节围着的区域的外侧区域之间具有第2下部电极。
11.一种电子设备,其特征在于,该电子设备具有权利要求1所述的振子。
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