CN107431473B - 共振装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种共振装置。能够使共振频率稳定。具备：共振子，具有下部电极、多个上部电极、和形成在下部电极与多个上部电极之间的压电膜；上盖，具有第一面和第二面，被设置为该第一面与共振子的上部电极对置地密封共振子的第一面；下盖，具有第一面和第二面，被设置为该第一面与共振子的下部电极对置地密封共振子的第二面；电源端子，与上部电极电连接；以及接地端子，设置于上盖的上述第二面，下部电极经由上述上盖与上述接地端子电连接。

Description

共振装置
技术领域
本发明涉及共振装置。
背景技术
以往，使用了MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)技术的压电共振装置例如作为定时设备来使用。该压电共振装置安装于设置在智能电话等电子设备内的印刷电路基板上。
在这样的压电共振装置所使用的共振子中的进行谐波的轮廓振动的共振子中，在下部电极上形成有压电膜，进一步形成有多个上部电极以覆盖压电膜。在专利文献1中，公开了将2个上部电极分别与输入端子和输出端子连接，并使下部电极浮动的共振子的结构。
专利文献1:美国专利申请公开第2012/0293520号说明书
在专利文献1所记载的现有技术中，在下部电极附近存在其他电位的情况下，该电位给下部电极带来影响。其结果，存在共振子的共振频率变动这样的技术问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种能够使共振频率稳定的共振装置。
本发明的一个侧面的共振装置具备：共振子，具有下部电极、多个上部电极、和形成在下部电极与多个上部电极之间的压电膜；上盖，具有第一面和第二面，被设置为该第一面与共振子的上部电极对置地密封共振子的第一面；下盖，具有第一面和第二面，被设置为该第一面与共振子的下部电极对置地密封共振子的第二面；电源端子，与上部电极电连接；以及接地端子，设置于上盖的第二面，下部电极经由上盖与接地端子电连接。
根据这样的共振装置，能够减少下部电极受到附近的其他电位的影响。因此，能够使共振频率稳定。
另外，优选共振装置还具备：第一贯通孔，形成于上盖；布线，经由第一贯通孔对电源端子和上部电极进行连接；以及绝缘层，设置于上盖与第一贯通孔之间，上盖由简并的硅形成，且与接地端子和下部电极电连接，经由绝缘层在上盖与电源端子之间形成有电容。
在该优选的方式中，在上盖与电源端子之间形成有电荷。由此，能够积蓄所形成的电荷，作为振荡电路的电容。
另外，优选上盖由简并的硅形成。
根据该优选的方式，上盖具有导电性。因此，通过在上盖设置接地端子，使上盖接地，能够减少在形成于上盖的电源端子附近产生的寄生电容。因此，能够提高共振特性。
另外，优选共振装置还具备接合层，该接合层对上盖和共振子进行接合，下部电极经由接合层与接地端子电连接。
根据该优选的方式，能够利用接合层，使下部电极与接地端子电连接。因此，能够减小共振装置的尺寸。
另外，优选共振装置还具备：第二贯通孔，形成于上盖；和布线，设置于第二贯通孔，下部电极经由第二贯通孔的布线与接地端子电连接。
根据该优选的方式，下部电极和接地端子经由设置于上盖的贯通孔的布线连接。由此，能够提高下部电极与接地端子的导通的可靠性。
根据本发明能够使共振频率稳定。
附图说明
图1是简要地表示第一实施方式的共振装置的外观的立体图。
图2是简要地表示第一实施方式的共振装置的构造的分解立体图。
图3是简要地表示第一实施方式的共振装置的剖面的构造的一个例子的图。
图4是简要地表示第一实施方式的共振子的构造的一个例子的俯视图。
图5A是简要地表示第一实施方式的共振子的剖面的构造的一个例子的图。
图5B是简要地表示第一实施方式的共振子的剖面的构造的一个例子的图。
图6是简要地表示第二实施方式的共振装置的剖面的构造的一个例子的图。
图7是简要地表示第三实施方式的共振装置的剖面的构造的一个例子的图。
图8是简要地表示第四实施方式的共振装置的剖面的构造的一个例子的图。
图9是简要地表示第五实施方式的共振装置的剖面的构造的一个例子的图。
图10是简要地表示第六实施方式的共振子的第一层上的平面构造的一个例子的图。
图11是简要地表示第六实施方式的共振子的第二层上的平面构造的一个例子的图。
图12是简要地表示第六实施方式的共振子的下部电极层上的平面构造的一个例子的图。
图13是简要地表示第六实施方式的共振子的剖面构造的一个例子的图。
图14是简要地表示第六实施方式的共振子的剖面构造的一个例子的图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下，参照附图对本发明的第一实施方式进行说明。图1是简要地表示本发明的第一实施方式的共振装置1的外观的立体图。另外，图2是简要地表示本发明的第一实施方式的共振装置1的构造的分解立体图。另外，图3是图1的XX′剖视图。
该共振装置1具备共振子10、以及夹持并密封共振子10并且形成共振子10振动的振动空间的上盖13和下盖14。共振装置1通过下盖14、共振子10、接合部127(接合层的一个例子。)以及上盖13依次层叠并接合而构成。
共振子10是使用MEMS技术制造的MEMS振子。
共振子10和上盖13经由接合部127接合，由此，形成共振子10的振动空间，另外，共振子10被密封。另外，共振子10和下盖14分别使用Si基板形成，Si基板彼此相互接合，而形成共振子10的振动空间。共振子10和下盖14也可以使用SOI基板形成。
以下，对共振装置1的各结构详细地进行说明。此外，在以下的说明中，将共振装置1中设置有上盖13的一侧作为表面，将设置有下盖14的一侧作为背面来进行说明。
(1.下盖14)
图2是简要地表示本发明的第一实施方式的共振装置1的构造的分解立体图。下盖14沿着XY平面延展成平板状，在其表面(下盖的第一面的一个例子。)例如形成有平坦的长方体形状的凹部17。凹部17形成共振子10的振动空间的一部分。下盖14例如由硅(Si)形成。
(2.共振子10)
图4是简要地表示本实施方式的共振子10的构造的俯视图。使用图4对本实施方式的共振子10的各结构进行说明。共振子10在其表面(共振子的第一面的一个例子。)被上盖13密封，在其背面(共振子的第二面的一个例子。)被下盖14密封。共振子10具备振动部120、保持部11以及保持臂111、112。
(2－1.共振子10的结构)
(a)振动部120
振动部120具有沿着图4的正交坐标系中的XY平面延展成平板状的大致长方体的轮廓。在振动部120上设置有具有长度方向和宽度方向的矩形板状的5个上部电极121～125。在图4中，振动部120在X轴方向具有长边，在Y轴方向具有短边，5个上部电极121～125均在Y轴方向具有长边，在X轴方向具有短边。
上部电极121和上部电极123通过母线B121a连接。母线B121a与上部电极122的短边(框体11a侧)对置地设置于振动部120的框体11a侧的端部。母线B121a与上部电极121的与上部电极122对置的长边的上端(框体11a侧的端部)和上部电极123的与上部电极122对置的长边的上端(框体11a侧的端部)连接。
同样地，上部电极123和上部电极125通过母线B121b连接。母线B121b与上部电极124的短边(框体11a侧)对置地设置于振动部120的框体11a侧的端部。母线B121b与上部电极123的与上部电极124对置的长边的上端(框体11a侧的端部)和上部电极125的与上部电极124对置的长边的上端(框体11a侧的端部)连接。
另外，上部电极122和上部电极124通过母线B122连接。母线B122与上部电极123的短边(框体11b侧)对置地设置于振动部120的框体11b侧的端部。母线B122与上部电极122的与上部电极123对置的长边的下端(框体11b侧的端部)和上部电极124的与上部电极123对置的长边的下端(框体11b侧的端部)连接。
在振动部120与保持部11之间以规定的间隔形成有空间。在图4的例子中，振动部120在1对长边分别通过后述的保持臂111、112与保持部11连接，被保持。另一方面，振动部120在1对短边不被保持部11保持。
使用图5(A)对振动部120的层叠构造进行说明。图5(A)是图4的AA′剖视图。
如图5(A)所示，振动部120在由简并半导体构成的Si基板130上层叠有下部电极129。优选Si基板130的长度为140μm左右，宽度为400μm左右，厚度为10μm左右。下部电极129例如使用钼(Mo)、铝(Al)等金属形成，厚度为0.1μm左右。此外，也可以不形成下部电极129，将作为简并后的半导体的Si基板130作为下部电极来使用。
另外，在下部电极129上层叠有压电薄膜128(压电膜的一个例子。)，以覆盖下部电极129，进一步在压电薄膜128上层叠有上部电极121～125。在将上部电极121～125形成于振动部120后，通过蚀刻等加工分割为5个。
压电薄膜128是将所施加的电压转换为振动的压电体的薄膜，例如，能够以氮化铝等氮化物、氧化物为主要成分。具体而言，压电薄膜128能够由氮化钪铝(ScAlN)形成。ScAlN是将氮化铝(AlN)中的一部分铝(Al)置换为钪(Sc)所成的材料。另外，压电薄膜128例如具有0.8μm的厚度。
另外，上部电极121～125与下部电极129相同，例如使用钼、铝等金属形成，厚度为0.1μm左右。
此外，也可以在Si基板130的上表面、下表面或者压电薄膜128的上表面、下表面形成Si氧化膜。由此，具有改善共振子10的频率温度特性的效果。
接下来，对振动部120的功能进行说明。振动部120通过被施加交变电场，而沿着X轴方向轮廓振动。
具体而言，压电薄膜128在c轴方向上取向，因此，若对上部电极121～125施加规定的电场，在下部电极129与上部电极121～125之间形成规定的电位差，则压电薄膜128根据该电位差在XY面内方向伸缩，从而振动部120轮廓振动。
如图5(A)所示，振动部120被划分为与上部电极121～125对应的振动区域A121～A125。即，在振动区域A121～A125分别形成有上部电极121～125。若沿压电薄膜128的c轴方向施加交变电场，则相邻的振动区域A121～125机械耦合，使得上部电极121～125成为与相邻的电极相反相位。由此，各区域的X轴方向上的中心附近成为振动的节，5个振动区域A121～A125的相邻的区域彼此以相反相位在面内方向振动。由此，振动部120整体轮廓振动。
此外，Si基板130、下部电极129以及压电薄膜128被振动区域A121～A125共享。
另外，振动部120的振动模式可以是面外弯曲振动、面内弯曲振动以及轮廓振动等任意一个。
返回到图4，对共振子10的其他结构进行说明。
(b)保持部11
保持部11沿着XY平面形成为矩形的框状。此外，保持部11设置于振动部120的周围的至少一部分即可，并不限定于框状的形状。
保持部11被设置为包围振动部120且沿着XY平面包围振动部120的外侧。更具体而言，保持部11具备与X轴方向平行且与振动部120的长边对置地延伸的1对长边板状的框体11a、11b、和与振动部120的短边对置地与Y轴方向平行地延伸，并在其两端分别与框体11a、11b的两端连接的1对短边的框体11c、11d。
在框体11a和框体11b形成有电压施加部110a、110b。电压施加部110a、110b能够经由上部布线W111、W112对上部电极121～125施加交变电场。在本实施方式中，电压施加部110a形成于框体11a的中央附近，电压施加部110b形成于框体11b的中央附近。
如图5(A)所示，保持部11在由简并半导体构成的Si基板130上形成有下部布线W129，进一步层叠有压电薄膜128以覆盖下部布线W129。保持部11在Si基板130上按照下部布线W129、压电薄膜128、上部布线W111、W112的顺序，通过与振动部120的Si基板130、下部电极129、压电薄膜128以及上部电极121相同的工序一体形成。之后，通过蚀刻等加工除去上部电极121～125以形成所希望的形状。此外，也可以通过蚀刻等在将下部电极129形成为规定的形状时除去设置于保持部11的下部布线W129。
进一步，如图3所示，保持部11通过蚀刻等加工除去形成在框体11b上的压电薄膜128的一部分以使下部布线W129露出，并形成有导通孔。向该导通孔(即，除去了压电薄膜128的位置)填充例如钼、铝等导电材料，而形成有导电层C。此外，导电层C成为后述的接地布线G129与下部电极129的连接点。
返回到图4，对振动部120的结构的延续进行说明。
(c)保持臂111、112
保持臂111设置于保持部11的内侧，对振动部120的长边和框体11a进行连接。在保持臂111的表面设置有使振动部120的上部电极121、123、125连续并形成到保持臂111的上部布线W111。具体而言，上部布线W111从振动部120与保持臂111的连接位置连续到保持臂111与框体11a的连接位置地一体形成。
另外，保持臂112设置于保持部11的内侧，对振动部120的长边和框体11b进行连接。在保持臂112的表面设置有使振动部120的上部电极122、124连续并形成到保持臂112的上部布线W112。具体而言，上部布线W112从振动部120与保持臂112的连接位置连续到保持臂112与框体11b的连接位置地一体形成。
图5(B)是图4的BB′剖视图。使用图5(B)对保持臂111、112的层叠构造进行说明。此外，该图上的虚线表示保持臂111或者112与振动部120或者框体11a或11b的边界。
如图5(B)所示，保持臂111、112在由简并半导体构成的Si基板130上层叠有通过与振动部120的下部电极129相同的工序一体形成的下部布线W129。下部电极129与下部布线W129从振动部120连续地形成到保持臂111、112。在下部布线W129上层叠有压电薄膜128以覆盖下部布线W129。
在保持臂111，进一步在压电薄膜128上，设置有通过与振动部120的上部电极121～125相同的工序一体形成的上部布线W111。上部电极121、123、125与上部布线W111从振动部120连续地形成到保持臂111。另外，在保持臂112，进一步在压电薄膜128上，设置有通过与振动部120的上部电极121～125相同的工序一体形成的上部布线W112。上部电极122、124与上部布线W112从振动部120连续地形成到保持臂112。
保持臂111、112中的Si基板130、下部布线W129、压电薄膜128以及上部布线W111及W112分别与振动部120中的Si基板130、下部电极129、压电薄膜128、上部电极121同时形成。这些结构根据需要，通过蚀刻等加工，适当地形成为所希望的形状。此外，也可以通过蚀刻等将下部电极129形成为规定的形状时除去设置于保持臂111、112的下部布线W129。
返回到图1，对共振装置1的其他结构进行说明。
(3.接合部127)
接合部127沿着XY平面形成为矩形的框状。接合部127设置于共振子10与上盖13之间，对共振子10和上盖13进行共晶键合，并密封共振子10的振动空间。接合部127例如使用铝(Al)、锗(Ge)等金属形成。
(4.上盖13)
(4－1.上盖13的结构)
如图1所示，上盖13沿着XY平面延展成平板状，在其背面例如形成有平坦的长方体形状的凹部18。凹部18形成共振子10的振动空间的一部分。在该振动空间维持着真空状态。
在上盖13形成有端子T1、T2(电源端子的一个例子。)、T1′、T2′、接地端子G、布线W1、W2以及接地布线G129。
使用图3对上盖13的各结构进行说明。
(a)端子T1、T2、T1′、T2′
端子T1、T2形成于上盖13的表面(上盖的第二面的一个例子。)。另外，端子T1′、T2′在上盖13的背面(上盖的第一面的一个例子。)设置于与端子T1、T2对置的位置。端子T1和端子T1′通过布线W1连接。另外，端子T2和T2′通过布线W2连接。若上盖13和共振子10通过接合部127共晶键合，则端子T1′、T2′均与电压施加部110a、110b连接。由此，能够从端子T1、T2向电压施加部110a、110b供给电压。
(b)布线W1、W2
布线W1设置于后述的贯通孔TSV(第一贯通孔的一个例子。)的内部，对端子T1和端子T1′进行连接。布线W2设置于后述的贯通孔TSV的内部，对端子T2和端子T2′进行连接。
(c)接地端子G
接地端子G经由接地布线G129与保持部11的下部布线W129电连接，使下部电极129接地。
(d)接地布线G129
接地布线G129在形成在共振子10上的导电层C与下部布线W129电连接。接地布线G129在上盖13和共振子10通过接合部127共晶键合时与导电层C连接。
(4－2.上盖13的剖面)
如图3所示，上盖13构成为在例如由简并半导体构成的Si层151的表面形成由氧化硅(例如SiO2)构成的绝缘膜150(绝缘层的一个例子。)。绝缘膜150例如通过Si层151的表面的氧化、化学气相沉积(CVD:Chemical Vapor Deposition)形成于Si层151的表面。
在上盖13，在形成端子T1和T2的位置分别形成有贯通孔TSV。布线W1、W2形成于贯通孔TSV的内部。包括贯通孔TSV的内侧，在Si层151的表面形成有绝缘膜150。即，布线W1、W2通过绝缘膜150与Si层151电绝缘。
在上盖13中形成接地端子G的位置，通过蚀刻等加工除去绝缘膜150，使Si层151露出。然后，在露出的Si层151上形成接地端子G。由此，Si层151与接地端子G直接连接，上盖13的Si层151整体经由接地端子G接地。接地端子G例如通过将金(Au)、铝(Al)等金属形成在Si层151上，并进行热退火，而与Si层151欧姆接合。
进一步，在上盖13中形成接地布线G129的位置，通过蚀刻等加工除去绝缘膜150，在露出的Si层151上形成接地布线G129。接地布线G129例如通过在Si层151上形成金(Au)、铝(Al)等金属，并进行热退火，而与Si层151欧姆接合。由此，接地端子G与接地布线G129经由上盖13的Si层151电连接。进一步，通过接地布线G129与导电层C接合，下部电极129与接地端子G电连接。
这样，对于本实施方式的共振装置1而言，经由上盖13，共振子10的下部电极129与接地端子G电连接。通过使下部电极129接地，能够减少存在于下部电极129附近的其他电位(例如，基于布线、其他部件、人等的影响的电位)的影响。其结果，能够使共振频率稳定。
另外，由于上盖13由简并半导体形成，所以具有导电性。因此，通过在上盖13设置接地端子G，使上盖13和下部电极129接地，能够减少在端子T1、T2附近或者接合部127附近产生的寄生电容的影响。由此，能够提高共振子10的最大相位、振荡稳定性等共振特性。
进一步，上盖13通过接地端子G接地，从而经由绝缘膜150在上盖13与端子T1、T2之间形成电容。进而，能够使该电容成为例如使用共振装置1形成的振荡电路的电容。
[第二实施方式]
在第二实施方式以后省略有关与第一实施方式共通的情况的描述，仅对不同点进行说明。特别是，对于由相同的结构起到的相同的作用效果不在每个实施方式依次提及。
图6是简要地表示本实施方式的共振装置1的剖面的构造的一个例子的图。以下，以本实施方式的共振装置1的详细结构中与第一实施方式的不同点为中心进行说明。
(1.下盖14)
下盖14的结构与第一实施方式相同。
(2.共振子10)
共振子10的结构与第一实施方式相同。
(3.接合部127)
接合部127的结构与第一实施方式相同。
(4.上盖13)
在本实施方式中，上盖13除了2个贯通孔TSV以外还具有导通孔V1(第二贯通孔的一个例子。)。导通孔V1贯通上盖13的表面的绝缘膜150、Si层151以及背面的绝缘膜150而形成。进一步，在导通孔V1的内部，在表面不形成绝缘膜150而Si层151露出。接地布线G129设置于在上盖13上设置的导通孔V1的内部。接地端子G和导电层C通过接地布线G129连接。由此，能够提高下部电极129与接地端子G的导通可靠性。其他的上盖13的结构与第一实施方式相同。
其他的共振装置1的结构、效果与第一实施方式相同。
[第三实施方式]
图7是简要地表示本实施方式的共振子10的剖面的构造的一个例子的图。以下，对本实施方式的共振子10的各结构中与第一实施方式的不同点进行说明。
(1.下盖14)
下盖14的结构与第一实施方式相同。
(2.共振子10)
在本实施方式中，通过蚀刻等加工除去形成在保持部11与接合部127的接合位置的保持部11的压电薄膜128的一部分。在压电薄膜128被除去的位置填充有例如钼、铝等形成下部布线W129的金属。在本实施方式中，填充有该金属的位置与第一实施方式中的导电层C对应。
其他的共振子10的结构与第一实施方式相同。
(3.接合部127)
接合部127的结构与第一实施方式相同。
(4.上盖13)
在本实施方式中，在上盖13的背面的一部分中，绝缘膜150被除去，Si层151露出。在露出的Si层151的表面形成有由钼、铝等金属等导电材料形成的膜Z。上盖13通过膜Z与接合部127连接。
由此，在本实施方式中，接地端子G与膜Z经由上盖13的Si层151电连接。另外，膜Z与导电层C经由接合部127电连接。因此，接地端子G与下部电极129经由上盖13和接合部127电连接。
这样，在本实施方式中，由于能够利用接合部127使下部电极129接地，所以无需在上盖13的内部设置接地布线G129，能够缩小产品尺寸。进一步，在本实施方式中，接合部127经由上盖13接地。由此，振动部120的周围被接地的接合部127包围，而能够减少布线、静电等干扰的影响。
其他的上盖的结构与第一实施方式相同。
其他的共振装置1的结构、效果与第一实施方式相同。
[第四实施方式]
图8是简要地表示本实施方式的共振子10的剖面的构造的一个例子的图。以下，对本实施方式的共振子10的各结构中与第一实施方式的不同点进行说明。
(1.共振子10)
在本实施方式中，通过蚀刻等加工除去形成在保持部11与接合部127的接合位置的保持部11的压电薄膜128的一部分。在压电薄膜128被除去的位置填充有例如钼、铝等形成下部布线W129的金属。在本实施方式中，填充有该金属的位置与第一实施方式中的导电层C对应。
其他的共振子10的结构与第一实施方式相同。
(2.上盖13)
在本实施方式中，接地布线G129从接地端子G沿着上盖13的表面形成到接合部127与上盖13的接合位置。具体而言，接地布线G129设置在形成于上盖13的表面的绝缘膜150上。
由此，接地端子G和接合部127通过接地布线G129连接。另外，接地布线G129与导电层C经由接合部127电连接。
这样，在本实施方式中，接地布线G129设置于上盖13的表面，能够利用接合部127使下部电极129接地。因此，无需在上盖13的内部设置接地布线G129，而能够缩小产品尺寸。其他的上盖的结构与第一实施方式相同。
其他的共振装置1的结构、效果与第一实施方式相同。
[第五实施方式]
图9是简要地表示本实施方式的共振子10的剖面的构造的一个例子的图。以下，对本实施方式的共振子10的各结构中与第一实施方式的不同点进行说明。
(1.下盖14)
在本实施方式中，下盖14具有端子T1、T2、布线W1、W2以及2个贯通孔TSV。另外，包括贯通孔TSV的内侧，下盖14的背面(下盖的第二面的一个例子。)形成有绝缘膜150。因此，布线W1、W2与贯通孔TSV电绝缘。其他的下盖14的结构与第一实施方式相同。
(2.共振子10)
在本实施方式中，通过蚀刻等加工除去形成在保持部11与接合部127的接合位置的保持部11的压电薄膜128的一部分。在压电薄膜128被除去的位置填充有例如钼、铝等形成下部布线W129的金属。在本实施方式中，填充有该金属的位置与第一实施方式中的导电层C对应。
另外，保持部11具有贯通孔V2、V3。
贯通孔V2、V3形成为贯通Si基板130、下部布线W129以及压电薄膜128。对贯通孔V2、V3的形成流程进行说明。首先，在Si基板130形成了贯通孔后，在该贯通孔的内侧形成绝缘膜150。接下来，在将下部布线W129层叠在保持部11上时，通过形成下部布线W129的金属填充形成于Si基板130的贯通孔。通过蚀刻等加工将所填充的金属从贯通孔除去。接下来，在将压电薄膜128层叠在保持部11上时，向除去了金属的贯通孔填充压电薄膜128。进一步，通过蚀刻等加工除去所填充的压电薄膜128且剩余覆盖内侧的表面的部分，从而形成贯通孔V2、V3。
另一方面，通过在将上部布线W111、W112层叠在保持部11上时，向贯通孔V2、V3的内部填充形成上部布线W111、W112的金属来形成布线W1、W2。
在下盖14与共振子10接合时，贯通孔V2、V3的内部的布线W1、W2与形成于下盖14的布线W1、W2连接。
其他的共振子10的结构与第一实施方式相同。
(3.上盖13)
在本实施方式中，上盖13不具有端子T1、T2、布线W1、W2以及2个贯通孔TSV，而具有导通孔V1。导通孔V1设置在上盖13与接合部127的接合位置的上部。导通孔V1贯通上盖13的表面的绝缘膜150、Si层151以及背面的绝缘膜150而形成。进一步，在导通孔V1的内部，在表面不形成绝缘膜150而Si层151露出。接地布线G129设置于在上盖13设置的导通孔V1的内部。由此，接地端子G和接合部127通过接地布线G129连接。另外，接地布线G129和导电层C经由接合部127电连接。
这样，在本实施方式中，由于能够利用接合部127使下部电极129接地，所以无需在上盖13的内部设置接地布线G129，而能够缩小产品尺寸。其他的上盖的结构与第一实施方式相同。
其他的共振装置1的结构、效果与第一实施方式相同。
[第六实施方式]
图10～图14是简要地表示本实施方式的共振子10的构造的一个例子的图。以下，对本实施方式的共振子10的各结构中与第一实施方式的不同点进行说明。
在本实施方式中，共振子10具备双层的压电薄膜128、1281(参照图13)以及双层的上部电极121～125、1211～1251(参照图13)。此外，压电薄膜和上部电极的层数并不限定于双层，也可以是双层以上的多层构造。
在以下的说明中，在共振子10的Z轴方向，将包含压电薄膜128和上部电极121～125的层称为第一层，将包含压电薄膜1281和上部电极1211～1251的层称为第二层，将包含下部电极129的层称为下部电极层。
(1.第一层)
图10是本实施方式中的共振子10的第一层的俯视图。本实施方式的振动部120在第一层除了在第一实施方式中使用图4说明的结构以外，还具备导通孔V4和V5。导通孔V4在上部电极123与上部布线W111的连接位置附近，形成为贯通上部电极123和压电薄膜128。另外，导通孔V5在母线B122的中央附近，形成为贯通母线B122和压电薄膜128。在导通孔V4、V5填充有钼、铝等导电材料。
其他的第一层的结构与第一实施方式中的平面构造相同。
(2.第二层)
图11是本实施方式中的共振子10的第二层的俯视图的一个例子。本实施方式的振动部120在第二层具有上部电极1211～1251和母线B1211a、B1211b、B1221。
上部电极1211～1251分别形成于与第一层上的上部电极121～125对应的位置。
上部电极1211和上部电极1231在其下端(框体11b侧)与母线B1211a连接。另外，上部电极1231和上部电极1251在其下端(框体11b侧)与母线B1211b连接。进一步，上部电极1221和上部电极1241在其上端(框体11a侧)与母线B1221连接。
进一步，形成于第一层的导通孔V4在第二层位于母线B1221的中央附近。另外，形成于第一层的导通孔V5在第二层位于上部电极1231的下端(框体11b侧)的中央附近。
另外，在第二层，在框体11b也形成有导电层C。
这样，第二层中的振动部120具有使第一层中的振动部120的沿着Y轴方向的上下反转后的构造。
(3.下部电极层)
图12是本实施方式中的共振子10的下部电极层的俯视图的一个例子。本实施方式的振动部120在下部电极层，在其整个面形成有下部电极129。形成于振动部120的下部电极129通过下部布线W129引出至保持臂111、112，扩展到保持部11的整个面。
进一步，形成于第一层和第二层的导电层C在下部电极层位于框体11b的中央附近。
(4.剖面结构)
图13是图10的CC′剖视图。如图13所示，在本实施方式中，层叠有压电薄膜1281，以覆盖下部电极129和下部布线W129。进一步，在压电薄膜1281上层叠有上部电极1211～1251。上部电极1211～1251在形成于振动部120后，通过蚀刻等加工分割成5个。
在上部电极1211～1251上层叠有压电薄膜128，进一步在压电薄膜128上形成有上部电极121～125。
此外，压电薄膜1281和上部电极1211～1251的成分、膜厚分别与在第一实施方式中说明的压电薄膜128和上部电极121～125相同。另外，本实施方式中的压电薄膜128、1281以及上部电极121～125、1211～1251的制造方法与第一实施方式中的压电薄膜128和上部电极121～125相同。
图14是图10的DD′剖视图。如图14所示，第二层上的母线B1221通过导通孔V4引出到第一层，经由上部布线W111与电压施加部110a连接。如上述那样，母线B1221与上部电极1221、1241连接(参照图11)。因此，上部电极1221、1241也通过导通孔V4与电压施加部110a连接。
另一方面，第二层上的上部电极1231通过导通孔V5引出到第一层，经由上部布线W112与电压施加部110b连接。如上述那样，上部电极1231通过母线B1211a、B1211b与上部电极1211、1251连接(参照图11)。因此，上部电极1211、1251也通过导通孔V5与电压施加部110b连接。
如图13、14所示，在本实施方式中的共振子10中，对在第一层和第二层中形成于相互对置的位置的上部电极121～125和上部电极1211～1251施加相反相位的交变电场。即，对上部电极121、123、125、1221、1241施加相同相位的交变电场。另外，对上部电极122、124、1211、1231、1251施加与上部电极121、123、125、1221、1241相反相位的交变电场。
这样，本实施方式的共振子10通过使压电薄膜和上部电极多层化，能够增大静电电容，另外，能够抑制浮游电容的影响。
以上说明的各实施方式是用于容易理解本发明的内容，并不是用于限定解释本发明的内容。本发明可以不脱离其主旨地进行变更/改进，并且其等价物也包含于本发明。即，本领域技术人员对各实施方式适当地施加了设计变更所得的结构只要具备本发明的特征，也包含于本发明的范围。例如，各实施方式所具备的各要素及其配置、材料、条件、形状、尺寸等并不限定于例示出的内容而能够适当地变更。另外，各实施方式是例示，当然能够进行在不同的实施方式中示出的结构的局部置换或者组合，这些结构只要包含本发明的特征就包含于本发明的范围。
附图标记说明
1…共振装置；10…共振子；13…上盖；14…下盖；11…保持部；11a～d…框体；110a、b…电压施加部；111…保持臂；120…振动部；121～125…上部电极；128…压电薄膜；129…下部电极；130…Si基板；127…接合部；150…绝缘膜；151…Si层；TSV…贯通孔；V1、2、3…导通孔；G…接地端子；T1、T2…端子；G129…接地布线；W1、W2…布线。

Claims (6)

1.一种共振装置，具备：
共振子，具有下部电极、多个上部电极、和形成在上述下部电极与上述多个上部电极之间的压电膜；
上盖，具有第一面和第二面，被设置为该第一面与上述共振子的上述上部电极对置地密封上述共振子的第一面；
下盖，具有第一面和第二面，被设置为该第一面与上述共振子的上述下部电极对置地密封上述共振子的第二面；
电源端子，与上述上部电极电连接；以及
接地端子，设置于上述上盖的第二面，
上述下部电极经由上述上盖与上述接地端子电连接，
构成为在俯视时和与上述接地端子电连接的上述下部电极重叠的上述多个上部电极中任意一个上部电极与相邻的其他的上部电极以相反相位振动。
2.根据权利要求1所述的共振装置，其中，
上述共振装置还具备：
第一贯通孔，形成于上述上盖；
布线，经由上述第一贯通孔对上述电源端子和上述上部电极进行连接；以及
绝缘层，设置在上述上盖与上述第一贯通孔之间，
上述上盖由简并的硅形成，且与上述接地端子和上述下部电极电连接，
经由上述绝缘层在上述上盖与上述电源端子之间形成有电容。
3.根据权利要求1所述的共振装置，其中，
上述上盖由简并的硅形成。
4.根据权利要求2所述的共振装置，其中，
上述上盖由简并的硅形成。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的共振装置，其中，
上述共振装置还具备接合层，该接合层对上述上盖和上述共振子进行接合，
上述下部电极经由上述接合层与上述接地端子电连接。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的共振装置，其中，
上述共振装置还具备：
第二贯通孔，形成于上盖；以及
布线，设置于该第二贯通孔，
上述下部电极经由上述第二贯通孔的布线与上述接地端子电连接。
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