JP2014039235A - Vibrator and electronic component - Google Patents

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Takeshi Saito
健史 齊藤
Satori Kimura
悟利 木村
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Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibrator consisting of two vibration bodies coupled by a coupling part each configured so as to cause a contour vibration expanding and contracting between the center and outer edge of a piezoelectric thin film in full circumferential direction to occur mutually in the same phase, in which the contour vibration is restrained from being obstructed by the coupling part, and vibration energy is restrained from leaking via the coupling part.SOLUTION: A tuning-fork type vibration body 11 provided with a pair of vibration arms 14 is interposed between two vibration bodies 31. Then, the width dimension and/or the thickness dimension of the vibration arms 14 at opposite edges is made smaller than at a connection with the vibration bodies 31.

Description

本発明は、基板上に振動体を配置した振動子及びこの振動子を備えた電子部品に関する。   The present invention relates to a vibrator in which a vibrator is disposed on a substrate and an electronic component including the vibrator.

例えば窒化アルミニウム(AlN)などの圧電薄膜の圧電/逆圧電効果を用いた振動子として、圧電薄膜を例えば円板状の振動板として形成すると共に、この振動板の上下面に例えばモリブデン(Mo)などの導電材を励振電極として各々形成した構成が知られている。このような振動板では、励振電極間に電圧を印加すると、ディスクの外周縁に沿って例えば3カ所に節が形成される高次の振動モードにて振動板が振動する。   For example, as a vibrator using the piezoelectric / reverse piezoelectric effect of a piezoelectric thin film such as aluminum nitride (AlN), the piezoelectric thin film is formed as, for example, a disk-shaped diaphragm, and, for example, molybdenum (Mo) is formed on the upper and lower surfaces of the diaphragm. A structure in which a conductive material such as is formed as an excitation electrode is known. In such a diaphragm, when a voltage is applied between the excitation electrodes, the diaphragm vibrates in a high-order vibration mode in which nodes are formed at, for example, three locations along the outer peripheral edge of the disk.

一方、平面で見た時に振動板の中心を節として半径方向に当該振動板が伸縮する振動が起こるように振動子を構成する場合、この振動を阻害しないように振動板を支持しようとすると、即ち振動のエネルギーの減衰が抑えられるように振動板を支持しようとすると、この振動板は、例えば前記中心にて裏面側から支持部により支持されることになる。しかしながら、このような支持方法では、振動板と支持部とのアライメント(位置合わせ)の精度や、振動板と支持部との接触面積の大きさに応じて、振動子の特性がばらついてしまう。そのため、振動子を工業的に製造する場合には、中心で振動板を支持する構成は適していない。
特許文献1〜5には、輪郭振動型振動子について記載されているが、既述の課題については検討されていない。
On the other hand, when the vibrator is configured so that the vibration of the diaphragm expands and contracts in the radial direction with the center of the diaphragm as a node when viewed in a plane, when trying to support the diaphragm so as not to inhibit this vibration, That is, if the diaphragm is supported so as to suppress the attenuation of vibration energy, the diaphragm is supported by the support portion from the back side at the center, for example. However, in such a support method, the characteristics of the vibrator vary depending on the accuracy of alignment (positioning) between the diaphragm and the support part and the size of the contact area between the diaphragm and the support part. For this reason, when the vibrator is manufactured industrially, a configuration in which the diaphragm is supported at the center is not suitable.
Patent Documents 1 to 5 describe a contour vibration type vibrator, but the above-described problems are not studied.

特開2008−124747JP2008-124747 特開2005−159620JP-A-2005-159620 特表2007−535275Special table 2007-535275 特開2005−348222JP-A-2005-348222 特開2006−41911JP 2006-41911 A

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、振動の阻害を抑えながら、平面で見た時に振動板の中心を節として半径方向に当該振動板が伸縮する振動を周方向に亘って形成できる振動子及び電子部品を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to suppress vibration that the diaphragm expands and contracts in the radial direction with the center of the diaphragm as a node when viewed in a plane while suppressing the inhibition of vibration. An object of the present invention is to provide a vibrator and an electronic component that can be formed in the circumferential direction.

本発明の振動子は、
ベース基板と、
このベース基板に配置された基部から互いに離間するように各々伸びる一対の振動腕部及び各々の振動腕部を振動させるための励振電極を有する音叉型振動体と、
前記一対の振動腕部のうち一方の振動腕部及び他方の振動腕部により夫々外縁部が支持されると共に励振電極が各々形成された振動板を夫々有し、互いに同相で輪郭振動が起こるように構成された第1の振動体及び第2の振動体と、
前記基部に形成され、前記一対の振動腕部、前記第1の振動体及び前記第2の振動体に対して電気信号の入出力を行うための入出力ポートと、を備え、
前記音叉型振動体は、前記第1の振動体及び前記第2の振動体の輪郭振動を吸収するように、これら第1の振動体及び第2の振動体の振動に対して逆相で屈曲振動するように構成され、
前記一方の振動腕部及び前記他方の振動腕部は、太さ寸法及び厚さ寸法の少なくとも一方の寸法について、前記振動板との接続部位における寸法よりも前記基部との接続部位における寸法が小さくなるように各々形成されていることを特徴とする。
The vibrator of the present invention is
A base substrate;
A tuning fork type vibrating body having a pair of vibrating arm portions each extending so as to be separated from a base portion disposed on the base substrate, and an excitation electrode for vibrating each vibrating arm portion;
Out of the pair of vibrating arm portions, one vibrating arm portion and the other vibrating arm portion respectively support the outer edge portions and have diaphragms formed with excitation electrodes, respectively, so that contour vibrations occur in phase with each other. A first vibrating body and a second vibrating body configured in
An input / output port formed on the base and configured to input / output an electric signal to / from the pair of vibrating arms, the first vibrating body, and the second vibrating body;
The tuning fork type vibrating body is bent in a phase opposite to the vibration of the first vibrating body and the second vibrating body so as to absorb the contour vibration of the first vibrating body and the second vibrating body. Configured to vibrate,
The one vibrating arm portion and the other vibrating arm portion have a dimension at a connection portion with the base portion smaller than a dimension at a connection portion with the diaphragm with respect to at least one of a thickness dimension and a thickness dimension. It is formed so that it may become.

前記一方の振動腕部及び前記他方の振動腕部は、平面で見た時に、これら振動腕部の中間位置において振動腕部の長さ方向に沿って伸びるラインを介して互いに対称となるように各々形成されていても良い。
前記振動腕部、前記第1の振動体における前記振動板及び前記第2の振動体における前記振動板は、レジストマスクを用いたドライエッチング処理により同時に形成され、
前記一対の振動腕部は、前記振動板との接続部位よりも前記基部との接続部位が細くなるように形成されていても良い。
各々の前記振動腕部は、前記振動板との接続部位側から前記基部との接続部位側に向かうにつれて徐々に細くなるように形成されていても良い。
前記基部は、前記一対の振動腕部の長さ方向における一端側及び他端側に各々形成されていても良い。
本発明の電子部品は、
以上のいずれか一つに記載の振動子を備えたことを特徴とする。
The one vibrating arm portion and the other vibrating arm portion are symmetrical to each other via a line extending along the length direction of the vibrating arm portion at an intermediate position between the vibrating arm portions when viewed in a plane. Each may be formed.
The vibrating arm portion, the diaphragm in the first vibrating body, and the diaphragm in the second vibrating body are simultaneously formed by dry etching using a resist mask,
The pair of vibrating arm portions may be formed such that a connecting portion with the base portion is thinner than a connecting portion with the diaphragm.
Each of the vibrating arm portions may be formed so as to gradually become thinner from the connecting portion side with the diaphragm toward the connecting portion side with the base portion.
The base portion may be formed on one end side and the other end side in the length direction of the pair of vibrating arm portions.
The electronic component of the present invention is
The vibrator according to any one of the above is provided.

本発明は、輪郭振動が互いに同相で起こるように各々構成された2つの振動体の間に、ベース基板に基部が支持されると共に一対の振動腕部を備えた音叉型振動体を介在させている。また、各々の振動腕部について、これら振動体の輪郭振動を吸収するように、振動体の振動に対して逆相で屈曲振動するように構成している。そして、各々の振動腕部の太さ寸法及び厚さ寸法の少なくとも一方の寸法について、振動体との接続部位における寸法よりも基部との接続部位における寸法が小さくなるようにしている。そのため、振動体の振動が阻害されること及び振動腕部の振動が基部側に漏洩することを抑えることができるので、また振動体をベース基板に支持するにあたって当該振動体の中心ではなく外縁を支持しているので、特性のばらつきを抑えながら、振動体における電気的特性の劣化を抑制できる。   In the present invention, a tuning fork type vibration body having a base portion supported by a base substrate and a pair of vibration arm portions is interposed between two vibration bodies each configured so that contour vibrations occur in phase with each other. Yes. In addition, each vibrating arm portion is configured to bend and vibrate in a phase opposite to the vibration of the vibrating body so as to absorb the contour vibration of these vibrating bodies. And about the dimension of at least one of the thickness dimension of each vibration arm part and thickness dimension, the dimension in the connection part with a base is made smaller than the dimension in the connection part with a vibrating body. Therefore, it is possible to suppress the vibration of the vibrating body from being obstructed and the vibration of the vibrating arm portion from leaking to the base side, and when supporting the vibrating body on the base substrate, not the center of the vibrating body but the outer edge. Since it supports, deterioration of the electrical characteristic in a vibrating body can be suppressed, suppressing the dispersion | variation in a characteristic.

本発明の振動子の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the vibrator | oscillator of this invention. 前記振動子を示す平面図である。It is a top view which shows the said vibrator | oscillator. 前記振動子の一部を拡大して示す平面図である。FIG. 3 is an enlarged plan view showing a part of the vibrator. 前記振動子を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing the vibrator. 前記振動子を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing the vibrator. 前記振動子を製造する工程の途中を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the middle of the process which manufactures the said vibrator | oscillator. 前記振動子が振動する様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the said vibrator vibrates. 前記振動子が振動する様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the said vibrator vibrates. 本発明の振動子について得られたシミュレーション結果を示す特性図である。It is a characteristic view showing a simulation result obtained for the vibrator of the present invention. 従来の振動子について得られたシミュレーション結果を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the simulation result obtained about the conventional vibrator | oscillator. 本発明の振動子について得られたシミュレーション結果を示す特性図である。It is a characteristic view showing a simulation result obtained for the vibrator of the present invention. 本発明の振動子との比較のための行ったシミュレーション結果を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the simulation result performed for the comparison with the vibrator | oscillator of this invention. 前記振動子の他の例の一部を拡大して示す平面図である。FIG. 10 is an enlarged plan view showing a part of another example of the vibrator. 前記振動子の別の例の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part of another example of the vibrator. 前記振動子の更に他の例の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part of other example of the vibrator. 前記振動子の更に別の例の一部を拡大して示す平面図である。FIG. 10 is an enlarged plan view showing a part of still another example of the vibrator. 前記振動子の他の例の一部を拡大して示す平面図である。FIG. 10 is an enlarged plan view showing a part of another example of the vibrator. 前記振動子の他の例の一部を拡大して示す平面図である。FIG. 10 is an enlarged plan view showing a part of another example of the vibrator. 前記振動子の他の例の一部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows a part of other examples of the vibrator. 前記振動子の他の例の一部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows a part of other examples of the vibrator. 前記振動子の他の例の一部を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a part of another example of the vibrator. 前記振動子の他の例の一部を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a part of another example of the vibrator. 前記振動子の他の例の一部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows a part of other examples of the vibrator. 前記振動子が用いられる電気回路を示す概略図である。It is the schematic which shows the electric circuit where the said vibrator | oscillator is used.

本発明の実施の形態である振動子の一例について、図1〜図5を参照して説明する。この振動子は、例えばシリコン(Si)などからなるベース基板1上に設けられており、図1に示すように、当該ベース基板1(詳しくは後述の窒化膜4)に支持された音叉型振動体11と、この音叉型振動体11の左右(図1中X方向)両側に各々接続された概略円板状の振動体31、31と、を備えている。これら振動体31、31は、図4及び図5に示すように、音叉型振動体11によってベース基板1から浮いた状態となるように支持されている。そして、この振動子は、後述するように、中心部と外縁部との間で伸縮する輪郭振動が周方向に亘って各々の振動体31、31にて起こる時、当該輪郭振動が阻害されること及び音叉型振動体11を介して振動のエネルギーがベース基板1側に漏洩することが抑えられるように構成されている。以下に、これら音叉型振動体11及び振動体31、31について詳述する。尚、図4及び図5は、図1におけるA−A線及びB−B線で振動子を各々切断した縦断面を示している。また、図1〜図5では、ベース基板1を切り欠いて描画している。   An example of a vibrator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This vibrator is provided on a base substrate 1 made of silicon (Si), for example, and as shown in FIG. 1, a tuning fork type vibration supported by the base substrate 1 (detailed below is a nitride film 4). And a substantially disk-shaped vibrating body 31, 31 connected to both the left and right sides (X direction in FIG. 1) of the tuning fork type vibrating body 11. As shown in FIGS. 4 and 5, the vibrating bodies 31 and 31 are supported by the tuning fork type vibrating body 11 so as to float from the base substrate 1. As will be described later, when the contour vibration that expands and contracts between the center portion and the outer edge portion occurs in each of the vibrating bodies 31 and 31 in the circumferential direction, the vibrator is obstructed. In addition, the vibration energy is prevented from leaking to the base substrate 1 side through the tuning fork type vibrator 11. Hereinafter, the tuning fork type vibrating body 11 and the vibrating bodies 31 and 31 will be described in detail. 4 and 5 show longitudinal sections in which the vibrator is cut along lines AA and BB in FIG. 1, respectively. 1 to 5, the base substrate 1 is notched and drawn.

ベース基板1上には、例えばシリコン酸化物などからなる酸化膜2と、シリコン窒化物などからなる窒化膜4とが下側からこの順番で積層されており、既述の音叉型振動体11は、長さ方向(図2中Y方向)における中央部がこれら酸化膜2及び窒化膜4から浮いた状態となるように、当該窒化膜4上に支持(固定)されている。即ち、酸化膜2及び窒化膜4には、振動子よりも一回り大きな概略矩形の凹部3が形成されており、音叉型振動体11は、図5にも示すように、長さ方向における一端側及び他端側が前記凹部3よりも奥側及び手前側に夫々伸び出して、この伸び出した部分が窒化膜4上に基部12、12として各々固定されている。   On the base substrate 1, an oxide film 2 made of silicon oxide or the like and a nitride film 4 made of silicon nitride or the like are laminated in this order from the lower side, and the tuning fork vibrator 11 described above is The central portion in the length direction (Y direction in FIG. 2) is supported (fixed) on the nitride film 4 so as to float from the oxide film 2 and the nitride film 4. That is, the oxide film 2 and the nitride film 4 are formed with a substantially rectangular recess 3 that is slightly larger than the vibrator, and the tuning fork vibrator 11 has one end in the length direction as shown in FIG. The side and the other end extend to the back side and the near side from the recess 3, respectively, and the extended portions are fixed as base portions 12 and 12 on the nitride film 4, respectively.

これら基部12、12のうち図1中手前側の基部12及び奥側の基部12に夫々「12a」及び「12b」を付すと、基部12a、12bの表面には、音叉型振動体11及び振動体31、31に対して電気信号の入出力を行うための入出力ポート20a、20bが夫々形成されている。具体的には、手前側の基部12aは、音叉型振動体11側から手前側に向かって伸び出すと共に平面で見た時に台形状に拡径している。そして、この拡径した部分には、振動体11、31、31及び基部12a、12bの裏面側に一体的に形成された後述の金属膜16を露出させるための開口部21が設けられている。また、この開口部21に対して手前側に離間した位置における基部12aの表面には、金属膜からなる既述の入出力ポート20aが形成されている。そして、前記開口部21の底面側にて露出している既述の金属膜16と、この入出力ポート20aとは、例えば振動子を製造する一連の工程の後で、マスクを介して成膜される図示しない金属膜によって電気的に導通される。尚、入出力ポート20aは、振動体11、31、31及び基部12a、12bの表面側に形成された金属膜16と一体的に形成された後、基部12aと当該入出力ポート20aとの間の金属膜16を除去することにより振動体11の表面側の金属膜16に対して電気的に絶縁される。   When “12a” and “12b” are added to the front side base portion 12 and the back side base portion 12 in FIG. 1, respectively, the tuning fork type vibrating body 11 and the vibration on the surface of the base portions 12a and 12b. Input / output ports 20a and 20b for inputting / outputting electric signals to / from the bodies 31 and 31 are formed. Specifically, the base portion 12a on the front side extends from the tuning fork-type vibrating body 11 side toward the front side and is enlarged in a trapezoidal shape when viewed in a plane. In addition, an opening 21 for exposing a metal film 16 (described later) formed integrally with the vibrating bodies 11, 31, 31 and the back surfaces of the base portions 12 a, 12 b is provided in the expanded diameter portion. . In addition, the aforementioned input / output port 20a made of a metal film is formed on the surface of the base 12a at a position spaced from the opening 21 toward the front side. The above-described metal film 16 exposed on the bottom surface side of the opening 21 and the input / output port 20a are formed through a mask after a series of processes for manufacturing a vibrator, for example. It is electrically connected by a metal film (not shown). The input / output port 20a is formed integrally with the vibration film 11, 31, 31 and the metal film 16 formed on the surface side of the base 12a, 12b, and then between the base 12a and the input / output port 20a. By removing the metal film 16, the metal film 16 on the surface side of the vibrating body 11 is electrically insulated.

また、2つの基部12a、12bのうち奥側の基部12bは、音叉型振動体11側から奥側に向かって概略台形状に拡径しながら伸びると共に、先端部が左右に分かれるように分岐している。そして、この左右に分岐した先端部は、図2に示すように、振動体31、31の側方側を回り込むように手前側に向かって各々屈曲すると共に、既述の入出力ポート20aの側方位置まで各々伸び出している。基部12b及び振動体11、31、31の表面には、一体的に(一度の成膜処理により)形成された金属膜16が各々配置されており、基部12bにおける2つの前記先端部に形成された金属膜16、16が各々入出力ポート20b、20bをなしている。こうして左右方向に並ぶ3つの入出力ポート20a、20b、20bのうち中央の入出力ポート20aは振動体11、31、31の裏面側の金属膜16に接続され、この入出力ポート20aの左右両側の入出力ポート20b、20が振動体11、31、31の表面側の金属膜16に接続されている。尚、図2では、音叉型振動体11及び振動体31、31において金属膜16が形成された領域にハッチングを付している。   Further, of the two base parts 12a and 12b, the base part 12b on the back side extends while expanding in a substantially trapezoidal shape from the tuning fork-type vibrator 11 side to the back side, and branches so that the tip part is divided into left and right. ing. Then, as shown in FIG. 2, the tip portion branched right and left is bent toward the front side so as to wrap around the lateral sides of the vibrating bodies 31 and 31, and the side of the input / output port 20a described above. It extends to each position. Metal films 16 formed integrally (by a single film formation process) are respectively disposed on the surfaces of the base 12b and the vibrators 11, 31, and 31, and are formed at the two tip portions of the base 12b. The metal films 16 and 16 form input / output ports 20b and 20b, respectively. Thus, the central input / output port 20a among the three input / output ports 20a, 20b, and 20b arranged in the left-right direction is connected to the metal film 16 on the back surface side of the vibrating bodies 11, 31, and 31, and the left and right sides of the input / output port 20a. The input / output ports 20b, 20 are connected to the metal film 16 on the surface side of the vibrating bodies 11, 31, 31. In FIG. 2, the tuning fork type vibrator 11 and the vibrators 31 and 31 are hatched in the region where the metal film 16 is formed.

音叉型振動体11において基部12a、12b間にて窒化膜4から浮いた状態で保持された部位には、当該音叉型振動体11の長さ方向に伸びる開口部13が当該部位の中央部を上下方向に貫通するように形成されている。従って、開口部13の左右において基部12a、12b間を接続するように前後方向に各々伸びる領域は、音叉型振動体11における振動腕部14、14を各々なしている。これら振動腕部14、14は、後述するように、例えば窒化アルミニウム(AlN)などの圧電薄膜により構成されており、従って当該圧電薄膜の上下両面に形成された金属膜16、16間に電圧が印加されると、振動腕部14、14が左右方向に屈曲振動する。この屈曲振動における発振周波数f1(例えば30〜200MHz)は、振動体31、31における共振周波数f2と同じ周波数で且つ逆相となるように、具体的にはf1≦±f2×1.2となるように、各々の振動腕部14、14の長さ寸法及び幅寸法が調整されている。振動腕部14、14の上下両面の金属膜16、16は、振動腕部14、14の励振電極をなすと共に、後述するように、振動体31、31への電気信号の入出力を行うための引き出し電極を兼用している。   An opening 13 extending in the length direction of the tuning fork type vibrator 11 extends in the central part of the tuning fork type vibrator 11 in a portion held in a state of being floated from the nitride film 4 between the base portions 12a and 12b. It is formed so as to penetrate in the vertical direction. Accordingly, the regions extending in the front-rear direction so as to connect the base portions 12 a and 12 b on the left and right sides of the opening portion 13 respectively constitute the vibrating arm portions 14 and 14 in the tuning fork type vibrator 11. As will be described later, these vibrating arm portions 14 and 14 are made of a piezoelectric thin film such as aluminum nitride (AlN). Therefore, a voltage is applied between the metal films 16 and 16 formed on the upper and lower surfaces of the piezoelectric thin film. When applied, the vibrating arm portions 14 and 14 bend and vibrate in the left-right direction. Specifically, the oscillation frequency f1 (for example, 30 to 200 MHz) in the bending vibration is f1 ≦ ± f2 × 1.2 so as to be the same frequency as the resonance frequency f2 in the vibrating bodies 31 and 31 and in the opposite phase. As described above, the length dimension and the width dimension of each of the vibrating arm portions 14 and 14 are adjusted. The metal films 16 and 16 on the upper and lower surfaces of the vibrating arm portions 14 and 14 form excitation electrodes for the vibrating arm portions 14 and 14 and input / output electric signals to and from the vibrating bodies 31 and 31 as will be described later. This is also used as a lead electrode.

各々の振動腕部14、14の長さ方向における中央部には、振動体31、31に向かって水平に伸び出す支持部33、33の一端側が各々接続されている。そして、これら振動腕部14、14は、図2の下側に拡大して示すように、平面で見た時に、支持部33、33の接続部位と比べて、長さ方向における両端部(基部12a、12b側の部位)が細くなるように各々構成されている。これら振動腕部14、14の形状について、振動腕部14、14のうち、手前側の入出力ポート20a、20bから見た時に右側に位置する一方の振動腕部14について、図3を参照して説明する。   One end side of support portions 33 and 33 extending horizontally toward the vibrating bodies 31 and 31 is connected to the center portion in the length direction of each of the vibrating arm portions 14 and 14. And these vibrating arm parts 14 and 14 are enlarged in the lower side of FIG. 2, when viewed in a plane, compared to the connection parts of the support parts 33 and 33, both end parts in the length direction (base part) 12a and 12b side portions) are configured to be thin. Regarding the shape of the vibrating arm portions 14 and 14, of the vibrating arm portions 14 and 14, one vibrating arm portion 14 positioned on the right side when viewed from the input / output ports 20a and 20b on the near side is referred to FIG. I will explain.

この振動腕部14は、振動体31との接続部付近の領域では概略角柱状に形成されており、当該領域における幅寸法W1は、振動体31の直径寸法の5%〜30%この例では15μmとなっている。そして、振動腕部14の先端部(図3中基部12b側の端部)側の領域では、振動腕部14は、基部12bとの接続面に対して例えば5〜7μm手前側に離間したラインLから当該先端部に向かうにつれて概略台形状に縮径している。即ち、この振動腕部14は、平面で見た時における基部12bとの接続面の幅寸法W2が振動体31の直径寸法の3%〜15%となるように、前記先端部側における振動腕部14の両側面とラインLとの間のなす角度θが各々45°となっている。従って、振動腕部14は、平面で見た時に当該振動腕部14の長さ方向に沿って振動腕部14の中央位置を通る直線を介して左右対称となっている。   The vibrating arm portion 14 is formed in a substantially prismatic shape in a region in the vicinity of the connection portion with the vibrating body 31, and the width dimension W1 in the region is 5% to 30% of the diameter size of the vibrating body 31 in this example. It is 15 μm. And in the area | region of the front-end | tip part (end part by the side of the base 12b in FIG. 3) side of the vibration arm part 14, the vibration arm part 14 is a line which spaced apart 5-7 micrometers front side with respect to the connection surface with the base 12b. The diameter is reduced to a substantially trapezoidal shape from L toward the tip. That is, the vibrating arm portion 14 has a vibrating arm on the distal end side so that the width dimension W2 of the connection surface with the base portion 12b when viewed in a plane is 3% to 15% of the diameter dimension of the vibrating body 31. The angles θ formed between both side surfaces of the portion 14 and the line L are 45 °. Therefore, the vibrating arm portion 14 is symmetric with respect to a straight line passing through the center position of the vibrating arm portion 14 along the length direction of the vibrating arm portion 14 when viewed in a plane.

この振動腕部14における手前側(基部12a側)の先端部についても、図2の下側に示すように、以上説明した基部12b側の先端部と同じように形成されており、従ってこの振動腕部14は、平面で見た時に2つの振動体31、31の各々の中心位置を通る直線を介して前後方向で対称となっている。
そして、一対の振動腕部14、14のうち左側の他方の振動腕部14についても、右側の振動腕部14と同じ形状となるように形成されている。こうして一対の振動腕部14、14は、平面で見た時に、これら振動腕部14、14の中間位置において振動腕部14、14の長さ方向に沿って伸びるラインを介して互いに対称となっている。
The front end portion (base portion 12a side) of the vibrating arm portion 14 is also formed in the same manner as the front end portion on the base portion 12b side described above, as shown in the lower side of FIG. The arm portion 14 is symmetric in the front-rear direction via straight lines passing through the center positions of the two vibrating bodies 31 when viewed in a plane.
The left vibrating arm portion 14 of the pair of vibrating arm portions 14 and 14 is also formed to have the same shape as the right vibrating arm portion 14. Thus, when seen in a plane, the pair of vibrating arm portions 14 and 14 are symmetrical with each other via a line extending along the length direction of the vibrating arm portions 14 and 14 at an intermediate position between the vibrating arm portions 14 and 14. ing.

ここで、以上説明したように振動腕部14の形状を構成した理由について詳述する。振動腕部14は、振動体11における輪郭振動と同じ周波数で且つ逆相で屈曲振動するように構成されている。そして、この振動腕部14における屈曲振動の周波数は、当該振動腕部14の長さ寸法や幅寸法W1によって一義的に決まる。従って、振動子(振動体11)をある周波数で振動させようとすると、振動腕部14は、この周波数に対応する形状(寸法)を採らざるを得ない。しかしながら、振動腕部14を長さ方向に亘って一様な角柱状に形成すると、当該振動腕部14の両端部から振動のエネルギーが基部12a、12b側に伝搬して、特性が劣化してしまう。   Here, the reason why the shape of the vibrating arm portion 14 is configured as described above will be described in detail. The vibrating arm portion 14 is configured to bend and vibrate at the same frequency as the contour vibration in the vibrating body 11 and in the opposite phase. The frequency of flexural vibration in the vibrating arm portion 14 is uniquely determined by the length dimension and the width dimension W1 of the vibrating arm portion 14. Accordingly, when the vibrator (vibrating body 11) is vibrated at a certain frequency, the vibrating arm portion 14 has to adopt a shape (dimension) corresponding to this frequency. However, if the vibrating arm portion 14 is formed in a uniform prismatic shape over the length direction, vibration energy propagates from both ends of the vibrating arm portion 14 to the base portions 12a and 12b, and the characteristics deteriorate. End up.

また、このように振動腕部14を長さ方向に亘って一様な角柱状に構成すると、両端部が基部12a、12bにより固定されるので、当該両端部が振動しにくくなる。そのため、振動子の振動周波数に対応する周波数で振動腕部14を振動させるためには、両端部が振動しにくくなる分だけ、振動腕部14の長さ寸法を長くする必要がある。従って、振動子が大型化してしまう。また、振動体11、31、31に対して信号の入出力を行うための金属膜16についても、振動腕部14を長くした分だけ長さ寸法が増加して電気的抵抗が大きくなるので、特性の劣化に繋がってしまう。また、振動腕部14の両端部の幅寸法W2について、例えば当該振動腕部14の強度の向上を図るために幅寸法W1よりも太くしようとすると、両端部が更に振動しにくくなるので、特性の劣化がより一層顕著になってしまう。   Further, when the vibrating arm portion 14 is configured in a uniform prismatic shape in the length direction as described above, the both end portions are fixed by the base portions 12a and 12b, so that the both end portions are less likely to vibrate. Therefore, in order to vibrate the vibrating arm portion 14 at a frequency corresponding to the vibration frequency of the vibrator, it is necessary to lengthen the length of the vibrating arm portion 14 so that both ends are less likely to vibrate. Accordingly, the vibrator becomes large. Further, the metal film 16 for inputting / outputting signals to / from the vibrating bodies 11, 31, 31 also increases in length and increases in electrical resistance by the length of the vibrating arm portion 14. It will lead to deterioration of characteristics. Further, with respect to the width dimension W2 at both ends of the vibrating arm portion 14, for example, if it is attempted to make the width dimension W1 larger than the width dimension W1 in order to improve the strength of the vibrating arm portion 14, the both end portions are further less likely to vibrate. Will become even more prominent.

一方、振動腕部14の長さ方向に亘って例えば図3で説明した幅寸法W2に設定すると、即ち長さ方向に亘って両端部と同程度の細さとなるように振動腕部14を形成すると、振動腕部14の屈曲振動の周波数が振動子の周波数とずれてしまうし、屈曲振動しながら振動体11を支持する上での強度が不足してしまう。   On the other hand, when the width dimension W2 described with reference to FIG. 3 is set along the length direction of the vibration arm section 14, for example, the vibration arm section 14 is formed so as to be as thin as both ends along the length direction. Then, the frequency of the bending vibration of the vibrating arm portion 14 is shifted from the frequency of the vibrator, and the strength for supporting the vibrating body 11 while bending vibration is insufficient.

そこで、本発明では、振動腕部14における屈曲振動の周波数について、振動子の周波数に対応する値に設定しながら、振動腕部14の両端部を中央部よりも細くしている。従って、振動腕部14における周波数のずれが抑えられつつ、基部12a、12b側への振動腕部14の振動の漏洩が抑制される。即ち、振動腕部14と基部12a、12bとの間における接触面積が小さい程、振動が物理的に伝搬しにくくなる。   Therefore, in the present invention, the both ends of the vibrating arm portion 14 are made thinner than the central portion while setting the frequency of the bending vibration in the vibrating arm portion 14 to a value corresponding to the frequency of the vibrator. Accordingly, while the frequency shift in the vibrating arm portion 14 is suppressed, leakage of vibration of the vibrating arm portion 14 toward the base portions 12a and 12b is suppressed. That is, the smaller the contact area between the vibrating arm portion 14 and the base portions 12a and 12b, the harder the vibration is physically propagated.

また、振動腕部14の両端部を細くしたことにより、当該両端部がいわば振動自在に支持されるので、両端部では振動の阻害が抑制される。そのため、ある周波数で振動腕部14を屈曲振動させるにあたって、振動腕部14の長さ寸法は、当該両端部を中央部と同じ太さに設定した場合あるいは両端部を中央部よりも太くした場合と比べて短くて済む。従って、振動体11、31、31に対して信号の入出力を行う金属膜16における電気的抵抗についても抑えられ、特性の劣化が抑制される。   In addition, since the both end portions of the vibrating arm portion 14 are thinned, the both end portions are supported so as to be able to vibrate, so that the inhibition of vibration is suppressed at both end portions. Therefore, when bending the vibrating arm portion 14 at a certain frequency, the length of the vibrating arm portion 14 is set when the both end portions are set to the same thickness as the central portion or when both end portions are thicker than the central portion. Shorter than that. Therefore, electrical resistance in the metal film 16 that inputs and outputs signals to and from the vibrators 11, 31, and 31 is also suppressed, and deterioration of characteristics is suppressed.

振動腕部14、14から伸び出す支持部33、33の先端側には、直径寸法が例えば50μmの概略円板状に各々形成された振動体31、31の外縁部が各々接続されている。振動体31、31は、例えば窒化アルミニウムなどの圧電薄膜(振動板)により構成されると共に、既述の金属膜16、16が励振電極として上下両面に形成されている。これら振動体31、31は、当該振動体31、31の中央部を節として、半径方向に伸縮する輪郭振動が周方向に亘って起こるように構成されている。この時、振動体31、31は、互いに同相で振動するように、即ち一方の振動体31が膨張するときは他方の振動体31についても同様に膨張し、一方の振動体31が収縮する時には他方の振動体31も収縮するように、直径寸法などが互いに揃うように形成されている。   The outer edge portions of the vibrating bodies 31 and 31 each formed in a substantially disc shape having a diameter of, for example, 50 μm are connected to the distal ends of the support portions 33 and 33 extending from the vibrating arm portions 14 and 14, respectively. The vibrating bodies 31 and 31 are composed of piezoelectric thin films (vibrating plates) such as aluminum nitride, and the above-described metal films 16 and 16 are formed on the upper and lower surfaces as excitation electrodes. The vibrating bodies 31 and 31 are configured such that contour vibration that expands and contracts in the radial direction occurs in the circumferential direction with the central portion of the vibrating bodies 31 and 31 as a node. At this time, the vibrating bodies 31 and 31 vibrate in phase with each other, that is, when one vibrating body 31 expands, the other vibrating body 31 expands in the same manner and when one vibrating body 31 contracts. The other vibrating body 31 is also formed so that the diameters and the like are aligned with each other so as to contract.

続いて、音叉型振動体11及び振動体31、31を備えた振動子の製造方法について、MEMS(Micro Electro Mechanical System)法を利用した手法を例に簡単に説明する。先ず、ベース基板1上に酸化膜2を形成し、この酸化膜2に対して凹部3の形状に対応するようにパターニング(エッチング)を行う。次いで、この酸化膜2に形成された凹部3の内壁面に沿うように窒化膜4を成膜すると共に、凹部3の深さ寸法よりも厚膜となるように図示しない犠牲膜を積層する。そして、窒化膜4上の凹部3の内部領域がこの犠牲膜で埋め込まれるように、且つ当該凹部3の外側の領域における窒化膜4が露出するようにCMP(Chemical Mechanical Policing)を行う。続いて、モリブデン(Mo)などからなる金属膜16をベース基板1(窒化膜4)上に形成して、振動体11、31、31及び基部12a、12bの形状となるように金属膜16にパターニングを行う。尚、以上の一連の工程では、各膜にパターニングを行うにあたり、フォトレジスト膜の形成、当該フォトレジスト膜へのパターン転写及びフォトレジスト膜の下層膜のドライエッチング処理が含まれているが、簡略化して説明している。   Next, a method of manufacturing a vibrator including the tuning fork type vibrator 11 and the vibrators 31 and 31 will be briefly described by taking a technique using a MEMS (Micro Electro Mechanical System) method as an example. First, an oxide film 2 is formed on the base substrate 1, and patterning (etching) is performed on the oxide film 2 so as to correspond to the shape of the recess 3. Next, a nitride film 4 is formed along the inner wall surface of the recess 3 formed in the oxide film 2, and a sacrificial film (not shown) is stacked so as to be thicker than the depth of the recess 3. Then, CMP (Chemical Mechanical Policing) is performed so that the inner region of the recess 3 on the nitride film 4 is filled with the sacrificial film and the nitride film 4 in the region outside the recess 3 is exposed. Subsequently, a metal film 16 made of molybdenum (Mo) or the like is formed on the base substrate 1 (nitride film 4), and the metal film 16 is formed so as to have the shapes of the vibrators 11, 31, 31 and the base portions 12a, 12b. Perform patterning. Note that the above series of steps includes the formation of a photoresist film, pattern transfer to the photoresist film, and dry etching treatment of the lower layer film of the photoresist film in patterning each film. Is explained.

次いで、金属膜16上に、振動体11、31、31などを構成する窒化アルミニウム(AlN)からなる圧電薄膜41と、モリブデンなどの金属膜16とを下側からこの順番で積層して、図1に対応する部位が残るように当該金属膜16に対してパターニングを行う。尚、このパターニングでは、圧電薄膜41と当該圧電薄膜41の上面側の金属膜16との間のパターンずれを防止するため、開口部21に対応する領域及び当該領域の周辺の部位だけが除去されるようにしても良い。   Next, on the metal film 16, a piezoelectric thin film 41 made of aluminum nitride (AlN) constituting the vibrators 11, 31, 31 and the like, and a metal film 16 made of molybdenum or the like are laminated in this order from the lower side. The metal film 16 is patterned so that a portion corresponding to 1 remains. In this patterning, in order to prevent a pattern shift between the piezoelectric thin film 41 and the metal film 16 on the upper surface side of the piezoelectric thin film 41, only a region corresponding to the opening 21 and a portion around the region are removed. You may make it.

そして、シリコン酸化膜などからなる絶縁膜42と、有機物からなるレジストマスク43とをベース基板1上にを下側からこの順番で積層すると共に、このレジストマスク43に対して、振動体11、31、31及び基部12a、12bなどに対応する領域以外の部分が開口するようにパターニングを行う。図6は、パターニング後のレジストマスク43を示しており、振動腕部14、14の上方側におけるレジストマスク43は、当該振動腕部14、14の形状に対応するように、長さ方向における両端部が当該両端部の間の中央側の領域よりも幅寸法が小さくなるように形成されている。従って、このレジストマスク43を介して下方側の絶縁膜42をエッチングし、次いでレジストマスク43を剥離すると共に絶縁膜42をマスクとして圧電薄膜41をエッチングすると、図1に対応する形状の振動体11、31、31などが得られる。   Then, an insulating film 42 made of a silicon oxide film or the like and a resist mask 43 made of an organic material are stacked on the base substrate 1 in this order from the lower side, and the vibrators 11, 31 are formed on the resist mask 43. , 31 and the base portions 12a, 12b, etc., patterning is performed so that portions other than the regions corresponding to the openings are opened. FIG. 6 shows the resist mask 43 after patterning, and the resist mask 43 on the upper side of the vibrating arm portions 14, 14 has both ends in the length direction so as to correspond to the shape of the vibrating arm portions 14, 14. The portion is formed so that the width dimension is smaller than the central region between the both end portions. Accordingly, when the insulating film 42 on the lower side is etched through the resist mask 43, and then the resist mask 43 is peeled off and the piezoelectric thin film 41 is etched using the insulating film 42 as a mask, the vibrating body 11 having a shape corresponding to FIG. , 31, 31 and the like are obtained.

続いて、開口部21を形成するために、絶縁膜42に対してパターニングを行った後、絶縁膜42の上方側に別のマスクを形成して圧電薄膜41をエッチングして下層側の金属膜16を露出させる。その後、例えば凹部3内に埋め込んだ犠牲膜が露出するようにパターニングしたレジスト膜(いずれも図示せず)を形成し、フッ酸系のエッチング液を用いたウエットエッチングにより、ベース基板1上において露出しているシリコン酸化膜を除去する。こうして洗浄工程などを経た後、既述の図1に示す振動子が得られる。その後、例えばダイシングにより、ベース基板1に縦横に多数形成された振動子が個片化される。   Subsequently, in order to form the opening 21, after patterning the insulating film 42, another mask is formed on the upper side of the insulating film 42, and the piezoelectric thin film 41 is etched to form a lower metal film. 16 is exposed. Thereafter, for example, a resist film (not shown) patterned so as to expose the sacrificial film embedded in the recess 3 is formed, and exposed on the base substrate 1 by wet etching using a hydrofluoric acid-based etchant. The silicon oxide film is removed. Thus, after passing through the cleaning process and the like, the vibrator shown in FIG. 1 is obtained. After that, for example, by dicing, the vibrators formed in large numbers in the vertical and horizontal directions on the base substrate 1 are separated into pieces.

以上の工程により形成された振動子に対して入出力ポート20a、20bを介して例えば外部から電気信号を入力すると、振動体31、31及び音叉型振動体11は、各々の共振周波数において発振(振動)して、この発振に基づく電気信号が入出力ポート20a、20bを介して取り出される。具体的には、例えば振動体31、31では、半径方向に膨張及び収縮する輪郭振動が周方向に亘って起こる。また、音叉型振動体11では、振動腕部14、14同士が互いに近接したり離れたりするように屈曲振動が起こる。従って、各々の振動体31を平面で見た時、輪郭振動は、当該振動体31の中心を介して左右及び前後において対称となる。   For example, when an electric signal is input from the outside to the vibrator formed by the above steps via the input / output ports 20a and 20b, the vibrators 31, 31 and the tuning fork vibrator 11 oscillate at the respective resonance frequencies ( The electric signal based on this oscillation is taken out via the input / output ports 20a and 20b. Specifically, for example, in the vibrating bodies 31, 31, contour vibration that expands and contracts in the radial direction occurs in the circumferential direction. Further, in the tuning fork type vibrating body 11, bending vibration occurs so that the vibrating arm portions 14, 14 are close to or away from each other. Accordingly, when each vibrating body 31 is viewed in a plane, the contour vibration is symmetric in the left and right and front and rear directions through the center of the vibrating body 31.

この時、振動体31、31では、互いの直径寸法などを揃えているため、互いに同相で前記輪郭振動が起こる。また、音叉型振動体11では、振動体31、31と同じ周波数で且つ逆相で屈曲振動が起こるように各寸法を調整している。そのため、振動腕部14、14は、図7に示すように、振動体31、31が収縮する時には、互いに離間するように屈曲振動し、一方振動体31、31が膨張する時は、図8に示すように、互いに近接するように屈曲振動する。こうして音叉型振動体11では、振動体31、31の膨張収縮振動が吸収されるように、即ち各々の振動体31、31の中心位置が輪郭振動により位置ずれしないように、屈曲振動が発生する。尚、図7及び図8では、音叉型振動体11及び振動体31、31の振動の様子を誇張して描画している。   At this time, since the vibrating bodies 31 and 31 have the same diameter and the like, the contour vibrations occur in phase with each other. Further, in the tuning fork type vibrating body 11, the dimensions are adjusted so that bending vibrations occur at the same frequency and in the opposite phase as the vibrating bodies 31 and 31. Therefore, as shown in FIG. 7, when the vibrating bodies 31 and 31 contract, the vibrating arms 14 and 14 bend and vibrate so as to be separated from each other, while when the vibrating bodies 31 and 31 expand, FIG. As shown in FIG. In this way, in the tuning fork type vibrating body 11, bending vibration is generated so that the expansion and contraction vibrations of the vibrating bodies 31 and 31 are absorbed, that is, the center positions of the vibrating bodies 31 and 31 are not displaced due to the contour vibration. . 7 and 8, the state of vibration of the tuning fork type vibrating body 11 and the vibrating bodies 31 and 31 is exaggerated.

また、振動腕部14が屈曲振動するにあたって、当該振動腕部14の両端部を中央側と比べて細くしているため、この屈曲振動のエネルギーは、基部12a、12b側へ漏洩しにくくなっている。即ち、振動腕部14と基部12a、12bとの間の接続面の面積が小さい程、振動腕部14における振動は基部12a、12b側に伝搬しにくくなる。そのため、振動腕部14における振動レベルの減衰が抑制される。   Further, when the vibrating arm portion 14 is bent and vibrated, both end portions of the vibrating arm portion 14 are made thinner than the center side, so that the energy of the bending vibration is less likely to leak to the base portions 12a and 12b. Yes. That is, the smaller the area of the connecting surface between the vibrating arm portion 14 and the base portions 12a and 12b, the more difficult the vibration in the vibrating arm portion 14 propagates to the base portions 12a and 12b side. Therefore, attenuation of the vibration level in the vibrating arm portion 14 is suppressed.

ここで、図9に本発明の振動子の振動モードをシミュレーションにより解析した結果を示すと、振動体31、31に加えて音叉型振動体11が振動(変形)することにより、各々の振動体31、31では、各々の振動体31、31の中央部に節(変形量が小さい領域)が形成されると共に、外周側に向かう程変形量が大きくなり、更に周方向に亘って均一な変形量となる理想的な振動モードとなっていた。尚、このシミュレーションでは、振動腕部14、14を各々角柱状に形成している(両端部を細くしていない)。   Here, FIG. 9 shows the result of analyzing the vibration mode of the vibrator of the present invention by simulation. In addition to the vibrators 31, 31, the tuning fork type vibrator 11 vibrates (deforms) so that each vibrator In 31 and 31, a node (region where the amount of deformation is small) is formed at the center of each vibrating body 31, 31, and the amount of deformation increases toward the outer peripheral side, and further uniform deformation over the circumferential direction. It was an ideal vibration mode. In this simulation, the vibrating arm portions 14 and 14 are each formed in a prismatic shape (both ends are not thinned).

一方、振動体31、31間に音叉型振動体11に代えて例えば矩形の連結部を設けた場合には、図10に示すように、振動体31、31では、概略中央部に節が形成されるものの、変形量が半径方向及び周方向に亘って不均一となっていた。従って、図10では図9の場合よりもQ値が劣化していることが分かる。
また、図11は、振動腕部14、14の両端部を中央部よりも各々細くした場合について、共振が起こっている時の応力を解析した結果を示している。基部12a、12bにおいて応力が発生しているものの、当該応力は極めて小さく抑えられていることが分かる。一方、振動腕部14の両端部を細くせずに、両端部を中央部よりも太くした場合には、図12に示すように、基部12a、12bの広い範囲に亘って応力が発生し、従って振動腕部14の振動が基部12a、12bに大きく伝搬している。
On the other hand, when, for example, a rectangular connecting portion is provided between the vibrating bodies 31 and 31 instead of the tuning fork type vibrating body 11, a node is formed at the approximate center of the vibrating bodies 31 and 31, as shown in FIG. However, the amount of deformation was not uniform in the radial direction and the circumferential direction. Therefore, it can be seen that the Q value is deteriorated in FIG. 10 than in the case of FIG.
FIG. 11 shows the result of analyzing the stress when resonance occurs in the case where both end portions of the vibrating arm portions 14 and 14 are thinner than the center portion. Although stress is generated in the base portions 12a and 12b, it can be seen that the stress is extremely small. On the other hand, when both ends of the vibrating arm portion 14 are made thinner than the central portion without making the both ends narrow, stress is generated over a wide range of the base portions 12a and 12b, as shown in FIG. Therefore, the vibration of the vibrating arm portion 14 is largely propagated to the base portions 12a and 12b.

上述の実施の形態によれば、2つの振動体11、11の間に音叉型振動体11を介在させるにあたり、振動腕部14の両端部を中央部よりも細くすることによって、当該振動腕部14の振動エネルギーが基部12a、12b側に漏洩することを抑制しているので、特性の劣化を抑えることができる。また、振動腕部14の両端部を中央部よりも細くすることにより、既述のように、この振動腕部14の長さ寸法を抑えることができるので、振動子の電気的抵抗が抑制され、小型で且つ良好な特性を持つ振動子を得ることができる。既述の図11の振動子において抵抗値を計算したところ、20Ωであったのに対し、図12の振動子では30Ωとなっており、30%もの大きな改善が確認された。即ち、音叉型振動体11をある周波数で振動させようとすると、図12では振動腕部14の両端部において振動が阻害される分だけ長さ寸法を大きくする必要があり、そのため図11の振動子よりも電気的抵抗が大きくなる。   According to the above-described embodiment, when the tuning fork type vibrating body 11 is interposed between the two vibrating bodies 11, 11, the vibrating arm portion 14 is made narrower than the center portion, so that the vibrating arm portion 14 Since the vibration energy of 14 is prevented from leaking to the base portions 12a and 12b, deterioration of characteristics can be suppressed. Further, by making the both end portions of the vibrating arm portion 14 thinner than the central portion, the length dimension of the vibrating arm portion 14 can be suppressed as described above, so that the electrical resistance of the vibrator is suppressed. Thus, a vibrator having a small size and good characteristics can be obtained. The resistance value calculated for the vibrator shown in FIG. 11 was 20Ω, whereas it was 30Ω for the vibrator shown in FIG. 12, confirming a great improvement of 30%. That is, if the tuning fork type vibrating body 11 is to be vibrated at a certain frequency, in FIG. 12, it is necessary to increase the length dimension so that the vibration is inhibited at both ends of the vibrating arm portion 14, and therefore the vibration of FIG. The electrical resistance is larger than that of the child.

また、振動腕部14の両端部を中央部側よりも細くするにあたり、圧電薄膜41のエッチングを行って振動腕部14の外形を形成する工程を利用しているので、例えば振動子を製造する時の一連の工程とは別の工程を設ける場合と比べて、スループットの低下を抑えることができる。そのため、振動腕部14の振動エネルギーの漏洩を抑えるにあたって、本発明の手法は、例えば基部12a、12bの側面に対してくびれを入れる場合よりも生産性が高い。   Further, when making the both end portions of the vibrating arm portion 14 thinner than the center portion side, a process of forming the outer shape of the vibrating arm portion 14 by etching the piezoelectric thin film 41 is used. Compared with the case where a process different from the series of processes is provided, a decrease in throughput can be suppressed. Therefore, in suppressing the leakage of the vibration energy of the vibrating arm portion 14, the method of the present invention is higher in productivity than the case of constricting the side surfaces of the base portions 12a and 12b, for example.

また、互いに同相で輪郭振動を起こす振動体31、31の間に音叉型振動体11を介在させ、この音叉型振動体11について、振動体31、31の膨張収縮を吸収するように、これら振動体31、31に対して逆相で振動するようにしている。そのため、各々の振動体31、31における振動が阻害されることを抑制できるので、電気的特性の劣化を抑えることができる。そして、平面で見た時における振動体31の中心ではなく、当該振動体31の外縁を支持しているので、振動の阻害を抑えながら、既述の輪郭振動を形成できる。そのため、工業的に大量の振動子を製造する場合であっても、振動子間における特性のばらつきを抑えることができる。   Further, the tuning fork type vibrating body 11 is interposed between the vibrating bodies 31 and 31 that generate contour vibrations in phase with each other, and the vibration of the tuning fork type vibrating body 11 is absorbed so that the expansion and contraction of the vibrating bodies 31 and 31 is absorbed. The bodies 31 and 31 are vibrated in opposite phases. Therefore, since it can suppress that the vibration in each vibrating body 31 and 31 is inhibited, deterioration of an electrical property can be suppressed. Since the outer edge of the vibrating body 31 is supported instead of the center of the vibrating body 31 when viewed in a plane, the aforementioned contour vibration can be formed while suppressing the inhibition of vibration. Therefore, even when a large amount of vibrators are manufactured industrially, variation in characteristics between the vibrators can be suppressed.

このように、本発明では、2つの振動体31、31を互いに連結すると共にベース基板1に支持される役割を持つ連結部について、この役割に加えて、振動体31、31と逆相で振動する振動体としての役割を持たせている。一方、従来では、連結部について、振動体としての機能に着目していなかったので、当該連結部の形状や寸法などについて検討されていなかった。即ち、既述の背景の項で述べた特許文献1のような構成であれば、連結部は振動板よりも極めて寸法が小さいため、当該連結部が振動していたとしても、振動板の発振周波数よりも極めて高い周波数であり、そのため振動板から見れば振動していない状態となっていると言える。   As described above, according to the present invention, in addition to this role, the two vibrating bodies 31 and 31 are coupled to each other and supported by the base substrate 1. It has a role as a vibrating body. On the other hand, conventionally, attention has not been paid to the function as a vibrating body for the connecting portion, and thus the shape and dimensions of the connecting portion have not been studied. That is, in the configuration as in Patent Document 1 described in the background section above, since the connecting portion is extremely smaller in size than the diaphragm, even if the connecting portion vibrates, the vibration of the diaphragm The frequency is much higher than the frequency, so that it can be said that it is not oscillating when viewed from the diaphragm.

これに対して本発明では、以上説明したように、振動体31、31間の連結部について、これら振動体31、31の逆相で振動するように音叉型振動体11として構成している。この時、屈曲振動は、既述の輪郭振動と比べて、振動体(音叉型振動体11や振動体31)が同じ寸法であっても発振周波数が低くなる。言い換えると、音叉型振動体11を振動体31と同じ周波数で発振させる時には、音叉型振動体11は、振動体31よりも寸法が小さくて済む。そのため、音叉型振動体11について、振動体31、31と同じ周波数で且つ逆相で発振させる時に、振動体31と同程度まで寸法を大きくする必要がないので、振動子の寸法を抑えながら、電気的特性の劣化を抑えることができる。
また、振動腕部14、14の両側に基部12、12を設けているので、振動腕部14、14が振動するにあたって当該振動腕部14、14をベース基板1に対して強固に保持できる。
In contrast, in the present invention, as described above, the connecting portion between the vibrating bodies 31 and 31 is configured as the tuning fork type vibrating body 11 so as to vibrate in the opposite phase of the vibrating bodies 31 and 31. At this time, the bending vibration has a lower oscillation frequency than the contour vibration described above even if the vibrating body (tuning fork type vibrating body 11 or vibrating body 31) has the same dimensions. In other words, when the tuning fork type vibrating body 11 is oscillated at the same frequency as the vibrating body 31, the tuning fork type vibrating body 11 may be smaller in size than the vibrating body 31. Therefore, when the tuning fork type vibrating body 11 is oscillated at the same frequency and in the opposite phase as the vibrating bodies 31 and 31, it is not necessary to increase the size to the same level as the vibrating body 31. Deterioration of electrical characteristics can be suppressed.
Further, since the base portions 12 and 12 are provided on both sides of the vibrating arm portions 14 and 14, the vibrating arm portions 14 and 14 can be firmly held with respect to the base substrate 1 when the vibrating arm portions 14 and 14 vibrate.

以上説明した振動子の他の例について、以下に列挙する。図13及び図14は、振動腕部14の両端部において、中央側から端部側に向かうにつれて直線的に幅寸法W1を小さくすることに代えて、曲線的に幅寸法W1を小さくした例を示している。両端部における振動腕部14は、図13では、外縁部が外側に膨らむように円弧状に形成され、一方図14では内側に向かって外縁部が狭まるように円弧状に形成されている。   Other examples of the vibrator described above are listed below. 13 and 14 show an example in which the width dimension W1 is reduced in a curved line instead of linearly decreasing the width dimension W1 from the center side toward the end side at both ends of the vibrating arm portion 14. Show. In FIG. 13, the vibrating arm portions 14 at both ends are formed in an arc shape so that the outer edge portion swells outward, while in FIG. 14, the vibrating edge portions 14 are formed in an arc shape so that the outer edge portion narrows inward.

図15は、振動腕部14の両端部に複数の段部51を設けて、当該振動腕部14の幅寸法W1がいわば階段状に小さくなるように形成した例を示している。また、図16は、一対の振動腕部14のうち一方の振動腕部14について、両端部における他方の振動腕部14側(内側)の側面に、例えば平面で見た時に概略三角形状の切り欠き部52を各々形成し、振動体11側(外側)における両端部の側面については中央部側から基部12a、12b側に亘って直線的に形成した例を示している。従って、前記一方の振動腕部14は、この振動腕部14を平面で見た時に当該振動腕部14の中央を長さ方向に沿って通る直線を介して非対称になっている。そして、他方の振動腕部14は、これら振動腕部14、14間の中間位置において振動腕部14の長さ方向に沿って通る直線を介して、一方側の振動腕部14に対して対称となるように形成されている。   FIG. 15 shows an example in which a plurality of step portions 51 are provided at both ends of the vibrating arm portion 14 so that the width dimension W1 of the vibrating arm portion 14 is reduced in a stepwise manner. FIG. 16 is a schematic triangular view of one vibrating arm portion 14 of the pair of vibrating arm portions 14 on the side surface on the other vibrating arm portion 14 side (inner side) at both ends, for example, when viewed in a plane. In the example, the notch portions 52 are respectively formed, and the side surfaces of both end portions on the vibrating body 11 side (outside) are linearly formed from the central portion side to the base portions 12a and 12b. Accordingly, the one vibrating arm portion 14 is asymmetric through a straight line passing through the center of the vibrating arm portion 14 along the length direction when the vibrating arm portion 14 is viewed in a plane. The other vibrating arm portion 14 is symmetric with respect to the vibrating arm portion 14 on one side via a straight line passing along the length direction of the vibrating arm portion 14 at an intermediate position between the vibrating arm portions 14 and 14. It is formed to become.

更に、図17は、振動腕部14について、中央部側から端部側に向かうにつれて一度外側に膨らみ、その後縮径して既述の幅寸法W2となるように形成した例を示している。更にまた、図18は、振動腕部14について、両端部を直線的あるいは曲線的に縮径させることに代えて、既述のラインLよりも基部12a、12b側に、振動腕部14よりも一回り細い(幅寸法W2の)柱状部を各々設けた例を示している。   Further, FIG. 17 shows an example in which the vibrating arm portion 14 is formed so as to bulge outward as it goes from the central portion side to the end portion side, and then shrinks to the above-mentioned width dimension W2. Furthermore, FIG. 18 shows that the vibrating arm portion 14 is positioned closer to the base portions 12a and 12b than the previously described line L than the vibrating arm portion 14 instead of reducing both ends linearly or curvedly. An example in which columnar portions each having a slightly thinner width (width dimension W2) are provided is shown.

更にまた、図19は、振動腕部14の両端部を中央部側よりも細くすることに代えて、当該両端部を薄くした例を示している。この場合には、圧電薄膜41をベース基板1上に成膜した後、上層側の金属膜16を形成する前に、図示しないレジスト膜を介して前記両端部をエッチングして、その後金属膜16を形成する。更にまた、このように両端部を薄くすると共に、既述のようにして細くしても良い。   Furthermore, FIG. 19 shows an example in which both end portions of the vibrating arm portion 14 are made thinner instead of making the both end portions thinner than the center portion side. In this case, after forming the piezoelectric thin film 41 on the base substrate 1 and before forming the upper metal film 16, the both end portions are etched through a resist film (not shown), and then the metal film 16. Form. Furthermore, the both end portions may be thinned as described above and may be thinned as described above.

以上を纏めると、本発明の振動腕部14は、幅寸法(太さ寸法)及び厚さ寸法の少なくとも一方の寸法について、振動体11との接続部位における寸法よりも基部12a、12bとの接続部位における寸法が小さくなるように形成されていれば良い。尚、図19では金属膜16については描画を省略しており、基部12a、12bを一部切り欠いている。   In summary, the vibrating arm portion 14 of the present invention is connected to the base portions 12a and 12b with respect to at least one of the width dimension (thickness dimension) and the thickness dimension rather than the dimension at the connection portion with the vibrating body 11. What is necessary is just to form so that the dimension in a site | part may become small. In FIG. 19, drawing of the metal film 16 is omitted, and the base portions 12a and 12b are partially cut away.

また、図20は、基部12a、12bの上方側に、概略柱状の支持部55を左右方向に2カ所に各々配置して、これら支持部55によって振動腕部14を下方側から支持するように構成した例を示している。振動腕部14は、長さ方向に亘って幅寸法W1が一定となるように角柱状に形成されている。また、平面で見た時における支持部55の表面積は、振動腕部14を長さ方向に直交する平面で切断した時の断面積よりも小さくなるように形成されている。この支持部55は、振動腕部14を支持するためのものであり、従って基部12a、12bの一部をなしているとも言えるし、振動腕部14と共に振動する場合もあることから、振動腕部14の一部をなしているとも言える。従って、本発明では、振動腕部14におけるベース基板1側の部位について、振動体11との接続部よりも幅寸法や厚さ寸法を小さくしていると言える。   In FIG. 20, approximately columnar support portions 55 are arranged at two positions in the left-right direction above the base portions 12 a and 12 b so that the vibrating arm portion 14 is supported by the support portions 55 from below. A configured example is shown. The vibrating arm portion 14 is formed in a prismatic shape so that the width dimension W1 is constant over the length direction. Further, the surface area of the support portion 55 when viewed in a plane is formed to be smaller than the cross-sectional area when the vibrating arm portion 14 is cut along a plane orthogonal to the length direction. Since the support portion 55 is for supporting the vibrating arm portion 14 and thus can be said to be a part of the base portions 12a and 12b, and may vibrate together with the vibrating arm portion 14, the vibrating arm It can also be said that it forms part of the part 14. Therefore, in the present invention, it can be said that the width dimension and the thickness dimension of the portion on the base substrate 1 side in the vibrating arm portion 14 are smaller than the connecting portion with the vibrating body 11.

尚、このような図20に示す振動腕部14を形成する工程を簡単に説明すると、圧電薄膜41をエッチングするための絶縁膜42やレジストマスク43については、振動腕部14の外形が形成されないように、即ち2つの基部12a、12b間が露出するようにパターニングする。そして、基部12a、12bや振動体11を形成した後、再度圧電薄膜の成膜及びエッチングを行って支持部55を形成する。次いで、同様に圧電薄膜の成膜及びエッチングを行うことにより、支持部55の上方側に振動腕部14を形成する。こうして形成された構造体に対して、例えば上層側の金属膜16が配置される部位が露出するようにパターニングされたマスキング剤を塗布すると共に、この構造体に対して例えば無電界メッキを行うと、金属膜16が形成される。   20 will be briefly described. The outer shape of the vibrating arm portion 14 is not formed in the insulating film 42 and the resist mask 43 for etching the piezoelectric thin film 41. As shown in FIG. That is, patterning is performed so that the space between the two base portions 12a and 12b is exposed. Then, after the base portions 12a and 12b and the vibrating body 11 are formed, the support portion 55 is formed by forming and etching the piezoelectric thin film again. Next, similarly, the piezoelectric thin film is formed and etched to form the vibrating arm portion 14 above the support portion 55. For example, when a masking agent patterned so as to expose a portion where the upper-layer metal film 16 is disposed is applied to the structure thus formed, for example, electroless plating is performed on the structure. A metal film 16 is formed.

また、音叉型振動体11としては、振動体31、31と逆相で発振する構成であれば良く、例えば図21に示すように、開口部13を概略楕円形状に形成しても良い。更に、図22に示すように、開口部13を概略円状に形成すると共に、振動腕部14、14についてはこの開口部13の周縁に沿うように概略円弧状に形成しても良い。更に、図23に示すように、例えば手前側の基部12aを設けずに、振動腕部14、14が奥側の基部12bによって各々いわば片持ちで支持される構成を採っても良い。図23では、入出力ポート20a及び開口部21は、基部12b側に各々形成されている。   Further, the tuning fork type vibrating body 11 may be configured to oscillate in a phase opposite to that of the vibrating bodies 31, 31. For example, as shown in FIG. 21, the opening 13 may be formed in a substantially elliptical shape. Furthermore, as shown in FIG. 22, the opening 13 may be formed in a substantially circular shape, and the vibrating arm portions 14 and 14 may be formed in a substantially arc shape along the periphery of the opening 13. Furthermore, as shown in FIG. 23, for example, the configuration may be adopted in which the vibrating arm portions 14 and 14 are each supported in a cantilever manner by the base portion 12b on the back side without providing the base portion 12a on the near side. In FIG. 23, the input / output port 20a and the opening 21 are each formed on the base 12b side.

以上説明した本発明の振動子を発振回路に組み込んだ電子部品(発振器)の電気回路の一例について、図24を参照して簡単に説明する。図24は、互いに直列に接続された2つのコンデンサC、Cとトランジスタ101とからなるコルピッツ回路を設けた例を示しており、トランジスタ101のベース端子には、本発明の振動子100と可変コンデンサC1とからなる直列回路が接続されている。これらベース端子と振動子100との間の接続点には、電源部102が接続されており、トランジスタ101のコレクタ端子には、電気信号を取り出すための出力ポート103が接続されている。図25中104は抵抗、105はインダクタンスである。   An example of an electric circuit of an electronic component (oscillator) in which the vibrator of the present invention described above is incorporated in an oscillation circuit will be briefly described with reference to FIG. FIG. 24 shows an example in which a Colpitts circuit including two capacitors C and C connected in series with each other and a transistor 101 is provided, and the base terminal of the transistor 101 is connected to the vibrator 100 of the present invention and the variable capacitor. A series circuit consisting of C1 is connected. A power supply unit 102 is connected to a connection point between the base terminal and the vibrator 100, and an output port 103 for extracting an electric signal is connected to a collector terminal of the transistor 101. In FIG. 25, 104 is a resistor, and 105 is an inductance.

振動腕部14と基部12a、12bとの間の接続部における幅寸法W2について、大きすぎると(振動腕部14の中央部側における幅寸法W1と近くなりすぎると)振動腕部14の振動が漏洩することを抑制する役割が小さくなり、一方小さすぎると振動腕部14や振動体11を物理的に支持しにくくなることから、既述の範囲であることが好ましい。また、振動体11の直径寸法が小さくなる程(振動体11の振動周波数が高くなる程)、振動腕部14の幅寸法W1についても当該振動体11の振動周波数に対応して細く(あるいは厚さ寸法が薄く)なり、従って幅寸法W1、W2間の差分を取りにくくなる。一方、振動体11の直径寸法が大きくなっていくと、既述のMEMS法を用いた場合に、エッチング時間が長くなったり、ベース基板1上に形成できる振動子の個数が少なくなったりする。そのため、振動体11の直径寸法としては、例えば60μm〜390μmであることが好ましく、振動子の周波数で言うと100MHz〜14MHzである。   If the width dimension W2 at the connecting portion between the vibrating arm section 14 and the base parts 12a and 12b is too large (too close to the width dimension W1 on the center side of the vibrating arm section 14), the vibration of the vibrating arm section 14 is reduced. The role of suppressing leakage becomes small, while if it is too small, it becomes difficult to physically support the vibrating arm portion 14 and the vibrating body 11, and therefore it is preferably in the range described above. Further, the smaller the diameter dimension of the vibrating body 11 (the higher the vibration frequency of the vibrating body 11), the thinner the width dimension W1 of the vibrating arm 14 corresponding to the vibration frequency of the vibrating body 11 (or thicker). Accordingly, the difference between the width dimensions W1 and W2 is difficult to be obtained. On the other hand, when the diameter of the vibrating body 11 is increased, the etching time is increased and the number of vibrators that can be formed on the base substrate 1 is reduced when the above-described MEMS method is used. Therefore, the diameter of the vibrating body 11 is preferably 60 μm to 390 μm, for example, and is 100 MHz to 14 MHz in terms of the vibrator frequency.

更に、振動腕部14の長さ方向における中央部に対して幅寸法あるいは厚さ寸法を小さくする領域の長さ寸法(図3においてラインLと基部12bとの間の寸法)dについては、小さすぎるとパターニングが難しくなり、一方大きすぎると電気的ロスが大きくなって電気的抵抗の増大につながるため、振動子に要求される特性を考慮して適宜設定される。また、一対の振動腕部14、14を互いに対称となるように形成したが、これら振動腕部14、14が互いに非対称となるように形成すると共に、振動腕部14、14が同じ周波数で且つ同相で屈曲振動するように、厚さ寸法及び幅寸法を各々調整しても良い。以上説明した振動体31、31は、円形に形成することに代えて、楕円状、三角形や四角形などであっても良い。   Further, the length dimension (dimension between the line L and the base portion 12b in FIG. 3) d of the region in which the width dimension or the thickness dimension is reduced with respect to the central portion in the length direction of the vibrating arm section 14 is small. If it is too large, patterning becomes difficult. On the other hand, if it is too large, the electrical loss increases and leads to an increase in electrical resistance. Further, the pair of vibrating arm portions 14 and 14 are formed so as to be symmetric with each other, but the vibrating arm portions 14 and 14 are formed so as to be asymmetric with each other, and the vibrating arm portions 14 and 14 have the same frequency and The thickness dimension and the width dimension may be adjusted so as to bend and vibrate in the same phase. The vibrating bodies 31 and 31 described above may be oval, triangular, quadrangular or the like instead of being formed in a circular shape.

また、音叉型振動体11において、当該音叉型振動体11を振動させるための励振電極と、振動体31、31の励振電極及び入出力ポート20a、20bを接続するための引き出し電極とを金属膜16として共通化したが、これら励振電極と引き出し電極とを別個に配置しても良い。
以上の例では、本発明の振動子を発振回路に組み込んだ例について説明したが、この振動子をフィルタ(電子部品)として用いても良い。この場合には、入出力ポート20a(20b)に入力された電気信号は、振動子において不要な電気信号が除去された後、入出力ポート20b(20a)から取り出される。
Further, in the tuning fork type vibrator 11, a metal film includes an excitation electrode for vibrating the tuning fork type vibrator 11 and an extraction electrode for connecting the excitation electrodes of the vibrators 31, 31 and the input / output ports 20a, 20b. However, the excitation electrode and the extraction electrode may be arranged separately.
In the above example, an example in which the vibrator of the present invention is incorporated in an oscillation circuit has been described. However, this vibrator may be used as a filter (electronic component). In this case, the electrical signal input to the input / output port 20a (20b) is taken out from the input / output port 20b (20a) after unnecessary electrical signals are removed from the vibrator.

ここで、以上述べた本発明と既述の背景で説明した公知例である特開2008−124747との差異について改めて説明する。この公知例では、この振動は、「中心を節とするラジアルエクステンションモード(Radial Extensionモード)」になると記載されている。しかしながら、本発明者らは、「概略箱型の連結部」により連結し支持した場合、既述の図10から分かるように、「外周部に複数個所の節が生じる理想的ではない高次の振動モード」となることを数値解析により見出した。この振動モードでは、振動漏れ等により電気的特性の劣化が起こることになる。これに対し、本実施形態では、図9に記載のように、支持部に振動腕部を形成することで「支持部による影響」を無くし、従来の構成では実現できなかった「振動板の中心を節として半径方向に振動板が伸縮する、理想的な振動」を周方向に亘って形成することを可能にしているのである。   Here, the difference between the present invention described above and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-124747, which is a known example described in the above background, will be described again. In this publicly known example, it is described that this vibration becomes a “radial extension mode with a node at the center (Radial Extension mode)”. However, when the present inventors are connected and supported by the “schematic box-shaped connecting portion”, as can be seen from the above-described FIG. 10, “the higher-order non-ideal in which a plurality of nodes are generated on the outer peripheral portion. It was found by numerical analysis that the vibration mode was achieved. In this vibration mode, electrical characteristics are deteriorated due to vibration leakage or the like. On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 9, the “vibration arm portion” is formed on the support portion to eliminate “influence by the support portion”, and the “center of the diaphragm” that could not be realized in the conventional configuration. It is possible to form an “ideal vibration” in which the diaphragm expands and contracts in the radial direction with the node as a node over the circumferential direction.

1 ベース基板
11 音叉型振動体
12 基部
14 振動腕部
20 入出力ポート
31 振動体
43 レジストマスク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base substrate 11 Tuning fork type vibrating body 12 Base 14 Vibrating arm 20 Input / output port 31 Vibrating body 43 Resist mask

Claims (6)

ベース基板と、
このベース基板に配置された基部から互いに離間するように各々伸びる一対の振動腕部及び各々の振動腕部を振動させるための励振電極を有する音叉型振動体と、
前記一対の振動腕部のうち一方の振動腕部及び他方の振動腕部により夫々外縁部が支持されると共に励振電極が各々形成された振動板を夫々有し、互いに同相で輪郭振動が起こるように構成された第1の振動体及び第2の振動体と、
前記基部に形成され、前記一対の振動腕部、前記第1の振動体及び前記第2の振動体に対して電気信号の入出力を行うための入出力ポートと、を備え、
前記音叉型振動体は、前記第1の振動体及び前記第2の振動体の輪郭振動を吸収するように、これら第1の振動体及び第2の振動体の振動に対して逆相で屈曲振動するように構成され、
前記一方の振動腕部及び前記他方の振動腕部は、太さ寸法及び厚さ寸法の少なくとも一方の寸法について、前記振動板との接続部位における寸法よりも前記基部との接続部位における寸法が小さくなるように各々形成されていることを特徴とする振動子。
A base substrate;
A tuning fork type vibrating body having a pair of vibrating arm portions each extending so as to be separated from a base portion disposed on the base substrate, and an excitation electrode for vibrating each vibrating arm portion;
Out of the pair of vibrating arm portions, one vibrating arm portion and the other vibrating arm portion respectively support the outer edge portions and have diaphragms formed with excitation electrodes, respectively, so that contour vibrations occur in phase with each other. A first vibrating body and a second vibrating body configured in
An input / output port formed on the base and configured to input / output an electric signal to / from the pair of vibrating arms, the first vibrating body, and the second vibrating body;
The tuning fork type vibrating body is bent in a phase opposite to the vibration of the first vibrating body and the second vibrating body so as to absorb the contour vibration of the first vibrating body and the second vibrating body. Configured to vibrate,
The one vibrating arm portion and the other vibrating arm portion have a dimension at a connection portion with the base portion smaller than a dimension at a connection portion with the diaphragm with respect to at least one of a thickness dimension and a thickness dimension. Each of the vibrators is formed so as to be.
前記一方の振動腕部及び前記他方の振動腕部は、平面で見た時に、これら振動腕部の中間位置において振動腕部の長さ方向に沿って伸びるラインを介して互いに対称となるように各々形成されていることを特徴とする請求項1に記載の振動子。   The one vibrating arm portion and the other vibrating arm portion are symmetrical to each other via a line extending along the length direction of the vibrating arm portion at an intermediate position between the vibrating arm portions when viewed in a plane. The vibrator according to claim 1, wherein each vibrator is formed. 前記振動腕部、前記第1の振動体における前記振動板及び前記第2の振動体における前記振動板は、レジストマスクを用いたドライエッチング処理により同時に形成され、
前記一対の振動腕部は、前記振動板との接続部位よりも前記基部との接続部位が細くなるように形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の振動子。
The vibrating arm portion, the diaphragm in the first vibrating body, and the diaphragm in the second vibrating body are simultaneously formed by dry etching using a resist mask,
3. The vibrator according to claim 1, wherein the pair of vibrating arm portions are formed such that a connection portion with the base portion is narrower than a connection portion with the vibration plate.
各々の前記振動腕部は、前記振動板との接続部位側から前記基部との接続部位側に向かうにつれて徐々に細くなるように形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載の振動子。   4. Each of the vibrating arm portions is formed so as to be gradually narrowed from the connecting portion side to the diaphragm toward the connecting portion side to the base portion. The vibrator according to one. 前記基部は、前記一対の振動腕部の長さ方向における一端側及び他端側に各々形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載の振動子。   5. The vibrator according to claim 1, wherein the base portion is formed on each of one end side and the other end side in the length direction of the pair of vibrating arm portions. 請求項1ないし5のいずれか一つに記載の振動子を備えたことを特徴とする電子部品。   An electronic component comprising the vibrator according to claim 1.
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