JPS61220510A - 薄膜圧電振動子 - Google Patents
薄膜圧電振動子Info
- Publication number
- JPS61220510A JPS61220510A JP6276185A JP6276185A JPS61220510A JP S61220510 A JPS61220510 A JP S61220510A JP 6276185 A JP6276185 A JP 6276185A JP 6276185 A JP6276185 A JP 6276185A JP S61220510 A JPS61220510 A JP S61220510A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- thin film
- piezoelectric
- hole
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、圧電薄膜を用いた薄膜圧電振動子に関する
。
。
水晶以外の圧電材料を用いた振動子、例えば圧電セラミ
ックスを用いたセラミック共振子等において、実用可能
な周波数を高くする要望がある。
ックスを用いたセラミック共振子等において、実用可能
な周波数を高くする要望がある。
しかしながらセラミック共振子においては、共振周波数
が高くなると素材の微細構造や気孔、表面状態等の影響
を強く受けるようになり、また共振子の寸法（特に厚み
）も小さくなり、ａ械的に弱くなったり加工組立が難し
くなったりする。また機械的Ｑも低下する。
が高くなると素材の微細構造や気孔、表面状態等の影響
を強く受けるようになり、また共振子の寸法（特に厚み
）も小さくなり、ａ械的に弱くなったり加工組立が難し
くなったりする。また機械的Ｑも低下する。
そこでこの発明は、セラミックスを用いたものよりも高
い周波数において使用可能な振動子を提供することを目
的とする。
い周波数において使用可能な振動子を提供することを目
的とする。
この発明の薄膜圧電振動子は、穴を有する金属ベースの
当該穴を覆うように形成されたアモルファス金属膜と当
該穴の部分のアモルファス金属膜の表面に形成された圧
電薄膜と圧電薄膜の表面に形成された電極膜とで振動部
位を形成し、かつ当該振動部位の外縁部を前記金属ベー
スで支持している。
当該穴を覆うように形成されたアモルファス金属膜と当
該穴の部分のアモルファス金属膜の表面に形成された圧
電薄膜と圧電薄膜の表面に形成された電極膜とで振動部
位を形成し、かつ当該振動部位の外縁部を前記金属ベー
スで支持している。
圧電薄膜の両面をアモルファス金属膜と電極膜とで挾ん
だ形で振動部位が形成され、しかも当該振動部位の外縁
部が金属ベースで支持されているので、高い共振周波数
が得られる１と共に、緒特性も優れている 「実施例〕 第１図（Ａ）はこの発明の一実施例に係る薄膜圧電振動
了を示す斜視ＩＰ！ ’Ｃあり、第１図（１３）はその
断面図である。穴５を有していて例えば１０３゜から成
る金属ベース４の表面に、当該穴を覆・うように例えば
ニノゲルポＪ］ン、パラジウムシリコン等から成るアモ
ルファス金属膜６が固着形成されている。更にアモルフ
ァス金属膜６の穴５例の表面に、穴５を埋めるように例
えばＺｎＯ等から成る圧電薄膜７が固着形成されており
、更に圧電薄膜７の表面に例えばＩＭ等から成る電極膜
８が固着形成されている。そしてアモルファス金属膜６
が一方の電極となって、アモルファス金属膜６、圧電薄
ｌＩ！７及び電極膜８で振動部位１０が形成されている
。また、この例では圧電薄膜７の周辺部も穴５の壁面に
固着されており、その部分とアモルファス金属膜６自身
との両方によって、振動部位１０のり（１４部１１が金
属ベース４で支持されている。尚、電極膜８のパターン
の形成の仕方によって、２端イ、３端子等の振動子を得
ることができる。
だ形で振動部位が形成され、しかも当該振動部位の外縁
部が金属ベースで支持されているので、高い共振周波数
が得られる１と共に、緒特性も優れている 「実施例〕 第１図（Ａ）はこの発明の一実施例に係る薄膜圧電振動
了を示す斜視ＩＰ！ ’Ｃあり、第１図（１３）はその
断面図である。穴５を有していて例えば１０３゜から成
る金属ベース４の表面に、当該穴を覆・うように例えば
ニノゲルポＪ］ン、パラジウムシリコン等から成るアモ
ルファス金属膜６が固着形成されている。更にアモルフ
ァス金属膜６の穴５例の表面に、穴５を埋めるように例
えばＺｎＯ等から成る圧電薄膜７が固着形成されており
、更に圧電薄膜７の表面に例えばＩＭ等から成る電極膜
８が固着形成されている。そしてアモルファス金属膜６
が一方の電極となって、アモルファス金属膜６、圧電薄
ｌＩ！７及び電極膜８で振動部位１０が形成されている
。また、この例では圧電薄膜７の周辺部も穴５の壁面に
固着されており、その部分とアモルファス金属膜６自身
との両方によって、振動部位１０のり（１４部１１が金
属ベース４で支持されている。尚、電極膜８のパターン
の形成の仕方によって、２端イ、３端子等の振動子を得
ることができる。
子連のような薄膜圧電振動−ｒ−においては、振動部位
ＩＯのアモルファス金属膜６、圧電薄膜７及び電極膜８
の合成の厚めで共振周波数が定まるけれども、いずれも
膜（薄膜）であってその厚めを非常に薄くできるので、
数十ＭＨｚ以上の高い共振周波数を容易に得ることがで
きる。
ＩＯのアモルファス金属膜６、圧電薄膜７及び電極膜８
の合成の厚めで共振周波数が定まるけれども、いずれも
膜（薄膜）であってその厚めを非常に薄くできるので、
数十ＭＨｚ以上の高い共振周波数を容易に得ることがで
きる。
また、アモルファス金属膜ば、一般に、ｆｆｌｉｌ食性
、恒弾性特性、強度等が優れており、しかもセラミック
スのように結晶粒界がないため振動波の吸収も小さい。
、恒弾性特性、強度等が優れており、しかもセラミック
スのように結晶粒界がないため振動波の吸収も小さい。
従ってこの発明の薄膜圧電振動子は、アモルファス金属
膜６のこのような優れた性質と圧電薄膜７との絹合せか
ら、」二連のような構造にしでも素子自体に十分強度が
あり、しかもＱが高く、温度特性及び経時変化特性にも
優れている。
膜６のこのような優れた性質と圧電薄膜７との絹合せか
ら、」二連のような構造にしでも素子自体に十分強度が
あり、しかもＱが高く、温度特性及び経時変化特性にも
優れている。
それゆえ、セラミックスを用いたものよりも高い周波数
においても十分実用可能である。
においても十分実用可能である。
また、圧電薄膜７としてＺｎＯ１りを用いれは、ＺｎＯ
膜は結晶構造が緻密であるため、セラミックスと違って
膜の構造からの振動に対する影響は少なく、しかも他の
部祠との密着強度も強くできる。
膜は結晶構造が緻密であるため、セラミックスと違って
膜の構造からの振動に対する影響は少なく、しかも他の
部祠との密着強度も強くできる。
第２図（Ａ）及び（Ｂ ）は、それぞれ、この発明の他
の実施例に係る′４ｎψ圧電振動子を互いに反対方向か
ら見た状態を示す斜視図であり、第２図（Ｃ）はその断
面図である。第１図に示した実施例との相違点を１畳こ
説明すると、この実施例においては、アモルファス金属
膜６の穴５とば反ス、ｉ側の表面に、穴５よりも若干人
きめに圧電薄膜７を固着形成し、更に圧電薄膜７の表面
Ｑこ電極膜８を固着形成することによって振動部位１０
を形成している。そして振動部位１０の外縁部１１を金
属ベース４で支持するようにしている。この実施例にお
いても、第１図に示した実施例と同等の効果が得られる
。
の実施例に係る′４ｎψ圧電振動子を互いに反対方向か
ら見た状態を示す斜視図であり、第２図（Ｃ）はその断
面図である。第１図に示した実施例との相違点を１畳こ
説明すると、この実施例においては、アモルファス金属
膜６の穴５とば反ス、ｉ側の表面に、穴５よりも若干人
きめに圧電薄膜７を固着形成し、更に圧電薄膜７の表面
Ｑこ電極膜８を固着形成することによって振動部位１０
を形成している。そして振動部位１０の外縁部１１を金
属ベース４で支持するようにしている。この実施例にお
いても、第１図に示した実施例と同等の効果が得られる
。
次に、第１図及び第２図に示した実施例の製造方法の一
例を第３図を参照しながら説明する。まず金属ベース４
を用意する（第３図（Ａ））。金属−・−ス４の材質と
しては、それにアモルファス金属膜６を後述するスパッ
タリングで４１着させる場合は、例えば熱伝導性の良い
金属であってエツチングし易い材料とすれば良く、アモ
ルファス金属膜６を後述する電解メッキで付着させる場
合は例えば銅とする。次に金属ベース４０表面に膜厚を
コントロールしてアモルファス金属膜６を付着させる（
第３図（Ｂ））。その手段としては、例えばスパッタリ
ングによっても良いし、電解メッキによっても良い。
例を第３図を参照しながら説明する。まず金属ベース４
を用意する（第３図（Ａ））。金属−・−ス４の材質と
しては、それにアモルファス金属膜６を後述するスパッ
タリングで４１着させる場合は、例えば熱伝導性の良い
金属であってエツチングし易い材料とすれば良く、アモ
ルファス金属膜６を後述する電解メッキで付着させる場
合は例えば銅とする。次に金属ベース４０表面に膜厚を
コントロールしてアモルファス金属膜６を付着させる（
第３図（Ｂ））。その手段としては、例えばスパッタリ
ングによっても良いし、電解メッキによっても良い。
スパッタリングによる場合は、色々な元素の組合せを用
いることができ、これによって多くの種類のアモルファ
ス金属膜を作ることができる。スパッタリングによって
作られるアモルファス金属の一例としてパラジウムシリ
コンがある。一方電解メツキによる場合は、元素の組合
せの数がかなり限られており、そのため数種類程度のア
モルファス金属しか作ることができない反面、そのため
の装置はスパッタリングの場合に比べて簡単である。電
解メッキ乙こよって作−）れるアモルファス１λ属の一
例とし７てニンゲルポｌ−１ンがある。
いることができ、これによって多くの種類のアモルファ
ス金属膜を作ることができる。スパッタリングによって
作られるアモルファス金属の一例としてパラジウムシリ
コンがある。一方電解メツキによる場合は、元素の組合
せの数がかなり限られており、そのため数種類程度のア
モルファス金属しか作ることができない反面、そのため
の装置はスパッタリングの場合に比べて簡単である。電
解メッキ乙こよって作−）れるアモルファス１λ属の一
例とし７てニンゲルポｌ−１ンがある。
次にアモルファス金属の耐食性を利用して、金属ベース
４のめを部分的ｔこエツチングし−Ｃ穴５を形成し、イ
ごＣ３Ｉアモルファス令属ｌ漠６を露出さ−する（第３
１ＱＩ （Ｃ） ）。ぞして第１図に示したような薄膜
圧電振動ｒを製造する場合（、［、第３図（Ｆ））に示
すように、例えばスパッタリングによって穴５の部分に
膜ηを、ノンＩＩ：！−ルし゛（圧電薄膜７をイ」着さ
・υろ。その場合、不所望の部分Ｇ；１マスー１−ソゲ
して、）夕＜等する。最後に圧電薄１１！Ｊ ７の表向
に電極膜８を例えε、イ、スパッタリング−ζ形成する
と、第１図に示したような振Ｏ」了−が得られる。
４のめを部分的ｔこエツチングし−Ｃ穴５を形成し、イ
ごＣ３Ｉアモルファス令属ｌ漠６を露出さ−する（第３
１ＱＩ （Ｃ） ）。ぞして第１図に示したような薄膜
圧電振動ｒを製造する場合（、［、第３図（Ｆ））に示
すように、例えばスパッタリングによって穴５の部分に
膜ηを、ノンＩＩ：！−ルし゛（圧電薄膜７をイ」着さ
・υろ。その場合、不所望の部分Ｇ；１マスー１−ソゲ
して、）夕＜等する。最後に圧電薄１１！Ｊ ７の表向
に電極膜８を例えε、イ、スパッタリング−ζ形成する
と、第１図に示したような振Ｏ」了−が得られる。
一方策２図に示したような薄膜圧電振動子を製造する場
合に絹、第３図（ｒ尤）に示すようにアモルファス金属
膜６の穴５とは反対側の面に、例えスパッタリングによ
って、膜厚を＝１ントし）−ルして穴５の太きさよりは
若干大きめに圧電Ｐ−’Ｊ膜７をイ」着さ−Ｕる。それ
以降は−１−１述の場合と同様であり、ごれるこよって
第２図に示したような振動子が青られる。
合に絹、第３図（ｒ尤）に示すようにアモルファス金属
膜６の穴５とは反対側の面に、例えスパッタリングによ
って、膜厚を＝１ントし）−ルして穴５の太きさよりは
若干大きめに圧電Ｐ−’Ｊ膜７をイ」着さ−Ｕる。それ
以降は−１−１述の場合と同様であり、ごれるこよって
第２図に示したような振動子が青られる。
従って上述のような方法によって、第１図またＧ」第２
図に示したような薄膜圧電振動子を簡単に製造する、二
とができる。
図に示したような薄膜圧電振動子を簡単に製造する、二
とができる。
以上のよ・うにこの発明によれば、セラミックスを用い
た振動子よりも共振周波数か高くしかも緒特性に優れた
振動子が得られる。
た振動子よりも共振周波数か高くしかも緒特性に優れた
振動子が得られる。
第１図（Ａ）はこの発明の一実施例に係る薄膜圧電振動
子を示す斜視図であり、第１図（Ｂ）はその断面図であ
る。第２図（Ａ）及び（Ｂ）＆：）、それぞれ、この発
明の他の実施例に係る薄膜圧電振動子を互いに反対方向
から見た状態を示す斜視図であり、第２図（Ｃ）はその
断面図である。第３図（Ａ）〜（Ｅ）は、第１図及び第
２図に示した薄膜圧電振動子の製造方法の一例を説明す
るための図である。
子を示す斜視図であり、第１図（Ｂ）はその断面図であ
る。第２図（Ａ）及び（Ｂ）＆：）、それぞれ、この発
明の他の実施例に係る薄膜圧電振動子を互いに反対方向
から見た状態を示す斜視図であり、第２図（Ｃ）はその
断面図である。第３図（Ａ）〜（Ｅ）は、第１図及び第
２図に示した薄膜圧電振動子の製造方法の一例を説明す
るための図である。
Claims (1)
- （１）穴を有する金属ベースの当該穴を覆うように形成
されたアモルファス金属膜と当該穴の部分のアモルファ
ス金属膜の表面に形成された圧電薄膜と圧電薄膜の表面
に形成された電極膜とで振動部位を形成し、かつ当該振
動部位の外縁部を前記金属ベースで支持していることを
特徴とする薄膜圧電振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6276185A JPS61220510A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | 薄膜圧電振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6276185A JPS61220510A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | 薄膜圧電振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61220510A true JPS61220510A (ja) | 1986-09-30 |
Family
ID=13209698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6276185A Pending JPS61220510A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | 薄膜圧電振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61220510A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62169509A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-25 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 複合構造を有するオ−バ−ト−ン発振用圧電共振子 |
| JPH04241505A (ja) * | 1991-01-14 | 1992-08-28 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電薄膜振動子 |
-
1985
- 1985-03-26 JP JP6276185A patent/JPS61220510A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62169509A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-25 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 複合構造を有するオ−バ−ト−ン発振用圧電共振子 |
| JPH04241505A (ja) * | 1991-01-14 | 1992-08-28 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電薄膜振動子 |
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