[發明專利]壓電振動器以及其制造方法

有效

• 申請號: 200810089372.0
• 申請日: 2003-09-26
• 公開（公告）號: CN101262210A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 樸寅吉;金德熙
• 申請（專利權）人: 英諾晶片科技股份有限公司;黃舜夏;樸寅吉;金德熙
• 主分類號: H03H9/17
• 分類號: H03H9/17;H03H9/02;H03H3/02
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 壽寧;張華輝

本申請是原國家申請號為038228580(國際申請號為PCT/KR2003/001965)，國家申請日為2003年9月26日，原發明名稱為“壓電振動器以及其制造方法”的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種壓電振動器，比如一種共振器，用來作為計時元件、鑒別器、過濾器等，以及其制造方法，特別是涉及一種緊合的積層的壓電振動器，且具有高與穩定的振蕩頻率，以及其制造方法。

背景技術

為了可以使用各種電子元件內的主要元件的集成電路(IC)，需要一個用于IC的參考時鐘脈沖，根據IC技術的發展，各種電子元件可以被像是單芯片微處理器的單一大型集成(LSI)電路來單獨控制，大多數的微處理器。大部分的微處理器是用陶瓷的共振器來作為計時元件，因為陶瓷的共振器穩定、不可調且緊密，并且制作成本低，其應用已日趨廣泛。

最近，當電子元件的效能與速度改善時，需要增加共振器振蕩頻率，因此需要開發具有較高振蕩頻率的共振器，以產生穩定的振蕩，當電子元件變的更為緊密時，也需要緊密的共振器。

如圖1所示，一種習知的陶瓷共振器包括一個單一平板陶瓷壓電主體101，被拋光使其厚度對應到燒結以后期望的頻率；電極102，是利用薄膜形成制程在壓電主體101的上與下表面上形成；絕緣的覆蓋層103其中形成有振動凹槽104；以及外部電極105，形成在壓電主體與覆蓋層外側。在此例子中，電極102可以是各種形狀，所以會造成能量陷阱，此習知陶瓷共振器的制造方法如圖2所示，首先，利用一般的粉末鑄造方法將作為壓電主體的陶瓷粉末壓電主體101壓合與鑄造成方形，此壓電生胚主體(greenbody)會被燒結、用菱形鋸裁切、并拋光直到厚度對應于預期的頻率。利用濺鍍在處理成具有確實厚度的壓電主體101上形成電極102；接著對壓電主體進行一道調整(polling)處理，此調整處理可以讓陶瓷的壓電主體有壓電性，通過施加電場到陶瓷壓電主體的電極上，會讓電偶極沿同一個方向排列。如圖2(b)所示，其中利用環氧基樹脂110將有振動凹槽104的覆蓋層103黏合在壓電主體的上與下部分，其上形成有電極；使用一般的粉末鑄造方法用壓電或介電陶瓷粉末燒結一個生胚主體而制作出覆蓋層。在此例子中，覆蓋層是用鑄造形成，其被設計成有振動凹槽形成在覆蓋層上，如圖所示，在黏合壓電主體以及上與下覆蓋層以后，裁切圖2(c)中的黏合后的主體就可以得到一單位的芯片元件106，外部電極105形成在芯片單元的外部，每一個與形成在單元芯片元件106內的每一電極102相連接，如圖2(d)所示。圖1是沿著芯片元件橫剖面I-I的剖面結構圖。接著，用環氧基樹脂鑄造或是表面黏著封裝芯片元件來完成陶瓷共振器，因為在具有MHz帶的共振器內的振蕩頻率會與其厚度成反比，為了增加振蕩頻率，壓電主體的厚度就必須要薄，因此為了使單一平板式壓電共振器具有高的振蕩頻率，必須利用研磨將壓電主體的厚度持續降低，但是因為在實際的制作過程中有很多問題，像是很難在研磨的壓電主體的整個表面上得到均勻的平坦度，且在處理時破裂，所以習知的方法會面臨到制作高頻共振器的限制，因此制作速度降低與制作成本增加。

因為這些原因，就開發出一種利用單一平板式壓電主體的高級數振動的較高協調振動(harmonic?vibration)的共振器。