[發(fā)明專利]振動(dòng)器件、電子設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310262863.1
• 申請(qǐng)日: 2013-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103516325A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 野澤俊之
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 精工愛(ài)普生株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H03H9/02
• 分類號(hào): H03H9/02
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及振動(dòng)器件、電子設(shè)備等。

背景技術(shù)

一般公知有利用MEMS（Micro?Electro?Mechanical?System：微電子機(jī)械系統(tǒng)）技術(shù)在半導(dǎo)體基板上設(shè)有MEMS元件的振蕩器。在這樣的振蕩器中，使用MEMS元件作為振子，將目標(biāo)頻率的時(shí)鐘脈沖輸出到外部電路等。以下，將這樣的MEMS振蕩器、以及包括振子（或振動(dòng)板）和必要的振蕩電路等并向外部輸出目標(biāo)頻率的時(shí)鐘脈沖的器件稱為振動(dòng)器件。另外，以下，將用作振子的MEMS元件稱為MEMS振子。

作為現(xiàn)有的MEMS振子，公知如下這樣的器件：具備以懸浮在基板上的狀態(tài)由支承部件保持的可動(dòng)電極和與可動(dòng)電極隔著微小的距離進(jìn)行配置的固定電極，通過(guò)向這些電極之間提供交流電壓來(lái)使可動(dòng)電極振動(dòng)（例如，參照專利文獻(xiàn)1）。

可通過(guò)使MEMS振子與振蕩電路組合來(lái)構(gòu)成振動(dòng)器件（MEMS振蕩器）。通過(guò)振蕩電路提供上述交流電壓，振蕩電路能夠以由共振頻率決定的頻率來(lái)維持可動(dòng)電極的振蕩。因此，振動(dòng)器件可產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率的信號(hào)。

但是，例如，由于可動(dòng)電極的尺寸偏差等，一般，MEMS振子的共振頻率會(huì)產(chǎn)生偏差。因此，需要利用某些方法來(lái)校正共振頻率的偏差。在專利文獻(xiàn)1的發(fā)明中記載了通過(guò)向振子的固定電極與可動(dòng)電極之間提供直流偏置電壓來(lái)調(diào)整振蕩器的振蕩頻率的方法。另外，在專利文獻(xiàn)2的發(fā)明中公開(kāi)了通過(guò)對(duì)振動(dòng)體（與可動(dòng)電極對(duì)應(yīng)）施加拉伸應(yīng)力來(lái)校正共振頻率的偏差的方法。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2010-232791號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2010-011134號(hào)公報(bào)

但是，在專利文獻(xiàn)1的發(fā)明中，可動(dòng)電極和固定電極是平行的平板形狀，作用于電極之間的靜電力是非線形的。因此，具有如下這樣的問(wèn)題：當(dāng)利用偏置電壓使共振頻率大幅變化時(shí)，力相對(duì)于電壓變化而大幅變化，非線形的動(dòng)作隨著可動(dòng)電極的移位而變得明顯。

另外，在專利文獻(xiàn)2的發(fā)明中，雖然能夠抑制與共振頻率調(diào)整相伴的上述非線形動(dòng)作增加的問(wèn)題，但需要另外在與振子相同的平面上設(shè)置產(chǎn)生拉伸應(yīng)力的新電極。因此，具有振動(dòng)器件變大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于以上這樣的問(wèn)題而完成的。根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)方式，可提供沒(méi)有可動(dòng)電極的非線形動(dòng)作、也不會(huì)使振動(dòng)器件的大小增加的、可進(jìn)行頻率調(diào)整的振動(dòng)器件。

本發(fā)明正是為了解決上述問(wèn)題的至少一部分而完成的，能夠作為以下的方式或者應(yīng)用例來(lái)實(shí)現(xiàn)。

[應(yīng)用例1]

本應(yīng)用例的振動(dòng)器件具備：振子，其具有能夠移位的梁、從所述梁延伸出的梳齒狀的可動(dòng)電極、和插在所述可動(dòng)電極的梳齒狀電極之間的梳齒狀固定電極；振蕩電路，其使所述振子進(jìn)行振蕩；以及偏置電路，其向所述可動(dòng)電極與所述固定電極之間提供直流偏置電壓。

[應(yīng)用例2]

在上述應(yīng)用例的振動(dòng)器件中，所述可動(dòng)電極包括在俯視中隔著所述梁配置在一側(cè)的梳齒狀的第1可動(dòng)電極以及配置在另一側(cè)的梳齒狀的第2可動(dòng)電極，所述固定電極包括插在所述第1可動(dòng)電極之間的梳齒狀的第1固定電極以及插在所述第2可動(dòng)電極之間的梳齒狀的第2固定電極，所述偏置電路具備：第1偏置電路，其向所述第1可動(dòng)電極與所述第1固定電極之間提供直流偏置電壓；以及第2偏置電路，其向所述第2可動(dòng)電極與所述第2固定電極之間提供直流偏置電壓。

[應(yīng)用例3]

在上述應(yīng)用例的振動(dòng)器件中，所述振子具備：所述可動(dòng)電極，在該可動(dòng)電極中，所述第1可動(dòng)電極與所述第2可動(dòng)電極電連接；以及所述固定電極，在該固定電極中，所述第1固定電極與所述第2固定電極電絕緣。

[應(yīng)用例4]

在上述應(yīng)用例的振動(dòng)器件中，所述振子具備：所述可動(dòng)電極，在該可動(dòng)電極中，所述第1可動(dòng)電極與所述第2可動(dòng)電極電絕緣；以及所述固定電極，在該固定電極中，所述第1固定電極與所述第2固定電極電連接。

[應(yīng)用例5]

在上述應(yīng)用例的振動(dòng)器件中，上述振子的上述梁的兩端固定在上述基板上。

這些應(yīng)用例的振動(dòng)器件包含：振子，其具有相對(duì)于基板可移位的梁、從梁延伸的梳齒狀可動(dòng)電極和固定在基板上的梳齒狀固定電極；振蕩電路，其使振子進(jìn)行振蕩；以及偏置電路，其向可動(dòng)電極與固定電極之間提供直流偏置電壓。這里，在振子內(nèi)，固定電極的梳齒狀電極插在可動(dòng)電極的梳齒狀電極之間。因此，構(gòu)成可利用從偏置電路提供的直流偏置電壓使靜電力作用在兩個(gè)電極之間而使可動(dòng)電極移位的所謂梳狀驅(qū)動(dòng)器。