[發明專利]振子、振蕩器、電子設備、移動體和振子的制造方法

在審

• 申請號: 201310684125.6
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103905009A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 稻葉正吾;山田明法;矢島有繼
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H03H3/007
• 分類號: H03H3/007;H03H9/24;H03H9/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發明涉及振子、振蕩器、電子設備、移動體和振子的制造方法。

背景技術

一般公知有利用半導體細微加工技術形成的被稱為MEMS（Micro?Electro?Mechanical?System：微機電系統）器件的電子機械系統構造體（例如，振子、濾波器、傳感器、電機等），該電子機械系統構造體具有機械可動的構造體。其中，MEMS振子與此前的使用了石英或電介質的振子/諧振器相比，容易組入半導體電路進行制造，有利于細微化、高功能化，因此其利用范圍較廣。

作為現有的MEMS振子的代表例，公知有在與設有振子的基板面平行的方向上振動的梳型振子和在基板的厚度方向上振動的梁型振子。梁型振子是由形成在基板上的固定電極和與基板分離配置的可動電極等構成的振子，根據可動電極的支承方法，公知有單端支承梁型（clamped-free?beam）、雙端支承梁型（clamped-clamped?beam）、雙端自由梁型（free-free?beam）等。

在雙端自由梁型的MEMS振子中，由于進行振動的可動電極的振動的波節的部分由支承部件支承，所以，向基板的振動泄漏較少，振動效率較高。在專利文獻1中提出了通過將該支承部件的長度設為適于振動頻率的長度來改善振動特性的技術。

并且，在專利文獻2中記載了能夠利用多個MEMS振子（振動微機械元件）以低功耗進行信號處理的信號處理方法。

專利文獻1：美國專利第US6930569B2號說明書

專利文獻2：日本特表2004-515089號公報

但是，專利文獻1或專利文獻2所記載的MEMS振子存在如下課題：在進一步實現小型化的情況下，很難得到穩定的振動特性或期望的振動特性。具體進行說明，一般在使用MEMS技術的梁型振子的制造方法中采取如下方法：在形成于基板上的固定電極的上層層疊氧化膜等犧牲層，在該犧牲層的上層形成可動電極后去除犧牲層，從而使可動電極與基板和固定電極分離。因此，層疊在上層部的可動電極具有成為反映了下層部的凹凸形狀的形狀的傾向。例如，在專利文獻1的圖2或專利文獻2的圖5a（本說明書的附圖2（a）、（b）中摘錄一部分）所示的MEMS振子中，配置在下層的固定電極的圖案形狀表現為上層的可動電極的凹凸。這種可動電極的凹凸對作為振動梁的可動電極的剛度造成影響。因此，在進一步實現振子的小型化的情況下，該影響增大，產生無法得到穩定的振動特性或期望的振動特性的問題。更具體而言，例如，即使在俯視振子時平衡良好地配置可動電極（振動梁），由于反映了配置在下層的圖案的凹凸，因而在進行側面觀察的情況下，有時振動梁的凹凸形狀的平衡被破壞。該情況下，由于振動梁中的剛度的分布不均等，所以，振動梁的振動的平衡被破壞，其結果，存在振動效率低下、或從支承部到外部的振動泄漏增大等的問題。并且，這樣，由于振動梁呈現復雜的形狀，所以，還存在制造振子時的振動設計復雜等的問題。

發明內容

本發明是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，能夠作為以下應用例或方式來實現。

[應用例1]

本應用例的振子的特征在于，該振子具有：基板；固定部，其設置在所述基板的主面上；從所述固定部延伸出的支承部；以及振動體，所述支承部使該振動體與所述基板分離，并支承該振動體的振動的波節部，所述振動體是具有從所述振動的波節部延伸的2n個梁的2n重對稱的旋轉對稱體，其中，n為自然數。

根據本應用例，在振動體中，振動的波節部與支承部連接，其形狀呈現具有從振動的波節部輻射狀地延伸出的2n個梁的2n重對稱的旋轉對稱體的形狀。2n重對稱是指當使中心部的周邊旋轉(360/2n)°時與自身重合的情況。即，從振動的波節部輻射狀地延伸的2n個梁分別為相同的形狀，并且，作為旋轉對稱體而等間隔地配置。因此，例如，在將振子構成為在基板的厚度方向上進行振動的梁型振子的情況下，通過使彼此相鄰的梁的振動的相位相反，在振動的波節部中，振動體整體的振動平衡，所以，能夠抑制來自支承部支承的振動的波節部的振動泄漏。在與基板面平行的方向上進行振動的梳型振子也同樣，能夠抑制來自支承部支承的振動的波節部的振動泄漏。

因此，根據本應用例，能夠提供在進一步小型化的情況下也能夠抑制振動效率的低下并抑制振動泄漏的振子。

[應用例2]