JP2014204352A - Vibration element, vibrator, oscillator, manufacturing method of vibration element, electronic apparatus and mobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動素子、振動子、発振器、振動素子の製造方法、電子機器、及び移動体に関する。 The present invention relates to a vibration element, a vibrator, an oscillator, a method for manufacturing the vibration element, an electronic device, and a moving body.
従来振動素子の代表例としては、基板の厚さ方向に振動する梁型振動素子が知られている。梁型振動素子は、基板上に設けられた固定電極と、その固定電極に対して間隙を置いて設けられた可動電極等からなる振動素子である。梁型振動素子としては、可動電極の支持の方法によって、片持ち梁型(clamped−free beam)、両持ち梁型(clamped−clamped beam)、両端自由梁型(free−free beam)等が知られている。 As a typical example of a conventional vibration element, a beam-type vibration element that vibrates in the thickness direction of a substrate is known. The beam-type vibration element is a vibration element including a fixed electrode provided on a substrate and a movable electrode provided with a gap with respect to the fixed electrode. Known beam-type vibrating elements include cantilevered (clamped-free beam), clamped-clamped beam, and free-free beam at both ends, depending on the method of supporting the movable electrode. It has been.
この様な振動素子において、その固有振動周波数は可動電極や可動電極を支持する梁の長さによって決定される。よって、固有振動周波数を上げたい場合には、可動電極や梁長の短縮が一般的な方法である。特許文献1には、固定電極の側面がなす角度を異ならせる方法と、固定電極と可動電極とが重なる面積、即ち、可動電極の延長を異ならせる方法と、によって固有振動周波数を調整する振動素子が開示されている。
In such a vibration element, the natural vibration frequency is determined by the length of the movable electrode and the beam supporting the movable electrode. Therefore, when it is desired to increase the natural vibration frequency, shortening the movable electrode and the beam length is a common method.
しかしながら、可動電極や梁長を短縮すると、可動電極と固定電極との対向面積が減少し、これら電極間に生じる静電容量が低下することで振動素子の等価直列抵抗が増加し、振動素子の発振が低下する課題があった。 However, when the movable electrode and the beam length are shortened, the facing area between the movable electrode and the fixed electrode is reduced, and the capacitance generated between these electrodes is reduced, so that the equivalent series resistance of the vibration element is increased. There was a problem that oscillation was reduced.
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態、又は適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]
本適用例に係る振動素子は、基板と、基板の一方面に設けられている第1の電極部、固定部と、一方面に設けられ陥部を有する台座部と、一方面に対して垂直方向からの平面視において一部が第1の電極部と重なるとともに、第1の電極部に対して間隙を置いて固定部から延設されている第2の電極部と、を備え、第1の電極部と対向する第2の電極部の面には前記陥部に対向して突起が設けられていること、を特徴とする。
[Application Example 1]
The vibration element according to this application example includes a substrate, a first electrode portion provided on one surface of the substrate, a fixing portion, a pedestal portion provided on one surface and having a recessed portion, and perpendicular to the one surface. A second electrode portion that partially overlaps the first electrode portion in plan view from the direction and that extends from the fixed portion with a gap with respect to the first electrode portion. A protrusion is provided on the surface of the second electrode portion facing the electrode portion so as to face the recess.
この様な振動素子によれば、第1の電極部と、第2の電極部と、が間隙を置いて重なる様に設けられ、これらの電極部間に生じる電荷によって、第2の電極部は、第1の電極部に対して静電引力が作用することで振動することができる。また、第2の電極部には、突起が設けられていることでその剛性が高められ、振動に伴って第1の電極部に貼り付くスティッキングを抑制することができる。
また、この様な振動素子によれば、第2の電極部の剛性が高められることで第2の電極部を長くし、第1の電極部と重なる対向面積を増大させることができる。これにより、第2の電極部が振動した際に生じる第1の電極部と第2の電極部と間の静電容量の変化を増大させることができ、振動素子の電気特性を向上させ発振の実現を容易にすることができる。
According to such a vibration element, the first electrode portion and the second electrode portion are provided so as to overlap each other with a gap therebetween, and the second electrode portion is formed by the electric charge generated between these electrode portions. The first electrode portion can vibrate when an electrostatic attractive force acts on the first electrode portion. Further, since the protrusion is provided on the second electrode portion, the rigidity thereof is increased, and sticking to the first electrode portion due to vibration can be suppressed.
In addition, according to such a vibration element, the second electrode portion can be lengthened by increasing the rigidity of the second electrode portion, and the facing area overlapping the first electrode portion can be increased. As a result, it is possible to increase the change in capacitance between the first electrode portion and the second electrode portion that occurs when the second electrode portion vibrates, thereby improving the electrical characteristics of the vibration element and generating oscillation. Implementation can be facilitated.
[適用例2]
上記適用例に係る振動素子は、第1の電極部、第2の電極部、固定部、及び台座部は、ポリシリコンで形成されていることが好ましい。
[Application Example 2]
In the resonator element according to the application example, it is preferable that the first electrode portion, the second electrode portion, the fixing portion, and the pedestal portion are formed of polysilicon.
この様な振動素子によれば、第1の電極部、第2の電極部、固定部、及び台座部は、導電性を有するポリシリコンで形成されることで、電極膜を設けることなく第1の電極部と、第2の電極部と、の間に電荷を生じさせ、第2の電極部に静電引力を得ることができる。また、固定部と台座部とは同じ材料で形成されていることで線膨張係数等が略等しくなり、固定部と台座部とに応力が生じても、これらの間の歪みを抑制することができる。従って、固定部と台座部との間の歪みによる第2の電極部の振動周波数の変移を抑制した振動素子を得ることができる。 According to such a vibration element, the first electrode portion, the second electrode portion, the fixing portion, and the pedestal portion are formed of conductive polysilicon, so that the first electrode portion is not provided. An electric charge is generated between the first electrode portion and the second electrode portion, and electrostatic attraction can be obtained in the second electrode portion. In addition, since the fixed portion and the pedestal portion are formed of the same material, the linear expansion coefficient and the like become substantially equal, and even if stress occurs in the fixed portion and the pedestal portion, the distortion between them can be suppressed. it can. Therefore, it is possible to obtain a resonator element that suppresses the change in the vibration frequency of the second electrode portion due to the distortion between the fixed portion and the pedestal portion.
[適用例3]
上記適用例に係る振動素子の固定部には、基板に沿って平行に第1の方向に延設されている第1固定部と、第1の方向と交差する第2の方向に向かって、第1の固定部から延設されている第2固定部と、第1の方向に向かって、第2固定部から台座部に沿って延設されている第3固定部と、第2の方向に向かって、第3固定部から延設されている第4固定部と、が備えられ、第2の電極部が第4固定部から第1の方向に向かって、台座部、及び第1の電極部に対して間隙を置いて延設されていることが好ましい。
[Application Example 3]
In the fixed portion of the vibration element according to the application example, the first fixed portion extending in the first direction in parallel along the substrate, and the second direction intersecting the first direction, A second fixing portion extending from the first fixing portion; a third fixing portion extending from the second fixing portion along the pedestal portion toward the first direction; and a second direction. And a fourth fixing portion extending from the third fixing portion, and the second electrode portion extends from the fourth fixing portion in the first direction toward the pedestal portion and the first fixing portion. It is preferable to extend with a gap with respect to the electrode part.
この様な振動素子によれば、固定部は、第3固定部が台座部と当接する様に設けられ、第3固定部から延設されている第4固定部から第2の電極部が延設されているため、第2の電極部の振動が固定部に漏洩した場合に第3固定部を介して台座部に伝導される。固定部と台座部とは同じ材料で形成されているため、漏洩した振動によって固定部と台座部との間に応力が生じた場合に、固定部と台座部とは略等しく歪みが生じる。従って、固定部と台座部との歪みの相違による第2の電極部の振動周波数の変移を抑制した振動素子を得ることができる。 According to such a vibration element, the fixing portion is provided such that the third fixing portion comes into contact with the pedestal portion, and the second electrode portion extends from the fourth fixing portion extending from the third fixing portion. Therefore, when the vibration of the second electrode portion leaks to the fixed portion, it is conducted to the pedestal portion via the third fixed portion. Since the fixed portion and the pedestal portion are formed of the same material, when stress is generated between the fixed portion and the pedestal portion due to leaked vibration, the fixed portion and the pedestal portion are distorted approximately equally. Therefore, it is possible to obtain a vibration element that suppresses the change in the vibration frequency of the second electrode portion due to the difference in distortion between the fixed portion and the pedestal portion.
[適用例4]
上記適用例に係る振動素子は、固定部から複数の第2の電極部が延設されていることが好ましい。
[Application Example 4]
In the resonator element according to the application example described above, it is preferable that a plurality of second electrode portions extend from the fixed portion.
この様な振動素子によれば、隣接する振動素子同士の振動が結合されるために振動の漏れが抑制され、より損失の少ない振動素子を得ることができる。 According to such a vibration element, since vibrations of adjacent vibration elements are coupled, vibration leakage is suppressed, and a vibration element with less loss can be obtained.
[適用例5]
上記適用例に係る振動素子は、複数の固定部が設けられ、第2の可動電極は一の固定部から他の固定部に向かって第1の電極部に対して間隙を置いて設けられていることが好ましい。
[Application Example 5]
The vibration element according to the application example includes a plurality of fixed portions, and the second movable electrode is provided with a gap from the first electrode portion toward the other fixed portion from one fixed portion. Preferably it is.
この様な振動素子によれば、第2の電極部は、その両端を固定部で支持されるとともに、第2の電極部に突起が設けられている。第2の電極部は、固有振動周波数の調整のためを長く設けてもスティッキングの発生を抑制し、第1の電極部との対向面積を増大させることができる。これにより、第2の電極部が振動した際に生じる第1の電極部と第2の電極部と間の静電容量の変化を増大させることができ、振動素子の電気特性を向上させ発振の実現を容易にすることができる。 According to such a vibrating element, both ends of the second electrode portion are supported by the fixing portions, and the protrusions are provided on the second electrode portion. Even if the second electrode portion is provided long for adjusting the natural vibration frequency, it is possible to suppress the occurrence of sticking and increase the area facing the first electrode portion. As a result, it is possible to increase the change in capacitance between the first electrode portion and the second electrode portion that occurs when the second electrode portion vibrates, thereby improving the electrical characteristics of the vibration element and generating oscillation. Implementation can be facilitated.
[適用例6]
本適用例に係る振動子は、基板と、基板の一方面に設けられている第1の電極部、及び固定部と、一方面に設けられ陥部を有する台座部と、一方面に対して垂直方向からの平面視において一部が第1の電極部と重なるとともに、第1の電極部に対して間隙を置いて固定部から延設されている第2の電極部と、第1の電極部と第2の電極部との間に電位を印加するとともに第1の電極部と第2の電極部との間に生じる電気信号を増幅する回路部と、を備え、第1の電極部と対向する第2の電極部の面には陥部に対向して突起が設けられていることを特徴とする。
[Application Example 6]
The vibrator according to the application example includes a substrate, a first electrode portion provided on one surface of the substrate, a fixing portion, a pedestal portion provided on one surface and having a recessed portion, and one surface. A second electrode portion that partially overlaps the first electrode portion in plan view from the vertical direction and that extends from the fixed portion with a gap from the first electrode portion; and the first electrode A circuit unit for applying an electric potential between the first electrode unit and the second electrode unit and amplifying an electric signal generated between the first electrode unit and the second electrode unit, A protrusion is provided on the surface of the opposing second electrode portion so as to oppose the recess.
この様な振動子によれば、回路部によって第1の電極部と第2の電極部とに電位が印加され、それぞれの電極部間に発生した電荷によって、第2の電極部は、第1の電極部に対し静電引力が作用し、第2の電極部が振動することができる。また、第2の電極部は、突起が設けられていることでその剛性を高められているため、振動に伴って第1の電極部に貼り付くスティッキングを抑制することができる。
また、この様な振動子によれば、第2の電極部の剛性が高められているため、第2の電極部を長くし、第1の電極部と重なる対向面積を増大させることができる。これにより、第2の電極部が振動した際に、それぞれの電極部間に生じる静電容量の変化を増大させることができ、振動による静電容量の変化を増幅する回路部の消費電力を抑制することができる。
According to such a vibrator, a potential is applied to the first electrode portion and the second electrode portion by the circuit portion, and the second electrode portion is An electrostatic attractive force acts on the electrode portion of the second electrode portion, and the second electrode portion can vibrate. In addition, since the rigidity of the second electrode portion is enhanced by providing the protrusion, sticking to the first electrode portion due to vibration can be suppressed.
Further, according to such a vibrator, since the rigidity of the second electrode portion is increased, it is possible to lengthen the second electrode portion and increase the facing area overlapping with the first electrode portion. As a result, when the second electrode portion vibrates, it is possible to increase the change in capacitance generated between the respective electrode portions, and suppress the power consumption of the circuit portion that amplifies the change in capacitance due to vibration. can do.
[適用例7]
本適用例に係る発振器は、基板と、基板の一方面に設けられている第1の電極部、及び固定部と、一方面に設けられ陥部を有する台座部と、一方面に対して垂直方向からの平面視において一部が第1の電極部と重なるとともに、第1の電極部に対して間隙を置いて固定部から延設されている第2の電極部と、第1の電極部、及び第2の電極部間に電位を印加するとともに第1の電極部、及び第2の電極部間に生じる電気信号を増幅する回路部と、基板、固定部、台座部、第1の電極部、及び第2の電極部が収容された筐体と、を備え、第1の電極部と対向する第2の電極部の面には陥部に対向して突起が設けられていることを特徴とする。
[Application Example 7]
The oscillator according to this application example includes a substrate, a first electrode portion provided on one surface of the substrate, a fixed portion, a pedestal portion provided on one surface and having a recessed portion, and perpendicular to the one surface. A second electrode portion partially overlapping the first electrode portion in plan view from the direction and extending from the fixed portion with a gap with respect to the first electrode portion, and the first electrode portion And a circuit portion for applying an electric potential between the first electrode portion and the second electrode portion and amplifying an electric signal generated between the first electrode portion and the second electrode portion, a substrate, a fixing portion, a pedestal portion, and a first electrode And a housing in which the second electrode part is accommodated, and a surface of the second electrode part facing the first electrode part is provided with a protrusion facing the recess Features.
この様な発振器によれば、筐体に収容された第1の電極部と第2の電極部とには回路部によって電位が印加され、それぞれの電極部間に電荷が発生することで第2の電極部は、第1の電極部に対し静電引力が作用することで振動することができる。また、第2の電極部は、突起が設けられていることでその剛性を高め、振動に伴って第1の電極部に貼り付くスティッキングを抑制することができる。
また、この様な発振器によれば、第2の電極部の剛性が高まることで固有振動周波数の調整のため第2の電極部を長くし、第1の電極部と重なる対向面積を増大させることができる。これにより第2の電極部が振動した際に、それぞれの電極部間に生じる静電容量の変化が増大されるため、振動による静電容量の変化等を増幅する回路部の消費電力の抑制ができる。また、筐体の付加により周辺回路との干渉を回避でき、外来ノイズに対する回路の耐性を上げることができる。
従って、この様な発振器は、固有振動周波数を調整するため第2の電極部を長くしてもスティッキングの発生を抑制するとともに、外来ノイズに対する高い耐性の回路を実現することができる。
According to such an oscillator, a potential is applied to the first electrode portion and the second electrode portion housed in the casing by the circuit portion, and electric charges are generated between the respective electrode portions. The electrode portion can vibrate when an electrostatic attractive force acts on the first electrode portion. In addition, the second electrode portion is provided with a protrusion, so that the rigidity thereof can be increased and sticking to the first electrode portion due to vibration can be suppressed.
According to such an oscillator, the rigidity of the second electrode portion is increased, so that the second electrode portion is lengthened to adjust the natural vibration frequency, and the facing area overlapping the first electrode portion is increased. Can do. As a result, when the second electrode portion vibrates, the change in capacitance generated between the respective electrode portions is increased, so that the power consumption of the circuit portion that amplifies the change in capacitance due to vibration is suppressed. it can. In addition, the addition of a housing can avoid interference with peripheral circuits, and can increase the resistance of the circuit to external noise.
Therefore, such an oscillator can suppress the occurrence of sticking even when the second electrode portion is lengthened in order to adjust the natural vibration frequency, and can realize a circuit highly resistant to external noise.
[適用例8]
本適用例に係る振動素子の製造方法は、基板を準備する工程と、基板の一方面に固定部を形成する工程と、一方面に陥部を有する台座部を形成する工程と、一方面に第1の電極部を形成する工程と、一方面に対して垂直方向からの平面視において一部が第1の電極部と重なるとともに、第1の電極部に対して間隙を置いて固定部から延設する第2の電極部を形成する工程と、第2の電極部と第1の電極部及び台座部との間に中間層を形成する工程と、を備え、第2の電極部を形成する工程は、第1の電極部と対向する第2の電極部の面に前記陥部に対応して突起を形成することを特徴とする。
[Application Example 8]
The vibration element manufacturing method according to this application example includes a step of preparing a substrate, a step of forming a fixing portion on one surface of the substrate, a step of forming a pedestal portion having a recess on one surface, and In the step of forming the first electrode part and in plan view from the direction perpendicular to the one surface, a part of the first electrode part overlaps the first electrode part, and the first electrode part is spaced from the fixed part. Forming a second electrode portion that includes a step of forming a second electrode portion to be extended, and a step of forming an intermediate layer between the second electrode portion and the first electrode portion and the pedestal portion. The step of performing is characterized in that a protrusion is formed on the surface of the second electrode portion facing the first electrode portion, corresponding to the recess.
この様な振動素子の製造方法によれば、基板の一方面に第1の電極部と、陥部を有する台座部とを形成する工程と、台座部及び第1の電極部上に中間層を形成する工程と、中間層上に第2の電極部を形成する工程と、を含む。
これにより、中間層には、陥部に応じて第2の電極部が形成される面に陥没が生じ、その陥没に沿って第2の電極部が形成されることから、台座部に有する陥部に応じた突起を第2の電極部に形成することができる。第2の電極部は、突起が設けられていることでその剛性を高め、振動に伴って第1の電極部に貼り付くスティッキングを抑制することができる。また、この様な振動素子の製造方法によれば、第2の電極部の剛性が高まることで固有振動周波数の調整のために第2の電極部を長くし、第1の電極部と重なる対向面積を増大させることができる。
従って、この様な製造方法は、新たな工程を付加すること無く、スティッキングの発生を抑制するとともに、第2の電極部が振動した際に、それぞれの電極部間に生じる静電容量の変化を増大させ、振動素子の電気特性を向上させ発振の実現を容易にすることができる振動素子を製造することができる。
According to such a method for manufacturing a vibration element, the step of forming the first electrode portion and the pedestal portion having the depression on one surface of the substrate, and the intermediate layer on the pedestal portion and the first electrode portion are formed. And forming a second electrode portion on the intermediate layer.
As a result, the intermediate layer has a depression on the surface on which the second electrode portion is formed according to the depression, and the second electrode portion is formed along the depression. A protrusion corresponding to the portion can be formed on the second electrode portion. The second electrode portion is provided with a protrusion, so that its rigidity can be increased and sticking to the first electrode portion due to vibration can be suppressed. Also, according to such a method for manufacturing a vibration element, the second electrode portion is lengthened to adjust the natural vibration frequency by increasing the rigidity of the second electrode portion, and is opposed to the first electrode portion. The area can be increased.
Therefore, such a manufacturing method suppresses the occurrence of sticking without adding a new process, and when the second electrode portion vibrates, changes in capacitance generated between the respective electrode portions are suppressed. It is possible to manufacture a vibration element that can increase the electrical characteristics of the vibration element and facilitate the realization of oscillation.
[適用例9]
本適用例に係る電子機器は、上述したいずれかの振動素子が搭載されていることを特徴とする。
[Application Example 9]
An electronic apparatus according to this application example is characterized in that any one of the above-described vibration elements is mounted.
この様な電子機器によれば、スティッキングの発生が抑制されるとともに、振動に伴う静電容量の変化が増大させ、振動素子の電気特性を向上させ発振の実現を容易とした上述したいずれかの振動素子が電子機器に搭載されていることで、電子機器の信頼性を高めることができる。 According to such an electronic device, the occurrence of sticking is suppressed, the change in capacitance due to vibration is increased, the electrical characteristics of the vibration element are improved, and oscillation can be easily realized. When the vibration element is mounted on the electronic device, the reliability of the electronic device can be increased.
[適用例10]
本適用例に係る移動体は、上述したいずれかの振動素子が搭載されていることを特徴とする。
[Application Example 10]
The moving body according to this application example is characterized in that any one of the above-described vibration elements is mounted.
この様な移動体によれば、スティッキングの発生が抑制されるとともに、振動に伴う静電容量の変化が増大させ、振動素子の電気特性を向上させ発振の実現を容易とした上述したいずれかの振動素子が移動体に搭載されていることで、移動体の信頼性を高めることができる。 According to such a moving body, the occurrence of sticking is suppressed, the change in capacitance due to vibration is increased, the electrical characteristics of the vibration element are improved, and oscillation can be easily realized. When the vibration element is mounted on the moving body, the reliability of the moving body can be increased.
以下、本発明の実施形態について各図面を用いて説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載する場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each figure shown below, the size and ratio of each component may be described differently from the actual component in order to make each component large enough to be recognized on the drawing. is there.
(第1実施形態)
第1実施形態に係る振動素子について、図1から図3を用いて説明する。
図1から図3では、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、Z軸を図示している。なお、Z軸は基板と各電極が積層される厚み方向を示す軸である。図1は、第1実施形態に係る振動素子の概略を模式的に示す平面及び側面図である。なお、図1(a)は、Z軸方向から平面視した振動素子1を模式的に示した平面図である。また、図1(b)は、Y軸方向から側面視した振動素子1を模式的に示した側面図である。また、図1(c)は、X軸方向から側面視した振動素子1を模式的に示した側面図である。また、図1(d)は、図1(b)に示す振動素子の側面の一部を拡大して示す拡大模式図である。図2及び図3は、図1(b)で示す部分の振動素子の側面における製造工程を模式的に示す図である。
(First embodiment)
The vibration element according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
1 to 3 illustrate the X axis, the Y axis, and the Z axis as three axes orthogonal to each other. The Z axis is an axis indicating the thickness direction in which the substrate and each electrode are laminated. FIG. 1 is a plan view and a side view schematically showing an outline of the resonator element according to the first embodiment. FIG. 1A is a plan view schematically showing the
(振動素子1の構造)
第1実施形態に係る振動素子1は、いわゆる片持ち梁型の振動素子である。
振動素子1は、図1に示す様に、基板10と、絶縁部12と、第1の電極部としての固定電極20と、第2の電極部としての可動電極30と、固定部40と、台座部50と、が設けられている。
(Structure of the vibration element 1)
The
As shown in FIG. 1, the
(基板10)
基板10には、その一方面に後述する絶縁部12、固定電極20、可動電極30、固定部40、及び台座部50が設けられている。基板10は、その材料として、例えば、シリコン基板やガラス基板等を用いることができる。本実施形態の振動素子1は、基板10としてシリコン基板を用いている。
以降の説明において絶縁部12、固定電極20、可動電極30、固定部40、及び台座部50が設けられている一方面を主面10aと称して説明する。
(Substrate 10)
The
In the following description, one surface on which the insulating
(絶縁部12)
絶縁部12は、基板10の主面10aに積層して設けられている。
絶縁部12は、主面10a側から順に配設された第1絶縁部121と、第2絶縁部122と、で構成されている。
第1絶縁部121は、その材料として、酸化シリコン(SiO2)等を用いることができる。また、第2絶縁部122は、その材料として、窒化シリコン(Si3N4)等を用いることができる。絶縁部12の構成及び材料は、特に限定されることなく、基板10と、後述する固定電極20等と、の間の絶縁、及び後述する可動電極30等を形成する際に基板10の保護をすることができれば適宜変更しても良い。
なお、図1において第1絶縁部121と、第2絶縁部122と、は総括して絶縁部12として示している。
以降の説明において主面12a側と称する場合は、第2絶縁部122が設けられている一方面側として説明する。
(Insulation part 12)
The insulating
The insulating
As the material of the first insulating
In FIG. 1, the first insulating
In the following description, when referred to as the
(固定電極20、可動電極30、固定部40、台座部50)
振動素子1の基板10上には、絶縁部12の主面12aを介して固定電極20、可動電極30、固定部40、及び台座部50と、が設けられている。
(Fixed
On the
(固定電極20)
固定電極20は、図1に示す様に当該固定電極20、及び後述する可動電極30をZ軸(垂直)方向から平面視した場合に、一部が可動電極30と重なる様に設けられている。
固定電極20は、その材料として、例えば、ポリシリコン(Polycrystalline Silicon)や、アモルファスシリコン(amorphous silicon)等の導電性材料を用いることができる。本実施形態の振動素子1の固定電極20は、その材料としてポリシリコンを用いている。
(Fixed electrode 20)
As shown in FIG. 1, the fixed
As the material of the fixed
(可動電極30)
可動電極30は、梁部32と、当該梁部32に設けられている検出電極部34と、で構成されている。
図1に示す様に可動電極30は、固定電極20及び当該可動電極30をZ軸方向から平面視した場合に、検出電極部34の一部が固定電極20と、梁部32の一部が台座部50と、それぞれ重なる様に間隙60を置いて設けられている。
また、梁部32には突起36が設けられている。梁部32において台座部50と対向する面に設けられた突起36は、後述する台座部50に有する陥部52と対向させて設けられている。
(Movable electrode 30)
The
As shown in FIG. 1, when the
The
詳細は後述するが可動電極30は、固定電極20との間に電位が印加されることで固定電極20との間で生じる静電引力によって振動(変位)することができる。すなわち、可動電極30は、振動片として設けられている。そのため、可動電極30は、靱性を有し、固定部40から延設される先端が自由端として設けられている。
Although details will be described later, the
可動電極30は、その材料として、例えば、ポリシリコン、アモルファスシリコン等の導電性材料を用いることができる。本実施形態の振動素子1の可動電極30は、その材料としてポリシリコンを用いている。可動電極30は、導電性材料であるポリシリコン等を用いることで検出電極部34に電極膜を設けなくても、固定電極20との間に電荷を生じさせ、静電引力によって振動が可能となる。
As the material of the
(固定部40)
固定部40は、基板10上に主面12aを介して設けられている。
固定部40は、第1固定部40a、第2固定部40b、第3固定部40c、及び第4固定部40dで構成されている。
第1固定部40aは、基板10と平行する第1の方向(X軸方向)に絶縁部12に当接して設けられている。第2固定部40bは、第1固定部40aの一端から第1の方向と交差する第2の方向(Z軸方向)に向かって延設されている。第3固定部40cは、第2固定部40bにおいて第1固定部40aと接続されている一端とは異なる他端から第1の方向に向かって台座部50に沿って延設されている。第4固定部40dは、第3固定部40cにおいて第2固定部40bと接続されている一端とは異なる他端から第2の方向に向かって延設されている。
なお、第4固定部40dには、第3固定部40cと接続されている一端とは異なる他端から第1の方向に向かって可動電極30が延設されている。
(Fixing part 40)
The fixing
The fixing
The
Note that the
固定部40は、その材料として、例えば、ポリシリコン、アモルファスシリコン等の導電性材料を用いることができる。本実施形態の振動素子1の固定部40は、その材料としてポリシリコンが用いられている。固定部40は、ポリシリコンを用いることで、絶縁部12との密着性を高めることができる。
As the material of the fixing
なお、可動電極30から固定部40へ振動が漏れた場合に、第3固定部40cが台座部50と当接しているため、振動は台座部50へ伝導される。固定部40と台座部50とが共にポリシリコンを用いていることで、漏れた振動による応力(歪み)が略等しく発生し、応力による可動電極30の固有振動周波数の変移を抑制することができる。
Note that, when vibration leaks from the
(台座部50)
台座部50は、基板10上に絶縁部12を介して設けられている。
台座部50には、可動電極30に設けられている突起36と対向する陥部52を有している。陥部52は、基板10と絶縁部12とが積層されている方向であるZ軸方向の厚みが台座部50と比べて薄く設けられていれている。なお、陥部52の形状は矩形上(溝形状)に限定されることなく、球形状や多角形状でもよい。例えば、陥部52は、可動電極30の振動により変位が生じた場合に突起36と台座部50との当接を抑制し、厚みが薄いほど可動電極30が変位できる空間を多く確保することができる。
(Pedestal 50)
The
The
(振動素子1の動作)
本実施形態の振動素子1は、例えば、回路部(図1において不図示)で生成された電位(励振信号)を、固定電極20と可動電極30との間に印加することができる。なお、可動電極30には、固定部40を介して励振信号を印加することができる。また、可動電極30が振動することによって得られた電気信号は、固定電極20と、可動電極30に接続されている固定部40と、を介して取り出すことができる。
(Operation of vibrating element 1)
For example, the
励振信号を固定電極20と可動電極30との間に印加することによって、可動電極30を振動させることができる。
具体的には、固定電極20及び可動電極30の間に異なる極性の電位を印加すると、固定電極20と可動電極30との間に電荷が生じ、静電引力によって可動電極30(検出電極部34)が固定電極20側に吸引され変位する。
また、固定電極20と可動電極30との間に印加した電位を解くと、固定電極20及び可動電極30の間に生じた電荷が解消され、靱性によって可動電極30(検出電極部34)は復位する。このように振動素子1は、電位の印加と、電位を解くこと、とを繰り返すことによって可動電極30(検出電極部34)を振動させることができる。
By applying an excitation signal between the fixed
Specifically, when different polar potentials are applied between the fixed
Further, when the potential applied between the fixed
ここで振動素子1は、可動電極30の長さによって固有振動周波数f0が異なる特性を有している。
具体的には、固定部40から延設されている可動電極30を長く設けることで、固有振動周波数f0を低くすることができ、可動電極30を短く設けることで、固有振動周波数f0を高くすることができる。可動電極30は、固有振動周波数f0を低くするために長さを伸ばした場合に、可動電極30に撓みが生じて固定電極20に貼り付く「スティッキング」が発生する虞がある。そこで、本実施形態の振動素子1には、可動電極30の梁部32に設けられた突起36が可動電極30を補強されることで、可動電極30の撓みを抑制することができる。また、可動電極30を長く設けることで固定電極20と間隙60を置いて重なる面積である「対向面積」が増大し、これらの電極間に生じる静電容量が増加する。よって、振動素子1の電気的特性である「等価直列抵抗」を低減し、振動素子1の振動に伴う出力を増大させることができる。
Here, the
Specifically, by providing long
(振動素子1の製造方法)
本実施形態の振動素子1を製造する工程は、基板を準備する工程と、基板の一方面に固定部と、固定電極を形成する工程と、基板の一方面に陥部を有する台座部を形成する工程と、を含む。また、振動素子1を製造する工程は、固定電極と重なる様に間隙を置いて固定部から延設され、陥部に対向する突起部を備える可動電極を形成する工程と、可動電極と、台座部及び固定電極との間に中間層を形成する工程と、を含む。振動素子1の製造方法について以下に、工程順に説明する。
(Manufacturing method of the vibration element 1)
The steps of manufacturing the
(基板10の準備工程)
図2(a)は、振動素子1を形成する基板10が準備された状態を示している。
基板10を準備する工程は、後述する各工程で絶縁部12、固定電極20、可動電極30等を形成する基板10を準備する工程である。基板10は、例えば、シリコン基板を用いることができる。
なお、振動素子1の製造方法の説明においても絶縁部12、固定電極20、可動電極30等が形成される基板10の一方面を主面10aと称して説明する。
(Preparation process of substrate 10)
FIG. 2A shows a state in which the
The step of preparing the
In the description of the method for manufacturing the
(絶縁部12の形成工程)
図2(b)は、基板10の主面10aに絶縁部12が形成された状態を示している。
絶縁部12を形成する工程は、基板10の主面10a側に絶縁部12を形成する工程である。
本実施形態の振動素子1の絶縁部12は、基板10の主面10a側から第1絶縁部121と、第2絶縁部122と、の順で形成される。なお、振動素子1の製造方法の説明においても第2絶縁部122が形成される絶縁部12の一方面を主面12aと称して説明する。
(Formation process of insulating part 12)
FIG. 2B shows a state where the insulating
The step of forming the insulating
The insulating
第1絶縁部121を形成する工程は、例えば、第1絶縁部121として酸化シリコン(SiO2)を含む膜をCVD(chemical vapor deposition)法によって形成することができる。第1絶縁部121を形成する工程は、CVD法に限定されることは無く、熱酸化法によって基板10の主面10aを酸化させることで酸化シリコンを含む膜を形成しても良い。
なお、第1絶縁部121は、基板10の主面10aに対応して、その略全面に形成されるものである。
In the step of forming the first insulating
The first insulating
第2絶縁部122を形成する工程は、例えば、第2絶縁部122としての窒化シリコン(Si3N4)を含む膜をCVD法によって形成することができる。第2絶縁部122を形成する工程は、CVD法に限定されることは無く、窒素ガス、及び水素ガスの雰囲気中で、基板10としてのシリコン基板を加熱することで窒化シリコンを含む膜を形成しても良い。
なお、第2絶縁部122は、第1絶縁部121に対応して、その略全面に形成されるものである。
In the step of forming the second insulating
The second insulating
(固定電極20及び台座部50の形成工程)
図2(c)は、基板10上に絶縁部12の主面12aを介して固定電極20及び台座部50が形成された状態を示している。
固定電極20を形成する工程は、上述した絶縁部12の主面12a側、即ち、第2絶縁部122上に固定電極20を形成する工程である。
固定電極20を形成する工程は、例えば、固定電極20を形成する部分が開口したマスクパターンを第2絶縁部122上に形成し、ポリシリコン等の導電性材料を用いて固定電極20をCVD法によって形成することができる。
なお、固定電極20を形成する方法は、CVD法に限定されることは無く、金(Au)、チタン(Ti)等の導電性材料を用いて固定電極20をPVD(Physical Vapour Deposition)法等を用いて形成しても良い。また、固定電極20を形成する工程は、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングをすることで固定電極20を形成しても良い。
(Formation process of fixed
FIG. 2C shows a state in which the fixed
The step of forming the fixed
The step of forming the fixed
The method of forming the fixed
台座部50を形成する工程は、上述した絶縁部12の主面12a側、即ち、第2絶縁部122上に台座部50を形成する工程である。
台座部50を形成する工程は、例えば、台座部50を形成する部分が開口したマスクパターンを第2絶縁部122上に形成し、ポリシリコン等の導電性材料を用いて台座部50をCVD法によって形成することができる。
The step of forming the
The step of forming the
台座部50を形成する工程において、可動電極30に形成される突起36に対向する陥部52を台座部50に形成する。陥部52の形成は、例えば、前述したマスクパターンを陥部52が形成される部分に設けることで行うことができる。
なお、台座部50を形成する方法は、CVD法に限定されることは無く、金(Au)、チタン(Ti)等の導電性材料を用いて台座部50をPVD(Physical Vapour Deposition)法等を用いて形成しても良い。また、台座部50を形成する工程は、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングをすることで台座部50及び陥部52を形成しても良い。また、台座部50を形成する工程は、台座部50としての導電層を形成し、陥部52となる部分を、いわゆるハーフエッチングすることで形成しても良い。
In the step of forming the
The method of forming the
なお、上述した固定電極20、及び台座部50を形成する工程は、同じ材料を用いることで同時に固定電極20、及び台座部50を形成しても良い。
In the step of forming the fixed
(犠牲層210の形成工程)
図2(d)は、可動電極30と、固定電極20及び台座部50と、の間に間隙60を設けるための中間層としての犠牲層210が、固定電極20及び台座部50を覆う様に主面12a上に形成された状態を示している。
犠牲層210を形成する工程は、可動電極30と、固定電極20及び台座部50と、の間に間隙60を設けるための中間層(リリース層)としての犠牲層210を形成する工程である。また、犠牲層210を形成する工程において、形成された犠牲層210には、台座部50の陥部52に沿って陥没212が生じる。
振動素子1は上述の通り、固定電極20及び台座部50に対して、間隙60を置いて可動電極30が設けられている。犠牲層210は、後述する工程で犠牲層210上に可動電極30の前駆体としての導電層310が形成され、可動電極30の形成の後に除去されることで、可動電極30と、固定電極20及び台座部50と、の間に間隙60を設けることができる。
(
FIG. 2D shows that the
The step of forming the
As described above, the vibrating
犠牲層210を形成する工程は、例えば、酸化シリコン(SiO2)を含む犠牲層210をCVD法によって形成することができる。犠牲層210を形成する方法は、CVD法に限定されることは無く、PVD法等を用いて、酸化シリコンを含む犠牲層210を形成しても良い。
なお、後述する工程で固定電極20、可動電極30、固定部40、及び台座部50を残置しつつ、犠牲層210は選択的に除去される。よって、犠牲層210を構成する材料は、当該犠牲層210を選択的に除去(エッチング)することができる酸化シリコン、もしくは酸化シリコンを含む化合物が好適である。犠牲層210は、酸化シリコン、もしくは酸化シリコンを含む化合物に限定されることは無く、選択的に当該犠牲層210を除去することができる材料であれば適宜変更して良い。
In the step of forming the
Note that the
図3(e)は、主面12aと固定部40(図3(g)参照)とが当接する部分、及び台座部50と固定部40とが当接する部分に形成された犠牲層210が除去された状態を示している。犠牲層210を部分的に除去する工程は、主面12aと固定部40とが当接する部分、及び台座部50と固定部40とが当接する部分に形成されている犠牲層210をフォトリソグラフィー法によって除去する工程である。
犠牲層210を除去する工程は、後述する工程で固定部40を第2絶縁部122上に設けるため、第1固定部40a及び第2固定部40bと当接させる第2絶縁部122が露出する様に犠牲層210の除去を行う。また、固定部40を台座部50上に設けるため、第3固定部40c及び第4固定部40dと当接させる台座部50が露出する様に犠牲層210の除去を行う。
FIG. 3E shows that the
In the step of removing the
(可動電極30及び固定部40の形成工程)
図3(f)は、可動電極30及び固定部40の前駆体としての導電層310と、導電層310上に可動電極30及び固定部40をパターニングするためのマスクパターン312と、が形成された状態を示している。
本実施形態の振動素子1は、可動電極30及び固定部40を形成する材料として、共にポリシリコンを用いることから同じ工程で形成することができる。
可動電極30及び固定部40の形成工程は、可動電極30及び固定部40の前駆体としての導電層310を絶縁部12、台座部50、及び犠牲層210上に形成するとともに、導電層310をパターニングすることで可動電極30及び固定部40を形成する工程である。可動電極30及び固定部40を形成する工程は、可動電極30及び固定部40としての導電層310を例えば、ポリシリコン等の導電性材料を用いてCVD法によって形成することができる。可動電極30及び固定部40を形成する工程は、犠牲層210を覆う様に導電層310を形成する。そのため導電層310は、犠牲層210上に生じた陥没212に沿って形成される。当該陥没212に形成された導電層310は、可動電極30の梁部32に設けられる突起36となる。
(Formation process of
In FIG. 3F, a
The
In the step of forming the
可動電極30及び固定部40を形成する工程は、可動電極30及び固定部40として形成された導電層310のうち、可動電極30及び固定部40として不要な部分を除去するためのマスクパターン312の形成を行う。可動電極30及び固定部40を形成する工程は、フォトリソグラフィー法によって、可動電極30及び固定部40として不要な部分が開口したマスクパターン312の形成を行うことができる。
The step of forming the
(導電層310の除去工程)
図3(g)は、可動電極30及び固定部40として不要な部分の導電層310が除去された状態を示している。
(Step of removing conductive layer 310)
FIG. 3G shows a state where the
導電層310を除去する工程は、可動電極30及び固定部40として形成された導電層310のうち、可動電極30及び固定部40として不要な部分の導電層310を除去する工程である。
導電層310を除去する工程は、先の工程でパターニングされた導電層310のうち、マスクパターン312が開口している可動電極30及び固定部40として不要な部分のエッチング(除去)を行うことで、可動電極30及び固定部40の形状を整える。導電層310を除去する工程は、例えば、ウエットエッチング法によって行うことができる。なお、導電層310を除去する工程はウエットエッチング法に限定されること無く、ドライエッチング法等を用いても良い。
The step of removing the
The step of removing the
(犠牲層210の除去工程)
図3(h)は、中間層として形成された犠牲層210が除去された状態を示している。
(
FIG. 3H shows a state where the
犠牲層210を除去する工程は、先の工程で形成した犠牲層210を選択的に除去する工程である。
犠牲層210を除去する工程は、犠牲層210を選択的に除去することが求められる。そこで、犠牲層210を除去する工程は、例えば、ウエットエッチング法によって犠牲層210のエッチング(除去)を行う。ウエットエッチング法による犠牲層210の除去は、フッ酸を含むエッチャント(洗浄液)を用いると好適である。犠牲層210の除去は、フッ酸を含むエッチャントを用いることで、酸化シリコンを含む犠牲層210に対するエッチング速度が、ポリシリコン等を含む固定電極20、可動電極30、固定部40、及び台座部50のエッチング速度に比べて早いことから犠牲層210を選択的、かつ効率的に除去することができる。
The step of removing the
The step of removing the
また、固定電極20、固定部40及び台座部50の下地膜としての第2絶縁部122に耐フッ酸性を有する窒化シリコンを含むことで当該第2絶縁部122が、いわゆるエッチングストッパーとして機能することができる。これにより、犠牲層210がエッチングされることによる基板10と、固定電極20、固定部40及び台座部50と、の間の絶縁低下を抑制することができる。なお、犠牲層210を除去する工程は、ウエットエッチング法に限定されることは無く、ドライエッチング法によって行っても良い。
振動素子1は、犠牲層210を除去されることで、可動電極30と、固定電極20及び台座部50と、の間に間隙60が生じ、可動電極30が変位可能となる。
In addition, the second insulating
In the
上述した犠牲層210を除去することで、振動素子1を製造する工程が完了する。
By removing the
上述した第1実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様な振動素子1は、可動電極30の梁部32に突起36が設けられていることで可動電極30の剛性を高め、振動に伴って固定電極20に可動電極30が貼り付くスティッキングを抑制することができる。従って、固有振動周波数を調整するため可動電極30を長くしても、スティッキングを抑制することができる振動素子1を得ることができる。
また、この様な振動素子1によれば、可動電極30の剛性が高まることで可動電極30を長く設けることができるとともに、固定電極20と重なる対向面積を増大させることができる。
これにより、可動電極30が振動した際に生じる固定電極20と可動電極30との静電容量の変化を増大させることができ、振動素子1の電気的特性である等価直列抵抗が低減するとともに、振動素子1の発振の実現を容易にすることができる。
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
Such a vibrating
In addition, according to such a
Thereby, the change in the electrostatic capacitance between the fixed
また、この様な振動素子1は、固定部40と台座部50とは同じ材料で形成されていることで線膨張係数等が略等しくなり固定部40と台座部50とに応力が生じても、これらの間の歪みを抑制することができる。従って、固定部40と台座部50との間の歪みによる可動電極30の固有振動周波数の変移を抑制した振動素子1を得ることができる。
また、この様な振動素子1は、中間層としての犠牲層210には陥部52に応じて可動電極30が形成される面に陥没212が生じ、その陥没212に沿って可動電極30が形成される。よって、可動電極30には、陥没212に応じた突起36を形成することができる。
従って、この様な製造方法は、新たな工程を付加すること無く、スティッキングの発生を抑制するとともに、可動電極30が振動した際に、それぞれの電極間に生じる静電容量の変化を増大させ、振動素子1の電気特性を向上させ発振の実現を容易にすることができる振動素子1を製造することができる。
Further, in such a
Further, in such a
Accordingly, such a manufacturing method suppresses the occurrence of sticking without adding a new process, and increases the change in capacitance generated between the electrodes when the
(第2実施形態)
第2実施形態に係る振動素子2について、図4を用いて説明する。
図4は、第2実施形態に係る振動素子の概略を模式的に示した平面及び側面図である。
図4では、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、Z軸を図示している。なお、Z軸は基板と各電極が積層される厚み方向を示す軸である。
(Second Embodiment)
The vibration element 2 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a plan view and a side view schematically showing an outline of the resonator element according to the second embodiment.
In FIG. 4, an X axis, a Y axis, and a Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other. The Z axis is an axis indicating the thickness direction in which the substrate and each electrode are laminated.
図4(a)は、Z軸(垂直)方向から平面視した振動素子を模式的に示した平面図である。また、図4(b)及び図4(c)は、それぞれ−X軸方向、+X軸方向から側面視した振動素子を模式的に示した側面図である。また、図4(d)及び図4(e)は、それぞれ−Y軸方向、+Y軸方向から側面視した振動素子を模式的に示した側面図である。また、図4(f)は、図4(a)に示す線分A−A’における振動素子の断面を模式的に示した断面図である。 FIG. 4A is a plan view schematically showing a resonator element viewed in plan from the Z-axis (vertical) direction. FIG. 4B and FIG. 4C are side views schematically showing the vibration element viewed from the side in the −X axis direction and the + X axis direction, respectively. FIG. 4D and FIG. 4E are side views schematically showing the vibration element viewed from the side in the −Y axis direction and the + Y axis direction, respectively. FIG. 4F is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the vibration element along line A-A ′ shown in FIG.
本実施形態の振動素子2は、第1実施形態で上述した振動素子1とは、基部345と、複数の可動電極330と、これに対応する固定電極320、固定部340、及び台座部350と設けられている点で異なる。
図4(a)に示す様に振動素子2は、基部345から第1の方向、及び第1の方向と交差する第2の方向に、それぞれ固定部340が延伸し、その固定部340から更に可動電極330が延設されている。
その他の構成、及び形成方法は略同じであるため、同一の構成には同じ符号を付して説明を一部省略する。
なお、以下の説明において基部345からそれぞれの方向に配設されている固定電極320、可動電極330、固定部340、及び台座部350について、第1の方向である−X軸方向に設けられている各構成部位には符号「b」を付して説明する。また、第1の方向である+X軸方向に設けられている各構成部位には符号「c」を付して説明する。また、第1の方向と交差する第2の方向である+Y軸方向に設けられている各構成部位には符号「d」を付して説明する。また第1の方向と交差する−Y軸方向に設けられている各構成部位には符号「e」を付して説明する。
なお、総括して説明する場合には符番のみを示して説明する。また、可動電極330は図示の便宜上、それぞれが略等しい大きさで図示しているが、所望の固有振動周波数によって適宜その長さや、対応する固定電極320と重なる面積が異なるものとして良い。
The vibration element 2 of the present embodiment is different from the
As shown in FIG. 4A, in the vibration element 2, the fixing portion 340 extends from the
Since other configurations and formation methods are substantially the same, the same reference numerals are given to the same configurations, and a part of the description is omitted.
In the following description, the fixed electrode 320, the movable electrode 330, the fixed portion 340, and the pedestal portion 350 that are disposed in the respective directions from the
In the case of general description, only the reference numerals are shown for explanation. In addition, although the movable electrodes 330 are illustrated with substantially the same size for convenience of illustration, the length and the area overlapping with the corresponding fixed electrode 320 may be appropriately changed depending on the desired natural vibration frequency.
本実施形態に係る振動素子2は、第1実施形態に係る振動素子1と同様に片持ち梁型の振動素子である。
振動素子2は、図4に示す様に、基板10と、絶縁部12と、第1の電極部としての複数の固定電極320と、第2の電極部として複数の可動電極330と、当該可動電極330に対応する複数の固定部340及び台座部350とが設けられている。
The vibration element 2 according to the present embodiment is a cantilever type vibration element similarly to the
As shown in FIG. 4, the vibration element 2 includes a
(基板10、絶縁部12)
基板10は、その一方面に後述する絶縁部12、固定電極320、可動電極330、固定部340、及び基部345が設けられている。第1実施形態で説明した振動素子1と同様に振動素子2は、基板10としてシリコン基板を用いている。
絶縁部12は、基板10の主面10aに積層して設けられている。
第1実施形態で説明した振動素子1と同様に絶縁部12は、主面10a側から順に配設された第1絶縁部121(図4において不図示)と、第2絶縁部122と(図4において不図示)、で構成されている。
(
The
The insulating
Similar to the
(固定電極320、可動電極330、固定部340、台座部350)
振動素子2の基板10上には、絶縁部12の主面12aを介して固定電極320、可動電極330、固定部340、基部345、及び台座部350が設けられている。
(Fixed electrode 320, movable electrode 330, fixed part 340, pedestal part 350)
On the
図4(a)に示す様に振動素子2は、基部345が設けられ、基部345から第1の方向である−X軸方向に向かって固定部340bが延設されている。また、振動素子2は、固定部340bから更に可動電極330bが延設され、その可動電極330bと固定部340bとに対応して台座部350bが設けられている。
また、振動素子2は、基部345から第1の方向である+X軸方向に向かって固定部340cが延設されている。また、振動素子2は、固定部340cから更に可動電極330cが延設され、その可動電極330cと固定部340cとに対応して台座部350cが設けられている。
As shown in FIG. 4A, the vibration element 2 includes a
Further, in the vibration element 2, a fixed
また、振動素子2は、基部345から第1の方向と交差する第2の方向である−Y軸方向に向かって固定部340eが延設されている。また、振動素子2は、固定部340eから更に可動電極330eが延設され、その可動電極330eと固定部340eとに対応して台座部350eが設けられている。
また、振動素子2は、基部345から第2の方向である+Y軸方向に向かって固定部340dが延伸し、その固定部340dから更に可動電極330dが延設されている。また、振動素子2は、可動電極330dと固定部340dとに対応して台座部350dが設けられている。
Further, in the vibration element 2, a fixing
In the vibration element 2, the fixed
(固定電極320)
固定電極320は、図4(a)及び図4(f)に示す様に当該固定電極320、及び後述する可動電極330をZ軸(垂直)方向から平面視した場合に、一部が可動電極330と重なる様に設けられている。固定電極320は、複数設けられている可動電極330に対応して配設されている。
(Fixed electrode 320)
As shown in FIGS. 4A and 4F, the fixed electrode 320 is partially movable electrode when the fixed electrode 320 and a movable electrode 330 described later are viewed in a plan view from the Z-axis (vertical) direction. 330 is provided to overlap. The fixed electrode 320 is disposed corresponding to the plurality of movable electrodes 330 provided.
(可動電極330)
可動電極330は、図4に示す様に固定電極320、及び当該可動電極330をZ軸方向から平面視した場合に一部が固定電極320と重なる様に間隙60を置いて設けられている。
可動電極330は、梁部332と、梁部332に設けられた検出電極334(334b,334c,334d,334e)と、で構成されている。可動電極330は、固定部340から延設され、それぞれ固定電極320と対応して配設されている。また、可動電極330には、後述する台座部350に設けられた陥部352と対向して、図4(f)に示す様に梁部332(332b,332c)に突起336(336b,336c)が設けられている。
(Movable electrode 330)
As shown in FIG. 4, the movable electrode 330 is provided with a
The movable electrode 330 includes a beam portion 332 and detection electrodes 334 (334b, 334c, 334d, and 334e) provided on the beam portion 332. The movable electrode 330 extends from the fixed portion 340 and is disposed corresponding to the fixed electrode 320. Further, the movable electrode 330 faces a recess 352 provided on a pedestal 350, which will be described later, and a projection 336 (336b, 336c) is formed on a beam 332 (332b, 332c) as shown in FIG. Is provided.
(固定部340)
固定部340は、図4に示す様に矩形状の基部345から延設されている。本実施形態の振動素子2は、上述の通り基部345の各辺から+X軸,−X軸方向、及び+Y軸,−Y軸方向に固定部340が延設され、その固定部340から更に可動電極330が延設されている。
(Fixing part 340)
The fixing portion 340 extends from a
(台座部350)
台座部350は、図4に示す様に固定部340及び可動電極330に対応して設けられている。また、台座部350には、上述した可動電極330に設けられた突起336に対応して、図4に示す様に陥部352(352b,352c,352d,352e)が設けられている。また、陥部352は、基板10と絶縁部12とが積層されている方向であるZ軸方向の厚みが台座部350と比べて薄く設けられている。なお、陥部352の形状は矩形状(溝形状)に限定されることなく、球形状や多角形状でもよい。
(Pedestal 350)
As shown in FIG. 4, the pedestal portion 350 is provided corresponding to the fixed portion 340 and the movable electrode 330. The pedestal 350 is provided with a recess 352 (352b, 352c, 352d, 352e) corresponding to the protrusion 336 provided on the movable electrode 330 as shown in FIG. In addition, the recessed portion 352 is provided with a smaller thickness in the Z-axis direction, which is the direction in which the
(振動素子2の製造方法)
本実施形態の振動素子2を製造する工程は、可動電極330が設けられる数と、固定部340と接続し絶縁部12を介して基板10上に基部345が設けられていること、とが異なるが、その他は第1実施形態で上述した振動素子1の形成工程と同様のため、説明を省略する。
(Manufacturing method of the vibration element 2)
The process of manufacturing the vibration element 2 of the present embodiment is different from the number of movable electrodes 330 provided and the base 345 provided on the
上述した第2実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様な振動素子2によれば、複数の可動電極330が設けられ、隣接する可動電極330同士の振動が結合されるため、振動の漏れが抑制され、より損失の少ない振動素子2を得ることができる。
According to the second embodiment described above, the following effects can be obtained.
According to such a vibration element 2, a plurality of movable electrodes 330 are provided, and vibrations between adjacent movable electrodes 330 are coupled to each other, so that vibration leakage is suppressed and the vibration element 2 with less loss is obtained. Can do.
(第3実施形態)
第3実施形態に係る振動素子3について、図5を用いて説明する。
図5は、第3実施形態に係る振動素子の概略を模式的に示した平面及び側面図である。
図5では、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、Z軸を図示している。なお、Z軸は基板と各電極が積層される厚み方向を示す軸である。
図5(a)は、Z軸(垂直)方向から平面視した振動素子を模式的に示した平面図である。また、図5(b)は、それぞれ−Y軸方向から側面視した振動素子を模式的に示した側面図である。
(Third embodiment)
The
FIG. 5 is a plan view and a side view schematically showing an outline of the resonator element according to the third embodiment.
In FIG. 5, an X axis, a Y axis, and a Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other. The Z axis is an axis indicating the thickness direction in which the substrate and each electrode are laminated.
FIG. 5A is a plan view schematically showing a resonator element viewed in plan from the Z-axis (vertical) direction. FIG. 5B is a side view schematically showing the resonator elements as viewed from the side in the −Y-axis direction.
本実施形態の振動素子3は、第1実施形態に係る振動素子1とは、可動電極530が複数の固定部540に支持されている点で異なる。換言すると、一の固定部540から他の固定部540に向かって可動電極530が延設されている点で異なる。
図5(a)に示す様に振動素子3は、一の固定部540から他の固定部540に向かって延伸し、固定電極520に対して間隙60を置いて可動電極530が設けられている。その他の構成、及び形成方法は略同じであるため、同一の構成には同じ符号を付して説明を一部省略する。
The
As shown in FIG. 5A, the
本実施形態に係る振動素子3は、いわゆる両持ち梁型の振動素子である。
振動素子3は、図5に示す様に、基板10と、絶縁部12と、第1の電極部としての複数の固定電極520と、第2の電極部として可動電極530と、可動電極530の両端に固定部540と、固定部540に対応する台座部550と、が設けられている。
The
As shown in FIG. 5, the
(基板10、絶縁部12)
基板10は、その一方面に後述する絶縁部12、固定電極520、可動電極530、及び固定部540が設けられている。第1実施形態で説明した振動素子1と同様に振動素子3は、基板10としてシリコン基板を用いている。
絶縁部12は、基板10の主面10aに積層して設けられている。第1実施形態で説明した振動素子1と同様に絶縁部12は、主面10a側から順に配設された第1絶縁部121(図5において不図示)と、第2絶縁部122と(図5において不図示)、で構成されている。
(
The
The insulating
(固定電極520、可動電極530、固定部540、台座部550)
振動素子3の基板10上には、絶縁部12の主面12aを介して固定電極520、可動電極530、固定部540、及び台座部550が設けられている。
(
On the
(固定電極520)
固定電極520は、図5(a)及び図5(b)に示す様に当該固定電極520、及び後述する可動電極530をZ軸(垂直)方向から平面視した場合に一部が可動電極530と重なる様に設けられている。固定電極520は、間隙60を置いて可動電極530に対応して配設されている。
(Fixed electrode 520)
As shown in FIGS. 5A and 5B, the fixed
(可動電極530)
可動電極530は、図5(a)及び図5(b)に示す様に固定電極520、及び当該可動電極530をZ軸方向から平面視した場合に一部が固定電極520と重なる様に間隙60を置いて設けられている。
可動電極530は、一方の固定部540から他方の固定部540に向かって延伸し、固定電極520に対して間隙60を置いて重なる様に設けられている。可動電極530は、それぞれの固定部540と接続されている梁部532と、固定電極520と間隙60を置いて重なる様に梁部532に設けられている検出電極部534と、で構成されている。また、梁部532には突起536が設けられている。梁部532において台座部550と対向する面に設けられた突起536は、後述する台座部550に設けられた陥部552と対応させて設けられている。
(Movable electrode 530)
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
The
(固定部540)
固定部540は、図5に示す様に可動電極530の両端にそれぞれ設けられている。
それぞれの固定部540は、第1実施形態で説明をした振動素子1と同様に、第1固定部540a、第2固定部540b、第3固定部540c、及び第4固定部550dで構成されている。
(Fixing part 540)
The fixed
Each fixing
(台座部550)
台座部550は、図5に示す様に固定部540及び可動部550に対応して設けられている。台座部550は、上述した第3固定部540cと当接する様に設けられている。また、台座部550には、上述した可動電極530に設けられた突起536に対向して、図5に示す様に陥部552が設けられている。また、陥部552は、基板10と絶縁部12とが積層されている方向であるZ軸方向の厚みが台座部550と比べて薄く設けられている。なお、陥部552の形状は矩形状(溝形状)に限定されることなく球形状や多角形状でも良い。
(Pedestal 550)
As shown in FIG. 5, the
(振動素子3の製造方法)
本実施形態の振動素子3を製造する工程は、可動電極530が一の固定部540から他の固定部540に向かって延設されている点が第1実施形態で説明をした振動素子1と異なるが、その製造方法は、上述した振動素子1と同様のため本実施形態では説明を省略する。
(Manufacturing method of the vibration element 3)
The process of manufacturing the
上述した第3実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様な振動素子3によれば、可動電極30は、その両端を固定部540で支持されるとともに、突起536が設けられているため、固有振動周波数の調整のため可動電極30を長く設けてもスティッキングの発生を抑制し、固定電極20との対向面積を増大させることができる。これにより、可動電極30が振動した際に生じる固定電極520と可動電極530と間の静電容量の変化を増大させることができ、振動素子3の電気的特性である等価直列抵抗を低減するとともに、振動素子3の発振の実現を容易にすることができる。
According to the third embodiment described above, the following effects can be obtained.
According to such a
(第4実施形態)
第4実施形態に係る振動子について、図6を用いて説明する。
図6は、第4実施形態に係る振動子の概略を模式的に示すブロック図である。
(Fourth embodiment)
A vibrator according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a block diagram schematically showing an outline of the vibrator according to the fourth embodiment.
第4実施形態に係る振動子600には、第1実施形態に係る振動素子1、第2実施形態、に係る振動素子2、第3実施形態に係る振動素子3のいずれか(以下、総括して「振動素子1」として説明する。)と、振動素子1が設けられた基板10に回路部650と、が設けられている。
The
回路部650には、詳細な図示は省略するが、振動素子1に対して電位を印加して発振させるための励振回路と、振動素子1の振動に伴う信号を増幅するための増幅回路と、が備えられている。回路部650の構成は特に限定されることは無いが、例えば、コルピッツ型発振回路を用いることができる。
Although detailed illustration is omitted in the
振動子600は、回路部650が設けられることで可動電極30(図1、図4、又は図5参照)を振動させ、その振動に伴う信号を増幅して取り出すことができる。
By providing the
回路部650は、その製造方法として、一般的な半導体装置製造技術を用いることができる。本実施形態では、振動素子1の製造工程と併せてフォトリソグラフィー法等を用いて形成されるものである。
The
その他の振動子600の構成は、上述した第1実施形態、第2実施形態、及び第3実施形態と重複するため説明を省略する。
The other configurations of the
上述した第4実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様な振動子600によれば、回路部650が設けられることで、振動素子1に励振信号を与え、振動に伴う信号が増幅することができ、容易に振動素子1の振動に伴う信号を取り出して利用することができる。また、可動電極30は、突起36が設けられていることでその剛性を高め、振動に伴って固定電極20に貼り付くスティッキングを抑制することができる。従って、固有振動周波数を調整するため可動電極30を長くしても、スティッキングの発生が抑制された振動子600を得ることができる。
また、この様な振動子600によれば、可動電極30の剛性が高まることで可動電極30を長くし、固定電極20と重なる対向面積を増大させることができる。これにより可動電極30が振動した際に生じるそれぞれの電極間の静電容量の変化を増大させることができ、振動による電気信号を増幅する回路部の650の省電力化を図ることができる。
According to the fourth embodiment described above, the following effects can be obtained.
According to such a
In addition, according to such a
(第5実施形態)
第5実施形態に係る振動子について、図7を用いて説明する。
図7は、第5実施形態に係る発振器の概略を模式的に示すブロック図である。
(Fifth embodiment)
A vibrator according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a block diagram schematically showing an outline of the oscillator according to the fifth embodiment.
第5実施形態に係る発振器700は、第4実施形態に係る振動子600と、当該振動子600を収容する筐体750と、が設けられている。
An
発振器700は、詳細な図示は省略するが、中空構造を有する筐体750を備えている。発振器700は、筐体750の中空構造部分に振動子600が配設され、振動素子1の振動に伴う信号を回路部650で増幅し、図示を省略する配線によって中空構造の外部に取り出すことができる。
Although not shown in detail in the
筐体750は、その材料としてシリコンなどを用いることができる。本実施形態の発振器700は、筐体750の材料としてシリコン基板を用いている。シリコン基板を筐体750に用いることによって、上述した振動素子1の製造工程で用いる半導体装置製造技術によって中空構造等の加工を容易に行うことができる。なお、筐体750を形成する材料はシリコンに限定されることは無く、ガラス等を用いても良い。
The
筐体750は、その中空構造内が減圧されていることが好ましい。中空構造内が減圧されていることで、中空構造内に残留する大気を排出し、可動電極30の振動(変位)における空気抵抗を抑制することができる。
The
筐体750は、シリコン基板を準備し、フォトリソグラフィー法によって中空構造を形成することができる。また、筐体750は、振動素子1の形成と同時にフォトリソグラフィー法によって基板10に中空構造を形成することができる。発振器700は、形成された中空構造内に振動子600を収容し、減圧された状態で中空構造に図示を省略する蓋体を接続することで封止を行う。
For the
その他の発振器700の構成は、上述した第1実施形態から第4実施形態と重複するため説明を省略する。
Since the other configurations of the
上述した第5実施形態によれば,以下の効果を得ることができる。
この様な発振器700によれば、筐体750に収容された固定電極20、及び可動電極30には回路部650によって電位が印加され、それぞれの電極間に電荷が発生することで可動電極30は、固定電極20に対し静電引力が作用することで振動することができる。また、可動電極30は、突起36が設けられていることでその剛性を高め、振動に伴って固定電極20に貼り付くスティッキングを抑制することができる。
また、この様な発振器700によれば、可動電極30の剛性が高まることで可動電極30を長くし、固定電極20と重なる対向面積を増大させることができる。これにより可動電極30が振動した際にそれぞれの電極間に生じる静電容量の変化が増大されるため、振動による静電容量の変化等の電気信号を増幅する回路部650の小型化ができる。また、筐体750の付加により周辺回路との干渉を回避でき、外来ノイズに対する回路部650の耐性を高めることができる。
従って、この様な発振器700は、固有振動周波数を調整するため可動電極30を長くしてもスティッキングが発生することが抑制されるとともに、外来ノイズに対する高い耐性の回路部650を実現した回路部650を得ることができる。
According to the fifth embodiment described above, the following effects can be obtained.
According to such an
Further, according to such an
Therefore, in such an
(実施例)
次いで、本発明の一実施形態に係る振動素子1又は振動素子2(以下、総括して振動素子1として説明する。)のいずれかを適用した実施例について、図8から図11を参照しながら説明する。
(Example)
Next, with reference to FIGS. 8 to 11, an example to which either the
[電子機器]
本発明の一実施形態に係る振動素子1を適用した電子機器について、図8から図11を参照しながら説明する。
[Electronics]
An electronic apparatus to which the
図7は、本発明の一実施形態に係る振動素子を備える電子機器としてのノート型(又はモバイル型)のパーソナルコンピューターの構成の概略を示す斜視図である。この図において、ノート型パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1008を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。例えば、このようなノート型パーソナルコンピューター1100には、そのノート型パーソナルコンピューター1100に加えられる加速度等を検知して表示ユニット1106に加速度等を表示するための加速度センサー等として機能する振動素子1が内蔵されている。
FIG. 7 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a notebook (or mobile) personal computer as an electronic apparatus including the resonator element according to the embodiment of the invention. In this figure, a notebook
図9は、本発明の一実施形態に係る振動素子を備える電子機器としての携帯電話機(PHSも含む)の構成の概略を示す斜視図である。この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204及び送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1208が配置されている。このような携帯電話機1200には、携帯電話機1200に加えられる加速度等を検知して、当該携帯電話機1200の操作を補助するための加速度センサー等として機能する振動素子1が内蔵されている。
FIG. 9 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a mobile phone (including PHS) as an electronic apparatus including the resonator element according to the embodiment of the invention. In this figure, a
図10は、本発明の一実施形態に係る振動素子を備える電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成の概略を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチールカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
デジタルスチールカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部1308が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1308は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCD等を含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部1308に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1310に転送・格納される。また、このデジタルスチールカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示される様に、ビデオ信号出力端子1312には液晶ディスプレイ1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1310に格納された撮像信号が、液晶ディスプレイ1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。このようなデジタルスチールカメラ1300には、その落下からデジタルスチールカメラ1300を保護する機能を動作させるため、落下による加速度を検知する加速度センサーとして機能する振動素子1が内蔵されている。
FIG. 10 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a digital still camera as an electronic apparatus including the vibration element according to the embodiment of the invention. In this figure, connection with an external device is also simply shown. Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a
A
When the photographer confirms the subject image displayed on the
なお、本発明の一実施形態に係る振動素子1は、図8のパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、図9の携帯電話機、図10のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば、電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。
The
[移動体]
図11は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車1500は、加速度センサーとして機能する振動素子1が各種制御ユニットに搭載されている。例えば、同図に示す様に、移動体としての自動車1500には、当該自動車1500の加速度を検知する振動素子1を内蔵してエンジンの出力を制御する電子制御ユニット(ECU:electronic Control Unit)1508が車体1507に搭載されている。加速度を検知して車体1507の姿勢に応じた適切な出力にエンジンを制御することで、燃料等の消費を抑制した効率的な移動体としての自動車1500を得ることができる。
また、振動素子1は、他にも、車体姿勢制御ユニット、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、に広く適用できる。
[Moving object]
FIG. 11 is a perspective view schematically showing an automobile as an example of a moving body. In the
In addition, the
1,2,3…振動素子、10…基板、12…絶縁部、20…固定電極、22…陥部、30…可動電極、32…梁部、34…検出電極部、36…突起、40…固定部、50…台座部、52…陥部、60…間隙、210…犠牲層、212…陥没、310…導電層、312…マスクパターン、320…固定電極、330…可動電極、336…突起、340…固定部、345…基部、350…台座部、352…陥部、520…固定電極、530…可動電極、536…突起、540…固定部、550…台座部、552…陥部、600…振動子、650…回路部、750…筐体、1100…ノート型パーソナルコンピューター、1200…携帯電話機、1300…デジタルスチールカメラ、1500…自動車。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記基板の一方面に設けられている第1の電極部、及び固定部と、
前記一方面に設けられ陥部を有する台座部と、
前記一方面に対して垂直方向からの平面視において一部が前記第1の電極部と重なるとともに、前記第1の電極部に対して間隙を置いて前記固定部から延設されている第2の電極部と、を備え、
前記第1の電極部と対向する前記第2の電極部の面には前記陥部に対向して突起が設けられていること、を特徴とする振動素子。 A substrate,
A first electrode portion provided on one surface of the substrate, and a fixing portion;
A pedestal having a recess provided on the one surface;
A part of the first electrode portion overlaps the first electrode portion in plan view from a direction perpendicular to the one surface, and extends from the fixed portion with a gap with respect to the first electrode portion. An electrode portion, and
A vibration element characterized in that a protrusion is provided on the surface of the second electrode portion facing the first electrode portion so as to face the recess.
前記第1の電極部、前記第2の電極部、前記固定部、及び前記台座部は、ポリシリコンで形成されていることを特徴とする振動素子。 The vibration element according to claim 1,
The vibration element, wherein the first electrode portion, the second electrode portion, the fixing portion, and the pedestal portion are formed of polysilicon.
前記固定部には、前記基板に沿って第1の方向に延設されている第1固定部と、
前記第1の方向と交差する第2の方向に向かって、前記第1の固定部から延設されている第2固定部と、
前記第1の方向に向かって、前記第2固定部から前記台座部に沿って延設されている第3固定部と、
前記第2の方向に向かって、前記第3固定部から延設されている第4固定部と、が備えられ、
前記第2の電極部が前記第4固定部から前記第1の方向に向かって、前記台座部、及び前記第1の電極部に対して間隙を置いて延設されていること、
を特徴とする振動素子。 The vibration element according to claim 1 or 2,
The fixing portion includes a first fixing portion that extends in the first direction along the substrate;
A second fixing portion extending from the first fixing portion toward a second direction intersecting the first direction;
A third fixing portion extending from the second fixing portion along the pedestal portion toward the first direction;
A fourth fixing portion extending from the third fixing portion toward the second direction, and
The second electrode portion extends from the fourth fixed portion toward the first direction with a gap from the pedestal portion and the first electrode portion;
A vibration element characterized by.
前記固定部から複数の前記第2の電極部が延設されていることを特徴とする振動素子。 In the vibration element according to any one of claims 1 to 3,
A plurality of said 2nd electrode parts are extended from the said fixing | fixed part, The vibration element characterized by the above-mentioned.
複数の前記固定部が設けられ、前記第2の電極部は一の前記固定部から他の前記固定部に向かって前記第1の電極部に対して前記間隙を置いて設けられていることを特徴とする振動素子。 In the vibration element according to any one of claims 1 to 3,
A plurality of the fixing portions are provided, and the second electrode portion is provided with the gap from the first electrode portion toward the other fixing portion from the one fixing portion. A characteristic vibration element.
前記基板の一方面に設けられている第1の電極部、及び固定部と、
前記一方面に設けられ陥部を有する台座部と、
前記一方面に対して垂直方向からの平面視において一部が前記第1の電極部と重なるとともに、前記第1の電極部に対して間隙を置いて前記固定部から延設されている第2の電極部と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に電位を印加するとともに前記第1の電極と前記第2の電極部との間に生じる電気信号を増幅する回路部と、を備え、
前記第1の電極部と対向する前記第2の電極部の面には前記陥部に対向して突起が設けられていること、を特徴とする振動子。 A substrate,
A first electrode portion provided on one surface of the substrate, and a fixing portion;
A pedestal having a recess provided on the one surface;
A part of the first electrode portion overlaps the first electrode portion in plan view from a direction perpendicular to the one surface, and extends from the fixed portion with a gap with respect to the first electrode portion. The electrode part of
A circuit unit that applies a potential between the first electrode and the second electrode and amplifies an electric signal generated between the first electrode and the second electrode unit, and
A vibrator characterized in that a protrusion is provided on the surface of the second electrode portion facing the first electrode portion so as to face the depressed portion.
前記基板の一方面に設けられている第1の電極部、及び固定部と、
前記一方面に設けられ陥部を有する台座部と、
前記一方面に対して垂直方向からの平面視において一部が前記第1の電極部と重なるとともに、前記第1の電極部に対して間隙を置いて前記固定部から延設されている第2の電極部と、
前記第1の電極部と前記第2の電極部との間に電位を印加するとともに前記第1の電極部と前記第2の電極部との間に生じる電気信号を増幅する回路部と、
前記基板、前記固定部、前記台座部、前記第1の電極部、及び前記第2の電極部が収容された筐体と、を備え、
前記第1の電極部と対向する前記第2の電極部の面には前記陥部に対向して突起が設けられていること、を特徴とする発振器。 A substrate,
A first electrode portion provided on one surface of the substrate, and a fixing portion;
A pedestal having a recess provided on the one surface;
A part of the first electrode portion overlaps the first electrode portion in plan view from a direction perpendicular to the one surface, and extends from the fixed portion with a gap with respect to the first electrode portion. The electrode part of
A circuit unit that applies a potential between the first electrode unit and the second electrode unit and amplifies an electric signal generated between the first electrode unit and the second electrode unit;
A housing in which the substrate, the fixed portion, the pedestal portion, the first electrode portion, and the second electrode portion are accommodated,
An oscillator characterized in that a projection is provided on the surface of the second electrode portion facing the first electrode portion so as to face the recess.
前記基板の一方面に固定部を形成する工程と、
前記一方面に陥部を有する台座部を形成する工程と、
前記一方面に第1の電極部を形成する工程と、
前記一方面に対して垂直方向からの平面視において一部が前記第1の電極部と重なるとともに、前記第1の電極部に対して間隙を置いて前記固定部から延設する第2の電極部を形成する工程と、
前記第2の電極部と前記第1の電極部及び前記台座部との間に中間層を形成する工程と、を備え、
前記第2の電極部を形成する工程は、前記第1の電極部と対向する前記第2の電極部の面に前記陥部に対向して突起を形成すること、を特徴とする振動素子の製造方法。 Preparing a substrate;
Forming a fixing portion on one surface of the substrate;
Forming a pedestal having a recess on the one surface;
Forming a first electrode portion on the one surface;
A second electrode that partially overlaps the first electrode portion in a plan view from a direction perpendicular to the one surface, and extends from the fixed portion with a gap from the first electrode portion. Forming a part;
Forming an intermediate layer between the second electrode portion, the first electrode portion and the pedestal portion, and
The step of forming the second electrode portion includes forming a protrusion on the surface of the second electrode portion facing the first electrode portion so as to face the recess. Production method.
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