JPH04241505A - 圧電薄膜振動子 - Google Patents
圧電薄膜振動子Info
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- JPH04241505A JPH04241505A JP3002572A JP257291A JPH04241505A JP H04241505 A JPH04241505 A JP H04241505A JP 3002572 A JP3002572 A JP 3002572A JP 257291 A JP257291 A JP 257291A JP H04241505 A JPH04241505 A JP H04241505A
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- JP
- Japan
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- substrate
- thin film
- piezoelectric thin
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- vibrator
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Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
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Landscapes
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＶＨＦ帯やＵＨＦ帯等
の高い周波数帯域で動作する、圧電薄膜の厚み方向のバ
ルク波を利用したダイヤフラム型の圧電薄膜振動子に関
する。
の高い周波数帯域で動作する、圧電薄膜の厚み方向のバ
ルク波を利用したダイヤフラム型の圧電薄膜振動子に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、水晶の基板やＺｎＯ，ＡｌＮ等の
圧電材料からなる圧電薄膜の厚み方向のバルク波を利用
したＶＨＦ帯やＵＨＦ帯の圧電薄膜振動子が実用化され
つつある。
圧電材料からなる圧電薄膜の厚み方向のバルク波を利用
したＶＨＦ帯やＵＨＦ帯の圧電薄膜振動子が実用化され
つつある。
【０００３】従来、バルク波利用の振動子としては、た
とえば図３に示すようなバルク水晶振動子や図４に示す
圧電薄膜振動子が周知である。
とえば図３に示すようなバルク水晶振動子や図４に示す
圧電薄膜振動子が周知である。
【０００４】上記図３に示すバルク波水晶振動子１は、
水晶の基板２の対向する主面にそれぞれ振動電極３，４
を形成し、これら振動電極３，４からそれぞれ引出電極
３ａ，４ａを引き出した構成を有する。上記バルク波水
晶振動子１は、真空容器（図示せず。）内に封止されて
真空中で動作する。
水晶の基板２の対向する主面にそれぞれ振動電極３，４
を形成し、これら振動電極３，４からそれぞれ引出電極
３ａ，４ａを引き出した構成を有する。上記バルク波水
晶振動子１は、真空容器（図示せず。）内に封止されて
真空中で動作する。
【０００５】一方、図４に示す圧電薄膜振動子５は、シ
リコンやサファイヤ等の単結晶基板６の一つの主面の上
にＳｉＯ２膜７を形成し、上記単結晶基板６のいま一つ
の主面側から上記ＳｉＯ２膜７まで達する凹部８を形成
する一方、上記ＳｉＯ２膜７の上に電極９、ＺｎＯやＡ
ｌＮ等の圧電薄膜１０、電極１１を順次、形成した構成
を有する。
リコンやサファイヤ等の単結晶基板６の一つの主面の上
にＳｉＯ２膜７を形成し、上記単結晶基板６のいま一つ
の主面側から上記ＳｉＯ２膜７まで達する凹部８を形成
する一方、上記ＳｉＯ２膜７の上に電極９、ＺｎＯやＡ
ｌＮ等の圧電薄膜１０、電極１１を順次、形成した構成
を有する。
【０００６】バルク波利用の圧電振動子としては、上記
した圧電薄膜振動子のほかに、恒弾性金属材料を用いた
音叉型や音片型等のものも周知である。
した圧電薄膜振動子のほかに、恒弾性金属材料を用いた
音叉型や音片型等のものも周知である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図３の
バルク波水晶振動子１では、水晶の基板２の厚み方向の
振動を利用しているので、水晶の基板２の厚みにより取
り扱うことができる信号の周波数が決まる。したがって
、取り扱う信号の周波数が上がるにれて水晶の基板２の
厚さを薄くしていく必要がある。しかし、機械的強度の
確保等の関係で、水晶２の厚さを薄くするには限界があ
る。このため、取り扱うことができる信号の周波数は比
較的低く、１００メガヘルツが限界である。
バルク波水晶振動子１では、水晶の基板２の厚み方向の
振動を利用しているので、水晶の基板２の厚みにより取
り扱うことができる信号の周波数が決まる。したがって
、取り扱う信号の周波数が上がるにれて水晶の基板２の
厚さを薄くしていく必要がある。しかし、機械的強度の
確保等の関係で、水晶２の厚さを薄くするには限界があ
る。このため、取り扱うことができる信号の周波数は比
較的低く、１００メガヘルツが限界である。
【０００８】一方、図４の圧電薄膜振動子５は、振動部
分を構成するＳｉＯ２膜７と結晶基板６との組合せ、及
びその厚みによって周波数−温度係数が決まってしまい
、周波数−温度係数が所望の値のものを得ることは困難
であった。また単結晶基板６のコストが高いといった問
題もあった。
分を構成するＳｉＯ２膜７と結晶基板６との組合せ、及
びその厚みによって周波数−温度係数が決まってしまい
、周波数−温度係数が所望の値のものを得ることは困難
であった。また単結晶基板６のコストが高いといった問
題もあった。
【０００９】また、恒弾性金属材料を用いた音叉型や音
片型等のものは、比較的低い周波数領域の信号を対象と
するもので、メガヘルツ帯の周波数領域では使用が困難
であるという問題があった。
片型等のものは、比較的低い周波数領域の信号を対象と
するもので、メガヘルツ帯の周波数領域では使用が困難
であるという問題があった。
【００１０】本発明の目的は、周波数−温度特性を所望
の値に設定することが容易で温度特性にすぐれ、しかも
真空封止が不要でコストの低い圧電薄膜振動子を提供す
ることである。
の値に設定することが容易で温度特性にすぐれ、しかも
真空封止が不要でコストの低い圧電薄膜振動子を提供す
ることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、基
板の一つの主面上に形成された圧電薄膜を有し、この圧
電薄膜が厚み振動を行なう圧電薄膜振動子であって、上
記基板が恒弾性金属材料からなることを特徴としている
。
板の一つの主面上に形成された圧電薄膜を有し、この圧
電薄膜が厚み振動を行なう圧電薄膜振動子であって、上
記基板が恒弾性金属材料からなることを特徴としている
。
【００１２】
【作用】上記基板は、恒弾性金属材料からなるものであ
り、温度変化に対して弾性係数はほとんど変化せず、恒
弾性金属材料によって決まった値を有している。また、
焼鈍によって自由に温度特性がかえられる。したがって
、恒弾性金属材料、及びその焼鈍温度、厚みを選択する
ことにより、周波数−温度特性を所望の特性に設定でき
る。
り、温度変化に対して弾性係数はほとんど変化せず、恒
弾性金属材料によって決まった値を有している。また、
焼鈍によって自由に温度特性がかえられる。したがって
、恒弾性金属材料、及びその焼鈍温度、厚みを選択する
ことにより、周波数−温度特性を所望の特性に設定でき
る。
【００１３】
【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
を説明する。
を説明する。
【００１４】本発明に係る圧電薄膜振動子の一実施例の
縦断面を図１に、また、その平面を図２に示す。
縦断面を図１に、また、その平面を図２に示す。
【００１５】圧電薄膜振動子２１は、圧電薄膜２２を支
持する基板２３として、温度に対して一定の弾性係数を
有するエリンバ等の恒弾性金属材料を使用したものであ
る。
持する基板２３として、温度に対して一定の弾性係数を
有するエリンバ等の恒弾性金属材料を使用したものであ
る。
【００１６】上記基板２３の一つの主面の上には、一定
の領域に広がって設定される振動領域を除いて、ＳｉＯ
２等の絶縁層２４が形成されている。そして、上記一定
の領域にＺｎＯ等の圧電材料からなる圧電薄膜２２が形
成される。上記圧電薄膜２２の上には、圧電薄膜振動子
２１の上部電極２５が形成され、この上部電極２５から
引出電極部２６が引き出されて、上記絶縁層２４の上に
形成された端子電極２７に接続される。また、上記基板
２３は圧電薄膜２２の下部電極を構成しており、この下
部電極としての基板２３から上記絶縁層２４の上にかけ
て、いま一つの端子電極２８が形成されている。
の領域に広がって設定される振動領域を除いて、ＳｉＯ
２等の絶縁層２４が形成されている。そして、上記一定
の領域にＺｎＯ等の圧電材料からなる圧電薄膜２２が形
成される。上記圧電薄膜２２の上には、圧電薄膜振動子
２１の上部電極２５が形成され、この上部電極２５から
引出電極部２６が引き出されて、上記絶縁層２４の上に
形成された端子電極２７に接続される。また、上記基板
２３は圧電薄膜２２の下部電極を構成しており、この下
部電極としての基板２３から上記絶縁層２４の上にかけ
て、いま一つの端子電極２８が形成されている。
【００１７】上記基板２３は、そのいま一つの主面に、
上記圧電薄膜２２に向かってくぼむ凹部２９を、エッチ
ング技術もしくは機械加工により形成し、上記圧電薄膜
２２の振動領域で基板の厚みを薄くしている。
上記圧電薄膜２２に向かってくぼむ凹部２９を、エッチ
ング技術もしくは機械加工により形成し、上記圧電薄膜
２２の振動領域で基板の厚みを薄くしている。
【００１８】このような構成であれば、エリンバのよう
な恒弾性金属材料からなる基板２３は、その弾性係数が
温度にほとんど影響を受けない。したがって、基板２３
の材料として所望の弾性係数を有する材料を選択し焼鈍
することにより、圧電薄膜振動子２１の製造過程で周波
数−温度特性を調整することができる。そして、上記基
板２３の振動領域の厚みを変化させると、周波数も変化
する。これにより、周波数の調整が自由に行なえる。
な恒弾性金属材料からなる基板２３は、その弾性係数が
温度にほとんど影響を受けない。したがって、基板２３
の材料として所望の弾性係数を有する材料を選択し焼鈍
することにより、圧電薄膜振動子２１の製造過程で周波
数−温度特性を調整することができる。そして、上記基
板２３の振動領域の厚みを変化させると、周波数も変化
する。これにより、周波数の調整が自由に行なえる。
【００１９】上記実施例において、基板２３として肉厚
が薄いものを使用すれば、エッチングや機械加工により
、凹部２９を形成する必要はなくなる。この場合は、基
板２３の厚みを選択することにより、周波数を設定する
ことができる。また、端子電極２８は、必須のものでは
なく、基板２３そのものを端子電極２８として利用する
こともできる。
が薄いものを使用すれば、エッチングや機械加工により
、凹部２９を形成する必要はなくなる。この場合は、基
板２３の厚みを選択することにより、周波数を設定する
ことができる。また、端子電極２８は、必須のものでは
なく、基板２３そのものを端子電極２８として利用する
こともできる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、エリンバのような恒弾
性金属材料を基板として用いているので、その材料を選
択することにより製造過程で周波数−温度特性が所望の
ものを得ることができ、これにより、幅広い周波数範囲
で零温度係数に近い振動子を得ることができる。また、
圧電薄膜振動子の基板として恒弾性金属材料を使用する
ことにより、基板をエッチングする等の手法で、周波数
調整が容易に行なえ、また、大気中でも安定して発振す
るコストの低い圧電薄振動子を得ることができる。
性金属材料を基板として用いているので、その材料を選
択することにより製造過程で周波数−温度特性が所望の
ものを得ることができ、これにより、幅広い周波数範囲
で零温度係数に近い振動子を得ることができる。また、
圧電薄膜振動子の基板として恒弾性金属材料を使用する
ことにより、基板をエッチングする等の手法で、周波数
調整が容易に行なえ、また、大気中でも安定して発振す
るコストの低い圧電薄振動子を得ることができる。
【図１】本発明に係る圧電薄膜振動子の一実施例の縦断
面図である。
面図である。
【図２】図１の圧電薄膜振動子の平面図である。
【図３】従来の圧電振動子の縦断面図である。
【図４】従来の圧電薄膜振動子の縦断面図である。
２１ 圧電薄膜振動子
２２ 圧電薄膜
２３ 基板
２４ 絶縁層
２５ 上部電極
２６ 引出電極部
２７ 端子電極
２８ 端子電極
２９ 凹部
Claims (1)
- 【請求項１】 基板の一つの主面上に形成された圧電
薄膜を有し、この圧電薄膜が厚み振動を行なう圧電薄膜
振動子であって、上記基板が恒弾性金属材料からなるこ
とを特徴とする圧電薄膜振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3002572A JPH04241505A (ja) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | 圧電薄膜振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3002572A JPH04241505A (ja) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | 圧電薄膜振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04241505A true JPH04241505A (ja) | 1992-08-28 |
Family
ID=11533088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3002572A Pending JPH04241505A (ja) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | 圧電薄膜振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04241505A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7225670B2 (en) | 2000-05-18 | 2007-06-05 | Seiko Epson Corporation | Mounting structure, module, and liquid container |
| US7251996B2 (en) | 1999-05-20 | 2007-08-07 | Seiko Epson Corporation | Liquid detecting piezoelectric device, liquid container and mounting module member |
| JP2012060259A (ja) * | 2010-09-06 | 2012-03-22 | Fujitsu Ltd | 振動子の作製方法、振動子および発振器 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS61220510A (ja) * | 1985-03-26 | 1986-09-30 | Murata Mfg Co Ltd | 薄膜圧電振動子 |
| JPS6288408A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電振動子およびその製造方法 |
| JPS62167599A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-23 | 株式会社東芝 | ドラム式乾燥機 |
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| JP3114796B2 (ja) * | 1995-09-11 | 2000-12-04 | 松下電器産業株式会社 | 可変長符号化装置及び方法 |
-
1991
- 1991-01-14 JP JP3002572A patent/JPH04241505A/ja active Pending
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