JP2000307376A - 水晶振動子 - Google Patents
水晶振動子Info
- Publication number
- JP2000307376A JP2000307376A JP14536699A JP14536699A JP2000307376A JP 2000307376 A JP2000307376 A JP 2000307376A JP 14536699 A JP14536699 A JP 14536699A JP 14536699 A JP14536699 A JP 14536699A JP 2000307376 A JP2000307376 A JP 2000307376A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quartz
- crystal
- plate
- thickness
- diaphragm structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
- H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
- H03H9/174—Membranes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 高周波帯で使用される複合ダイヤフラ
ム構造により、優れた水晶の三次曲線の周波数温度特性
パターンを保ちながら、基本波振動として数百ＭＨｚで
動作する水晶振動子を実現する。 【解決手段】 中心部に貫通穴２ｍｍφが設けられた
水晶板１０１（厚さ１６０μｍ，外形寸法５ｍｍψ）
に、高周波基本振動を実現するダイアフラム構造となる
平板状水晶板１０２（厚さ８０μｍ，外形寸法５ｍｍ
ψ）を接合層１０７，１０８により接合する。各々の接
合面に蒸着スパッター等の手段により、水晶面上に予め
Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ等で金属層を形成し、更にＡ
ｕ，Ｐｔ層も形成しておく。このように複合ダイヤフラ
ム構造を実現し、このダイヤフラム部に厚み振動を励振
する電極１０３，１０４を形成し、さらに引出し電極１
０５，１０６のパターン電極も形成された水晶振動子を
実現する。
ム構造により、優れた水晶の三次曲線の周波数温度特性
パターンを保ちながら、基本波振動として数百ＭＨｚで
動作する水晶振動子を実現する。 【解決手段】 中心部に貫通穴２ｍｍφが設けられた
水晶板１０１（厚さ１６０μｍ，外形寸法５ｍｍψ）
に、高周波基本振動を実現するダイアフラム構造となる
平板状水晶板１０２（厚さ８０μｍ，外形寸法５ｍｍ
ψ）を接合層１０７，１０８により接合する。各々の接
合面に蒸着スパッター等の手段により、水晶面上に予め
Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ等で金属層を形成し、更にＡ
ｕ，Ｐｔ層も形成しておく。このように複合ダイヤフラ
ム構造を実現し、このダイヤフラム部に厚み振動を励振
する電極１０３，１０４を形成し、さらに引出し電極１
０５，１０６のパターン電極も形成された水晶振動子を
実現する。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は厚み振動を利用した水晶振
動子の水晶板自体の構造に関し、特に高周波帯で使用さ
れる複合ダイヤフラム構造の水晶振動子に関し、優れた
水晶の三次曲線の周波数温度特性パターンを保ちながら
基本波振動として数百ＭＨｚで動作する水晶振動子を提
供する。
動子の水晶板自体の構造に関し、特に高周波帯で使用さ
れる複合ダイヤフラム構造の水晶振動子に関し、優れた
水晶の三次曲線の周波数温度特性パターンを保ちながら
基本波振動として数百ＭＨｚで動作する水晶振動子を提
供する。
【０００２】
【従来の技術】近年、移動体通信分野における大容量、
高周波化の流れにしたがって、使用される圧電材料を使
ったエレクトロメカニカル機能部品である水晶振動子や
ＳＡＷフィルタを始めとする各種フィルタは、高周波化
対応せざるを得なくなってきている。１０ＭＨｚ〜１０
０ＭＨｚ帯は水晶のバルク波振動を利用した水晶振動子
や水晶フィルタ、１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ帯は弾性表面
波振動を利用したＳＡＷフィルタ等が数多く使用されて
いる。しかしながら、各種通信機器部品の超小型化、高
安定化に対しては、水晶板の固有振動を利用したバルク
波のバルク波水晶デバイスの方が表面波デバイスである
ＳＡＷデバイスに比較しても実現できるデバイスのＱや
周波数安定度は、根源的に優れた特性をしていることは
自明のことである。しかしながら、水晶のバルク波で実
現できる周波数は水晶板の厚みの逆数に関係にあること
から高周波化の為には水晶板の厚みを薄くする必要があ
る。取り扱いも含めて水晶板の機械加工による両面研磨
での薄板化は３０μｍが実用的限界であり、基本波動作
周波数としては５５ＭＨｚにとどまっている。高周波の
バルク波水晶デバイスが要求される場合は、容量比によ
る実現できるデバイス特性の制限はあるものの三倍波、
五倍波、七倍波等の高調波振動を利用し実現されてい
る。このようなことから、結晶欠陥の無いスイプト水晶
を使って水晶の一部を化学的・物理的に薄くする、いわ
ゆるメサ加工を行い基本波で動作するバルク波水晶デバ
イスの技術開発が進められている。
高周波化の流れにしたがって、使用される圧電材料を使
ったエレクトロメカニカル機能部品である水晶振動子や
ＳＡＷフィルタを始めとする各種フィルタは、高周波化
対応せざるを得なくなってきている。１０ＭＨｚ〜１０
０ＭＨｚ帯は水晶のバルク波振動を利用した水晶振動子
や水晶フィルタ、１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ帯は弾性表面
波振動を利用したＳＡＷフィルタ等が数多く使用されて
いる。しかしながら、各種通信機器部品の超小型化、高
安定化に対しては、水晶板の固有振動を利用したバルク
波のバルク波水晶デバイスの方が表面波デバイスである
ＳＡＷデバイスに比較しても実現できるデバイスのＱや
周波数安定度は、根源的に優れた特性をしていることは
自明のことである。しかしながら、水晶のバルク波で実
現できる周波数は水晶板の厚みの逆数に関係にあること
から高周波化の為には水晶板の厚みを薄くする必要があ
る。取り扱いも含めて水晶板の機械加工による両面研磨
での薄板化は３０μｍが実用的限界であり、基本波動作
周波数としては５５ＭＨｚにとどまっている。高周波の
バルク波水晶デバイスが要求される場合は、容量比によ
る実現できるデバイス特性の制限はあるものの三倍波、
五倍波、七倍波等の高調波振動を利用し実現されてい
る。このようなことから、結晶欠陥の無いスイプト水晶
を使って水晶の一部を化学的・物理的に薄くする、いわ
ゆるメサ加工を行い基本波で動作するバルク波水晶デバ
イスの技術開発が進められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】水晶のメサ加工によ
り、所望とするバルク波水晶デバイスの高周波化はダイ
ヤフラム構造で実現できる。イオンミーリング法は真空
中でプラズマにより水晶表面を物理的にメサ加工をおこ
なう方法である。最近注目を集めている化学的エッチン
グ法により水晶のメサ加工をおこなう方法が検討されて
いる。加工材料である水晶が異方性材料であることか
ら、エッチング液の温度管理や液の撹拌等の精密なコン
トロールが問題となり、再現性や生産性の点から、実験
室レベルもしくは少量生産規模にとどまっている。量産
化が最大の課題ではあるが、これらメサ構造の実現方法
に本質的な問題が内在していることも事実である。
り、所望とするバルク波水晶デバイスの高周波化はダイ
ヤフラム構造で実現できる。イオンミーリング法は真空
中でプラズマにより水晶表面を物理的にメサ加工をおこ
なう方法である。最近注目を集めている化学的エッチン
グ法により水晶のメサ加工をおこなう方法が検討されて
いる。加工材料である水晶が異方性材料であることか
ら、エッチング液の温度管理や液の撹拌等の精密なコン
トロールが問題となり、再現性や生産性の点から、実験
室レベルもしくは少量生産規模にとどまっている。量産
化が最大の課題ではあるが、これらメサ構造の実現方法
に本質的な問題が内在していることも事実である。
【０００４】
【問題を解決するための手段】本発明の水晶振動子は、
複合ダイヤフラム構造を採用している。母材である水晶
板に、薄板化する平板水晶を接合する。接合方法として
は、光学接合が最適ではあるが、接合する二つの水晶面
を鏡面研磨しなければならないこよと、水分の浸入を抑
えるために両端面を防水加工する必要があり、工業的レ
ベルでは、否定的である。そこで、母材である水晶に
は、貫通穴あるいは接合面の一部に凹部が設けられてい
る。接合方法としては種々の方法があり、この中でも母
材である水晶を鏡面にし、接合面である対向する平板状
水晶面を鏡面研磨して原子間レベルでの９００℃以上の
高温での熱接合が考えられる。しかしながら、キュリー
温度以上の熱を水晶に直接加えると相転移が起こり圧電
性が消失することから、接合層に金属薄膜を介しての接
合方法を選択せざるを得ない。接合する水晶の両面とも
平面の場合、接合時に張り合わさった二枚の水晶板に加
えられる圧力にアンバランスが起こったりすると、接合
時に溶融した接合金属薄膜が両端からの流出量が異なっ
たり不均一に接合される場合が予測される。実際、テー
パ状に接合する恐れがあることが、実験でわかった。そ
こで、母材となる水晶板の接合表面を溝加工し、接合相
手の平板状水晶板とを金属薄膜を介して、真空中での加
圧・加熱または超音波接合等で複合ダイヤフラム構造の
水晶を作製した。接合時に母材に溝加工が施されている
ことから、接合面で溶融した金属薄膜のかなりの量がこ
の溝に流れ込むことから、少ない接合層で、より光学接
着に近い形で接合層を介して二枚の水晶板の一体化が実
現できる。一体化したこの複合水晶板を従来の両面研磨
法で研磨することで、構造上平板状水晶と母材である水
晶の厚みの差を大きくすることで、いくらでも薄くでき
る。基本的には平板状水晶が無くなる接合層まで、水晶
をメサ加工できる。
複合ダイヤフラム構造を採用している。母材である水晶
板に、薄板化する平板水晶を接合する。接合方法として
は、光学接合が最適ではあるが、接合する二つの水晶面
を鏡面研磨しなければならないこよと、水分の浸入を抑
えるために両端面を防水加工する必要があり、工業的レ
ベルでは、否定的である。そこで、母材である水晶に
は、貫通穴あるいは接合面の一部に凹部が設けられてい
る。接合方法としては種々の方法があり、この中でも母
材である水晶を鏡面にし、接合面である対向する平板状
水晶面を鏡面研磨して原子間レベルでの９００℃以上の
高温での熱接合が考えられる。しかしながら、キュリー
温度以上の熱を水晶に直接加えると相転移が起こり圧電
性が消失することから、接合層に金属薄膜を介しての接
合方法を選択せざるを得ない。接合する水晶の両面とも
平面の場合、接合時に張り合わさった二枚の水晶板に加
えられる圧力にアンバランスが起こったりすると、接合
時に溶融した接合金属薄膜が両端からの流出量が異なっ
たり不均一に接合される場合が予測される。実際、テー
パ状に接合する恐れがあることが、実験でわかった。そ
こで、母材となる水晶板の接合表面を溝加工し、接合相
手の平板状水晶板とを金属薄膜を介して、真空中での加
圧・加熱または超音波接合等で複合ダイヤフラム構造の
水晶を作製した。接合時に母材に溝加工が施されている
ことから、接合面で溶融した金属薄膜のかなりの量がこ
の溝に流れ込むことから、少ない接合層で、より光学接
着に近い形で接合層を介して二枚の水晶板の一体化が実
現できる。一体化したこの複合水晶板を従来の両面研磨
法で研磨することで、構造上平板状水晶と母材である水
晶の厚みの差を大きくすることで、いくらでも薄くでき
る。基本的には平板状水晶が無くなる接合層まで、水晶
をメサ加工できる。
【０００５】本発明の水晶振動子は、接合表面が溝加工
され、かつ貫通穴または凹部が設けられた母材である水
晶板と平板状水晶板とが金属薄膜を介して接合されてな
る複合ダイヤフラム構造で、水晶振動子を構成する平板
状水晶板の上下面には厚み振動を励振する電極が形成さ
れてなることを特徴とした水晶振動子である。本発明の
水晶振動子は、母材となる水晶板の厚みには本質的な制
限がなく、またダイアフラム構造の水晶板の厚みにも制
限が無いことが最大の特徴である。
され、かつ貫通穴または凹部が設けられた母材である水
晶板と平板状水晶板とが金属薄膜を介して接合されてな
る複合ダイヤフラム構造で、水晶振動子を構成する平板
状水晶板の上下面には厚み振動を励振する電極が形成さ
れてなることを特徴とした水晶振動子である。本発明の
水晶振動子は、母材となる水晶板の厚みには本質的な制
限がなく、またダイアフラム構造の水晶板の厚みにも制
限が無いことが最大の特徴である。
【０００６】本発明の水晶振動子は基本波動作周波数が
５０ＭＨｚ以上の水晶振動子を対象にし、例えば５ｍｍ
φの水晶板で物理的厚みを８０μｍ（２０ＭＨｚの水晶
に相当）に選べば、実装面における製造工程の歩留まり
向上にも大きく寄与できる。特に、母材である水晶板の
厚みを適切に選ぶことにより、水晶板の物理的厚みを８
０μｍに保持したままで、１００ＭＨｚ（ダイアフラム
部の厚み１６．７μｍ）で動作する水晶振動子を実現す
ることは、製造上極めて容易である。より高い周波数で
は振動領域として必要なダイアフラム面積を小さくでき
ることから、外形形状を小型化することで衝撃や振動等
の外的環境に対しても耐環境性に優れた水晶振動子が得
られることになる。
５０ＭＨｚ以上の水晶振動子を対象にし、例えば５ｍｍ
φの水晶板で物理的厚みを８０μｍ（２０ＭＨｚの水晶
に相当）に選べば、実装面における製造工程の歩留まり
向上にも大きく寄与できる。特に、母材である水晶板の
厚みを適切に選ぶことにより、水晶板の物理的厚みを８
０μｍに保持したままで、１００ＭＨｚ（ダイアフラム
部の厚み１６．７μｍ）で動作する水晶振動子を実現す
ることは、製造上極めて容易である。より高い周波数で
は振動領域として必要なダイアフラム面積を小さくでき
ることから、外形形状を小型化することで衝撃や振動等
の外的環境に対しても耐環境性に優れた水晶振動子が得
られることになる。
【０００７】本発明の複合ダイアフラム構造の水晶振動
子は、厚み振動を利用したＡＴカット水晶振動子が有す
る三次曲線の周波数温度特性パターンを５０ＭＨｚから
数百ＭＨｚ以上の広い周波数範囲に渡って実現できるこ
とである。製造方法に関しても、外形形状を５ｍｍφ等
の円形形状に選ぶことで、平行度の良い研磨法としてこ
れまで確立されてきた両面研磨による研磨法がそのまま
適用できることから、量産効果も期待でき、従来のメサ
構造の問題点として指摘されてきたテーパ状に加工され
たときのカットアングルのづれに起因する温度特性のバ
ラツキを小さく抑えた優れた水晶振動子が実現可能なこ
とである。また母材とダイアフラム構造部の材質が同じ
水晶としていることから熱による歪や加工時の残留応力
の影響が少ないことも大きな特徴である。
子は、厚み振動を利用したＡＴカット水晶振動子が有す
る三次曲線の周波数温度特性パターンを５０ＭＨｚから
数百ＭＨｚ以上の広い周波数範囲に渡って実現できるこ
とである。製造方法に関しても、外形形状を５ｍｍφ等
の円形形状に選ぶことで、平行度の良い研磨法としてこ
れまで確立されてきた両面研磨による研磨法がそのまま
適用できることから、量産効果も期待でき、従来のメサ
構造の問題点として指摘されてきたテーパ状に加工され
たときのカットアングルのづれに起因する温度特性のバ
ラツキを小さく抑えた優れた水晶振動子が実現可能なこ
とである。また母材とダイアフラム構造部の材質が同じ
水晶としていることから熱による歪や加工時の残留応力
の影響が少ないことも大きな特徴である。
【０００８】
【０００９】次に本発明を図面を参照にして説明する。
図１は、本発明の水晶振動子の断面図である。超音波加
工または化学エッチング等の加工手段で中心部に貫通穴
２ｍｍφが設けられた母材となる水晶板１０１（厚さ１
６０μｍ，外形寸法５ｍｍφ）に、高周波基本振動を実
現するダイアフラム構造となる平板状水晶板１０２（厚
さ８０μｍ，外形寸法５ｍｍφ）に厚み振動を励振する
電極１０３，１０４が上下に形成されおのおの引出し電
極１０５，１０６がパターンで電気的に接続されてい
る。１０７，１０８は母材である水晶板１０１と平板状
水晶板１０２を一体化接合している接合層である。１０
９，１１０は母材表面に形成された深さ１μｍ幅０．１
ｍｍの加工溝で０．５ｍｍピッチでクロスに形成されて
いる。なお、溝は接合部の中心部にリング状に形成して
もよい。接合層は、まず水晶板１０１と平板状水晶板１
０２の各々の接合面に蒸着スパッター等の手段でレイア
メタル（Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ）を水晶上に形成し、
その上にＡｕやＰｕを形成する。なお、レイアメタルと
Ａｕとの間に、拡散防止用金属Ｐａを挟んで三層構造で
もよい。実験では、ＮｉＣｒ １００ÅにＡｕ １５０
０〜３０００Å蒸着して二層構造とした。真空中で蒸着
された水晶板１０１と平板状水晶板１０２面の間にＩｎ
金属箔を挟んで冶具により固定し、熱接合を行なう。接
合方法として、超音波接合でもよい。また、接合用金属
箔としてノンフラックスの半田を使用しても目的は遂げ
られる。接合層の厚みを出来るだけ光学接着に近い形で
薄くする必要がある。あくまでも平板状水晶板と母材で
ある水晶板の平行度の実現に注意すればよい。接合によ
る一体化処理後、両面研磨法で所望の薄さまで両面研磨
後、上下に電極１０３，１０４を形成後、引出し電極１
０５，１０６をパターン形成し水晶振動子を製作する。
図１は、本発明の水晶振動子の断面図である。超音波加
工または化学エッチング等の加工手段で中心部に貫通穴
２ｍｍφが設けられた母材となる水晶板１０１（厚さ１
６０μｍ，外形寸法５ｍｍφ）に、高周波基本振動を実
現するダイアフラム構造となる平板状水晶板１０２（厚
さ８０μｍ，外形寸法５ｍｍφ）に厚み振動を励振する
電極１０３，１０４が上下に形成されおのおの引出し電
極１０５，１０６がパターンで電気的に接続されてい
る。１０７，１０８は母材である水晶板１０１と平板状
水晶板１０２を一体化接合している接合層である。１０
９，１１０は母材表面に形成された深さ１μｍ幅０．１
ｍｍの加工溝で０．５ｍｍピッチでクロスに形成されて
いる。なお、溝は接合部の中心部にリング状に形成して
もよい。接合層は、まず水晶板１０１と平板状水晶板１
０２の各々の接合面に蒸着スパッター等の手段でレイア
メタル（Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ）を水晶上に形成し、
その上にＡｕやＰｕを形成する。なお、レイアメタルと
Ａｕとの間に、拡散防止用金属Ｐａを挟んで三層構造で
もよい。実験では、ＮｉＣｒ １００ÅにＡｕ １５０
０〜３０００Å蒸着して二層構造とした。真空中で蒸着
された水晶板１０１と平板状水晶板１０２面の間にＩｎ
金属箔を挟んで冶具により固定し、熱接合を行なう。接
合方法として、超音波接合でもよい。また、接合用金属
箔としてノンフラックスの半田を使用しても目的は遂げ
られる。接合層の厚みを出来るだけ光学接着に近い形で
薄くする必要がある。あくまでも平板状水晶板と母材で
ある水晶板の平行度の実現に注意すればよい。接合によ
る一体化処理後、両面研磨法で所望の薄さまで両面研磨
後、上下に電極１０３，１０４を形成後、引出し電極１
０５，１０６をパターン形成し水晶振動子を製作する。
【００１０】次に本発明の水晶振動子を実現するための
研磨法について述べる。本発明を適用した複合ダイアフ
ラム構造の水晶板の接合強度は条件にもよるが最大で４
０Ｋｇ／ｃｍが得られる。５ｍｍψの円形水晶板で０．
１μｍのテーパが発生したと仮定すると、カットアング
ルのづれは約４秒となる。従来の両面研磨法で、貫通穴
に充填材（例えばエレクトロンワックス）を充填し、所
望の研磨をおこなえば、ダイアフラム構造のメサ加工が
実現できる。２Ｂまたは４Ｂの４ウエーの両面研磨機の
加工圧力は５Ｋｇ／ｃｍ２程度であることから、本発明
の水晶振動子は従来の両面研磨法で強度的にも十分耐え
られることから、母材１０１とダイアフラム部の水晶板
１０２を各々６０μｍまで研磨することで、１００μｍ
の母材１０１と２０μｍの平板１０２となり、基本波８
３．５ＭＨｚで動作する水晶板が得られる。電極前に充
填材を溶剤で除去する。
研磨法について述べる。本発明を適用した複合ダイアフ
ラム構造の水晶板の接合強度は条件にもよるが最大で４
０Ｋｇ／ｃｍが得られる。５ｍｍψの円形水晶板で０．
１μｍのテーパが発生したと仮定すると、カットアング
ルのづれは約４秒となる。従来の両面研磨法で、貫通穴
に充填材（例えばエレクトロンワックス）を充填し、所
望の研磨をおこなえば、ダイアフラム構造のメサ加工が
実現できる。２Ｂまたは４Ｂの４ウエーの両面研磨機の
加工圧力は５Ｋｇ／ｃｍ２程度であることから、本発明
の水晶振動子は従来の両面研磨法で強度的にも十分耐え
られることから、母材１０１とダイアフラム部の水晶板
１０２を各々６０μｍまで研磨することで、１００μｍ
の母材１０１と２０μｍの平板１０２となり、基本波８
３．５ＭＨｚで動作する水晶板が得られる。電極前に充
填材を溶剤で除去する。
【００１１】本発明の水晶振動子は基本波動作周波数が
５０ＭＨｚ以上の水晶振動子を対象にし、特に、母材で
ある水晶板を５ｍｍψにし物理的厚みを１６０μｍ（１
０ＭＨｚの水晶に相当）、平板水晶板を９０μｍ（１
８．６ＭＨｚの水晶に相当）に選べば、複合水晶板の物
理的厚みを９０μｍまで研磨すれば、ダイアフラム部の
厚み１０μｍとなり１６７ＭＨｚで動作する水晶振動子
も可能である。
５０ＭＨｚ以上の水晶振動子を対象にし、特に、母材で
ある水晶板を５ｍｍψにし物理的厚みを１６０μｍ（１
０ＭＨｚの水晶に相当）、平板水晶板を９０μｍ（１
８．６ＭＨｚの水晶に相当）に選べば、複合水晶板の物
理的厚みを９０μｍまで研磨すれば、ダイアフラム部の
厚み１０μｍとなり１６７ＭＨｚで動作する水晶振動子
も可能である。
【００１２】
【発明の効果】以上のとうり、本発明の水晶振動子は、
これまでのメサ加工ブランクの製造法を踏襲しながら、
貼り合わせ構造で、所望とする基本波振動を実現する厚
みを確保しながら、そのまま次工程の水晶振動子製造工
程に使用することで、水晶厚み振動を利用したＡＴカッ
ト水晶振動子が有する三次曲線の周波数温度特性パター
ンを５０ＭＨｚから数百ＭＨｚ以上の広い周波数範囲に
渡って実現できることである。製造方法に関しても、外
形形状を５ｍｍψ等の円形形状に選ぶことで、平行度の
良い研磨法としてこれまで確立されてきた両面研磨によ
る研磨法がそのまま適用でき、量産効果も期待でき、従
来のメサ構造の問題点として指摘されてきたテーパ状に
加工されたときのカットアングルのづれに起因する温度
特性のバラツキを小さく抑えた優れた水晶振動子が実現
可能なことである。このように、本発明は研磨工程に接
合処理された薄膜付水晶板を貼り合わせることで、その
まま工業的に確立された両面研磨法が適用できることか
ら、その実用性は極めて高い。
これまでのメサ加工ブランクの製造法を踏襲しながら、
貼り合わせ構造で、所望とする基本波振動を実現する厚
みを確保しながら、そのまま次工程の水晶振動子製造工
程に使用することで、水晶厚み振動を利用したＡＴカッ
ト水晶振動子が有する三次曲線の周波数温度特性パター
ンを５０ＭＨｚから数百ＭＨｚ以上の広い周波数範囲に
渡って実現できることである。製造方法に関しても、外
形形状を５ｍｍψ等の円形形状に選ぶことで、平行度の
良い研磨法としてこれまで確立されてきた両面研磨によ
る研磨法がそのまま適用でき、量産効果も期待でき、従
来のメサ構造の問題点として指摘されてきたテーパ状に
加工されたときのカットアングルのづれに起因する温度
特性のバラツキを小さく抑えた優れた水晶振動子が実現
可能なことである。このように、本発明は研磨工程に接
合処理された薄膜付水晶板を貼り合わせることで、その
まま工業的に確立された両面研磨法が適用できることか
ら、その実用性は極めて高い。
【図１】本発明の水晶振動子の断面図である。
【図２】水晶振動子の構造の平面図である。
１０１ 母材（水晶板） １０２ 平板水晶板 １０３ 電極 １０４ 電極 １０５ 引出し電極 １０６ 引出し電極 １０７ 接合層 １０８ 接合層 １０９ 溝 １１０ 溝 ２０１ 母材（水晶板） ２０２ 平板水晶板 ２０３ 電極 ２０４ 引出し電極 ２０５ 引出し電極
Claims (2)
- 【請求項１】 接合表面が溝加工され、かつ貫通穴また
は凹部が設けられた母材である水晶板と平板状水晶板と
が金属薄膜を介して接合されてなる複合ダイヤフラム構
造の水晶振動子において、該水晶振動子を構成する平板
状水晶板の上下面には厚み振動を励振する電極が形成さ
れてなることを特徴とする水晶振動子 - 【請求項２】 母材となる水晶板の厚みが５０ミクロン
以上で、かつ平板状水晶板の厚みが３０ミクロン以下の
特許第１項請求範囲の水晶振動子
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14536699A JP2000307376A (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 水晶振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14536699A JP2000307376A (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 水晶振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000307376A true JP2000307376A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=15383561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14536699A Pending JP2000307376A (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 水晶振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000307376A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1306973A2 (en) | 2001-10-26 | 2003-05-02 | Fujitsu Limited | Thin-film piezoelectric resonator, band-pass filter and method of making thin-film piezoelectric resonator |
| WO2004001964A1 (ja) * | 2002-06-20 | 2003-12-31 | Ube Industries, Ltd. | 薄膜圧電共振器、薄膜圧電デバイスおよびその製造方法 |
| KR100473871B1 (ko) * | 2000-11-13 | 2005-03-08 | 주식회사 엠에스솔루션 | 박막 필터 |
| JP2007228340A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Ngk Insulators Ltd | 圧電薄膜デバイス |
-
1999
- 1999-04-16 JP JP14536699A patent/JP2000307376A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100473871B1 (ko) * | 2000-11-13 | 2005-03-08 | 주식회사 엠에스솔루션 | 박막 필터 |
| EP1306973A2 (en) | 2001-10-26 | 2003-05-02 | Fujitsu Limited | Thin-film piezoelectric resonator, band-pass filter and method of making thin-film piezoelectric resonator |
| EP1306973A3 (en) * | 2001-10-26 | 2006-06-07 | Fujitsu Limited | Thin-film piezoelectric resonator, band-pass filter and method of making thin-film piezoelectric resonator |
| KR100789302B1 (ko) * | 2001-10-26 | 2007-12-28 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 압전 박막 공진자, 필터, 및 압전 박막 공진자의 제조 방법 |
| WO2004001964A1 (ja) * | 2002-06-20 | 2003-12-31 | Ube Industries, Ltd. | 薄膜圧電共振器、薄膜圧電デバイスおよびその製造方法 |
| US7388318B2 (en) | 2002-06-20 | 2008-06-17 | Ube Industries, Ltd. | Thin film piezoelectric resonator, thin film piezoelectric device, and manufacturing method thereof |
| JP2007228340A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Ngk Insulators Ltd | 圧電薄膜デバイス |
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