共振器及共振器阵列的制作方法

专利名称：共振器及共振器阵列的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种共振器及共振器阵列。
背景技术：
近年，开发出一种利用半导体领域中的微细加工技术，将细微的机械构造与电子 电路形成一体的MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)技术，并正在研究对滤波器、 共振器的应用。其中，通过这种MEMS技术制造的微机械共振器适合用于远程无键登记系统 (remote keyless entry system)、波谱扩散通信等的RF无线。利用了通过这种MEMS技术 制造的微机械共振器的MEMS滤波器的一个例子已经被日本特开2006-41911号公报(专利 文献1)公开。在该文献记载的MEMS滤波器装置具备共振器。该共振器包含的振动部件 是正方形板状部件，且与基板表面平行，并且离开基板配置，并由与基板表面连结的圆柱支 承。通过给相对于共振器的各边隔开规定间隔相对而形成的固定电极施加交流电压，该振 动部件与固定电极之间产生静电力，共振器振动。此时，振动部件的各边的中心和角水平振 动。在共振器彼此由连结体连结的情况下，连结体传递纵向振动。另外，使用与半导体工艺亲和性高的硅工艺的RF-MEMS滤波器已经在桥村昭范等 的《使用扭转振动的RF-MEMS滤波器的开发》，信学技报，社团法人电子信息通信学会发行， IEICE Technical Report NW2005-185 (2006-3)(非专利文献1)中提出。在该文献中，介绍 了利用扭转振动模式的共振器对于兼顾小型化和高Q值化是有效的。专利文献1 日本特开2006-41911号公报非专利文献1 桥村昭范等，《使用扭转振动的RF-MEMS滤波器的开发》，信学技报， 社团法人电子信息通信学会发行，IEICE Technical ReportNW2005-185 (2006-3)—般地说，在利用弯曲模式(mode)或伸长模式的共振器的情况下，为了提高共振 频率，要求减小振动部件的全长或直径。在上述专利文献1公开的MEMS滤波器中，目标共 振频率变得越高，需要制作一边越短的振动部件。因此，越想要尽量提高共振频率，越需要 制作尽量细微的构造，由于细微加工技术存在限界，会出现制作变困难的问题。另外，在专 利文献1所示的共振器中，无法得到足够高的Q值。另外，在上述非专利文献1中，在由激光加热引起的膨胀的作用下，产生扭转振 动，但由于需要激光元件，所以装置变得大型化。另外，由于通过加热引起的膨胀产生振动， 所以动作不稳定。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种即使不极端缩小尺寸也能够容易提高共振频 率，可以提高Q值的共振器。为了达成上述目的，根据本发明的共振器包括基材、第一梁以及第二梁，所述第一 梁的一端固定在所述基材上，所述第一梁在中途部具有用于在垂直于长度方向的方向上施
4加直线往复运动的振动输入部位，所述第二梁从所述第一梁中不同于所述振动输入部位的 第一分支部位向一方侧分支，或者从所述第一梁中不同于所述振动输入部位的多个分支部 位分别向一方侧分支，所述第二梁用于基于所述直线往复运动来产生扭转振动。发明效果根据本发明，在一个部位或者多个振动输入部位，通过给第一梁施加垂直于第一 梁长度方向的方向上的直线往复运动，从而在第二梁上产生扭转振动。通过利用如此产生 的扭转振动作为共振器的振动，即便不极端缩小共振器的尺寸也能够容易提高共振频率。 另外，利用这种扭转振动的方式的共振器，可以做成Q值高的共振器。


图1是基于本发明的实施方式1的共振器的第一例的概念图；图2是基于本发明的实施方式1的共振器的第二例的概念图；图3是基于本发明的实施方式2的共振器的第一例的概念图；图4是基于本发明的实施方式2的共振器的第二例的概念图；图5是基于本发明的实施方式3的共振器的第一例的概念图；图6是基于本发明的实施方式3的共振器的第二例的概念图；图7是基于本发明的实施方式4的共振器的概念图；图8是基于本发明的实施方式5的共振器的第一例的概念图；图9是基于本发明的实施方式5的共振器的第二例的概念图；图10是基于本发明的实施方式6的共振器的第一例的概念图；图11是图10所示的共振器的侧视图；图12是基于本发明的实施方式6的共振器的第一例的概念图；图13是图12所示的共振器的侧视图；图14是基于本发明的实施方式7的共振器的立体图；图15是基于本发明的实施方式7的共振器振动的样子的第一说明图；图16是基于本发明的实施方式7的共振器振动的样子的第二说明图；图17是基于本发明的实施方式7的共振器振动的样子的第三说明图；图18是本实施方式的共振器的制造方法的第一工序的说明图；图19是本实施方式的共振器的制造方法的第二工序的说明图；图20是对应于图19的俯视图；图21是本实施方式的共振器的制造方法的第三工序的说明图；图22是本实施方式的共振器的制造方法的第四工序的说明图；图23是对应于图22的俯视图；图24是本实施方式的共振器的制造方法的第五工序的说明图；图25是对应于图24的俯视图；图26是本实施方式的共振器的制造方法的第六工序的说明图；图27是本实施方式的共振器的制造方法的第七工序的说明图；图28是对应于图27的俯视图；图29是本实施方式的共振器的制造方法的第八工序的说明图30是对应于图29的俯视图；图31是本实施方式的共振器的制造方法的第九工序的说明图；图32是本实施方式的共振器的制造方法的第十工序的说明图；图33是基于本发明的实施方式8的共振器阵列的立体图；图34是基于本发明的实施方式8的共振器阵列振动的样子的第一说明图；图35是基于本发明的实施方式8的共振器阵列振动的样子的第二说明图；图36是用于说明基于本发明的MEMS共振器的动作的图；图37是表示滤波器电路采用MEMS共振器的例子的电路图；图38是表示振荡电路采用MEMS共振器的例子的电路图；图39是基于本发明的实施方式9的共振器的第一例的概念图；图40是基于本发明的实施方式9的共振器的第二例的概念图；图41是基于本发明的实施方式10的共振器的概念图；图42是基于本发明的实施方式11的共振器的第一例的概念图；图43是基于本发明的实施方式11的共振器的第二例的概念图；图44是基于本发明的实施方式12的共振器的概念图；图45是对基于本发明的实施方式12的共振器进行的模拟中的第一施加样式 (pattern)的说明图；图46是对应于图45的电路图；图47是基于本发明的实施方式12的共振器振动的样子的第一说明图；图48是基于本发明的实施方式12的共振器振动的样子的第二说明图；图49是基于本发明的实施方式12的共振器振动的样子的第三说明图；图50是对基于本发明的实施方式12的共振器进行的模拟中的第二施加样式的说 明图；图51是对应于图50的电路图；图52是基于本发明的实施方式12的共振器振动的样子的第四说明图；图53是基于本发明的实施方式12的共振器振动的样子的第五说明图；图54是在基于本发明的实施方式12的共振器上设置开关的例子的说明图；图55是基于本发明的实施方式12的共振器的制造方法的第一工序的说明图；图56是基于本发明的实施方式12的共振器的制造方法的第二工序的说明图；图57是对应于图56的俯视图；图58是基于本发明的实施方式12的共振器的制造方法的第三工序的说明图；图59是基于本发明的实施方式12的共振器的制造方法的第四工序的说明图；图60是对应于图59的俯视图；图61是基于本发明的实施方式12的共振器的制造方法的第五工序的说明 0074]图62是对应于图61的俯视图；图63是基于本发明的实施方式12的共振器的制造方法的第六工序的说明图；图64是基于本发明的实施方式12的共振器的制造方法的第七工序的说明图；图65是对应于图64的俯视图；图66是基于本发明的实施方式12的共振器的制造方法的第八工序的说明图67是对应于图66的俯视图；图68是基于本发明的实施方式12的共振器的制造方法的第九工序的说明图；图69是基于本发明的实施方式12的共振器的制造方法的第十工序的说明图；图70是基于本发明的实施方式13的共振器阵列的立体图；图71是对应于图70的电路图；图72(a) (c)分别是与图70中XXXIVA-XXXIVA线相关的向视剖面图、与图70 中XXXIVB-XXXIVB线相关的向视剖面图以及与图70中XXXIVC-XXXIVC线相关的向视剖面 图；符号说明1-基材2-第一梁3、3a、3b、3c_振动输入部位4-第一分支部位4a、4b-分支部位5、5a、5b-第二梁6、6a、6b-第三梁7-第二分支部位8-第四梁9-第五梁10a、10b、lla、llb-突出部12-基板13、13a、13b、13c_ 电极14a、14b-固定连接部15、15a、15b、15c-焊盘(pad)16-配线81、81a、81b、81c-(表示被施加的直线往复振动的)箭头82、82a、82b、83a、83b_(表示产生的扭转振动的)箭头101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、 118-共振器152-对置电极154-扭转振动体162、164、166-电容器168、170、172_MEMS 共振器201-Si 层202^02层203-Si 层204-S0I晶片(々工八)205-Cr 膜206-Cr 膜图案
7
207-A1 膜208-A1 膜图案209-Si 层图案210-玻璃基板2Il-Cr 层212-Au 层
具体实施例方式(实施方式1)(结构)参考图1、图2，对基于本发明的实施方式1的共振器进行说明。如图1所示，作为 本实施方式的共振器第一例的共振器101具备基材1、第一梁2以及第二梁5，第一梁2的 一端固定在基材1上，第一梁2在中途部具有用于在垂直于长度方向的方向上施加直线往 复运动的振动输入部位3，第二梁5从第一梁2中不同于振动输入部位3的第一分支部位4 向一方侧分支，第二梁5用于基于所述直线往复运动来产生扭转振动。如图2所示，对于作为本实施方式的共振器第二例的共振器102，第一梁2的一端 固定在基材Ia上，另一端固定在基材Ib上。其他部分的结构与作为第一例的共振器101 相同。而且，在图1、图2中，表示的是简化的模型，基材l、la、lb都表示成壁那样的简化 形式，但并不是限定于这种形态。基材la、lb只要是相对于作为共振器的梁的振动作为固 定端起作用的构件即可，形状没有限定。基材Ia和基材Ib可以是同一部件的连续，也可以 是另外部件。此外，在图1、图2中虽然看上去是将第一梁2的长度以三等分的方式按等间 隔配置第一分支部位4和振动输入部位3，但是长度的比率不限定于此。第一分支部位4以 及振动输入部位3的位置可以适当设定。以下，在同样按照模型表示的各图中也同样。(作用、效果)在本实施方式的共振器101、102中，在振动输入部位3，如箭头81所示，通过将垂 直于第一梁2的长度方向的方向的直线往复运动施加给第一梁2，从而第一梁2横向振动。 在此所谓“横向振动”是指梁在垂直于梁的长度方向的方向上反复位移而振动。也就是说， 梁反复进行弯曲变形而振动。在以下称为“横向振动”的情况也表示相同意思。在第一梁2接受来自振动输入部位3的直线往复运动的输入而横向振动时，在第 二梁5上，一端被第一分支部位4限制于第一梁2，因此，第二梁5也随着第一梁2的横向振 动而位移，结果是，在第二梁5上产生箭头82所示那样的扭转振动。通过利用这样产生的扭转振动作为共振器的振动，即使不极端缩小共振器的尺寸 也能够容易提高共振频率。另外，利用这种扭转振动的方式的共振器可以做成Q值高的共 振器。在后详细说明将该共振器用于滤波器电路或发信器的情况。(实施方式2)(结构)参考图3、图4，对基于本发明的实施方式2的共振器进行说明。如图3所示，作为
8本实施方式的共振器的第一例的共振器103具备用于产生扭转振动的第三梁6，第三梁6从 第一分支部位4向与第二梁5相反方向一侧延伸。如图4所示，作为本实施方式的共振器的第二例的共振器104具备用于产生扭转 振动的第三梁6，第三梁6从第一梁2中既不同于振动输入部位3又不同于第一分支部位4 的第二分支部位7向与第二梁5相反的方向一侧延伸。而且，在图中，第二梁5和第三梁6虽然看上去长度相同，但不限于相同长度。(作用、效果)在本实施方式的共振器103、104中，在振动输入部位3，如箭头81所示，通过将垂 直于第一梁2的长度方向的方向的直线往复运动施加给第一梁2，从而第一梁2横向振动。 此时，第二梁5以及第三梁6都是一端被第一分支部位4或者第二分支部位7分别限制于 第一梁2，因此，第二梁5以及第三梁6也随着第一梁2的横向振动而位移，结果是，在第二 梁5以及第三梁6上分别产生箭头82、83所示那样的扭转振动。对于该扭转振动的利用，与在实施方式1中说明的相同。(实施方式3)(结构)参考图5、图6，对基于本发明的实施方式3的共振器进行说明。如图5所示，作为 本实施方式的共振器的第一例的共振器105具备基材1、第一梁2以及多个第二梁5a、5b， 第一梁2的一端固定在基材1上，第一梁2在中途部具有用于在垂直于长度方向的方向上 施加直线往复运动的振动输入部位3，多个第二梁5a、5b从第一梁2中不同于振动输入部 位3的多个分支部位4a、4b分别向一方侧分支，多个第二梁5a、5b用于基于所述直线往复 运动来产生扭转振动。如图6所示，对于作为本实施方式的共振器第二例的共振器106，第一梁2的一端 固定在基材Ia上，另一端固定在基材Ib上。其他部分的结构与本实施方式中作为第一例 例举的共振器105相同。(作用、效果)在本实施方式的共振器105、106中，在振动输入部位3，如箭头81所示，通过将垂 直于第一梁2的长度方向的方向的直线往复运动施加给第一梁2，从而第一梁2横向振动。 此时，多个第二梁5a、5b都是一端被多个分支部位4a、4b分别限制于第一梁2，因此，多个第 二梁5a、5b也随着第一梁2的横向振动而位移，结果是，在多个第二梁5a、5b上分别产生箭 头82a、82b所示那样的扭转振动。对于该扭转振动的利用，与在实施方式1中说明的相同。(实施方式4)(结构)参考图7，对基于本发明的实施方式4的共振器进行说明。如图7所示，本实施方 式的共振器107具备用于产生扭转振动的多个第三梁6a、6b，多个第三梁6a、6b从多个分支 部位4a、4b向与多个第二梁5a、5b相反方向一侧延伸。其他部分的结构与实施方式3所示 的共振器106相同。(作用、效果)在本实施方式的共振器107中，在振动输入部位3，如箭头81所示，通过将垂直于第一梁2的长度方向的方向的直线往复运动施加给第一梁2，从而第一梁2横向振动。此 时，多个第二梁5a、5b都是一端被多个分支部位4a、4b分别限制于第一梁2，因此，多个第 二梁5a、5b也随着第一梁2的横向振动而位移，结果是，在多个第二梁5a、5b上分别产生箭 头82a、82b所示那样的扭转振动。进而，多个第三梁6a、6b也被多个分支部位4a、4b分别 限制于第一梁2，因此，多个第三梁6a、6b也随着第一梁2的横向振动而位移，结果是，在多 个第三梁6a、6b上也分别产生箭头83a、83b所示那样的扭转振动。对于该扭转振动的利用，与在实施方式1中说明的相同。(实施方式5)
(结构)参考图8、图9，对基于本发明的实施方式5的共振器进行说明。如图8所示，在作 为本实施方式的共振器的第一例的共振器108中，多个第二梁5a、5b的前端彼此由第四梁8 结合，多个第三梁6a、6b的前端彼此由第五梁9结合。其他部分的结构与实施方式4所示 的共振器107相同。如图9所示，在作为本实施方式的共振器的第二例的共振器109中，第四梁8以 及第五梁9各自的两端作为自由端突出。第四梁8的两端分别为突出部10a、10b。突出部 10a、10b的端为自由端。S卩，突出部10a、10b成为悬臂状态。第五梁9的两端分别为突出部 IlaUlb0突出部IlaUlb的端为自由端。即，突出部11a、lib成为悬臂状态。其他部分的 结构与实施方式4所示的共振器107相同。而且，虽然图9中突出部10a、10b、11a、lib的长度看上去相等，但这些突出部的长 度也可以不等。另外，并不限于所有的角(拐角)有突出部的结构。也可以考虑突出部有 角与突出部无角混杂的结构。(作用、效果)在本实施方式的共振器108、109中，在振动输入部位3，如箭头81所示，通过将垂 直于第一梁2的长度方向的方向的直线往复运动施加给第一梁2，从而第一梁2横向振动。 此时，多个第二梁5a、5b都是一端被多个分支部位4a、4b分别限制于第一梁2，因此，多个第 二梁5a、5b也随着第一梁2的横向振动而位移，结果是，在多个第二梁5a、5b上分别产生箭 头82a、82b所示那样的扭转振动。进而，多个第三梁6a、6b也被多个分支部位4a、4b分别 限制于第一梁2，因此，多个第三梁6a、6b也随着第一梁2的横向振动而位移，结果是，在多 个第三梁6a、6b上也分别产生箭头83a、83b所示那样的扭转振动。第二梁5a、5b由于前端 彼此相互由第四梁8结合，因此，在第二梁5a、5b上产生的扭转振动在第四梁8的作用下相 互影响。对于第三梁6a、6b，由于前端彼此相互由第五梁9结合，因此也同样。对于该扭转振动的利用，与在实施方式1中说明的相同。尤其，在如本实施方式所示的共振器108、109那样是包括闭环构造的共振器的情 况下，可以发挥关入振动能量的效果。即，在这种共振器中可以提高Q值。(实施方式6)(结构)参考图10 图13，对基于本发明的实施方式6的共振器进行说明。如图10所示， 在作为本实施方式的共振器的第一例的共振器110中，基材是基板12，第一梁2离开基板 12并与基板12的表面平行地延伸。振动输入部位3例如是10 μ mX 10 μ m的正方形区域。图11表示共振器110的侧视图。共振器110是与实施方式1所示的共振器101对应的构
造。 如图12所示，在作为本实施方式的共振器的第二例的共振器111中，基材是基板 12，第一梁2离开基板12并与基板12的表面平行地延伸。图13表示共振器111的侧视图。 共振器111是与实施方式1所示的共振器102对应的构造。(作用、效果)对于本实施方式的共振器110、111的直线往复运动的施加以及扭转振动的产生， 与实施方式1说明了的相同。只要是本实施方式的共振器110、111，由于各梁形成在基板的 表面，因此如后所述，通过在基板上的成膜和蚀刻的组合可以容易制作。利用扭转振动作为共振器的振动而带来的效果以及对于作为共振器的利用，与在 实施方式1中说明的相同。而且，在本实施方式的共振器中，在基板12的表面中在与振动输入部位3相对的 位置配置有电极13，电极13优选是通过在电极13和振动输入部位3之间产生静电力而用 于对第一梁2施加直线往复运动的结构。这是因为，这样做的话能够容易且可靠地在振动 输入部位3施加直线往复运动。(实施方式7)(结构)参考图14，对基于本发明的实施方式7的共振器进行说明。如图14所示，本实施 方式的共振器112是与实施方式5所示的共振器109对应的构造。即，共振器112具备作 为基材的基板12、第一梁2以及多个第二梁5a、5b，第一梁2的两端固定在基板12上，第一 梁2在中途部具有用于在垂直于长度方向的方向上施加直线往复运动的振动输入部位3， 多个第二梁5a、5b从第一梁2中不同于振动输入部位3的多个分支部位4a、4b分别向一方 侧分支，多个第二梁5a、5b用于基于所述直线往复运动来产生扭转振动。在将第一梁2的 两端固定在基板12上时，不是直接连接在基板12主体上，而是通过设置在基板12的上表 面的固定连接部14a、14b连接。固定连接部14a、14b可以由与第一梁2相同的材质形成。 固定连接部14a、14b与基板12成为一体，作为相对于第一梁2的两端的固定端起作用。该共振器112具备用于产生扭转振动的多个第三梁6a、6b，多个第三梁6a、6b从 多个分支部位4a、4b向与多个第二梁5a、5b相反的方向一侧延伸。在共振器112中，多个 第二梁5a、5b的前端彼此由第四梁8结合，多个第三梁6a、6b的前端彼此由第五梁9结合。 第四梁8以及第五梁9各自的两端作为自由端突出。第四梁8的两端分别为突出部10a、 10b。如图14中虚线所示，在将第一梁2的振动输入部位3投影到基板12的上表面的 位置处在基板12的表面设有电极13。从电极13引出有配线16。当从上方观察时在没有 被任一个梁遮住的位置处在基板12的表面设有焊盘15。配线16以沿着基板12的表面的 方式将电极13和焊盘15相互电连接。电极13是通过在电极13和振动输入部位3之间产 生静电力而用于对第一梁2施加直线往复运动的结构。振动输入部位3例如可以是10 μ m 四方的区域。基板12例如可以是玻璃基板，也可以是砷化镓(GaAs)基板。第一梁2等可 以从基板12的表面例如浮起2 μ m。电极13例如由金形成。(作用、效果)
在本实施方式的共振器112中，通过给焊盘15和第一梁2之间输入一定的电压， 可以在电极13和第一梁2的振动输入部位3之间产生电位差。在焊盘15和第一梁2之间 输入的电压例如可以是1 2V。通过在电极13和振动输入部位3之间产生这样的电位差， 在电极13和振动输入部位3之间产生静电力。利用该静电力给第一梁2的振动输入部位 3施加直线往复运动。由此，第一梁2横向振动。此时，在多个第二梁5a、5b以及多个第三 梁6a、6b中，产生扭转振动。图15 图17表示该共振器112振动的样子。图15 图17基于由电脑得到的 模拟结果表示变形。为了便于说明，在图16、图17中夸张表示梁的变形程度。共振器112 整体按照…一图15 —图16 —图15 —图17 —图15 —图16 —图15 —图17 —图15 —图 16 —图15 —图17 —图15 —图16 —图15 —…顺次取各状态，同时反复进行包含扭转振动 和横向振动两者在内的整体的振动。在多个第二梁5a、5b以及多个第三梁6a、6b中，如图 15、图16所示那样产生扭转振动。而且，在图15 图17中，虽然在各梁的表面表示很多的小箭头，但这些箭头是为 了模拟方便而表示的。此处表示的模拟结果仅仅是一个例子，可以通过改变输入给焊盘15的信号的大 小、频率、各梁的长度、分支部位的配置、分支的梁的根数、分支的角度、梁的截面形状等参 数，来适当变更振动的模式在扭转振动中，将重复大的扭转方向的位移的部分称为“腹”，将不进行扭转方向 的位移的部分称为“节”，在一根梁中会出现几个腹以及节可以通过振动的模式来改变。在 此所示的例子中，多个第二梁5a、5b以及多个第三梁6a、6b各有两根，但也可以是2以外的 根数。利用这样产生的扭转振动作为共振器的振动而带来的效果以及对于作为共振器 的利用，与在实施方式1中说明的相同。通过多个第二梁5a、5b以及多个第三梁6a、6b扭 转振动而积蓄在振动部分的振动能量可以通过电极13以及焊盘15电性地取出。而且，在此，虽然表示了第一梁2的两端固定在基板12上的结构，但是作为变形例 也可以考虑仅第一梁2的一端固定在基板12上的结构。(制造方法)参考图18 图32，对本实施方式的共振器的制造方法进行说明。在以下说明中提 到上下时，只不过是为了便于说明而指相对的上下，并不是指绝对的上下方向。首先，如图18所示，通过在SOI晶片204的上表面蒸镀铬而形成Cr膜205。SOI 晶片204在Si层201上面配置SiO2层202，进而在其上面配置Si层203。Si层203的厚 度例如是10 μ m。Cr膜205形成在Si层203上面。Cr层205的厚度例如是500人。如图19所示，通过对Cr膜205进行第一光刻，形成Cr膜图案206。图20表示该 状态的俯视图。Cr膜图案206例如在两处形成为岛状。这些Cr膜图案206之后是与形成 固定连接部14a、14b的区域相对应的部分。如图21所示，通过在上表面蒸镀铝而以将Cr膜图案206完全覆盖遮住的方式形 成Al膜207。Al膜207的厚度例如是1000 Ao如图22所示，通过对Al膜207进行第二光刻，形成按照一定的图案残留的Al膜 图案208。图23表示该状态的俯视图。Al膜图案208具有具备与共振器的各梁相当的部分的平面形状。将Al膜图案208作为掩膜，对Si层203(参考图22)进行干性蚀刻。如图24所 示，在Si层203中未被Al膜图案208覆盖的区域，Si层203被除去，露出SiO2层202，在 该例子中，由于Si层203的厚度是10 μ m，所以干性蚀刻到约10 μ m的深度。通过该干性蚀 刻形成Si层图案209。图25表示该状态的俯视图。Si层图案209具有具备与共振器的各 梁相当的部分的平面形状。在该时刻，Cr膜图案206被包入在Al膜图案208的内部而被 遮住。
除去Al膜图案208 (参考图24)，进而如图26所示那样将Cr膜图案206作为掩 膜，对Si层图案209进行干性蚀刻。在此进行的干性蚀刻是ICP(Inductively Coupled Plasma 诱导结合等离子体)蚀刻。通过该干性蚀刻，在Si层图案209中在未被Cr膜图案 206覆盖的区域从上表面例如除去4 μ m。进而，通过除去Cr膜图案206，形成图27所示的 构造。图28表示该状态的俯视图。在该时刻，虽然形成在SiO2层202的上面载置Si层图 案209的构造，但Si层图案209包括低的部分209a和高的部分209b。高的部分209b是过 去被Cr膜图案206覆盖的部分。在另外准备的作为玻璃基板的基板12的上表面作为种子层形成铬的膜。进而以 将该铬膜的上面全面覆盖的方式形成金的层。通过对这些金属彼此的积层进行图案化，如 图29所示，形成在Cr层211的上侧载有Au层212的层叠图案。图30表示该状态的俯视 图。用于对梁通过静电力施加直线往复运动的电极13配置在基板12的中央，在基板12的 端部配置焊盘15。电极13和焊盘15通过配线16相互电连接。电极13、焊盘15以及配线 16形成为一体，都是Au/Cr的双层构造。将图27所示的构造体上下翻转，粘贴在图29所示的构造体上。接合通过阳极接合 来进行。结果是，得到图31所示的构造体。Si层图案209中高的部分209b接合在基板12 的表面，低的部分209a从基板12的表面离开。接着，通过蚀刻除去Si层201。进而通过蚀 刻除去3102层202。结果是，得到图32所示的构造体。即，得到图14所示的共振器112。(实施方式8)(共振器阵列)参考图33对基于本发明的实施方式8的共振器阵列进行说明。本实施方式的共 振器阵列是以如下形式连接多个共振器的共振器阵列，即将上述任一个实施方式说明的共 振器中应固定于基材上的部位以及作为自由端的部位都置换成连接到相邻共振器上的连 接部位。即，例如，有图33所示那样的阵列。在此，前后各有5处的突出部中、分别将中央 的各一处作为固定端，但固定端的数量或位置可以不同。也可以如图33所示那样具有某种 基板，形成利用基板支承该共振器阵列的构造。此时，在支承用的连接部以外，共振器阵列 从基板表面离开并相对于基板表面平行配置。另外，也可以不使用基板，而通过某种手段支 承该共振器阵列。(作用、效果)在该共振器阵列中，通过对梁的一处或多处施加直线往复运动而产生振动。此时 在一部分梁上产生扭转振动。产生例如图34、图35所示那样的变形。在该共振器阵列中， 按照…一图33 —图34 —图33 —图35 —图33 —图34 —图33 —图35 —图33 —图34 — 图33 —图35 —图33 —图34 —…那样顺次取各状态，同时反复进行包含扭转振动和横向振动两者在内的整体的振动。根据本实施方式的共振器阵列，可以在多处并行产生振动并作为共振器加以利 用。另外，不使阵列的格子形成等间隔，根据部位而改变长度或改变截面面积，从而在一个 共振器阵列中，可以根据部位具有不同的共振频率。另外，与将散乱的共振器简单地汇集排 列不同，而是作为多个共振器部分相连的一体的共振器阵列构成，从而可以使各共振器部 分的振动的相位一致。对于其形态进行说明。(实施方式9)
(结构)参考图39、图40，对基于本发明的实施方式9的共振器进行说明。如图39所示， 作为本实施方式的共振器的第一例的共振器113具备基材1、第一梁2以及多个第二梁5a、 5b，第一梁2的一端固定在基材1上，第一梁2在中途部具有用于在垂直于长度方向的方向 上施加直线往复运动的多个振动输入部位3a、3b、3c，多个第二梁5a、5b从第一梁2中不同 于所述振动输入部位的多个分支部位4a、4b分别向一方侧分支，多个第二梁5a、5b用于基 于所述直线往复运动来产生扭转振动。如图40所示，对于作为本实施方式的共振器第二例的共振器114，第一梁2的一端 固定在基材Ia上，另一端固定在基材Ib上。其他部分的结构与本实施方式中作为第一例 例举的共振器113相同。(作用、效果)在本实施方式的共振器113、114中，在多个振动输入部位3a、3b、3c，如箭头81a、 81b、81c分别所示，通过将垂直于第一梁2的长度方向的方向的直线往复运动施加给第一 梁2，从而第一梁2横向振动。在第一梁2横向振动时，多个第二梁5a、5b都是一端被多个分支部位4a、4b分别 限制于第一梁2，因此，多个第二梁5a、5b也随着第一梁2的横向振动而位移，结果是，在多 个第二梁5a、5b上分别产生箭头82a、82b所示那样的扭转振动。通过利用这样产生的扭转振动作为共振器的振动，即使不极端缩小共振器的尺寸 也能够容易提高共振频率。另外，利用这种扭转振动的方式的共振器可以做成Q值高的共 振器。该共振器可以用于滤波器电路或发信器。(实施方式10)(结构)参考图41，对基于本发明的实施方式10的共振器进行说明。如图41所示，本实施 方式的共振器115具备用于产生扭转振动的多个第三梁6a、6b，多个第三梁6a、6b从多个分 支部位4a、4b向与多个第二梁5a、5b相反方向一侧延伸。其他部分的结构与实施方式9所 示的共振器114相同。(作用、效果)在本实施方式的共振器115中，在多个振动输入部位3a、3b、3c，如箭头81a、81b、 81c分别所示，通过将垂直于第一梁2的长度方向的方向的直线往复运动施加给第一梁2， 从而第一梁2横向振动。此时，多个第二梁5a、5b都是一端被多个分支部位4a、4b分别限 制于第一梁2，因此，多个第二梁5a、5b也随着第一梁2的横向振动而位移，结果是，在多个第二梁5a、5b上分别产生箭头82a、82b所示那样的扭转振动。进而，多个第三梁6a、6b也 被多个分支部位4a、4b分别限制于第一梁2，因此，多个第三梁6a、6b也随着第一梁2的横 向振动而位移，结果是，在多个第三梁6a、6b上也分别产生箭头83a、83b所示那样的扭转振动。对于该扭转振动的利用，与在实施方式9中说明的相同。(实施方式11)(结构)
参考图42，对基于本发明的实施方式11的共振器进行说明。如图42所示，在作 为本实施方式的共振器的第一例的共振器116中，多个第二梁5a、5b的前端彼此由第四梁 8结合，多个第三梁6a、6b的前端彼此由第五梁9结合。其他部分的结构与实施方式10所 示的共振器115相同。如图43所示，在作为本实施方式的共振器的第二例的共振器117中，第四梁8以 及第五梁9各自的两端作为自由端突出。第四梁8的两端分别为突出部10a、10b。突出部 10a、10b的端为自由端。S卩，突出部10a、10b成为悬臂状态。第五梁9的两端分别为突出部 IlaUlb0突出部IlaUlb的端为自由端。即，突出部11a、lib成为悬臂状态。其他部分的 结构与实施方式10所示的共振器115相同。而且，虽然图43中突出部10a、10b、lla、llb的长度看上去相等，但这些突出部的 长度也可以不等。另外，并不限于所有的角(拐角)有突出部的结构。也可以考虑突出部 有角与突出部无角混杂的结构。(作用、效果)在本实施方式的共振器116、117中，在多个振动输入部位3a、3b、3c，如箭头81a、 81b、81c分别所示，通过将垂直于第一梁2的长度方向的方向的直线往复运动施加给第一 梁2，从而第一梁2横向振动。此时，多个第二梁5a、5b都是一端被多个分支部位4a、4b分 别限制于第一梁2，因此，多个第二梁5a、5b也随着第一梁2的横向振动而位移，结果是，在 多个第二梁5a、5b上分别产生箭头82a、82b所示那样的扭转振动。进而，多个第三梁6a、 6b也被多个分支部位4a、4b分别限制于第一梁2，因此，多个第三梁6a、6b也随着第一梁2 的横向振动而位移，结果是，在多个第三梁6a、6b上也分别产生箭头83a、83b所示那样的扭 转振动。第二梁5a、5b由于前端彼此相互由第四梁8结合，因此，在第二梁5a、5b上产生的 扭转振动在第四梁8的作用下相互影响。对于第三梁6a、6b，由于前端彼此相互由第五梁9 结合，因此也同样。对于该扭转振动的利用，与在实施方式9中说明的相同。尤其，在如本实施方式所示的共振器116、117那样是包括闭环构造的共振器的情 况下，可以发挥关入振动能量的效果。即，在这种共振器中可以提高Q值。(实施方式12)(结构)参考图44，对基于本发明的实施方式12的共振器进行说明。如图44所示，本实施 方式的共振器118是与实施方式11所示的共振器117对应的构造。即，共振器118具备作 为基材的基板12、第一梁2以及多个第二梁5a、5b，第一梁2的两端固定在基板12上，第一 梁2在中途部具有用于在垂直于长度方向的方向上施加直线往复运动的多个振动输入部位3a、3b、3c，多个第二梁5a、5b从第一梁2中不同于多个振动输入部位3a、3b、3c的多个分支部位4a、4b分别向一方侧分支，多个第二梁5a、5b用于基于所述直线往复运动来产生扭 转振动。在将第一梁2的两端固定在基板12上时，不是直接连接在基板12主体上，而是通 过设置在基板12的上表面的固定连接部14a、14b连接。固定连接部14a、14b可以由与第 一梁2相同的材质形成。固定连接部14a、14b与基板12成为一体，作为相对于第一梁2的 两端的固定端起作用。该共振器118具备用于产生扭转振动的多个第三梁6a、6b，多个第三梁6a、6b从 多个分支部位4a、4b向与多个第二梁5a、5b相反的方向一侧延伸。在共振器118中，多个 第二梁5a、5b的前端彼此由第四梁8结合，多个第三梁6a、6b的前端彼此由第五梁9结合。 第四梁8以及第五梁9各自的两端作为自由端突出。第四梁8的两端分别为突出部10a、 10b。如图44中虚线所示，在将第一梁2的多个振动输入部位3a、3b、3c投影到基板12 的上表面的位置，在基板12的表面分别设有多个电极13a、13b、13c。从多个电极13a、13b、 13c分别引出有配线16。当从上方观察时在没有被任一个梁遮住的位置处在基板12的表 面设有多个焊盘15a、15b、15c。配线16以沿着基板12的表面的方式将多个电极13a、13b、 13c和多个焊盘15a、15b、15c分别相互电连接。多个电极13a、13b、13c是通过在多个电极 13a、13b、13c和多个振动输入部位3a、3b、3c之间产生静电力而用于对第一梁2施加直线往 复运动的结构。多个振动输入部位3a、3b、3c分别例如可以是ΙΟμπι见方的区域。基板12 例如可以是玻璃基板，也可以是砷化镓(GaAs)基板。第一梁2等可以从基板12的表面例 如浮起2 μ m。多个电极13a、13b、13c例如由金形成。总之，在本实施方式的共振器118中，基材是基板12，第一梁2从基板12离开并与 基板12的表面平行地延伸。在本实施方式的共振器118中，在基板12的表面中与多个振 动输入部位3a、3b、3c分别相对的位置上分别单独配置有电极13a、13b、13c，这些电极13a、 13b、13c用于通过在电极13a、13b、13c和振动输入部位3a、3b、3c之间产生静电力而对第一 梁2施加直线往复运动。本实施方式的共振器118具备用于控制所述电极和所述振动输入部位之间的电 位差的输入控制部(未图示)，使得所述电极分别对多个振动输入部位3a、3b、3c同时施加 直线往复运动。所述输入控制部可以是用于对相互相邻的所述振动输入部位同时施加相互 同相位的直线往复运动的部分。所述输入控制部也可以是用于对相互相邻的所述振动输入 部位同时施加相互错开η的相位的直线往复运动的部分。使相位相同还是使相位不同，或 者在相位不同时相位错开何种程度，只要根据用途来适当决定即可。(作用、效果)在本实施方式的共振器118中，通过给多个焊盘15a、15b、15c和第一梁2之间输 入一定的电压，可以在多个电极13a、13b、13c和第一梁2的多个振动输入部位3a、3b、3c之 间产生电位差。在多个焊盘15和第一梁2之间输入的电压例如可以是1 2V。通过在多 个电极13a、13b、13c和多个振动输入部位3a、3b、3c之间产生这样的电位差，在多个电极 13a、13b、13c和多个振动输入部位3a、3b、3c之间产生静电力。利用该静电力给第一梁2的 多个振动输入部位3a、3b、3c施加直线往复运动。由此，第一梁2横向振动。此时，在多个 第二梁5a、5b以及多个第三梁6a、6b中，产生扭转振动。
(模拟)
发明人对于在给共振器112施加直线往复运动时各梁显示何种举动进行了模拟。 对于该模拟的概要进行说明。首先最初作为第一施加样式(pattern)，如图45所示，对于仅给共振器118的中央 的电极13b施加电压的情况进行了模拟。对于电极13a、13c没有施加电压。此时，只是在 振动输入部位3b施加直线往复运动。对应的电路图如图46所示。图47 图49表示此时共振器118振动的样子。图47 图49基于由电脑得到的 模拟结果表示变形。为了便于说明，在这些图中夸张表示梁的变形程度。共振器118整体 按照…一图47 —图48 —图47 —图49 —图47 —图48 —图47 —图49 —图47 —图48 — 图47 —图49 —图47 —图48 —图47 —…顺次取各状态，同时反复进行包含扭转振动和横 向振动两者在内的整体的振动。在多个第二梁5a、5b以及多个第三梁6a、6b中，如图48、图 49所示那样产生扭转振动。而且，在图47 —图49中，虽然在各梁的表面表示很多的小箭头，但这些箭头是为 了模拟方便而表示的。从图48、图49可知，当在第二梁5a和第二梁5b之间，以及在第三梁6a和第三梁 6b之间比较扭转状况时，是大致对称的。例如当着眼于第二梁5a、5b的上表面的动作时， 在图48的时间点，第二梁5a、5b中接近于第四梁8的部分的上表面朝向相互背向的方向倾 斜，第二梁5a、5b中接近于第一梁2的部分的上表面朝向相互相对的方向倾斜。即使着眼 于其他部分，也是这样的对称的扭转状况。在图49的时间点时也同样。接着，作为第二施加样式，如图50所示，对于不给共振器118的中央的电极13b施 加电压、取而代之的是对两端的电极13a、13c施加电压的情况进行了模拟。但是，对于电极 13a、13c施加的不是同相位的电压，施加的是相互错开π的电压。即，INPUTl和INPUT2具 有相互错开η的相位。此时，只是在振动输入部位3a、3c施加直线往复运动。对应的电路 图如图51所示。图47、图52、图53表示此时共振器112振动的样子。共振器118整体按照…一图 47 —图52 —图47 —图53 —图47 —图52 —图47 —图53 —图47 —图52 —图47 —图 53 —图47 —图52 —图47 —…顺次取各状态，同时反复进行包含扭转振动和横向振动两者 在内的整体的振动。在多个第二梁5a、5b以及多个第三梁6a、6b中，如图52、图53所示那 样产生扭转振动。从图52、图53可知，当在第二梁5a和第二梁5b之间，以及在第三梁6a和第三梁 6b之间比较扭转状况时，是向相同方向一致扭转。例如当着眼于第二梁5a、5b的上表面的 动作时，在图52的时间点，第二梁5a、5b中接近于第四梁8的部分的上表面双方一致朝向 图中右侧下降的方向倾斜，第二梁5a、5b中接近于第一梁2的部分的上表面双方一致朝向 图中右侧上升的方向倾斜。即使着眼于其他部分，也是这样的一致的扭转状况。在图53的 时间点时也同样。为了第一施加样式和第二施加样式的切换，如图54所示，只要是在与各电极连接 的配线的中途部设置开关的结构即可。这些开关可由上述的输入控制部控制。此处表示的模拟结果仅仅是一个例子，可以通过改变输入给焊盘15a、15b、15c的 信号的大小、频率、各梁的长度、分支部位的配置、分支的梁的根数、分支的角度、梁的截面形状等参数，来适当变更振动的模式。在扭转振动中，将重复大的扭转方向的位移的部分称为“腹”，将不进行扭转方向 的位移的部分称为“节”，在一根梁中会出现几个腹以及节可以通过振动的模式来改变。在 此所示的例子中，多个第二梁5a、5b以及多个第三梁6a、6b各有两根，但也可以是2以外的 根数。利用这样产生的扭转振动作为共振器的振动而带来的效果以及对于作为共振器 的利用，与在实施方式1中说明的相同。通过多个第二梁5a、5b以及多个第三梁6a、6b扭 转振动而积蓄在振动部分的振动能量可以通过电极13a、16b、16c以及焊盘15a、15b、15c电 性地取出。而且，在此，虽然表示了第一梁2的两端固定在基板12上的结构，但是作为变形例 也可以考虑仅第一梁2的一端固定在基板12上的结构。(制造方法) 参考图55 图69，对本实施方式的共振器的制造方法进行说明。首先，如图55所示，通过在SOI晶片204的上表面蒸镀铬而形成Cr膜205。SOI 晶片204在Si层201上面配置SiO2层202，进而在其上面配置Si层203。Si层203的厚 度例如是10 μ m。Cr膜205形成在Si层203上面。Cr层205的厚度例如是500A。如图56所示，通过对Cr膜205进行第一光刻，形成Cr膜图案206。图19表示该 状态的俯视图。Cr膜图案206例如在两处形成为岛状。这些Cr膜图案206之后是与形成 固定连接部14a、14b的区域相对应的部分。如图58所示，通过在上表面蒸镀铝而以将Cr膜图案206完全覆盖遮住的方式形 成Al膜207。Al膜207的厚度例如是1000 A。如图59所示，通过对Al膜207进行第二光刻，形成按照一定的图案残留的Al膜 图案208。图60表示该状态的俯视图。Al膜图案208具有具备与共振器的各梁相当的部 分的平面形状。将Al膜图案208作为掩膜，对Si层203(参考图60)进行干性蚀刻。如图61所 示，在Si层203中未被Al膜图案208覆盖的区域，Si层203被除去，露出SiO2层202，在 该例子中，由于Si层203的厚度是10 μ m，所以干性蚀刻到约10 μ m的深度。通过该干性蚀 刻形成Si层图案209。图62表示该状态的俯视图。Si层图案209具有具备与共振器的各 梁相当的部分的平面形状。在该时刻，Cr膜图案206被包入在Al膜图案208的内部而被 遮住。除去Al膜图案208 (参考图61)，进而如图63所示那样将Cr膜图案206作为掩 膜，对Si层图案209进行干性蚀刻。在此进行的干性蚀刻是ICP(Inductively Coupled Plasma:诱导结合等离子体)蚀刻。通过该干性蚀刻，在Si层图案209中在未被Cr膜图案 206覆盖的区域从上表面例如除去4 μ m。进而，通过除去Cr膜图案206，形成图26所示的 构造。图65表示该状态的俯视图。在该时刻，虽然形成在SiO2层202的上面载置Si层图 案209的构造，但Si层图案209包括低的部分209a和高的部分209b。高的部分209b是过 去被Cr膜图案206覆盖的部分。在另外准备的作为玻璃基板的基板12的上表面作为种子层形成铬的膜。进而以 将该铬膜的上面全面覆盖的方式形成金的层。通过对这些金属彼此的积层进行图案化，如图66所示，形成在Cr层211的上侧载有Au层212的层叠图案。图67表示该状态的俯视 图。用于对梁通过静电力施加直线往复运动的多个电极13a、13b、13c在基板12的中央并排 配置成一列，在基板12的端部配置焊盘15a、15b、15c。对于电极13a、13b、13c和焊盘15a、 15b、15c，将分别对应的电极与焊盘彼此由配线16相互电连接。在此所示的电极、焊盘以及 配线分别形成为一体，都是Au/Cr的双层构造。将图64所示的构造体上下翻转，粘贴在图66所示的构造体上。接合通过阳极接合 来进行。结果是，得到图68所示的构造体。Si层图案209中高的部分209b接合在基板12 的表面，低的部分209a从基板12的表面离开。接着，通过蚀刻除去Si层201。进而通过蚀 刻除去SiO2层202。结果是，得到图69所示的构造体。即，得到图44所示的共振器118。而且，在上述各实施方式中，虽然例示的是振动输入部位的数量是三个的例子，但 振动输入部位的数量也可以是3以外的数目。(实施方式13)
(共振器阵列)参考图70对基于本发明的实施方式13的共振器阵列进行说明。本实施方式的 共振器阵列是以如下形式连接多个共振器的共振器阵列，即将上述任一个实施方式说明的 共振器中应固定于基材上的部位以及作为自由端的部位都置换成连接到相邻共振器上的 连接部位。即，例如，有图70所示那样的阵列。在此，前后各有5处的突出部中、分别将中 央的各一处作为固定端，但固定端的数量或位置可以不同。也可以如图70中双点划线所 示那样具有某种基板，形成利用基板支承该共振器阵列的构造。此时，在支承用的连接部 以外，共振器阵列从基板表面离开并相对于基板表面平行配置。另外，也可以不使用基板， 而通过某种手段支承该共振器阵列。图71表示对应的电路图。概念性地表示与图70中 XXXIVA-XXXIVA线相关的向视剖面图的是图72 (a)，概念性地表示与图70中XXXIVB-XXXIVB 线相关的向视剖面图的是图72(b)，概念性地表示与图70中XXXIVC-XXXIVC线相关的向 视剖面图的是图72(c)。在此，在俯视观察时，在呈矩阵状排列在基板表面的电极中，施加 INPUTl的电极以及施加相位相对于INPUTl错开π的INPUT2的电极被设定成不管是纵 向看还是横向看都交替排列。在此，示出了振动输入部位有3X3合计9处的共振器阵列的例子，但是振动输入 部位的数目也可以是这以外的数目。共振器阵列含有的共振器的纵向或者横向排列数目虽 然在图70中是3个，但也可以是3以外的数目。另外，共振器阵列的尺寸可以比图70所示 的尺寸大，也可以比图70所示的尺寸小。例如也可以是几十、几百这样的数目的共振器连 接起来的结构的共振器阵列。(与电路相关的说明)下面，从电气回路的观点来说明到目前为止说明的共振器或共振器阵列的动作。(共振器的动作)图36是用于说明基于本发明的MEMS共振器的动作的图。从高频电源给对置电极 152施加交流电压VI。从主电压电源通过线圈L对扭转振动体154施加主电压VP。于是， 在扭转振动体154和对置电极152之间产生交替静电力，通过该静电力，扭转振动体154绕 梁的中心轴做扭转振动。通过该扭转振动体154的扭转振动，扭转振动体154和对置电极 152之间的电容量发生变化，经由电容器C，该电容量的变化作为高频信号VO从一端接地的电阻R的另一端输出。而且，在此所谓“扭转振动体”相当于实施方式1 13中说明了的共振器中梁的 部分。在梁分支或者多根梁的组合的情况下，这样的梁的组合的整体相当于“扭转振动体”。 基板不包含在扭转振动体中。(滤波器电路)
图37表示滤波器电路采用MEMS共振器的例子。该电路图表示的滤波器电路包括 串联连接在输入端子TI和输出端子TO之间的电容器162、164、166 ；连接在电容器162、164 的连接节点和接地节点之间的MEMS共振器168 ；以及连接在电容器164、166的连接节点和 接地节点之间的MEMS共振器170。作为这样的滤波器电路中的MEMS共振器168、170，可以 使用基于本发明的共振器。(振荡电路)图38表示振荡电路采用MEMS共振器的例子。该电路图表示的振荡电路包括从 电源节点VOD接收电源电位的供应的变换器INVl以及将变换器INVl的输出接收到输入的 变换器INV2。从变换器INV2的输出端输出该振荡电路的输出信号。该振荡电路还包括 一端接地且另一端连接到变换器INVl的输入的电容器Cl ；与电容器Cl并联连接的可变容 量电容器CLl ；负极接地的直流电压源Vp ；—端与直流电压源Vp的正极连接的电阻Rp ；连 接在电阻Rp的另一端和变换器INVl的输入之间的电容器Cp ；串联连接在变换器INVl的 输出和接地之间的电阻Rd以及电容器CL2 ；以及连接在电阻Rd以及电容器CL2的连接节 点与电阻Rp的另一端之间的MEMS共振器172。该振荡电路还包括连接变换器INVl的输入 和输出的反馈电路Rf。在该振荡电路中，变换器INVl的输出被包括MEMS共振器172而构 成的滤波器反馈给输入，将特定的共振频率的分量放大。结果是，电路振荡。作为这样的振荡电路的MEMS共振器172，可以使用基于本发明的共振器。而且，在上述各实施方式中，梁的截面形状虽然是正方形，但截面形状也可以是正 方形以外的形状。另外，第一梁和其他梁截面形状的大小可以不同。只要预先使第一梁比 其他梁粗，就能够抑制第一梁的弯曲模式的振动的产生。而且，本次公开的上述实施方式所有方面都是例示，并不限定于此。本发明的范围 不是上述说明内容，而由权利要求书表示，包括与权利要求相同的意思以及范围内的所有变更。
权利要求
一种共振器，其具有基材；第一梁，所述第一梁的一端固定于所述基材，所述第一梁在中途部具有用于在垂直于所述第一梁长度方向的方向上施加直线往复运动的振动输入部位，以及第二梁，所述第二梁从所述第一梁中不同于所述振动输入部位的第一分支部位向一方侧分支，所述第二梁用于基于所述直线往复运动来产生扭转振动。
2.如权利要求1所述的共振器，其中，所述第一梁的另一端固定于所述基材。
3.如权利要求1或2所述的共振器，其中，所述共振器具有用于产生扭转振动的第三梁，所述第三梁从所述第一分支部位向与所 述第二梁相反的方向一侧延伸。
4.如权利要求1或2所述的共振器，其中，所述共振器具有用于产生扭转振动的第三梁，所述第三梁从所述第一梁中既不同于所 述振动输入部位也不同于所述第一分支部位的第二分支部位向与所述第二梁相反的方向 一侧延伸。
5.—种共振器，其具有基材；第一梁，所述第一梁的一端固定于所述基材，所述第一梁在中途部具有用于在垂直于 所述第一梁长度方向的方向上施加直线往复运动的振动输入部位，以及多个第二梁，所述多个第二梁从所述第一梁中不同于所述振动输入部位的多个分支部 位分别向一方侧分支，所述多个第二梁用于基于所述直线往复运动来产生扭转振动。
6.如权利要求5所述的共振器，其中，所述第一梁的另一端固定于所述基材。
7.如权利要求5或6所述的共振器，其中，所述共振器具有用于产生扭转振动的多个第三梁，所述多个第三梁从所述多个分支部 位向与所述多个第二梁相反的方向一侧延伸。
8.如权利要求7所述的共振器，其中，所述多个第二梁的前端彼此由第四梁结合，所述多个第三梁的前端彼此由第五梁结I=I ο
9.如权利要求8所述的共振器，其中，所述第四梁以及所述第五梁各自的两端作为自由端突出。
10.如权利要求1所述的共振器，其中，所述基材是基板，所述第一梁从所述基板离开并平行于所述基板的表面延伸。
11.如权利要求10所述的共振器，其中，在所述基板的表面中与所述振动输入部位相对的位置配置有电极，所述电极是通过在 所述电极和所述振动输入部位之间产生静电力而用来给所述第一梁施加直线往复运动的 电极。
12.—种共振器阵列，其是按照如下形式连接多个共振器的共振器阵列，即将权利要求 1所述的共振器中应固定于基材上的部位以及作为自由端的部位都置换成连接到相邻共振器上的连接部位。
13.—种共振器，其具有 基材；第一梁，所述第一梁的一端固定于所述基材，所述第一梁在中途部具有用于在垂直于 所述第一梁长度方向的方向上施加直线往复运动的多个振动输入部位，以及多个第二梁，所述多个第二梁从所述第一梁中不同于所述振动输入部位的多个分支部 位分别向一方侧分支，所述多个第二梁用于基于所述直线往复运动来产生扭转振动。
14.如权利要求13所述的共振器，其中， 所述第一梁的另一端固定于所述基材。
15.如权利要求13或14所述的共振器，其中，所述共振器具有用于产生扭转振动的多个第三梁，所述多个第三梁从所述多个分支部 位向与所述多个第二梁相反的方向一侧延伸。
16.如权利要求15所述的共振器，其中，所述多个第二梁的前端彼此由第四梁结合，所述多个第三梁的前端彼此由第五梁结I=I O
17.如权利要求16所述的共振器，其中，所述第四梁以及所述第五梁各自的两端作为自由端突出。
18.如权利要求13所述的共振器，其中，所述基材是基板，所述第一梁从所述基板离开并平行于所述基板的表面延伸。
19.如权利要求18所述的共振器，其中，在所述基板的表面中与所述多个振动输入部位分别相对的位置上分别单独配置有电 极，所述电极是通过在所述电极和所述振动输入部位之间产生静电力而用来给所述第一梁 施加直线往复运动的电极。
20.如权利要求19所述的共振器，其中，所述共振器具有输入控制部，所述输入控制部用于控制所述电极和所述振动输入部位 之间的电位差，使得所述电极分别对所述多个振动输入部位同时施加直线往复运动。
21.如权利要求20所述的共振器，其中，所述输入控制部用于对相互相邻的所述振动输入部位同时施加相互同相位的直线往复运动。
22.如权利要求20所述的共振器，其中，所述输入控制部用于对相互相邻的所述振动输入部位同时施加相互错开η的相位的直线往复运动。
23.—种共振器阵列，其是按照如下形式连接多个共振器的共振器阵列，即将权利要求 13所述的共振器中应固定于基材上的部位以及作为自由端的部位都置换成连接到相邻共 振器上的连接部位。
全文摘要
提供一种即使不极端缩小尺寸也能够容易提高共振频率，且可以提高Q值的共振器。共振器(112)包括作为基材的基板(12)；第一梁(2)，其两端通过固定连接部(14a、14b)固定于基板(12)，并且在中途部具有用于在垂直于第一梁(2)长度方向的方向上施加直线往复运动的振动输入部位(3)，以及第二梁(5a、5b)，其从第一梁(2)中不同于振动输入部位(3)的分支部位(4a、4b)向一方侧分支，并用于基于所述直线往复运动来产生扭转振动。而且，共振器(112)还具有用于产生扭转振动的多个第三梁(6a、6b)，第三梁(6a、6b)从多个分支部位(4a、4b)向与多个第二梁(5a、5b)相反的方向一侧延伸。
文档编号H03H9/24GK101971494SQ200980103779
公开日2011年2月9日 申请日期2009年3月3日 优先权日2008年3月4日
发明者冈田光广, 玉野晃正, 铃木健一郎 申请人:三洋电机株式会社;学校法人立命馆