压电振子和弹性波器件的制作方法

专利名称：压电振子和弹性波器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及抑制副振动的发生的压电振子和弹性波器件。
背景技术：
压电振子在电子设备、测量设备或通信设备等各种领域中被利用，特别是以AT切割的厚度切变振动为主振动的水晶振子由于频率特性优秀所以被广泛使用，但不需要的副振动的发生成为问题。当不需要的振动发生时，与主振动结合而可能引起频率跳变(跳频)。副振动的发生原因之一为非谐波泛频(inharmonics overtone)(以下称作“泛频”)。 该泛频(overtone)振动有时为厚度纵向振动，振幅为与作为主振动的厚度切变振动的振幅相同的等级，因此优选防止其发生，或使其振荡频率以脱离主振动的振荡频率的方式偏移。另外例如在以厚度切变振动为主振动的情况下，作为其它的副振动，也可以列举与表面切变振动等其它振动的类别的副振动。这些成为活性下降(Activitydips，放射性下降)或频率下降(Frequency dips)的发生主要原因。在此，作为厚度切变振动的副振动的抑制方法之一，已知有通过减小电极面积来锁闭能量的方案。但是，当振频率超过20MHz时，能量锁闭效果减少，因此，在振荡频率超过 50MHz的水晶振子普及化的现状下，难以通过该方案抑制副振动。另外，也正在进行通过对水晶片的端部倒角、或将水晶片设为凸状等的形状变化来抑制副振动，但伴随电子设备的小型化，存在要求小型且振荡频率高的水晶振子的趋势， 因此，这种形状变化带来的副振动的抑制有限。另外，也已知有通过在水晶片的发生副振动的位置施加粘接剂等负荷，机械性地抑制副振动的发生的方案，但由于从粘接剂产生气体、 或对水晶片施加应力，从而可能不能够确保频率的长期稳定性。另外，专利文献I中记载有在压电板的主面设置凹陷的结构，专利文献2中记载有在电极耳(tab)部设置孔，并且在水晶坯设置凹陷(pocket)的结构。进而，专利文献3中记载有在激励电极上形成开口部的结构，专利文献4中记载有在水晶片中为抑制副振动而形成凹部的结构。但是，即使使用这些技术，也不能使泛频振动的振荡频率移动至对主振动不造成影响的范围，不能实现本发明的课题的解决。现有技术文献专利文献专利文献I 日本特开昭60-58709号公报(第4图)专利文献2 :日本特开平1-265712号公报(图I、图3)专利文献3 :日本特开2001-257560号公报(段落0007、图I)专利文献4 :日本特开平6-338755号公报(段落0012、0014)

发明内容
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种能够在压电振子或弹性波器件中抑制副振动的发生或可以使副振动的频率偏移的技术。
因此，本发明提供一种压电振子，其特征在于，具备板状的压电体；设于该压电体的两面的激励电极；和副振动抑制部，其包括用于抑制以与上述压电体的主振动不同的频率振荡的副振动而形成于上述激励电极的孔部和形成于与上述压电体的上述孔部相对应的区域的凹部或贯通孔。发明的另一个方面提供一种压电振子，其特征在于，具备板状的压电体；设置于该压电体的两面的激励电极；和副振动抑制部，其包括用于抑制以与上述压电体的主振动不同的频率振荡的副振动而设置于与压电体的上述激励电极分离的部位的凸部。另外，发明的另外一个方面提供一种弹性波器件，其在板状的压电体的表面设有 IDT电极，其特征在于，具备副振动抑制部，其包括用于抑制与从输出端口取出的目标频带不同的频率的弹性波而形成于上述IDT电极的孔部和形成于与上述压电体中的上述孔部相对应的区域的凹部或贯通孔。另外，发明的另外一个方面提供一种弹性波器件，其在板状的压电体的表面设有 IDT电极，其特征在于，具备副振动抑制部，其包括用于抑制与从输出端口取出的目标频带不同的频率的弹性波而设于压电体的从上述IDT电极分离的部位的凸部。发明的效果在本发明中，在压电振子的发生副振动的区域中从激励电极到压电体形成有孔部 (凹部或贯通孔)。另外，在发明的其它方面中，在压电振子中发生副振动的区域中在从激励电极分离的压电体的部位形成有凸部。由此，副振动的发生被抑制。具体而言，能够减小副振动的能量或能够使副振动的频率以远离主振动的频率的方式偏移。因此，能够抑制压电振子的频率跳变的发生。进而，在发明的其它方面中，在弹性波器件的规定的位置，从IDT电极到上述压电体形成有凹部或贯通孔，因此，能够抑制与目标频带不同频率的弹性波，弹性波器件的特性变得良好。


图I是表示本发明第一实施方式的水晶振子的一例的平面图和截面图；图2是表示上述水晶振子的制造方法的一例的工序图；图3是表示上述水晶振子的制造方法的一例的工序图；图4是表示上述水晶振子的其它制造方法的一例的工序图；图5是表示上述水晶振子的另外的制造方法的一例的工序图；图6是表示第一实施方式的水晶振子的其它例的平面图；图7是表不第一实施方式的水晶振子的其它例的截面图；图8是表示水晶振子的副振动的发生区域的说明图9是表示第一实施方式的水晶振子的其它例的平面图10是表示第一实施方式的水晶振子的其它例的截面图11是表示本发明第二实施方式的水晶振子的一例的平面图12是在图11所示的水晶振子中沿着A-A线的截面图13是表示第二实施方式的水晶振子的其它例的截面图14是表示本发明的效果即抑制副振动的情况的说明图15是表示本发明实施方式的水晶振子的另外的其它例子的平面 阅图16是表示具备本发明实施方式的水晶振子的蚀刻量传感器的一例的纵截面图;
图17是表示本发明的水晶振子的振荡频率和导纳的关系的特性图。
符号说明
I水晶振子
10,40水晶片
11凹部
12贯通孔
21,22激励电极
23,24引出电极
25,43孔部
41,42IDT电极
81a、81b、82a、82b 突起具体实施方式
[第—J实施方式]
下面，对形成本发明的压电振子的水晶振子的一实施方式进行说明。该水晶振子
I如图I所示，结构为在构成压电体的水晶片10的两面分别具备激励电极21、22。上述水晶片10例如使用AT切割的基本波模式的水晶片，其构成为主振动即厚度切变振动以30Hz 振荡。该例中，上述水晶片10例如其平面形状形成为圆形状，其直径例如设为￠8. 7，厚度设为 0. 186mm。上述激励电极21、22用于使上述水晶片10激励而在该水晶片10的两面的中央部以彼此相对的方式形成。这些激励电极21、22例如构成为圆形状，其直径设定为05mm程度。进而，在上述一面侧的激励电极21的一部分，以朝向水晶片10的周缘引出的方式连接引出电极23,并且,在另一面侧的激励电极22的一部分，以朝向与引出电极23相对的方向的周缘而引出的方式连接有引出电极24，这些引出电极23、24引出的方向如图I所示为水晶片10的Z轴方向。上述一面侧的激励电极21和引出电极23、另一面侧的激励电极22和引出电极24分别一体化地形成，这些电极例如通过铬(Cr)和金(Au)的层叠膜形成。进而，在上述一面侧的激励电极21，在规定的位置形成有规定大小的孔部25，并且，在水晶片10的一面侧的上述孔部25的下部侧形成有与孔部25相同大小的凹部11。即， 在水晶片10的一面侧形成有与上述孔部25连续的凹部11。这些孔部25和凹部11相当于副振动抑制部。
这些孔部25和凹部11形成为，用于抑制以与主振动的振荡频率不同的频率振荡的副振动，在该例中为抑制起因于水晶片10的Z轴方向、以比王振动闻的频率振汤的泛频振动的发生。因此，这些孔部25和凹部11以规定的大小形成于激励电极21的抑制上述泛频振动的发生的位置。在此，抑制副振动的发生除了完全防止副振动的发生的情况以外，还包含使副振动的增益衰减的情况。另外，激励电极21、22的形状可以适宜设定，也可以将激励电极21、22形成至水晶片10的外缘附近。进而，孔部25和凹部11的平面的形状只要为能够确保抑制副振动的发生的大小的形状皆可，也可以形成为圆形状或四角形状、三角形状、菱形形状等的形状，凹部11的深度也适宜设定。实际上，用模拟器，以能够抑制作为抑制对象的副振动的方式，决定激励电极21、 22的形状、孔部25和凹部11的位置和大小。例如，列举孔部25和凹部11的大小的一例时，在形成为圆形状的情况下，直径为I. Imm程度，凹部11的深度为0. 02mm程度。此外，凹部11在水晶片10的与激励电极21的孔部25相对应的区域形成，但与孔部25相对应的区域是指孔部25的下方侧的区域，在形成凹部11的工序中也包含形成为与孔部25平面形状不同的形状的情况。接着，在上述水晶振子I的制造方法中，参照图2和图3进行说明。此外，图2和图3是对在一片水晶基板的某一部分制作的一个水晶振子进行说明的图。首先，对切出的一片水晶基板31进行研磨加工并清洗后，如(如图2(a))、图2(b)所示，在水晶基板31的两面上例如通过蒸镀或溅射而形成在Cr上层叠了 Au的电极膜(金属膜)32。接着，通过湿式蚀刻形成激励电极21、22和引出电极23、24的电极图案和孔部25。 例如图2(c)所示，在水晶基板31的一面侧上形成与上述电极图案和孔部25的位置和形状相对应的抗蚀剂图案33。接着，将水晶基板31浸溃于KI (碘化钾)溶液34中，对电极膜 32(金属膜)露出的部分进行蚀刻，得到形成有上述电极图案和孔部25的金属膜图案(参照图2(d))。此外，电极图案和孔部25也可以通过其它工序形成。之后，如图3(a) (C)所示，通过湿式蚀刻在水晶基板31的规定位置形成凹部
11。具体而言，以仅孔部25开口的方式通过罩体35覆盖水晶基板31的两面，将该水晶基板31浸溃于例如氟酸溶液中，以上述罩体35为掩模进行蚀刻，由此，如图3(b)所示，形成凹部11。在此，上述罩体35与水晶相比以通过氟酸溶液进行的蚀刻速度小的材质形成。之后，除去上述罩体35，并且将水晶振子I从水晶基板3切出(参照图3 (c))。根据本发明的水晶振子1，由于在一面侧的激励电极21的抑制副振动的发生的位置形成有孔部25，所以在该区域成为一方的激励电极不存在的状态而难以发生振动，因此， 在该区域振荡的副振动的增益衰减。进而，在水晶片10的与上述孔部25相对应的位置形成有凹部11，因此，副振动的振荡频率向高频侧移动。即，水晶振子具有在水晶振子的外形尺寸相对于激励电极面积变小时振荡频率变高的边比效果。上述边比是指通过激励电极面积/水晶片的厚度求出的值，边比大时，相比于边比小时振荡频率高。因此，当在水晶片10上形成凹部11时，在该部位，水晶片10的外形尺寸减小，因此，副振动的振荡频率向闻频侧移动。因此，根据本发明的水晶振子1，由于在激励电极21上形成孔部25，并且在水晶片 10上形成凹部11，所以副振动的增益裳减，且该副振动的振荡频率向闻频侧移动。另一方面，由于主振动的振荡频率没有变化,所以主振动的振荡频率与副振动的振荡频率的频率差变大，能够抑制由副振动带来的不良影响的发生，例如抑制频率跳变的发生。这样，在本发明的水晶振子I中，在激励电极21上形成孔部25，并且在水晶片10 上形成凹部11是重要的，假如在激励电极21上仅形成孔部25，在水晶片10上不形成凹部 11，则副振动虽然能够在一定程度上衰减，但衰减的程度小，而且不能使副振动的振荡频率发生变化。另外，在水晶片10上形成凹部11且在该凹部11的表面形成激励电极的结构中， 由于通过激励电极驱动副振动，所以副振动的衰减的程度减小，另外副振动的振荡频率的变化量也减小，难以确保本发明的效果。进而，在不仅激励电极11、对于在引出电极23(24) 的形成区域形成孔部25、并且在水晶片10的与孔部25相对应的区域形成凹部11的结构中，仅为一定程度上，由于引出电极作为驱动电极的一部分起作用，所以不能得到使副振动的衰减的程度减小，另外使副振动的振荡频率发生变化的效果。进而，本发明中，由于在激励电极形成孔部，并且在水晶片形成凹部，所以可以与对水晶片的端部进行倒角、或将水晶片形成凸状等的水晶片的形状变化相组合，能够进一步抑制副振动的发生。以上，本发明的水晶振子I也可以利用图4和图5所示的方法制造。在图4所示的方法中，在水晶基板31形成电极膜32，如上所述，通过湿式蚀刻在电极膜32的规定位置形成孔部25，在得到仅将孔部25开口的金属膜图案后，如图4(a) (d)所示，通过湿式蚀刻在水晶基板31的规定位置形成凹部11。具体而言，将形成有仅孔部25开口的电极膜图案的水晶基板31例如浸溃于氟酸溶液中，以金属膜图案为掩模进行蚀刻，由此，如图4(b) 所示形成凹部11。其次，如图4(c)所示，通过上述的湿式蚀刻得到与激励电极21、22和引出电极23、 24的形状相对应的电极图案。之后，除去抗蚀剂图案，将水晶振子I从水晶基板31切出。根据该制造方法，在水晶片10的两面形成电极膜(金属膜)，接着，在激励电极 2U22的形成区域形成孔部25，之后，以仅孔部25空开的电极膜为掩模进行湿式蚀刻，由此在水晶片10形成凹部11。因此，不需要将用于在水晶片10上形成凹部11的掩模与电极膜 32分别形成，可以降低工序数，实现制造成本的降低。另外，如图5所示的方法，也可以首先在水晶基板31形成凹部11。即，在水晶基板31的表面形成作为掩模的金属膜，在该金属膜之上形成与凹部11的形状相对应的抗蚀剂图案，接着，将水晶基板31浸溃于氟酸溶液中进行蚀刻，由此形成凹部11 (参照图5 (a))。 之后，除去抗蚀剂图案和金属膜。接着，如图5(b)所示，在水晶基板3的表面形成规定的电极膜(金属膜)35、和与规定的电极图案相对应的抗蚀剂图案36后，将该水晶基板31浸溃于KI溶液中进行蚀刻，得到上述电极图案。然后，除去抗蚀剂图案，将水晶振子I从水晶基板31切出(参照图 5(d))。[第一实施方式的变形例]接着，参照图6 图8对水晶振子I的其它例进行说明。如图6所示，在水晶振子 1A，也可以根据抑制对象的副振动形成多个抑制副振动的发生的孔部25a、25b和凹部(未图示)。该例为分别设有用于抑制在水晶片10的Z轴方向发生的泛频振动的孔部25a(和凹部)、和用于抑制在水晶片10的X轴方向发生的泛频振动的孔部25b (和凹部)。另外，图7(a)所示的例是以与形成于一面侧的激励电极21的孔部25连续的方式在水晶片10设置贯通孔12的结构。该情况下，如图7(a)所示，也可以为在一面侧的激励电极21上形成孔部25，在另一面侧的激励电极22上不形成孔部25的结构，图中虽未图示， 但不仅在一面侧的激励电极21上，而且也可以在另一面侧的激励电极22上以与贯通孔12 连续的方式形成孔部。这样，在水晶片10上的能够抑制副振动的发生的位置形成有贯通孔 12的情况下，能够防止副振动的发生，是有效的。在该例中，孔部25和贯通孔12相当于副振动抑制部。进而，如图7(b)、(C)所示，凹部11a、Ilb也可以从水晶片10的两面侧分别形成。 图7(b)所示的水晶振子1C，为了抑制一个副振动的发生，为从形成于一面侧的激励电极21 的孔部25a侧、和从另一面侧的激励电极22的与上述孔部25a夹着水晶片10而相对的位置所形成的孔部25b侧分别形成凹部IlaUlb的结构。另外，图7(c)所示的水晶振子ID 为与抑制两个副振动的发生相对应的结构，为了抑制一个副振动的发生，形成在一面侧的激励电极21上所形成的孔部25a、和与之连续的凹部11a，并且，为了抑制另一副振动的发生也可以为在另一面侧的激励电极22形成孔部25c、和与之连续的凹部Ilc的结构。在此，使用实际的水晶振子对确定副振动的区域的方法进行叙述。作为第一方法， 可列举测定X射线的衍射强度的方法。相对于水晶振子的法线方向从规定的角度照射X射线，例如以使水晶振子维持上述角度的状态改变照射位置，通过X射线扫描水晶振子的整个面。然后，对每个照射位置测定X射线的衍射强度，生成水晶振子的表面的衍射强度的图。在进行该测定时，事先调查引起副振动的频率，边将该频率的交流电压施加至水晶振子边进行上述测定。图8(a) (b)是X射线衍射强度的图的一例，在斜线所示的区域100强烈振动。另外，作为第二方法可列举探针法。在探针法中，边将事先调查出的副振动的频率的交流电压施加至水晶振子的激励电极间，边利用探针接触水晶片的表面(激励电极存在的部分穿过该激励电极)，利用设于探针和地线之间的电压计测定电压，由此求出水晶片的表面的电荷分布，由此能够得到与第一方法相同的图。这样掌握副振动的振动区域，在该振动区域形成上述的凹部或贯通孔。从图8可知，副振动区域相对于水晶片10的中心对称的情况多，因此，从激励电极到水晶片10形成的凹部或贯通孔即副振动抑制部，优选相对于水晶片10的中心对称形成。 图9表示这样的例子，形成于激励电极21的孔部25a和形成于水晶片10的凹部11a、孔部 25b和凹部Ilb相对于水晶片10的中心对称设置。另外，如图10所示，将一孔部25a和凹部Ila形成于水晶片10的一面侧，并且将另一孔部25b和凹部Ilb形成于水晶片10的另一面侧，俯视时，也可以为两者相对于水晶片10的中心对称设置的结构。这样，如果左右对称地设置副振动抑制部，则取得左右的平衡，因此，相比于未取得左右平衡的情况，长期观察时主振动的频率稳定。[第二实施方式]第二实施方式为在水晶片10的引起副振动的区域形成凸部(突起)的结构。图 11和图12是表示这样的例子的图，在预先调查出的引起副振动的区域中、即脱离激励电极21、22的水晶片10的一面侧的两处分别形成突起81a和82a。作为突起(凸部)81a、82a 的结构，例如能够列举相比激励电极21、22高度更大的圆柱状的突起，但不限于该结构。而且，这些突起81a、82a因与在第一实施方式的变形例中的最终段的叙述相同的理由而相对于水晶片10的中心对称配置。另外，在图13的例中，在图12的结构的基础上，在水晶片10的另一面侧也形成有突起81b、82b。这些突起81b、82b在与水晶片10的一面侧的突起81a、82a相对应的位置、 即俯视观察与突起81a、82a相同的位置形成。图14(a)、(b)表示这样在水晶片10上设置突起的效果。图14(a)、(b)分别表示在未设置突起的情况和设置突起的情况下水晶振子的振荡频率和导纳的关系，n表示主振动的频率。未设置突起的情况下的副振动在频率f2发生，但通过设置突起，频率f2向离开 fl的方向偏移而成为f3。另外，导纳也减小。这样，当在水晶片10的发生副振动的区域设置突起时，推测为副振动的传播紊乱，结果为副振动被抑制(导纳减小且频率偏移)。另外，在图13的例子中，也可以为不设置突起82a和82b的结构。该情况下由于在水晶片10的两面的相同的位置(俯视观察时位于同一位置)分别形成突起81a和81b， 所以，水晶片10的厚度方向的平衡良好。因此，主振动的频率的长期稳定性的恶化被抑制。 此外，在第二实施方式中，也可以仅在水晶片10的一处设置突起。进而,本发明也可以应用于SAW (Surface Accoustic Wave :弹性表面波)器件。图 15中，4是作为SAW器件的一例的弹性波共振子，该弹性波共振子4例如具备夹着由AT切割的水晶片构成的压电体40的中央部在长度方向左右两侧产生弹性表面波的第一、第二 IDT 电极41、42。第一 IDT电极41将从输入端口 401输入IDT电极41的电信号进行电-机械转换，产生弹性波即例如表面弹性波(以下称作SAW(Surface Acoustic Wave))。另一方面，第二 IDT电极41具有将在弹性波波导传播来的SAW进行机械-电转换并作为电信号取出的功能。各IDT电极41、42具备彼此大致相同的结构，因此，例如对第一 IDT电极41的结构进行简单说明时，第一 IDT电极41例如是由铝、金等金属膜构成的公知的IDTdnter Digital Transducer)电极,为相对于沿SAW的传播方向配置的两条总线411、413,多个电极指412、414交叉指状连接的结构。在本实施方式中所示的各IDT电极，例如设置数十个 数百个电极指，但在各图中省略其个数进行记载。而且，在第一 IDT电极41或第二 IDT电极42，为了抑制副振动的发生而形成有孔部43。该孔部43的形成位置和大小通过以模拟器确认抑制上述副振动的发生的位置和大小来决定。进而，在水晶片40的与上述孔部43相对应的位置，形成有用于抑制副振动的发生的凹部(未图示)。也可以代替凹部形成贯通孔。在这种SAW器件中，在IDT电极的规定的位置形成孔部43，并且在水晶片40的与上述孔部43相对应的位置形成有凹部，因此,例如可以使厚度切变振动等副振动的振荡频率向高频侧偏移，并且可以使该副振动的增益衰减。接着，作为上述的水晶振子I的应用例，使用图16对用于蚀刻量传感器的情况进行说明。该蚀刻量传感器5构成为在收纳容器51收纳成为压电振子的水晶振子I。水晶振子I的结构与上述的图I所示的相同，作为抑制对象的副振动以比主振动高的频率振荡。 上述收纳容器51例如由基体52和盖体53构成，在基体52的大致中央部形成有凹部54，以水晶振子I的另一面侧的激励电极22朝向由凹部54形成的气密的空间的方式由收纳容器 51保持上述水晶振子I。另一方面，盖体53相对于在基体52上载置的水晶振子I以从上方侧覆盖的方式设置，在设有水晶振子I的区域的外侧与基体52气密地连接。另外，在盖体53，以仅水晶振子I的一面侧的激励电极21和一面侧的水晶片10的一部分与蚀刻液接触方式形成有开口部55。S卩，开口部55为了在激励电极21的周围形成蚀刻区域而以包围距激励电极21为 5mm程度的外侧的区域而形成。另外，盖体53由于与蚀刻液接触，与水晶片10相比由相对于蚀刻液其蚀刻速度小的材质例如聚四氟乙烯构成。进而，在收纳容器51，与上述引出电极23、24分别连接的配线电极26、27例如形成于基体52和盖体53之间，引出电极23和配线电极26、引出电极24和配线电极27分别电连接。而且，例如一配线电极26经由信号线28连接于振荡电路56，另一配线电极27接地。在该振荡电路56的后段经由频率测定部57连接有控制部6。上述频率测定部57例如具有对输入信号即频率信号进行数字处理，而测定水晶振子I的振荡频率的作用。上述控制部6具备预先取得使振荡频率的变化量和蚀刻量相对应的数据并将其存储于存储器，且求出与操作员输入的蚀刻量的目标值相对应的振荡频率的变化量的设定值的功能、测定时求出水晶振子I的振荡频率的变化量的功能、在上述振荡频率的变化量成为上述设定值时输出规定的控制信号的功能。另外还构成为具备例如在测定时得到的振荡频率的变化量成为规定值时，在显示画面上显示所对应的蚀刻量的功能。这种蚀刻量传感器5以仅收纳容器51的一面侧与蚀刻液接触的方式与蚀刻容器 71连接，这样，水晶振子I的一面侧的激励电极21和水晶片10的一面侧的仅一部分与蚀刻容器71中的蚀刻液72接触。此外，在蚀刻容器71中未记载被处理体，但实际上在蚀刻容器71中在规定位置配置有成为蚀刻对象的被处理体。该规定位置是指被处理体的被处理面和蚀刻量传感器5的一面侧的水晶片10在相同的定时与蚀刻液接触的位置。接着，对本发明的蚀刻量传感器5的作用进行说明。首先，将被处理体搬入蚀刻容器71，并且，在蚀刻容器71内如上述安装蚀刻量传感器5，且将规定的蚀刻液72供给至蚀刻容器71内。另外，操作员将蚀刻量的目标值输入控制部6的显示画面。这样，通过使被处理体与蚀刻液72接触，进行被处理面的蚀刻。另一方面，在蚀刻量传感器5中，水晶振子 I的一面侧的激励电极21和水晶片10的一面侧的仅一部分与蚀刻液72接触，水晶片10的一面侧的与蚀刻液72接触的区域被蚀刻。这样，当蚀刻进行而水晶片10的外形尺寸减小时,主振动的振荡频率向高频侧移动。此时，在蚀刻量传感器5中，测定水晶振子I的频率信号的频率，且将该测定的频率存储于存储器。而且，例如在测定时得到的振荡频率的变化量成为上述设定值时输出控制信号，例如利用未图示的夹具将被处理体从蚀刻液内搬出，结束蚀刻处理。根据本实施方式，由于在水晶振子I形成有孔部25和凹部11，所以，副振动的振荡频率向高频侧移动，并且副振动的增益减少。因此，即使水晶片10的蚀刻继续前进，主振动的振荡频率向高频侧移动，也能够使主振动的振荡频率与副振动的振荡频率不重叠、防止频率跳变，因此，能够确保大的测量范围。[实施例]测定图I的结构的水晶振子I的频率特性。水晶振子I的水晶片10使用以AT切割的基本波模式振荡的水晶片，主振动的振荡频率为30MHz，水晶片10的直径为￠8. 7mm、 激励电极21、22的直径为￠5. 0mm，水晶片10的厚度为0. 055mm。孔部25为圆形，直径为小I. Imm,凹部11的深度为0. 001mm。使作为抑制对象的副振动为振荡频率约31MHz的厚度纵振动。另外，作为比较例，对于在激励电极21和水晶片10分别未形成孔部25和凹部11 的水晶振子，也可以同样测定频率特性。对于实施例，图17(a)表示此时的频率特性，对于比较例，图17(b)表示此时的频率特性。图17中横轴是频率，纵轴是导纳。在此，振动A是主振动(主振动A)，振动B是水晶片10的Z轴方向引起的泛频振动(副振动B)，振动C是水晶片10的X轴方向引起的泛频振动(副振动C)。另外，图17中fB是、实施例的副振动B的振荡频率，fB’是比较例的副振动B的振荡频率。其结果为，确认了对于主振动A、副振动C，虽然振荡频率和增益均无变化，但在实施例中与比较例相比，副振动B衰减，并且其振荡频率fB相比于比较例的振荡频率fB’向高频侧偏移。本发明除水晶片之外，也可以应用于陶瓷等压电体，主振动不仅是厚度切变振动， 而且也可以是厚度纵振动、厚度扭曲振动等。另外，本发明的作为抑制对象的副振动不限于泛频振动，也包含表面切变振动、弯曲类振动。此时，如果是与主振动相比振荡频率高的副振动，则副振动的振荡频率向高频侧偏移，主振动的振荡频率和副振动的振荡频率的频率差增大，所以特别有效，但即使是与主振动相比振荡频率低的副振动，只要是在水晶片上形成贯通孔的结构，则也可以得到能够防止副振动的发生的效果。另外，水晶片不限于圆形形状，也可以是矩形形状。
权利要求
1.一种压电振子，其特征在于，具备板状的压电体；设置于该压电体的两面的激励电极；和副振动抑制部，其包括用于抑制以与所述压电体的主振动不同的频率振荡的副振动而形成于所述激励电极的孔部和形成于与所述压电体的所述孔部相对应的区域的凹部或贯通孔。
2.一种压电振子，其特征在于，具备板状的压电体；设置于该压电体的两面的激励电极；和副振动抑制部，其包括用于抑制以与所述压电体的主振动不同的频率振荡的副振动而设置于与压电体的所述激励电极分离的部位的凸部。
3.如权利要求I所述的压电振子，其特征在于所述副振动抑制部以相对于激励电极的中心部对称的方式设有多个。
4.如权利要求2所述的压电振子，其特征在于所述副振动抑制部设置于压电体的表面和背面，且俯视时处于相同的位置。
5.如权利要求I所述的压电振子，其特征在于所述主振动是厚度切变振动，所述副振动是非谐波泛频振动。
6.一种弹性波器件，其在板状的压电体的表面设有IDT电极，该弹性波器件的特征在于，具备副振动抑制部，其包括用于抑制与从输出端口取出的目标频带不同的频率的弹性波而形成于所述IDT电极的孔部和形成于与所述压电体中的所述孔部相对应的区域的凹部或贯通孔。
7.一种弹性波器件，其在板状的压电体的表面设有IDT电极，该弹性波器件的特征在于，具备副振动抑制部，其包括用于抑制与从输出端口取出的目标频带不同的频率的弹性波而设于压电体的从所述IDT电极分离的部位的凸部。
全文摘要
本发明提供一种抑制振荡频率与主振动不同的副振动的发生的压电振子和弹性波器件。在以厚度切变振动为主振动的水晶片(10)的两面分别形成有激励电极(21、22)的水晶振子(1)中，在上述激励电极(21)的发生副振动的部位形成孔部(25)，并且，在水晶片(10)的与孔部(25)相对应的区域形成凹部(11)。或者，在水晶片(10)的发生副振动的部位设置凸部(81)。凹部(11)或凸部(81)优选相对于水晶振子的中心对称设置。由此，副振动衰减，且副振动的振荡频率向高频侧移动。
文档编号H03H9/145GK102611409SQ20121001681
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者小山光明 申请人:日本电波工业株式会社