振動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及作為振動部分具有多個音叉臂的振動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，提出了各種具有多個音叉臂的振動裝置。例如，在下述的專利文獻(xiàn)1中，公開了具有3根音叉臂的振動裝置。在專利文獻(xiàn)1中，中央的音叉臂的寬度為兩側(cè)的音叉臂的寬度的2倍。
[0003]另一方面，在下述的專利文獻(xiàn)2中，公開了具有3根音叉臂的振動裝置。在專利文獻(xiàn)2中，記載有用于使中央的音叉臂和外側(cè)的音叉臂以相反的相位振動的電極連接方法。
[0004]專利文獻(xiàn)1:W02008/043727
[0005]專利文獻(xiàn)2:日本特開2009-5022號公報(bào)
[0006]在具有多個音叉臂的振動裝置中，為了使其穩(wěn)定地振蕩，尋求諧振電阻小。因此，需要增大k2Q、以及增大靜電電容。然而，在增大音叉臂的寬度并增大靜電電容的情況下，存在k2Q降低這樣的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種不降低k2Q地增大靜電電容，由此能夠降低諧振電阻的振動裝置。
[0008]本發(fā)明的振動裝置具備:基部；以及2N根音叉臂，連接有上述基部的一端，并在Y方向上延伸。在本發(fā)明中，N是2以上的整數(shù)。
[0009]在本發(fā)明中，2N根音叉臂在與Y方向正交的X方向上并排。各音叉臂構(gòu)成為在與X方向以及Y方向正交的Z方向上彎曲振動。
[0010]在本發(fā)明中，在設(shè)置有上述2N根音叉臂的區(qū)域中相對于通過上述X方向中心且在Y方向上延伸的虛擬線，一側(cè)的N根音叉臂的彎曲振動的相位與另一側(cè)的N根音叉臂的彎曲振動的相位對稱。
[0011]在本發(fā)明所涉及的振動裝置的某個特定的方面，上述N為2，在X方向位于內(nèi)側(cè)的2根音叉臂和位于外側(cè)的2根音叉臂以相反的相位彎曲振動。
[0012]在本發(fā)明所涉及的振動裝置的其它特定的方面，上述音叉臂包含由簡并半導(dǎo)體構(gòu)成的Si層、氧化硅層、壓電體層、以及對上述壓電體層施加電壓的第一、第二電極。
[0013]在本發(fā)明的振動裝置的另一其它特定的方面，上述Si層摻雜有η型摻雜材料。作為上述摻雜材料優(yōu)選使用磷(Ρ)。
[0014]在本發(fā)明所涉及的振動裝置的其它的特定的方面，上述各音叉臂的與連接于上述基部側(cè)的端部相反側(cè)的端部的寬度比連接于基部側(cè)的端部的寬度大。
[0015]在本發(fā)明所涉及的振動裝置的另一其它特定的方面，在上述各音叉臂的與連接于上述基部側(cè)的端部相反側(cè)的端部設(shè)置有比其余部分寬度大的質(zhì)量附加部。
[0016]根據(jù)本發(fā)明所涉及的振動裝置，由于設(shè)置有2Ν根音叉臂，相對于通過上述X方向中心的虛擬線，一側(cè)的N根音叉臂的彎曲振動的相位與另一側(cè)的N根彎曲振動的相位對稱，所以能夠不降低k2Q地提高靜電電容。由此，能夠降低諧振電阻。因此，能夠得到良好的振動特性。
【附圖說明】
[0017]圖1(a)是本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的振動裝置的立體圖，圖1(b)是其正面剖視圖，圖1(c)是在第一實(shí)施方式中所使用的激發(fā)部的局部缺口正面剖視圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的振動裝置的立體圖。
[0019]圖3(a)是用于對在Si層上表面層疊有氧化硅層的構(gòu)造中的各層的厚度進(jìn)行說明的橫剖視圖，圖3(b)是用于對在Si層下表面層疊有氧化硅層的構(gòu)造中的各層的厚度進(jìn)行說明的橫剖視圖。
[0020]圖4是用于對在Si層的兩面層疊有氧化硅層的構(gòu)造中的各層的厚度進(jìn)行說明的橫剖視圖。
[0021]圖5是表示音叉臂的寬度W與厚度的比即W/T與k2Q的關(guān)系的圖。
[0022]圖6是表示音叉臂的寬度W與厚度的比即W/T與諧振電阻的關(guān)系的圖。
[0023]圖7是表示在將未設(shè)置有氧化硅層的情況下的TCF設(shè)為X、將厚度比T2/(T1+T2)設(shè)為y時(shí)，頻率溫度系數(shù)TCF為0的關(guān)系的圖。
[0024]圖8是表示Si層中的P的摻雜濃度與Si層的電阻率的關(guān)系的圖。
[0025]圖9是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的變形例所涉及的振動裝置的示意性俯視圖。
[0026]圖10是表示在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的變形例所涉及的振動裝置中，位于靠中央的音叉臂彼此的間隔Wgi相對于兩側(cè)的音叉臂和與該兩側(cè)的音叉臂相鄰并位于靠中央的音叉臂的間隔Wgo的比率Wgi/Wgo、同k2Q的關(guān)系的圖。
[0027]圖11是本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的振動裝置的示意性俯視圖。
[0028]圖12是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的振動裝置的位于靠中央的音叉臂中的質(zhì)量附加部的寬度Wwi與音叉臂的寬度Wi的比率Wwi/W1、同k2Q的關(guān)系的圖。
[0029]圖13是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的振動裝置的位于靠中央的音叉臂中的質(zhì)量附加部部的寬度Wwi與音叉臂的寬度Wi的比率Wwi/W1、同諧振電阻R1的關(guān)系的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下，通過參照附圖對本發(fā)明的具體的實(shí)施方式進(jìn)行說明，使本發(fā)明變得清楚。
[0031]圖1 (a)是本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的振動裝置的立體圖，(b)是該振動裝置的正面剖視圖。另外，圖1(c)是在第一實(shí)施方式中所使用的激發(fā)部的局部缺口正面剖視圖。
[0032]振動裝置1具有基部2?；?與4根音叉臂3?6的一端連結(jié)。
[0033]基部2具有矩形板狀的形狀。在該基部2的一個側(cè)面連接有具有長度方向的4根音叉臂3?6的一端。
[0034]在基部2的下表面固定有支承部7。支承部7是用于將振動裝置1固定于外部的部分。
[0035]現(xiàn)在，如圖1 (a)所示，將音叉臂3?6延伸的方向設(shè)為Y方向。另外，將在與基部2的兩個主面并行的面內(nèi)與Y方向正交的方向設(shè)為X方向。連結(jié)有基部2的音叉臂3?6的一端的側(cè)面在X方向上延伸。因此，4根音叉臂3?6在X方向上并排。
[0036]Ζ方向是與由X方向以及Υ方向規(guī)定的平面正交的方向。在本實(shí)施方式中，如后所述，4根音叉臂3?6在Ζ方向上彎曲振動。
[0037]如圖1(b)所示，支承部7與基部2的Si層11形成為一體。支承部7能夠由S1、A1203等半導(dǎo)體材料、絕緣性材料構(gòu)成。
[0038]此外，支承部7也可以通過接合材料與基部2接合。
[0039]基部2具有在Si層11上層疊有氧化硅層12的構(gòu)造。音叉臂4也具有在Si層11上層疊有氧化硅層12的構(gòu)造。S卩，音叉臂4的Si層11以及氧化硅層12與基部2的Si層11以及氧化硅層12形成為一體。
[0040]音叉臂3、5、6也以與音叉臂4相同的方式構(gòu)成。
[0041]Si層11由簡并半導(dǎo)體構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，Si層由η型Si半導(dǎo)體構(gòu)成。由于是簡并半導(dǎo)體，所以η型摻雜劑的摻雜濃度是ΙΧΙΟ19/^3以上。作為η型摻雜劑，能夠舉出P、As或者Sb等第15族元素。優(yōu)選作為摻雜劑使用P。在該情況下，能夠容易地制造簡并半導(dǎo)體。
[0042]在本實(shí)施方式中，Si層由以5X 1019/cm3的濃度摻雜了磷的η型Si半導(dǎo)體構(gòu)成。另外，如圖8所示，由于磷(P)的摻雜濃度是5X1019個/cm3，所以電阻率為1.5πιΩ.cm以下，是簡并半導(dǎo)體。
[0043]在本實(shí)施方式中，氧化硅層12由Si02構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，在上述Si層11的上表面層疊有由3102構(gòu)成的氧化硅層12。
[0044]此外，在基部2，也可以不設(shè)置氧化硅層12，但優(yōu)選像本實(shí)施方式這樣設(shè)置氧化硅層12。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)制造工序的簡化。
[0045]氧化硅層12并不局限于Si02，能夠由具有SiaOb (a、b是整數(shù))的適當(dāng)?shù)慕M成的氧化硅系材料構(gòu)成。
[0046]如圖1(c)所示，激發(fā)部13具有壓電薄膜14、第一電極15、以及第二電極16。第一電極15和第二電極16被設(shè)置成夾