專利名稱：振動器件、振蕩器以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及振動器件、安裝了該振動器件的振蕩器以及電子設(shè)備，特別涉及頻率溫度特性良好的振動器件、振蕩器以及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
在壓電器件中，特別是在表面聲波(SAW surface acoustic wave)器件中，公知的是利用阻帶上端模式的諧振來提高頻率溫度特性。在專利文獻1中公開了如下所述的SAW諧振器在以特定的切角切出的石英基板上形成能夠以阻帶上端模式進行激勵的IDT吋，在IDT的電極指之間設(shè)置槽，合理地設(shè)定該槽的深度G、電極指的線占有率η。如果根據(jù)專利文獻1中公開的條件來制造SAW諧振器， 能夠得到良好的頻率溫度特性，能夠?qū)崿F(xiàn)耐環(huán)境特性以及Q值的提高。另外，作為改善頻率溫度特性的技木，公知有將兩個SAW諧振器電連接來將兩個頻率溫度特性合成的技木。例如在專利文獻2所公開的技術(shù)中，對具備二次函數(shù)溫度特性且頂點溫度彼此不同的兩個SAW諧振器進行所謂的橫向耦合，由此使得耦合狀態(tài)下得到的頻率溫度特性曲線平坦。另外，在非專利文獻1中公開了為了改善頻率溫度特性而連續(xù)地連接兩個單端ロ SAW諧振器的結(jié)構(gòu)。具體地講，公開了與各個單端ロ SAW諧振器并聯(lián)連接了電感的結(jié)構(gòu)和排除了該電感的結(jié)構(gòu)(有時具備并聯(lián)電容器)。專利文獻1國際公開第2010/098139號專利文獻2日本特開平9-四8446號公報非專利文獻lG.Martin、H. khmidt B. Wall"IMPROVED TEMPERATURE STABILITY OF ONE-PORT SAW RESONATORS ACHIEVED WITHOUT COILS'\2007 IEEE Ultrasonics Symposium、p925_928根據(jù)如上結(jié)構(gòu)的壓電器件，與以往的SAW器件相比，確實能夠提高頻率溫度特性。 但是，在專利文獻1所公開的SAW器件中，盡管表示出三次溫度特性，但是在-40°c到+85°C 的范圍內(nèi)，頻率變動量為士25ppm以內(nèi)，在專利文獻2、非專利文獻1所公開的SAW器件中，
頻率變動量更大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在干，提供能夠在工作溫度范圍內(nèi)(例如，-40°C到+85°C)，比以往進ー步提高頻率溫度特性的振動器件、搭載了該振動器件的振蕩器以及電子設(shè)備。本發(fā)明是為了解決上述問題中的至少一部分而完成的，可作為以下的方式或應(yīng)用例來實現(xiàn)。應(yīng)用例1一種振動器件，其特征在干，該振動器件具有第1振子，其具備三次函數(shù)溫度特性，所述三次函數(shù)溫度特性中的三次溫度系數(shù)為-Y1,且Y1 > O ；以及第2振子， 其與所述第1振子連接，具備三次函數(shù)溫度特性，所述三次函數(shù)溫度特性中的三次溫度系數(shù)為Y2，且Y2 >0，所述第1振子與所述第2振子之間的拐點之差為19°C以下，且滿足0< I Y1I ^ 2-4 Y2 的關(guān)糸。根據(jù)具有這樣的特征的振動器件，能夠比以往進ー步提高工作溫度范圍內(nèi)中的頻
率變動量。應(yīng)用例2在應(yīng)用例1所記載的振動器件中，其特征在干，所述第1振子和所述第2振子彼此設(shè)置在歐拉角為(一1.5。きφき+1.5。，117 °彡θ彡142 °， 42. 79° < I Ψ I ^49. 75° )的石英基板上，是激勵出阻帶上端模式的表面聲波的表面聲波諧振器，在構(gòu)成激勵出所述表面聲波的激勵電極的電極指之間具有槽，在設(shè)所述第1振子中的所述電極指之間的槽深度為G1、所述第2振子中的所述電極指之間的槽深度為ら吋， 滿足G1 < G2的關(guān)系。根據(jù)具有這樣的特征的振動器件，能夠利用相同切角的基板來制造器件。應(yīng)用例3在應(yīng)用例2所記載的振動器件中，其特征在干，所述第1振子和所述第 2振子設(shè)置在單個壓電基板上。根據(jù)具有這樣的特征的振動器件，作為ー個元件，能夠制造出頻率變動量非常小的裝置。應(yīng)用例4在應(yīng)用例3所記載的振動器件中，其特征在干，在所述壓電基板上具備臺階，俯視所述壓電基板，所述臺階設(shè)置在所述第1振子與所述第2振子之間。根據(jù)具有這樣的特征的振動器件，可利用臺階部分來抑制在第1振子與第2振子之間傳播的無用波。另外，還能夠降低第1振子與第2振子之間的不必要的聲學(xué)耦合。應(yīng)用例5在應(yīng)用例1至應(yīng)用例4中任意一例所記載的振動器件中，其特征在干， 所述第1振子與所述第2振子并聯(lián)地電連接。應(yīng)用例6在應(yīng)用例5所記載的振動器件中，其特征在干，與并聯(lián)地電連接的所述第1振子和所述第2振子并聯(lián)地電連接了電容器。根據(jù)具有這樣的特征的振動器件，可通過電容器的電容來改變第1振子與第2振子之間的耦合度。應(yīng)用例7在應(yīng)用例1至應(yīng)用例4中任意一例所記載的振動器件中，其特征在干， 所述第1振子與所述第2振子串聯(lián)地電連接。應(yīng)用例8在應(yīng)用例7所記載的振動器件中，其特征在干，分別與串聯(lián)地電連接的所述第1振子和所述第2振子并聯(lián)地電連接了電感。根據(jù)具有這樣的特征的振動器件，可通過改變電感的值來改變第1振子與第2振子之間的耦合度。應(yīng)用例9一種振蕩器，其特征在干，該振蕩器具有應(yīng)用例1至應(yīng)用例8中任意一例所記載的振動器件；以及振蕩電路。根據(jù)具有這樣的特征的振蕩器，能夠得到基于上述結(jié)構(gòu)的效果，能夠在很廣闊的工作溫度范圍內(nèi)，實現(xiàn)高精度的振蕩，提高可靠性。應(yīng)用例10一種電子設(shè)備，其特征在干，所述電子設(shè)備搭載了應(yīng)用例1至應(yīng)用例 8中任意一例所記載的振動器件。根據(jù)具有這樣的特征的電子設(shè)備，能夠提供在很廣闊的工作溫度范圍內(nèi)可靠性高的電子設(shè)備。應(yīng)用例11一種振動器件的制造方法，其特征在于，該制造方法包括以下步驟制造第1振子，該第1振子具備三次函數(shù)溫度特性，所述三次函數(shù)溫度特性中的三次溫度系數(shù)為Yl，且Yl >0;制造第2振子，該第2振子具備三次函數(shù)溫度特性，所述三次函數(shù)溫度特性中的三次溫度系數(shù)為-Y 2，且Y2 > 0 ；從制造出的第1振子組和第2振子組中，選定拐點之差為19°C以下且滿足0< |γ2| く |2. 4 Y1I的關(guān)系的第1振子和第2振子的組合； 以及將選定的所述第1振子與所述第2振子相連。根據(jù)具有這樣的特征的振動器件的制造方法，能夠適當(dāng)?shù)亟M合頻率溫度特性良好的第1振子和第2振子。因此，能夠減少制造之后的不良，提高成品率。


圖1是表示實施方式的SAW器件的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2是表示實施方式的SAW器件中的第1諧振器和第2諧振器的槽深度G1W2.電極膜厚H1. H2、電極指寬度L1. L2、槽寬度S1.も以及波長λ的關(guān)系的剖面圖。圖3是表示電極膜厚H為0.02 λ時的槽深度G與三次溫度系數(shù)、的關(guān)系的曲線圖。圖4是表示電極膜厚H為0.03 λ時的槽深度G與三次溫度系數(shù)、的關(guān)系的曲線圖。圖5是表示電極膜厚H為0.04 λ時的槽深度G與三次溫度系數(shù)、的關(guān)系的曲線圖。圖6是表示線占有率η與拐點Ti的關(guān)系的曲線圖。圖7是表示特定條件下的第1諧振器的頻率溫度特性和第2諧振器的頻率溫度特性的曲線圖。圖8是表示使特定條件下的第1諧振器的頻率溫度特性與第2諧振器的頻率溫度特性相結(jié)合而得到的頻率溫度特性的曲線圖。圖9是表示兩個SAW諧振器間的拐點Ti的差分溫度與頻率變動量的關(guān)系的曲線圖。圖10是表示兩個SAW諧振器之間的三次溫度系數(shù)γ的比例與頻率變動量的關(guān)系的曲線圖。圖11是表示實施方式的SAW器件的變形例的立體圖。圖12是設(shè)置電容器作為外置元件時的電路圖。圖13是設(shè)置電感作為外置元件時的電路圖。圖14是表示實施方式的搭載了壓電器件的振蕩器的結(jié)構(gòu)的俯視圖。符號說明10 :SAW器件；12 石英基板；14 第1諧振器；16 第2諧振器；18 =IDT ；20 電極指；22 總線；24 反射器；26 導(dǎo)體帶；28 =IDT ；30 電極指；32 總線；34 反射器；36 導(dǎo)體帶；38 引出電極；40 輸入輸出電極。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的振動器件、振蕩器以及電子設(shè)備的實施方式。另外，在本實施方式中，作為振動器件的一例，以壓電器件、特別是表面聲波器件(以下，簡稱為SAW器件)為例進行說明。如圖1所示，本實施方式的表面聲波器件(以下，簡稱為SAW器件10)是以石英基板12、形成在該石英基板12上的兩個SAW諧振器(第1諧振器(第1振子)14、第2諧振器(第2振子)16)為基礎(chǔ)而構(gòu)成的。第1諧振器14和第2諧振器16彼此以IDT 18、28、 反射器對、34為基礎(chǔ)而構(gòu)成，且經(jīng)由引出電極38與輸入輸出電極40連接。石英基板12采用了由歐拉角(一1.5。芻(()芻+1.5。，117 °≤θ≤142 °， 42.79° く Ψ≤49. 75° )表示的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)ST切石英基板。另外，用歐拉角(0°，0°， 0° )表示的基板為具有與Z軸垂直的主面的Z切基板。這里，歐拉角(φ，θ，ψ)中的φ是關(guān)于Z切基板的第1旋轉(zhuǎn)的參數(shù)，是將Z軸作為旋轉(zhuǎn)軸、將從+X軸向+Y軸側(cè)旋轉(zhuǎn)的方向作為正旋轉(zhuǎn)角度的第1旋轉(zhuǎn)角度。θ是關(guān)于ζ切基板在第1旋轉(zhuǎn)后進行的第2旋轉(zhuǎn)的參數(shù)， 是將第1旋轉(zhuǎn)后的X軸( = X'軸)作為旋轉(zhuǎn)軸、將第1旋轉(zhuǎn)后的從+Y軸(=+Y'軸)向 +Z軸旋轉(zhuǎn)的方向作為正旋轉(zhuǎn)角度的第2旋轉(zhuǎn)角度。壓電基板的切面由第1旋轉(zhuǎn)角度φ和第 2旋轉(zhuǎn)角度θ決定。Ψ是關(guān)于Z切基板在第2旋轉(zhuǎn)后進行的第3旋轉(zhuǎn)的參數(shù)，是將第2旋轉(zhuǎn)后的Z軸( = Z'軸)作為旋轉(zhuǎn)軸、將從第2旋轉(zhuǎn)后的+X( = X'軸)軸向第2旋轉(zhuǎn)后的 +Y軸(+Y"軸)側(cè)旋轉(zhuǎn)的方向作為正旋轉(zhuǎn)角度的第3旋轉(zhuǎn)角度。SAW的傳播方向由相對于第2旋轉(zhuǎn)后的X軸( = X'軸)的第3旋轉(zhuǎn)角度Ψ來表示。在本實施方式中，IDT 18和IDT觀彼此形成在ー個石英基板12上。IDT 18,28 各自具有一對梳齒狀電極。梳齒狀電極是分別用總線22、32連接多個電極指20、30的基端部而構(gòu)成的。IDT 18J8是通過如下方式構(gòu)成的將梳齒狀電極中的電極指20、30配置為彼此嵌合，并且以在相鄰的電極指20、30間設(shè)置規(guī)定間隔的方式組合梳齒狀電極。在本實施方式中，構(gòu)成梳齒狀電極的電極指20、30從總線22、32起延伸的延伸方向被設(shè)置成與相對于作為石英晶軸的X軸具有傾斜度的X'軸垂直。由第1諧振器14、第2諧振器16激勵出的SAW是Rayleigh型的SAW，Z'軸和X"軸雙方均具有振動位移分量。并且，通過這樣地使SAW的傳播方向偏離于作為石英晶軸的X軸，能夠激勵出阻帶上端模式的SAW。另外， 本申請的發(fā)明人確認到通過這樣地將石英基板的切角設(shè)為歐拉角(一 1.5。まφま十1.5。， 117°≤θ≤142°，42. 79°≤| Ψ≤49. 75° )并且使用阻帶上端模式，能夠在SAW諧振器中得到可用三次函數(shù)表示的頻率溫度特性。以在SAW的傳播方向夾著各IDT 18,28的方式各設(shè)有ー對反射器對、34。作為具體結(jié)構(gòu)，將與構(gòu)成IDT 18,28的電極指20、30平行地設(shè)置的多個導(dǎo)體帶沈、36的兩端相連。 多個導(dǎo)體帶26、36各自的連接位置不是必須為兩端，也可以是僅在一端連接的方式、或者在一端與另一端之間的任意位置處進行連接的方式等。另外，在積極利用來自石英基板12的SAW傳播方向的端面的反射波的端面反射型 SAW諧振器、或設(shè)置多對IDT的電極指而由IDT自身激勵出SAW駐波的多對IDT型SAW諧振器中，反射器不是必須的。輸入輸出電極40是用作輸入端ロ(或者輸出端ロ)和輸出端ロ(或者輸入端ロ) 而設(shè)置的一對圖案電極。引出電極38是以電氣方式將兩個IDT 18,28與ー對輸入輸出電極40并聯(lián)連接的圖案電扱。在本實施方式中，引出電極38被配置成使得兩個IDT 18J8在經(jīng)由輸入輸出電極40施加的電壓的作用下激勵出的雙方的SAW的相位一致或者大致一致。構(gòu)成這些IDT18、28、反射器對、34、輸入輸出電極40以及引出電極38等的圖案電極可將鋁(Al)或以Al 為主體的合金用作構(gòu)成材料。本實施方式的SAW器件10在構(gòu)成IDT 18 (具體的講是梳齒狀電扱)的多個電極指20之間、以及構(gòu)成IDT觀的多個電極指30之間設(shè)有槽。槽深度G對SAW器件的三次溫度系數(shù)Y有影響，一般公知的是，三次溫度系數(shù)的值(絕對值)越小，頻率溫度特性越好。圖2是圖1所示的本實施方式的SAW器件10中的構(gòu)成IDT 18的電極指20、構(gòu)成 IDT 28的電極指30的局部剖面放大圖。圖2中λ表示IDT 18及IDT 28中的SAW的波長。另外，L1表示電極指20的寬度，L2表示電極指30的寬度，S1表示相鄰的電極指20之間形成的槽的寬度，も表示相鄰的電極指30之間形成的槽的寬度。此外，G1表示IDT 18中的槽深度，G2表示IDT 28中的槽深度，H1表示IDT 18中的電極膜厚，H2表示IDT 28中的電極膜厚。另外，以下所示的線占有率n (n” n2)是用電極指之間的節(jié)距(pitch) λ/2(= Li+Si或者L2+^)除以電極指的寬度L(LpL2)而得到的值。三次溫度系數(shù)γ與槽深度G之間的關(guān)系是，關(guān)于歐拉角中表示第3旋轉(zhuǎn)角度的 V，在|42° 45° I的范圍內(nèi)，通過恰當(dāng)選擇使得頻率溫度特性最良好的角度來實施仿真，從而能夠得到圖3至圖5所示的曲線圖。另外，在圖3至圖5中，橫軸表示與表面聲波的波長λ對應(yīng)的槽深度G的比例，縱軸表示三次溫度系數(shù)γ的值。另外，圖3是表示設(shè)構(gòu)成激勵電極的電極的膜厚(電極膜厚H)為0.02 λ時的例子的曲線圖。另外，圖4是表示設(shè)構(gòu)成激勵電極的電極的膜厚(電極膜厚H)為0.03 λ時的例子的曲線圖。另外，圖5是表示設(shè)構(gòu)成激勵電極的電極的膜厚(電極膜厚H)為0.04λ時的例子的曲線圖。根據(jù)設(shè)電極膜厚H為0.02 λ的圖3可知，在槽深度G為Ο.ΟΙλ的點附近，三次溫度系數(shù)的正負發(fā)生了反轉(zhuǎn)。另外，根據(jù)設(shè)電極膜厚H為0.03λ的圖4可知，在槽深度G為0.015λ的點附近，
三次溫度系數(shù)的正負發(fā)生了反轉(zhuǎn)。進而，根據(jù)設(shè)電極膜厚H為0.04 λ的圖5可知，在槽深度G為0.013 λ的點附近，
三次溫度系數(shù)的正負發(fā)生了反轉(zhuǎn)。另外，根據(jù)圖3至圖5所示的仿真可知，在槽深度G為Ο.ΟΙλ 0. 05 λ的范圍中， 三次溫度系數(shù)Y均處于-0.1 (IO-ltTC3) +0.1 (IO-ltTC3)的范圍內(nèi)。而且，根據(jù)圖3至圖5可知，在三次溫度系數(shù)為負值吋，與三次溫度系數(shù)為正值的情況相比，槽深度G較淺。另外，用于得到圖3至圖5所示的曲線圖的仿真是以IDT中的電極指對數(shù)為210 對、反射器的導(dǎo)體帶為97個(每ー側(cè))的SAW諧振器為模型來進行的。另外，把電極指的對數(shù)、導(dǎo)體帶的個數(shù)相同、且電極膜厚為0.02 λ、槽深度G為 0. 05 λ的SAW諧振器作為模型，實施了線占有率η與拐點Ti之間的關(guān)系的仿真，其結(jié)果是，能夠得到圖6所示的曲線圖。根據(jù)圖6可知，拐點Ti的值隨線占有率η的變動而以對數(shù)函數(shù)的形式變化。而且還可知，在線占有率η小于0.63吋，拐點Ti的變動表現(xiàn)出劇烈的變化，而在0.63以上吋，拐點Ti的變動表現(xiàn)出平緩的變化。另外，在槽深度G為0.05 λ 以外吋，也可根據(jù)線占有率η來改變拐點Ti。根據(jù)這些結(jié)果，在第1諧振器14與第2諧振器16之間，通過使構(gòu)成IDT 18,28的電極指20、30之間的槽深度G不同，能夠使三次溫度系數(shù)的符號彼此相反，使表示頻率溫度特性的三次曲線反轉(zhuǎn)。
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另外，關(guān)于根據(jù)表示頻率溫度特性的三次曲線所知的拐點，可通過調(diào)整線占有率 η來對該拐點進行控制。由此，如果使第1諧振器14中的頻率溫度特性與第2諧振器16中的頻率溫度特性的三次溫度系數(shù)的符號的正負成為彼此相反的關(guān)系并將它們結(jié)合，則能夠得到平坦的、 即頻率變動量小的頻率溫度特性。這里，設(shè)第1諧振器14中的三次溫度系數(shù)為-Y1、第2 諧振器16中的三次溫度系數(shù)為、2，Y1, Y2分別滿足Y1 >0且Y2 >0的條件。從圖3 至圖5所示的曲線圖也能看出，在第1諧振器14中的三次溫度系數(shù)為負值、第2諧振器16 中的三次溫度系數(shù)為正值的情況下，第1諧振器14中的槽深度G1與第2諧振器16中的槽深度ら之間的關(guān)系滿足G1 < G2的關(guān)系。圖7所示的曲線圖表示使用了由歐拉角表示為(0°，123°，43.6° )的切角的石英基板12的SAW器件10中的第1諧振器14和第2諧振器16的頻率溫度特性。在圖 7所示的例子的情況下，第1諧振器14中的IDT 18的電極膜厚H1為0. 03 λ，槽深度G1為 0. 010 λ，線占有率II1為0.69(圖中實線)。另ー方面，第2諧振器16中的IDT觀的電極膜厚吐為0.02入，槽深度ら為0.045入，線占有率Ji2為0.064(圖中虛線)。另外，關(guān)于求取槽深度G1^2與電極膜厚HpH2及波長λ的關(guān)系、以及線占有率n” Jl2所需的電極指寬度L1、L2以及槽寬度S”も的關(guān)系，如圖2所示。當(dāng)把圖7所示的第1諧振器14的頻率溫度特性與第2諧振器16的頻率溫度特性合成時，頻率溫度特性如圖8所示。即、-40°C +85°C的溫度帶中的頻率變動量僅為2. 5ppm 左右。由此可以說，本實施方式的SAW器件10與以往的SAW器件相比，能夠飛躍性地提高頻率溫度特性。但是，在本實施方式的SAW器件10中，是把第1諧振器14的頻率溫度特性與第2 諧振器16的頻率溫度特性合成，由此得到SAW器件10的頻率溫度特性。因此，在表示第1 諧振器14的頻率溫度特性和第2諧振器16的頻率溫度特性的傾斜度、即三次溫度系數(shù)相等的情況下，當(dāng)兩者的拐點偏離時，頻率溫度特性也有可能變差。因此，對兩個SAW諧振器之間的拐點Ti的差分溫度的容許范圍進行研究。圖9所示的曲線圖示出了 表現(xiàn)出圖8(圖7)的頻率溫度特性的第1諧振器14與第2諧振器16中的拐點Ti的偏離量(拐點的差分溫度)、和因拐點Ti的偏離產(chǎn)生的頻率變動量的大小。根據(jù)圖9可知，如果拐點Ti的差分溫度為19°C以內(nèi)，則SAW器件的頻率溫度特性的頻率變動量為IOppm以內(nèi)。也就是說，如果拐點Ti的差分溫度為19°C以內(nèi)，則即使三次溫度系數(shù)顯著變大，也能夠解決本申請的課題，即比現(xiàn)有技術(shù)進一歩提高頻率溫度特性。另外，當(dāng)然，在第1諧振器14的三次溫度系數(shù)-ハ與第2諧振器16的三次溫度系數(shù)Y2的絕對值不同的情況下，在表現(xiàn)為三次曲線的頻率溫度特性的合成時的抵消中會產(chǎn)生偏差，從而SAW器件10的頻率溫度特性變差。因此，對與兩個SAW諧振器之間的三次溫度系數(shù)Y的關(guān)系有關(guān)的容許范圍進行研究。圖10是表示第1諧振器14的三次溫度系數(shù)-Y i和第2諧振器16的三次溫度系數(shù)Y2之間的比率與頻率變動量的關(guān)系的曲線圖。從圖10中首先可知，當(dāng)Y1= Y2吋、 即Y ノ Y 2 = 1吋，頻率變動量為Oppm。另外，從圖10還可知，如果是Y ノ Y 2 > O且γ ノ
的范圍、即0< Iy1I彡2.4y2的范圍，則合成后的頻率溫度特性中的頻率變動量為IOppm以內(nèi)。如果是如上結(jié)構(gòu)的SAW器件10，則能夠?qū)40°C到+85°C的工作溫度范圍內(nèi)的頻率變動量抑制到IOppm以內(nèi)，與以往相比，能夠飛躍性地提高頻率溫度特性。另外，在圖1所示的方式中示出了如下情況在俯視單個石英基板12吋，通過在第 1諧振器14與第2諧振器16之間設(shè)置臺階，從而對第1諧振器14與第2諧振器16之間的槽深度G(G” G2)賦予了差值。在如上所述構(gòu)成吋，可通過臺階部分，抑制在第1諧振器14 與第2諧振器16之間傳播的無用波。另外，該臺階部分還能起到降低第1諧振器14與第 2諧振器16之間不必要的聲學(xué)耦合的效果。但是，在石英基板12上設(shè)置臺階的結(jié)構(gòu)不是必需的要素，如圖11所示，本實施方式的SAW器件10也可以構(gòu)成為，在使石英基板12平坦的基礎(chǔ)上，對電極形成部進行蝕刻來對槽深度G賦予變化。另外，在為這種結(jié)構(gòu)的情況下，兩個諧振器之間產(chǎn)生的臺階可以位于引出電極38上。另外，上述實施方式的SAW器件10構(gòu)成為在單個石英基板12上形成第1諧振器 14和第2諧振器16這兩者。但是，本發(fā)明的壓電器件也可以是如下形式用不同的基板形成第1諧振器和第2諧振器，并將這些諧振器電連接。在為這種結(jié)構(gòu)的情況下，也能夠得到同樣的效果。具體地講，具有以下步驟制造設(shè)計上的三次溫度系數(shù)為-Y1的第1諧振器的步驟、和制造設(shè)計上的三次溫度系數(shù)為Y2的第2諧振器的步驟。另外，第1諧振器的生產(chǎn)線與第2諧振器的生產(chǎn)線可以是相同的生產(chǎn)線，也可以是不同的生產(chǎn)線。針對制造出的第1諧振器組和第2諧振器組，分別計測拐點Ti和三次溫度系數(shù) Y。之后，從進行了拐點Ti和三次溫度系數(shù)Y的計測后的第1諧振器組和第2諧振器組中，選擇如下組合兩個諧振器中的拐點Ti之差為19°C以下，第1諧振器中的三次溫度系數(shù)-Y1與第2諧振器中的三次溫度系數(shù)Y2之間的關(guān)系滿足0< I Y1I彡2.4y2的關(guān)系。 這里，所選擇的兩個諧振器優(yōu)選為拐點Ti之差近似為0，第1諧振器的三次溫度系數(shù)-Y ！ 與第2諧振器的三次溫度系數(shù)Y2的絕對值成近似的關(guān)系。在選擇了第1諧振器和第2諧振器之后，電連接成使得兩個諧振器相對于輸入輸出電極成為并聯(lián)關(guān)系。如果用如上所述的方法構(gòu)成壓電器件，則與在單個基板上構(gòu)成兩個諧振器的情況相比，能夠以使拐點Ti之差及三次溫度系數(shù)Y的關(guān)系最佳的方式進行組合，能夠提高成品卓。另外，在上述實施方式中，記載了采用石英基板12作為基板的情況。不過，對于本發(fā)明的壓電器件而言，只要是能夠得到三次溫度系數(shù)的結(jié)構(gòu)即可，基板的構(gòu)成材料不是必須為石英。例如，也可以是能夠激勵出SAW的鉭酸鋰或鈮酸鋰等。另外，在上述實施方式中，將第1振子、第2振子都設(shè)為SAW諧振器進行了說明。不過，只要本發(fā)明的振動器件是頻率溫度特性表現(xiàn)出三次曲線的振子、且第1振子中的三次溫度系數(shù)-Y1與第2振子中的三次溫度系數(shù)ら滿足0< I Y1I彡|2. 4 Y21的關(guān)系即可， 對其形式?jīng)]有特別限定。例如，第1振子也可以是三次溫度系數(shù)為-Y1的AT切振子，第2 振子也可以是三次溫度系數(shù)為Y2的SAW諧振器。另外，如圖12所示，本發(fā)明的振動器件也可以設(shè)置電容器。在這樣構(gòu)成的情況下，第1振子Ha和第2振子16a以及電容器70可以并聯(lián)連接到輸入(輸出)端子和輸出(輸入)端子上。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠利用電容器70的電容來改變第1振子1 與第2振子 16a的耦合度。另外，關(guān)于上述實施方式的振動器件，均以第1振子(第1諧振器14)與第2振子 (第2諧振器16)并聯(lián)地電連接的例子進行了說明。但是，如圖13所示，本發(fā)明的振動器件也可以通過串聯(lián)連接在輸入(輸出)端子和輸出(輸入)端子上的方式來配置第1振子 1 和第2振子16a。而且在采用了這樣的連接方式的情況下，如該圖所示，也可以分別與第1振子Ha和第2振子16a并聯(lián)地設(shè)置電感72。這是因為，如果連接電感72，則可通過改變電感72的值來改變第1振子1 和第2振子16a的耦合度。接著，參照圖14說明本發(fā)明的SAW振蕩器。如圖14所示，本發(fā)明的SAW振蕩器具有上述的SAW器件10 ；形成在該SAW器件10上的第1諧振器14 ；向構(gòu)成第2諧振器16的 IDT 18J8施加電壓來進行驅(qū)動控制的IC (integrated circuit 集成電路)50 ；以及收納這些部件的封裝56。在實施方式的SAW振蕩器100中，將SAW器件10和IC 50收納在同一封裝56中， 通過金屬線60將形成在封裝56的底板56a上的電極圖案5 54g與形成在SAW器件10 上的輸入輸出電極40及IC 50的焊盤5 52f相連。并且，通過蓋(未圖示)來氣密地密封收納了 SAW器件10和IC 50的封裝56的腔。通過如上所述的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)DT 18,28 和IC 50及形成在封裝56的底面上的未圖示的外部安裝電極電連接。另外，本發(fā)明的SAW諧振器可用作便攜電話、硬盤、服務(wù)器以及有線/無線基站中的時鐘源，本發(fā)明的電子設(shè)備是在這些便攜電話和硬盤等中搭載了上述SAW諧振器的設(shè)備。
在上述實施方式中，作為振動器件，特別以激勵出表面聲波的壓電器件為例，說明了比現(xiàn)有技術(shù)提高了頻率溫度特性的情況。但是，本申請的思想也可以應(yīng)用于壓電方式以外的驅(qū)動方式的振動器件。例如，即使對于基于庫侖カ的靜電驅(qū)動的振子、使用了硅半導(dǎo)體的MEMS振子等而言，只要是具備三次函數(shù)溫度特性且三次溫度系數(shù)的符號相反的兩個振子，就能夠應(yīng)用本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種振動器件，其特征在干，該振動器件具有第1振子，其具備三次函數(shù)溫度特性，所述三次函數(shù)溫度特性中的三次溫度系數(shù)為-ん，且Y1 > 0 ；以及第2振子，其與所述第1振子相連，具備三次函數(shù)溫度特性，所述三次函數(shù)溫度特性中的三次溫度系數(shù)為Y2，且Y2 >0，所述第1振子與所述第2振子之間的拐點之差為19 °C以下，且滿足0<I Y1I ^ 12.4Y2I 的關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動器件，其特征在干，所述第1振子和所述第2振子彼此設(shè)置在歐拉角為(一 1.5。さφさ十1.5。， 117° く θ く 142°，42. 79° く | Ψ彡49. 75° )的石英基板上，是激勵出阻帶上端模式的表面聲波的表面聲波諧振器，在構(gòu)成激勵出所述表面聲波的激勵電極的電極指之間具有槽， 在設(shè)所述第1振子中的所述電極指之間的槽深度為G1、所述第2振子中的所述電極指之間的槽深度為G2時，滿足G1 < G2的關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動器件，其特征在干， 所述第1振子和所述第2振子設(shè)置在單個壓電基板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的振動器件，其特征在干， 在所述壓電基板上具備臺階，俯視所述壓電基板，所述臺階設(shè)置在所述第1振子與所述第2振子之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動器件，其特征在干， 所述第1振子與所述第2振子并聯(lián)地電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動器件，其特征在干，與并聯(lián)地電連接的所述第1振子和所述第2振子并聯(lián)地電連接了電容器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動器件，其特征在干， 所述第1振子與所述第2振子串聯(lián)地電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的振動器件，其特征在干，分別與串聯(lián)地電連接的所述第1振子和所述第2振子并聯(lián)地電連接了電感。
9.一種振蕩器，其特征在干，該振蕩器具有 權(quán)利要求1所述的振動器件；以及振蕩電路。
10.一種電子設(shè)備，其特征在干，該電子設(shè)備搭載了權(quán)利要求1所述的振動器件。
11.一種振動器件的制造方法，其特征在于，該制造方法包括以下步驟制造第1振子，該第1振子具備三次函數(shù)溫度特性，所述三次函數(shù)溫度特性中的三次溫度系數(shù)為Yl，且Yl > 0 ；制造第2振子，該第2振子具備三次函數(shù)溫度特性，所述三次函數(shù)溫度特性中的三次溫度系數(shù)為-Y 2，且> 0 ；從制造出的第1振子組和第2振子組中，選定拐點之差為19°C以下且滿足0<I Y2 く 2.4yJ的關(guān)系的第1振子和第2振子的組合；以及將選定的所述第1振子與所述第2振子相連。
全文摘要
本發(fā)明提供振動器件、振蕩器以及電子設(shè)備。作為課題，提供一種能夠使工作溫度范圍內(nèi)(-40℃至+85℃)的頻率變動量為10ppm以內(nèi)的壓電器件。該壓電器件的特征在于，具有第1諧振器(14)，其具備三次函數(shù)溫度特性，上述三次函數(shù)溫度特性中的三次溫度系數(shù)為-γ1，且γ1＞0；以及第2諧振器(16)，其與第1諧振器14連接，具備三次函數(shù)溫度特性，上述三次函數(shù)溫度特性中的三次溫度系數(shù)為γ2，且γ2＞0，第1諧振器14與第2諧振器16之間的拐點之差為19℃以下，且滿足0＜|γ1|≤|2.4γ2|的關(guān)系。
文檔編號H03H9/145GK102545825SQ201110399470
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者山中國人 申請人:精工愛普生株式會社