[发明专利]压电谐振器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及压电谐振器及其制造方法，其中该谐振器具有在压电基板的两个 主表面上形成的彼此相对的振动电极，并且被用来生成陷获于两个振动电极之间的 振动。

背景技术

通常，压电谐振器的制造涉及焙烧、成型以及用作母基板的压电基板1(单元) 的极化，如图11所示。具有固定厚度的电极2通过在压电基板1的整个前后主表 面上进行溅镀或汽相沉积来形成，然后通过蚀刻等来形成多个振动电极。根据振动 电极来切削压电基板1，由此制成各个压电谐振器。

图12示出了用作母基板的压电基板1在极化之后的频率常数分布。在图12 中，频率常数(MHz·μm)是F×t(F：压电基板的谐振频率(MHz)，而t：压电 基板的厚度(μm))。如图12所示，压电基板1中心周围的频率常数基本上相等。 然而，沿着压电基板1周边的频率常数大于中心周围的那些。根据该分布也可清楚 地看到，频率常数具有向着外周边递增的梯度。因而，压电基板1内的谐振频率极 为不同，从而在从压电基板1获得的各个压电谐振器中导致特性差异。

例如，当具有图13(a)中所示固定厚度的振动电极2a和2b的压电谐振器通过 切削压电基板1的其中频率常数梯度很大的周边部分(图11中的部分A)来制成 时，用作子基板的压电基板1a的表面方向上的频率常数如图13(b)所示地改变。当 在设置于压电基板1a前后表面的振动电极2a和2b之间产生振动时，生成如图14 所示的非对称模式的非必要带内振动R，并且不能获得期望谐振特性。结果，必须 丢弃切削自压电基板1的图11所示周边部分的压电谐振器，从而导致基板利用率 (产量)降低。

专利文献1公开了一种具有压电谐振器的压电元件，该压电谐振器包括：平 面压电基板和形成于该压电基板的一对前后主表面上的一对激励电极、形成于主表 面上以覆盖激励电极的第一树脂层、以及形成为围绕第一树脂层的第二树脂层，由 此精确地调节谐振频率，从而获得具有稳定特性的压电谐振元件。

然而，在专利文献1中，仅仅形成了覆盖激励电极的第一树脂层和围绕该第 一树脂层的第二树脂层。当压电基板中的频率常数变化时，第一树脂层和第二树脂 层不能减小频率偏差，或者不能抑制由于频率常数的梯度而产生的非必要振动。

专利文献2公开了一种通过在压电基板的前后主表面上形成第一和第二振动 电极来调节所制备的压电谐振器的频率的方法，其中第一振动电极的厚度大于第二 振动电极的厚度。该方法包括使第一振动电极变薄或者加厚第二振动电极，从而使 第一和第二振动电极的厚度变得彼此更接近，由此获得期望频率。

这可抑制带内波动的产生，同时将频率调节至期望值。

在专利文献2中，第一和第二振动电极的每一个都被处理成在整个面积上具 有类似厚度。当压电基板中的频率常数变化时，不能获得精确的谐振频率。不能抑 制由压电基板的频率常数的梯度产生的非必要振动。

专利文献3的图5公开了一种具有其厚度随常数梯度变化的楔形压电基板和 一对彼此相对的驱动电极的压电谐振器，这些电极设置于压电基板的两个主斜面 上，其中驱动电极的厚度向着压电基板的最薄部分递增。在这种情况下，改变驱动 电极的厚度来补偿压电基板的锥度(斜面)。即，驱动电极的厚度向着压电基板的 最薄部分递增，从而压电基板和驱动电极的总厚度在纵向上相等。这种设计防止在 阻抗特性中出现诸如由锥形导致的波动的影响。

然而，甚至当压电基板具有固定厚度时，压电基板的频率常数也形成梯度。 在专利文献3所描述的、其中压电基板的厚度随常数梯度变化，同时电极厚度在相 反方向上具有梯度的方法中，可有效地抑制由频率常数梯度导致的非必要振动。

专利文献1：日本未经审查专利申请公开No.11-41051

专利文献2：日本未经审查专利申请公开No.2001-196883

专利文献3：日本未经审查专利申请公开No.2003-46364

发明内容

本发明要解决的问题

因此，本发明各优选实施例的一个目的是提供一种压电谐振器及其制造方法， 该压电谐振器通过在其中压电基板的厚度固定且其频率常数具有梯度的情况下减 少由频率常数的差异而导致的频率偏差、抑制由压电基板的频率常数的梯度产生的 非必要振动、以及实现稳定的谐振频率来实现精确的谐振频率。

解决问题的手段