[发明专利]压电振动器以及其制造方法

说明书

本申请是原国家申请号为038228580(国际申请号为PCT/KR2003/001965)，国家申请日为2003年9月26日，原发明名称为“压电振动器以及其制造方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种压电振动器，比如一种共振器，用来作为计时元件、鉴别器、过滤器等，以及其制造方法，特别是涉及一种紧合的积层的压电振动器，且具有高与稳定的振荡频率，以及其制造方法。

背景技术

为了可以使用各种电子元件内的主要元件的集成电路(IC)，需要一个用于IC的参考时钟脉冲，根据IC技术的发展，各种电子元件可以被像是单芯片微处理器的单一大型集成(LSI)电路来单独控制，大多数的微处理器。大部分的微处理器是用陶瓷的共振器来作为计时元件，因为陶瓷的共振器稳定、不可调且紧密，并且制作成本低，其应用已日趋广泛。

最近，当电子元件的效能与速度改善时，需要增加共振器振荡频率，因此需要开发具有较高振荡频率的共振器，以产生稳定的振荡，当电子元件变的更为紧密时，也需要紧密的共振器。

如图1所示，一种习知的陶瓷共振器包括一个单一平板陶瓷压电主体101，被抛光使其厚度对应到烧结以后期望的频率；电极102，是利用薄膜形成制程在压电主体101的上与下表面上形成；绝缘的覆盖层103其中形成有振动凹槽104；以及外部电极105，形成在压电主体与覆盖层外侧。在此例子中，电极102可以是各种形状，所以会造成能量陷阱，此习知陶瓷共振器的制造方法如图2所示，首先，利用一般的粉末铸造方法将作为压电主体的陶瓷粉末压电主体101压合与铸造成方形，此压电生胚主体(greenbody)会被烧结、用菱形锯裁切、并抛光直到厚度对应于预期的频率。利用溅镀在处理成具有确实厚度的压电主体101上形成电极102；接着对压电主体进行一道调整(polling)处理，此调整处理可以让陶瓷的压电主体有压电性，通过施加电场到陶瓷压电主体的电极上，会让电偶极沿同一个方向排列。如图2(b)所示，其中利用环氧基树脂110将有振动凹槽104的覆盖层103黏合在压电主体的上与下部分，其上形成有电极；使用一般的粉末铸造方法用压电或介电陶瓷粉末烧结一个生胚主体而制作出覆盖层。在此例子中，覆盖层是用铸造形成，其被设计成有振动凹槽形成在覆盖层上，如图所示，在黏合压电主体以及上与下覆盖层以后，裁切图2(c)中的黏合后的主体就可以得到一单位的芯片元件106，外部电极105形成在芯片单元的外部，每一个与形成在单元芯片元件106内的每一电极102相连接，如图2(d)所示。图1是沿着芯片元件横剖面I-I的剖面结构图。接着，用环氧基树脂铸造或是表面黏着封装芯片元件来完成陶瓷共振器，因为在具有MHz带的共振器内的振荡频率会与其厚度成反比，为了增加振荡频率，压电主体的厚度就必须要薄，因此为了使单一平板式压电共振器具有高的振荡频率，必须利用研磨将压电主体的厚度持续降低，但是因为在实际的制作过程中有很多问题，像是很难在研磨的压电主体的整个表面上得到均匀的平坦度，且在处理时破裂，所以习知的方法会面临到制作高频共振器的限制，因此制作速度降低与制作成本增加。

因为这些原因，就开发出一种利用单一平板式压电主体的高级数振动的较高协调振动(harmonic vibration)的共振器。