[发明专利]压电振动设备及其制造方法、谐振频率的调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及压电振动设备及其制造方法、谐振频率的调整方法等。

背景技术

在通信设备、计算机、移动电话等各种电子设备中，作为振子、振荡器、滤波器等的电子部件，使用具有SAW(Surface Acoustic Wave：声表面波)元件的压电振动设备。压电振动设备承担发送接收电子设备的同步信号、适当的频率等的振荡器/滤波器的作用，作为其基础的SAW谐振频率的正确性是重要的。

但是，各SAW元件由于包含制造偏差(例如，压电体的制造尺寸和质量的偏差、电极的制造尺寸和质量的偏差等)，所以在各SAW元件的谐振频率中会产生与设计值之间的差异。因此，水晶设备制造商针对各SAW元件进行频率调整以符合规定值，并进一步进行气体密封，以使频率长期不变动。

这里，SAW元件的频率调整的方法大多分为两种。

第一方法是，通过使用蒸镀法和溅射法等，将金(Au)等在SAW元件表面形成金属膜或金属微粒子，从而进行对振动体(即压电体)的质量附加。由此，使频率降低(例如，参照专利文献1)。

此外，第二方法是，通过对SAW元件实施离子束照射或气体等离子体的作用，从而以溅射(sputtering out)(或蚀刻)方法按照物理方式(或化学方式)来削除SAW元件表面的一部分激励电极或一部分水晶，对振动体进行质量削减。由此，使频率上升(例如，参照专利文献2、3)。

专利文献1：JP特开2007-53520号公报

专利文献2：JP特开2009-141825号公报

专利文献3：JP特开平05-63485号公报

发明内容

但是，在上述第一方法中，由于仅能使频率降低，所以在频率比希望值低的情况下，不能使该制造批次的产品复活，成为制造生产率降低的主要原因。

此外，在上述第二方法中，基本会破坏一部分的SAW元件，由此，增大SAW元件的激励电极表面及水晶表面的粗糙度，会导致有频率特性劣化的可能性。进一步地，还有如下方法，即，在SAW元件的激励电极表面及水晶表面上形成用于防止由于激励电极间的异物而造成的电气短路的绝缘薄膜、用于保持SAW振荡器频率的长期可靠性的薄膜(作为这种薄膜，例如有用于防止在SAW芯片上附着水分和有机成分而SAW芯片被腐蚀、污染的防水性薄膜/防油性薄膜等)。但在该情况下，通过对特意形成的薄膜进行离子束照射或等离子体蚀刻(plasma etching)，从而该薄膜产生构造破坏，存在绝缘性、防水性或防油性等不能充分发挥作用的可能性。

另一方面，作为频率的调整方法，也考虑并用上述第一方法、第二方法。该情况下，能够避免只进行单方向频率调整的课题(即，仅能使频率降低、或仅能使频率上升的课题)。但是，在上述这样使频率上升时，还遗留有由于表面粗糙度增大而造成的频率特性的劣化、由于构造破坏而造成的绝缘性、防水性或防油性的降低等课题。

因此，本发明的目的之一在于，提供一种能够一方面防止表面粗糙度的增大和构造破坏一方面使谐振频率上升的压电振动设备及其制造方法、谐振频率的调整方法。

本发明的一个形态的压电振动设备的制造方法是具有声表面波元件的压电振动设备的制造方法，其特征在于，包括在上述声表面波元件的表面上形成用于提高声表面波的速度的功能膜的工序。

这里，将“声表面波”的速度设为v，将其频率设为f，将其波长设为λ时，在这些物理量之间满足(1)式的关系。

f＝v/λ    (1)

根据这样的方法，能够根据(1)式的关系来使声表面波元件的谐振频率上升。在调整谐振频率时，没有必要进行下述，即，通过对声表面波元件的表面进行基于离子束照射的溅射和基于气体等离子体的蚀刻等物理或化学的手段来对声表面波元件的表面进行削除。由此，能够一方面防止声表面波元件的表面粗糙度的增大和构造破坏，一方面能够使谐振频率上升。

此外，在上述压电振动设备的制造方法中，也可以具有如下特征，即，上述声表面波元件包括压电体、和形成在上述压电体之上的激励电极，上述功能膜的杨氏模量(Young′s modulus)比上述激励电极的杨氏模量以及上述压电体的杨氏模量大，并且上述功能膜的密度比上述激励电极的密度及上述压电体的密度低。

这里，由声表面波元件激励的波(即，声表面波)的性质依存于传播波的媒介的物性，尤其较强地依存于表面附近的物性。在声表面波元件中，将激励的波的频率设为f，将媒介的弹性模量(elastic modulus)设为E，将媒介的密度设为ρ时，这些量之间满足(2)式的关系。