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公開番号2024055742
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-18
出願番号2023064532
出願日2023-04-12
発明の名称懸垂型共振器
出願人台灣晶技股ふん有限公司
代理人個人
主分類H03H 9/19 20060101AFI20240411BHJP(基本電子回路)
要約【課題】振動構造の変形量が大きすぎて隣接する部品にぶつかる問題を有効に回避する懸垂型共振器を提供する。
【解決手段】懸垂型共振器は、振動構造200と、第1電極260と、第2電極とを含む。振動構造200は、振動領域202、フレーム部210、および接続部240を含む。振動領域202は、平板部220および増肉部230を含む。平板部220は、互いに対向する第1表面222と第2表面224を含む。増肉部230は、平板部220の中心部分を取り囲み、平板部220の辺縁部分223は、増肉部230内で挟まれる。増肉部230の厚さは、平板部220の厚さより大きい。フレーム部210は、振動領域202を取り囲み、振動領域202と間隙Gを維持する。接続部240は、増肉部230をフレーム部210に接続する。第1電極260は、第1表面222に配置される。第2電極は、第2表面に配置される。
【選択図】図2A
特許請求の範囲【請求項１】
互いに対向する第１表面と第２表面、中心部分、および辺縁部分を含む平板部と、
前記平板部の前記中心部分を取り囲む増肉部と、
を含み、前記平板部の前記辺縁部分が、前記増肉部内で挟まれ、前記増肉部の厚さが、前記平板部の厚さより大きい振動構造と、
前記振動領域を取り囲み、前記振動領域と間隙を維持するフレーム部と、
前記増肉部を前記フレーム部に接続する接続部と、
を含む振動構造と、
前記第１表面に配置された第１電極と、
前記第２表面に配置された第２電極と、
を含む懸垂型共振器。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記接続部が、前記振動領域の対向する２つの側にそれぞれ接続された２つの接続区間を含む請求項１に記載の懸垂型共振器。
【請求項３】
前記接続区間の接続線が、前記振動領域の中央からそれた請求項２に記載の懸垂型共振器。
【請求項４】
前記第１表面に相対する前記増肉部の突起高さが、Ｈであり、前記２つの接続区間の配列方向における前記振動領域の長さが、Ｌであり、前記懸垂型共振器が、０．０１＜Ｈ／Ｌ＜０．８を満たす請求項２に記載の懸垂型共振器。
【請求項５】
前記２つの接続区間のそれぞれが、
前記フレーム部に接続された第１端を有する緩勾配サブ区間と、
延伸サブ区間と、
を含み、前記緩勾配サブ区間の第２端が、前記延伸サブ区間の第３端に接続され、前記延伸サブ区間の第４端が、前記増肉部に接続され、前記第１端が、前記第２端と向かい合い、前記第３端が、前記第４端と向かい合い、前記緩勾配サブ区間の厚さが、前記第１端から前記第２端に向かって減少する請求項２に記載の懸垂型共振器。
【請求項６】
前記振動構造の材料が、圧電材料である請求項１に記載の懸垂型共振器。
【請求項７】
ベースと、
前記ベース上に配置され、前記振動構造を配置した第１シールリングと、
前記振動構造上に配置された第２シールリングと、
前記第２シールリング上に配置された上カバーと、
をさらに含む請求項１に記載の懸垂型共振器。
【請求項８】
前記ベースの下方に配置され、前記第１電極および前記第２電極にそれぞれ電気接続された複数のパッドをさらに含む請求項７に記載の懸垂型共振器。
【請求項９】
前記接続部の厚さが、前記平板部の厚さより大きい請求項１に記載の懸垂型共振器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、共振器（resonator）に関するものであり、特に、懸垂型共振器（suspended resonator）に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
共振器は、材料の圧電特性および材料の固有共振周波数を利用する電子部品である。共振周波数は、共振器チップの厚さに関連する。そのため、超高周波の応用において、一般的な平板共振器チップは、非常に薄く、例えば、３００ＭＨｚの共振周波数を有する平板共振器チップの厚さは、５ミクロンより小さい。薄板共振器チップは、構造剛性が低く、強度が弱い。機械振動の外力または慣性力によって、チップが過度に変形し、上下の隣接する部品にぶつかるリスクが高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
共振周波数の増加に伴い、共振器チップが薄すぎて上下の隣接する部品に容易にぶつかる問題をいかにして改善するかが、本分野の研究者が積極的に研究すべき重要な課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、振動構造の変形量が大きくなりすぎて隣接する部品にぶつかる問題を有効に回避することのできる懸垂型共振器を提供する。
【０００５】
本発明の１つの実施形態は、振動構造、第１電極、および第２電極を含む懸垂型共振器を提供する。振動構造は、振動領域、フレーム部、および接続部を含む。振動領域は、平板部および増肉部を含む。平板部は、互いに対向する第１表面と第２表面、中心部分、および辺縁部分を含む。増肉部は、平板部の中心部分を取り囲む。平板部の辺縁部分は、増肉部内で挟まれ、増肉部の厚さは、平板部の厚さより大きい。フレーム部は、振動領域を取り囲み、振動領域と間隙を維持する。接続部は、増肉部をフレーム部に接続する。第１電極は、第１表面に配置され、第２電極は、第２表面に配置される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の実施形態の懸垂型共振器は、振動領域の増肉部の厚さが平板部の厚さよりも大きい。そのため、振動中の振動領域の変形量が減少し、それにより、機械振動の外力または慣性力によって振動構造の変形量が大きくなりすぎて隣接する部品にぶつかる問題を有効に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
添付図面は、本発明の原理がさらに理解されるために含まれており、本明細書に組み込まれ、且つその一部を構成するものである。図面は、本発明の実施形態を例示しており、説明とともに、本発明の原理を説明する役割を果たしている。
【０００８】
本発明の１つの実施形態の懸垂型共振器の拡大図である。
図１の振動構造および第１電極の立体概略図である。
図２Ａの振動構造および第１電極の概略的上面図である。
図２Ｂの線I－Iに沿った振動構造および第１電極、および振動構造の下方にある第２電極の断面概略図である。
図２Ｂの線II－IIに沿った振動構造の断面概略図である。
第１表面に相対する増肉部の突起高さに相対する振動中の図１の懸垂型共振器の振動構造の変形量の変化を示す曲線である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の１つの実施形態の懸垂型共振器の拡大図である。図２Ａは、図１の振動構造および第１電極の立体概略図である。図２Ｂは、図２Ａの振動構造および第１電極の概略的上面図である。図２Ｃは、図２Ｂの線I－Iに沿った振動構造および第１電極、および振動構造の下方にある第２電極の断面概略図である。図２Ｄは、図２Ｂの線II－IIに沿った振動構造の断面概略図である。図１および図２Ａ～図２Ｄを参照すると、本実施形態の懸垂型共振器１００は、振動構造２００、第１電極２６０、および第２電極２７０を含む（図２Ｃに示す）。振動構造２００は、振動領域２０２、フレーム部２１０、および接続部２４０を含む。振動領域２０２は、平板部２２０および増肉部２３０を含む。平板部２２０は、互いに対向する第１表面２２２と第２表面２２４、中心部分２２１、および辺縁部分２２３を含む。増肉部２３０は、平板部２２０の中心部分２２１を取り囲む。平板部２２０の辺縁部分２２３は、増肉部２３０内で挟まれ、増肉部２３０の厚さＴ１は、平板部２２０の厚さＴ２より大きい。フレーム部２１０は、振動領域２０２を取り囲み、振動領域２０２と間隙Ｇを維持する。接続部２４０は、増肉部２３０をフレーム部２１０に接続する。第１電極２６０は、第１表面２２２に配置され、第２電極２７０は、第２表面２２４に配置される。
【００１０】
本実施形態において、振動構造２００の材料は、圧電材料であり、例えば、石英または他の圧電材料である。第１電極２６０と第２電極２７０の間に電圧差が印加されると、それに反応して、逆圧電効果により平板部２２０が変形する。そして、電圧差が除去されると、それに反応して、平板部２２０が振動する。さらに、振動に伴い圧電効果によって第１電極２６０と第２電極２７０の間に電圧変化が生じるため、第１電極２６０と第２電極２７０は、電圧信号を出力する。
（【００１１】以降は省略されています）

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