具有諧振構造體的壓電諧振器形成方法
2023-09-19 17:53:40 3
專利名稱：具有諧振構造體的壓電諧振器形成方法
技術領域：
本發明涉及壓電諧振器的形成方法，尤其涉及具有諧振構造體的壓電諧 振器形成方法。
背景技術：
通常，壓電諧振器是具有諧振構造體並在特定頻率發生諧振的電氣分立 器件。所述諧振構造體具有諧振圖案、諧振連接電極及諧振電極圖案 為此，
所述諧振構造體可以通過如下步驟形成對成形體進行拋光使其達到所期望 的厚度；按照預定寬度切割成形體而形成諧振圖案；從所述諧振圖案中選擇 一個諧振圖案進行極化；在所選擇的諧振圖案上依次形成諧振連接電極及諧 振電極圖案。所述成形體可以使用壓電材料而形成。
但是，所述壓電諧振器可能會通過諧振構造體在特定頻率及與該頻率相 近的周邊頻率發生諧振。這是因為所述壓電諧振器的諧振依賴於諧振構造體 內諧振圖案的厚度。此時，所述諧振圖案厚度可能依賴於對成形體進行拋光 的步驟以及按照預定寬度切割成形體的步驟。因此，諧振構造體內所包含的 所述諧振圖案可能難以具有所期望的厚度。並且，難以以較高的成品率由成 形體得到所述諧振構造體。這是因為所述諧振構造體依賴於如下步驟按照 預定寬度切割成形體而形成諧振圖案；從諧振圖案中選擇一個諧振圖案進行 極化；在所選4奪的諧振圖案上依次形成諧振連接電極及諧振電極圖案.
韓國專利公報"第1984 — 0003164號"(發明人井上次郎(lnoue Jiro )) 公開了所述諧振構造體(等於壓電諧振元件)的形成方法。根據所述韓國專 利公報"第1984-0003164號"，需要準備長方形陶瓷板。在所述陶瓷板上進 行研磨(Lapping )。在所述陶瓷板上形成導電薄膜。利用所述導電薄膜對陶 資板進行極化。在所述陶資板上實施切割鋸(Dicing Saw)技術形成晶片 (chip )。使電極位於所述晶片上從而形成壓電諧振元件。
但是，根據所述壓電諧振元件形成方法提供的壓電諧振元件所佔據的空 間較大。這是因為所述壓電諧振元件在晶片的同一個表面上具有互相電絕緣
的電極以及導電薄膜。此時，所述導電薄膜對壓電諧振元件的諧振不起任何 作用，而所述電極作用於壓電諧振元件的諧振。因此，所述壓電諧振元件不 得不形成較大的晶片體積以保持電極以及導電薄膜所佔據的面積。
發明內容
本發明的目的在於提供一種能夠簡化諧振構造體製造工藝、能夠以較高 的成品率從成形體得到諧振構造體並且能夠最大限度地減小諧振構造體的空 間體積的壓電諧振器形成方法。
為了實現上述目的，本發明提供具有諧振構造體的壓電諧振器形成方法。
該形成方法的第一實施例包含步驟準備由六個平面包圍的成形體；在 所述成形體上形成極化電極，所形成的所述極化電極分別位於成形體的相對 的兩個面上；對所述成形體進行極化；以預定寬度劃分所述成形體的兩個相 對面，並按照預定寬度切割成形體及極化電極而形成諧振構造板，所述諧振 構造板具有極化電極圖案及位於該電極圖案之間的諧振成形體；在所述諧振 構造板上形成諧振電極，所述諧振電極分別接觸極化電極圖案，並間隔諧振 成形體而互相重疊；穿過所述極化電極圖案之間以預定寬度劃分諧振成形體， 並按照預定寬度切割諧振構造板及諧振電極而形成諧振構造體.
所述形成方法的第二實施例包含步驟在成形塊上應用壓制(Press )技 術而形成成形體，所述成形體由六個平面包圍而形成；在所述成形體上形成 極化電極，所述極化電極利用噴塗(Sputter)技術而形成，分別位於成形體 的相對的兩個面上；對所述成形體進行極化；以預定寬度劃分所述成形體的 兩個相對面，並使用線狀鋸(Wire Saw)技術按照預定寬度切割成形體及極 化電極而形成諧振構造板，所述諧振構造板具有極化電極圖案及位於該電極 圖案之間的諧振成形體；在所述諧振構造板上形成諧振電極，所述諧振電極 分別接觸極化電極圖案，並間隔諧振成形體而互相重疊穿過所述極化電極 圖案之間以預定寬度劃分諧振成形體，並按照預定寬度切割諧振構造板及諧 振電極而形成諧振構造體。
所述形成方法的第三實施例包含步驟在成形塊上應用鑄造(Casting) 技術而形成成形體，所述成形體由六個平面包圍而形成；在所述成形體上形 成極化電極，所述極化電極利用絲網印刷(Screen Printing )技術而形成，分 別位於成形體的相對的兩個面上；對所述成形體進行極化；以預定寬度劃分
所迷成形體的兩個相對面，並使用線狀鋸(Wire Saw)技術接照預定寬度切 割成形體及極化電極而形成諧振構造板，所述諧振構造板具有極化電極圖案 及位於該電極圖案之間的諧振成形體；在所述諧振構造板上形成諧振電極， 斷^i塘板屯奴務別^奏觸4及化電4及圖棄，並間隔i皆4展成形體而互相重疊；穿過 所述極化電極圖案之間以預定寬度劃分諧振成形體，並按照預定寬度切割諧 振構造板及諧振電極而形成諧振構造體。
圖1至圖9分別是用於說明本發明所提供的壓電諧振器形成方法的示意圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明本發明所提供的具有諧振構造體的壓電諧振器 形成方法。
圖1至圖9分別是用於說明本發明所提供的壓電諧振器形成方法的示意圖。
參照圖1,由成形塊(未圖示)形成成形體3。所述成形體3可以通過將 本領域技術人員所熟知的壓制(Press )、鑄造(Casting)或者擠壓技術應用到 成形塊上而形成。所述成形體3可以形成為由六個平面包圍的形狀。即，所 述成形體3可以具有通過橫向預定寬度Wl、縱向預定寬度W2以及預定厚度 Tl限定的立體形狀。所述成形塊可以使用壓電材料而形成。此時，所述成形 塊可以由多個晶體構成。
參照圖1及圖2，在所述成形體3上形成極化電極10、 15,,所述極化電 極10、 15如圖2所示，可以分別位於成形體3的相對的兩個面上。所述極化 電極10、 15可以使用本領域4支術人員所熟知的絲網印刷(Screen Printing )技 術或噴塗(Sputter )技術加以形成。所述極化電極10、 15可以使用包含銀(Ag ) 的導電材料而形成。所述絲網印刷(Screen Printing) 4支術或噴塗(Sputter) 技術可以在成形體3上實施一次或多次。所述各極化電極IO、 15可以通過橫 向預定寬度Wl、縱向預定寬度W2以及預定厚度T2加以限定。
另外，當實施所述噴塗技術時，所述噴塗技術可以通過將雜質離子 (Impurity Ions )以預定厚度T2蒸鍍到成形體3的相對的兩個面上而分別形成極化電極IO、 15。而且，當實施所述絲網印刷技術時.所述絲網印刷技術 可以利用掩膜(Mask)在成形體3的相對的兩個面上印刷(Printing )預定厚 度T2的導電膜而分別形成極化電極10、 15。
參照囷2及圖3，在所述4及化電極10、 15上分別直^H妾觸電導線而對成 形體3進4亍4及化。此時，所述成形體3如圖3所示，可以具有極化軸20對齊 為一列的晶體。即，所述成形體3內晶體的極化軸20位於極化電極10、 15 之間，並可以沿在該電極10、 15之間產生的電場方向平行排列。
與此不同，可以在所述成形體3周圍形成外部電場而將成形體3內晶體 的極化軸20對齊為一列。此時，所述成形體3受到外部電場的影響在極化電 極〗0、 15之間產生內部電場，從而可以如圖3所示將晶體的極化軸20對齊 為 一列。即，所述成形體3內晶體的極化軸20位於極化電極10、 15之間， 並可以沿在該電一及10、 15之間產生的電場方向平行4非列。
參照圖3及圖4,切割所述極化電極10、 ！5及成形體3而形成諧振構造 板25。此時，通過以預定寬度劃分成形體3的相對的兩個面並按照預定寬度 切割成形體3及極化電極10、 15而形成如圖4所示的所述諧振構造板25。 由此，所述各諧振構造板25可以具有極化電極圖案12、 i7及該極化電極圖 案12、 17之間的諧振成形體6。
另外，如圖4所示，從檢查點(CP)的箭頭方向來看，所述諧振成形體6 包含與檢查點(CP)的箭頭方向垂直的第一面Al及第二面A2以及與檢查點 (體)的箭頭方向平行的第三面A3及第四面八4。此時，所述諧振成形體6 可以由橫向預定寬度W2及縱向預定寬度W3以及預定厚度Tl加以限定。所 述各極化電極圖案12、 17可以由橫向預定寬度W2及縱向預定寬度W3以及 預定厚度T2加以限定。由此，所迷各諧振構造板25可以具有由橫向預定寬 度W2及縱向預定寬度W3以及預定厚度T4加以限定的立體形狀,，
參照圖4及圖5，在所迷諧振構造板25上形成諧振電極32、 3《，為了詳 細說明所述諧振電極32、 34,從所述諧振構造板25中選擇一個諧振構造板 25並將所選擇的一個諧振構造板25由圖4所示的狀態旋轉％度，並如圖5 所示，從檢查點(CP)的方向僅表示第一面Al及第二面A2。所述諧振構造板 25的第一面Al由紙面朝向上方。所述諧振構造板25的第二面A2朝向紙面。 此時，所述諧振電極32、 34可以分別形成在第一面Al及第二面A2上。 另外，所述諧振電極32、 34可以間隔諧振構造板25互相重疊而形成。
所述諧振電極32、 34可以通過第一面Al及第二面A2控-預定寬度W6互相 重疊,，所述諧振電極32、 34可以通過第一面Al及第二面A2分別接觸極化 電極圖案12、 nt所述諧振電極32、 34可以通過第一面Al及第二面A2按 照預定寬度W4分別與極化電極圖案12、 17重疊。而且、所述諧振電極32. 34可以使用包含銀(Ag)的導電材料加以形成。所述諧振電極32、 34可以 使用 一個或多個導電材料加以形成。
同時，可以在剩餘的諧振構造板25上分別形成其他諧振電極(未圖示)， 使其具有與所述被選擇的一個諧振構造板25及諧振電極32、 34相同的結構。
參照圖5及圖6,切割所述諧振電極32、 34及諧振構造板25形成諧振 構造體45。橫穿諧振電極32、 34以預訂寬度劃分諧振構造板25的第一面 Al及第二面A2,並按照預訂寬度切割諧振構造板25及諧振電極32、 34形 成所述諧振構造體45,如圖6所示。由此，所述各諧振構造體45分別包含 諧振電極圖案(36、 38)、諧振連接電極(14、 19)及諧振圖案9。所述諧振 圖案9可以被諧振連接電極14、 19及諧振電極圖案36、 38包圍
參照圖5及圖7，穿過圖5所示的極化電極圖案12、 17以預定寬度劃分 諧振成形體6,並按照預定寬度切割諧振構造板25及諧振電極32、 34而形 成如圖7所示的諧振構造體45。此時，所述諧振構造體45具有分別對應於 諧振電極(32、 34)、極化電極圖案(12、 17)及諧振成形體6的諧振電極圖 案(36、 38)、諧振連接電極(14、 19)及諧振圖案9。所述諧振電極圖案36、 38從諧振圖案9外表面向外突出，而且在諧振圖案9上按照預定寬度W6互 相重疊。
另外，所述諧振電極圖案中的一個諧振電極圖案36可以具有橫向預定寬 度W5、縱向預定寬度W8以及預定厚度T3。所述諧振電極圖案中剩下的一 個諧振電極圖案38可以具有橫向預定寬度W7、縱向預定寬度W8以及預定 厚度T3。所述諧振連接電極14、 19形成在諧振圖案9上，並可以按照預定 寬度W4分別與諧振電極圖案36、 38重疊。此時，所述諧振連接電極14、 19 可以由橫向預定寬度T2、縱向預定寬度W8以及預定厚度W3加以限定。
所述諧振構造體45可以將圖1中成形體3的預定厚度T1作為諧振圖案 9的預定長度。因此，本發明不需要為了形成所述諧振構造體45而在圖1中 示出的成形體3上進行拋光。同時，由於本發明將圖4或圖5所示的極化電 極圖案12、 H分別用作諧振連接電極14、 19，因此無需專門形成與諧振電
極圖案36、 38相關的側面電極。並且，由於本發明可以簡化製造工藝，因此 可以以較高的成品率由成形體3得到諧振構造體45。由此，本發明提供在諧 振圖案9的不同外表面上分別具有諧振連接電極14、 19及諧振電極圖案36、 38的諧板輪ii休45,從而與現有技米相比可以減小所佔據的空間體積。
參照圖6及圖8，從所述諧振構造體45中選4奪一個諧振構造體45，並將 所選擇的一個諧振構造體45形成在基底構造體78上。所述基底構造體78的 數量可以與諧振構造體45相同。所述基底構造體78如圖8所示，可以具有 基底板74及三個基底電極63、 66、 69。所述基底電極63、 66、 69在基底板 74上可以間隔預定] ￡離而形成。
所述基底電極63、 66、 69可以使用包含錫(Sn)的導電材料加以形成。 所述基底4反74可以^吏用包含陶瓷(Ceramic)的絕糹彖材料加以形成。所述各 諧振構造體45由於分別在諧振圖案9的互不相同的外表面上具有諧振連接電 極14、 19及諧振電極圖案36、 38,因此與現有技術不同可以有助於減小基 底構造體78的體積。
另外，所述基底構造體78可以使用電極粘接劑55與所選擇的一個諧振 構造體45進行電連接。所述電極粘接劑55使諧振電極圖案36、 38及諧振連 接電極14、 19與基底電極63、 66、 69中的兩個基底電極63、 69進行電連接。 由此，所述諧振電極圖案36、 38及諧振連接電極14、 19通過與兩個基底電 極63 、 69進行電連接，從而可以使諧振圖案9發生諧振。
並且，可以在剩餘的諧振構造體45上分別形成其他基底構造體(未圖示) 使其具有與從所述諧振構造體45中所選擇的一個諧振構造體45及基底構造 體78相同的結構。
參照圖8及圖9,在基底構造體78上形成保護粘接劑85。所述保護粘接 劑85可以如圖9所示形成在基底構造體78上，以圍繞從所述諧振構造體45 中選擇的一個諧振構造體45。所迷保護粘接劑85可以使用包含矽(Si)的絕 緣粘接劑加以形成。基底構造體78上可以形成保護構造體94，以用於覆蓋 從所述諧振構造體45中選擇的一個諧振構造體45。所述保護構造體94可以 使用包含Fe-Ni及Al23的導電材料加以形成。
另外，所述保護構造體94可以使用保護粘接劑85及該構造體94的接觸 面98粘接到從所述諧振構造體45中選擇的一個諧振構造體45。由此，從所 迷諧振構造體45中選擇的一個諧振構造體45可以與保護構造體94及基底構
造體78—起形成本發明所提供的壓電諧振器100。接著，在剩餘的諧振構造 體45上設置其他基底構造體及其他保護構造體(未圖示)，使其具有與從所 述諧振構造體45中選擇的一個諧振構造體45及基底構造體78以及保護構造 休94相閎的結構，從而形成其他壓電諧振器。
綜上所述，本發明提供具有諧振構造體的壓電諧振器形成方法。由此， 本發明可以提供能夠簡化諧振構造體製造工藝、能夠確保以較高的成品率從 成形體得到諧振構造體並且能夠最大限度地減小諧振構造體的空間體積的壓
電諧振器形成方法。
權利要求
1. 一種壓電諧振器的形成方法，其特徵在於包含步驟準備由六個平面包圍的成形體；在所述成形體上形成極化電極，所述極化電極分別位於所述成形體的相對的兩個面上；對所述成形體進行極化；以預定寬度劃分所述成形體的所述相對的兩個面，並按照所述預定寬度切割所述成形體及所述極化電極而形成諧振構造板，所述諧振構造板具有極化電極圖案及位於該電極圖案之間的諧振成形體；在所述諧振構造板上形成諧振電極，所述諧振電極分別接觸所述極化電極圖案，並間隔所述諧振成形體而互相重疊；穿過所述極化電極圖案之間以預定寬度劃分所述諧振成形體，並按照所述預定寬度切割所述諧振構造板及所述諧振電極而形成諧振構造體。
2、 根據權利要求1所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於使用線狀鋸技術形成所述諧振構造體及所述諧振構造板。
3、 根據權利要求1所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於所述諧振構造體包含諧振電極圖案、諧振連接電極及諧振圖案，所述諧振電極圖案、所述諧振連接電極及所述諧振圖案分別對應於所述諧振電極、所述極化電極圖 案及所述諧振成形體。
4、 根據權利要求1所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於所述諧振電極使用 一個或多個導電材料加以形成。
5、 根據權利要求1所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於所述成形體使用具有多個晶體的壓電材料加以形成。
6、 根據權利要求5所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於對所述成形內晶體的極化軸對齊為一列的步驟。
7、 根據權利要求5所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於對所述成形體進行極化的步驟包含在所述成形體周圍形成電場使所述成形體內晶體的極化軸對齊為一列的步驟。
8、 根據權利要求1所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於形成所述極化電極的歩驟包含在所述成形體的所述相對的兩個面上實施一次或多次蒸鍍 預定厚度雜質離子的噴塗技術的步驟。
9、 根據權利要求1所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於形成所述極 化電極的歩驟包舍分別在所迷成形體的所迷相對的兩個面上使用絲網印刷技 術而形成一個或多個導電膜的步驟。
10、 根據權利要求5所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於準備所述成形體的步驟包含在成形塊上應用壓制、鑄造或者擠壓技術而形成成形體的步驟。
11、 一種壓電諧振器的形成方法，其特徵在於包含步驟在成形塊上應用壓制4支術而形成成形體，所迷成形體由六個平面包圍而 形成；在所述成形體上形成極化電極，所述極化電極利用噴塗技術而形成，並 分別位於所述成形體的相對的兩個面上； 對所述成形體進行極化；以預定寬度劃分所述成形體的所述相對的兩個面，並使用線狀鋸技術按 照所述預定寬度切割所述成形體及所述極化電極而形成諧振構造板，所述諧 振構造板具有極化電極圖案及位於該電極圖案之間的諧振成形體；在所述諧振構造板上形成諧振電極，所述諧振電極分別接觸所述極化電 極圖案，並間隔所述諧振成形體而互相重疊；穿過所述極化電極圖案之間以預定寬度劃分所述諧振成形體，並按照所 述預定寬度切割所述諧振構造板及所述諧振電極而形成諧振構造體。
12、 根據權利要求11所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於所述諧振 構造體包含諧振電極圖案、諧振連接電極及諧振圖案，所述諧振電極圖案、 所述諧振連接電極及所述諧振圖案分別對應於所述諧振電極、所述極化電極 圖案及所述諧振成形體。
13、 根據權利要求11所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於所述諧振 電極使用 一個或多個導電材料加以形成。
14、 根據權利要求11所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於所述成形 體使用具有多個晶體的壓電材料加以形成。
15、 根據權利要求14所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於對所述成體內晶體的極化軸對齊為一列的步驟。
16、 根據權利要求14所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於對所述成 形體進行極化的步驟包含在所述成形體周圍形成電場使所述成形體內晶體的 極化軸對齊為一列的步驟。
17、 一種壓電諧振器的形成方法，其特徵在於包含步驟在成形塊上應用鑄造技術而形成成形體，所述成形體由六個平面包圍而 形成；在所述成形體上形成極化電極，所述極化電極利用絲網印刷技術而形成， 並分別4立於所述成形體的相對的兩個面上； 對所述成形體進行極化；以預定寬度劃分所述成形體的所述相對的兩個面，並使用線狀鋸技術按 照所述預定寬度切割所述成形體及所述極化電極而形成諧振構造板，所述諧 振構造板具有極化電極圖案及位於該電極圖案之間的諧振成形體；在所述諧振構造板上形成諧振電極，所述諧振電極分別接觸所述極化電 極圖案，並間隔所述諧一展成形體而互相重疊；穿過所述極化電極圖案之間以預定寬度劃分所述諧振成形體，並按照所 述預定寬度切割所述諧振構造板及所述諧振電極而形成諧振構造體.
18、 根據權利要求17所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於所述諧振 構造體包含諧振電極圖案、諧振連接電極及諧振圖案，所述諧振電極圖案. 所述諧振連接電極及所述諧振圖案分別對應於所述諧振電極、所述極化電極 圖案及所述諧振成形體。
19、 根據權利要求17所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於所述諧振 電極使用 一個或多個導電材料加以形成。
20、 根據權利要求17所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於所述成形 體使用具有多個晶體的壓電材料加以形成。
21、 根據權利要求20所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於對所述成 形體進行極化的步驟包含在所述極化電極上分別直接接觸電導線使所述成形 體內晶體的極化軸對齊為一列的步驟。
22、 根據權利要求20所述的壓電諧振器形成方法，其特徵在於對所述成 形體進行極化的步驟包含在所述成形體周圍形成電場使所述成形體內晶體的 極化軸對齊為 一列的步驟。
全文摘要
本發明提供具有諧振構造體的壓電諧振器形成方法。該形成方法可以簡化壓電諧振器的製造工藝，並可以提高製造工藝中由成形體得到諧振構造體的成品率。為此，準備基底構造體、保護構造體及成形體。所述成形體在所選擇的兩個面上分別具有極化電極。所述成形體具有極化軸向預定方向對齊為一列的晶體。按照預定寬度切割所述成形體及極化電極而形成諧振板。在所述諧振板上形成諧振電極。切割所述諧振電極及諧振板而形成諧振構造體。而且，在所述保護構造體及基底構造體之間插入諧振構造體而形成壓電諧振器。
文檔編號H03H3/00GK101207367SQ20071000113
公開日2008年6月25日 申請日期2007年1月19日 優先權日2006年12月14日
發明者崔在亨, 金周浩, 金起賢, 高秀旼 申請人:株式會社愛思塞拉