專利名稱::諧振器、振蕩器和通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及利用機(jī)械諧振的諧振器、使用該諧振器的振蕩器和設(shè)有該振蕩器的通信裝置。
背景技術(shù):
:隨著近年來無線通信技術(shù)的發(fā)展,利用無線通信技術(shù)的通信設(shè)備需要減小其尺寸和重量。微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)己被用于加工曾經(jīng)難以小型化的RF信號處理單元,所述微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)可以基于用于半導(dǎo)體加工的微處理技術(shù)制造精細(xì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。例如,利用機(jī)械諧振的機(jī)械諧振器是熟知的。諸如濾波器、振蕩器和混頻器的使用機(jī)械諧振器的RF單元,因為它們尺寸小且可以集成,所以它們有望應(yīng)用于通信領(lǐng)域。日本專利申請?zhí)亻_公報No.JP2006-33740(專利文件l)和美國專利No.6249073(專利文件2)公開了機(jī)械諧振器的技術(shù)。制造利用諧振器的振蕩器需要小的插入損耗和高Q值的諧振器。由于機(jī)械諧振器具有高阻抗,所以需要并聯(lián)連接相同的諧振器單元,即需要通過并聯(lián)連接降低阻抗,而并聯(lián)連接將導(dǎo)致諧振器的Q值降低。利用機(jī)械振蕩的并聯(lián)諧振器存在兩種可能降低Q值的原因(1)并聯(lián)諧振器中各個單位諧振器單元的特性的變化;和(2)振蕩元件的動能經(jīng)支撐元件泄漏至基板。原因(2)也適用于單個單元的諧振器。以下將解釋這兩個原因。這里將詳細(xì)描述原因(1)。為了降低機(jī)械諧振器的插入損耗,可能需要并聯(lián)連接相同的諧振器單元以降低阻抗。并聯(lián)連接單位諧振器的一種可能的方式通常如圖35A和35B所示,從而多個諧振器單元以網(wǎng)格陣列圖形布置以形成并聯(lián)連接。通過將圖36所示的單位諧振器單元2以陣列圖形布置,就可以構(gòu)成如圖35A和35B所示的并聯(lián)諧振器1。如圖36所示的諧振器單元2是這樣構(gòu)成的,即在基板3上形成輸入電極4(所謂的輸入信號線)和輸出電極5(所謂的輸出信號線),振蕩元件7(所謂的波束)在輸入/輸出電極4、5上被懸空地支撐,同時在振蕩元件和電極之間留有空間6。振蕩元件7被配置為其兩端由導(dǎo)電基座9上的支撐元件8[8A,8B]支撐,并且與輸入/輸出電極4、5交叉。如圖35A和35B所示,并聯(lián)諧振器1其構(gòu)造為將多個諧振器單元2(參見圖36)按陣列圖形布置在公共基板3上,在每行的導(dǎo)電基座9處連接振蕩元件7的支撐元件8A、8B,并且通過連接在每行的末端處的基座9而將各個振蕩元件7連接在一起。把DC偏置電壓V提供給振蕩元件7。另一方面,輸入電極4與輸入電極4共同連接,輸出電極5與輸出電極5共同連接,其中輸入電極4和輸出電極5與振蕩元件7交叉而置。慮及如圖35所示的結(jié)構(gòu)的振動特性,對陣列的外圍區(qū)域和中心區(qū)域作一比較,各個諧振器單元2的振動頻率是變化的。對于諧振頻率的變化存在兩個可能的原因。一個原因是作用于振蕩元件(所謂的振蕩元件7)的應(yīng)力在中心區(qū)域和外圍區(qū)域有所不同,另一個原因是在制造諧振器單元2的過程中,在陣列的中心部分和外圍部分處易于產(chǎn)生薄膜厚度等(具體是振蕩元件的薄膜厚度)的結(jié)構(gòu)性變化。因此,與單個諧振器相比,并聯(lián)諧振器1中波數(shù)的任何分配會降低Q值。為了避免在實現(xiàn)并聯(lián)布置時所致的Q值的降低,有必要減小并聯(lián)諧振器中的諧振頻率的變化。但是,對于諧振器單元2以陣列圖形布置的情況,難以消除對振蕩元件的應(yīng)力的差異以及諧振器單元中的結(jié)構(gòu)性變化。以下將詳細(xì)描述原因(2)。為了提高諧振器的Q值,重要的是避免振蕩元件的動能漏至基板。在按照陣列圖形布置的諧振器單元2中,各個振蕩元件7由支撐元件8[8A,8B]這樣支撐,即各個振蕩元件7與相鄰的諧振器單元2的振蕩元件7相分離(參見圖35B)。因此,各個諧振器單元2的振動的一部分動能可經(jīng)支撐元件8[8A,8B]漏至基板3,從而Q值就會降低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是針對上述情況后提出的,并且通過均衡各個諧振器單元的結(jié)構(gòu)和作用于各個諧振器單元的應(yīng)力,提供一種Q值得到提高的并聯(lián)諧振器。本發(fā)明還提出了使用上述諧振器的振蕩器和設(shè)有該振蕩器的通信裝置。根據(jù)本發(fā)明的實施例,提出了一種包含多個諧振器單元的諧振器,各個諧振器單元分別具有相互面對并且彼此之間留有空間的電極和振蕩元件,所述多個諧振器單元經(jīng)布置以形成封閉系統(tǒng),其中多個諧振器單元的振蕩元件以一體方式連續(xù)地形成。本發(fā)明的諧振器構(gòu)造為將多個諧振器單元連接為并聯(lián)諧振器,多個諧振器單元經(jīng)布置以形成封閉系統(tǒng),并且多個諧振器單元的振蕩元件以一體方式連續(xù)地形成,從而各個諧振器單元的結(jié)構(gòu)以及作用于各個諧振器單元的振蕩元件的應(yīng)力得以平衡。根據(jù)本發(fā)明,還提出了一種利用諧振器構(gòu)造而成的振蕩器,該諧振器包含多個諧振器單元,各個諧振器單元分別具有相互面對且彼此之間具有空間的電極和振蕩元件,所述多個諧振器單元經(jīng)布置以形成封閉系統(tǒng),其中多個諧振器單元的振蕩元件以一體方式連續(xù)地形成。本發(fā)明的振蕩器由并聯(lián)諧振器構(gòu)成,該并聯(lián)諧振器包含布置成封閉系統(tǒng)的多個諧振器單元,并且具有以一體方式連續(xù)地形成的多個諧振器的振蕩元件,從而并聯(lián)諧振器中各個諧振器單元的結(jié)構(gòu)以及作用于各個諧振器單元的振蕩元件的應(yīng)力得以平衡,因此可獲得良好的振蕩器特性。根據(jù)本發(fā)明,提供一種具有用于頻率轉(zhuǎn)換的振蕩電路的通信裝置,該振蕩電路由振蕩器構(gòu)成,該振蕩器包含多個諧振器單元,各個諧振器單元分別具有電極和振蕩元件并且經(jīng)布置以形成封閉系統(tǒng),其中多個諧振器單元的振蕩元件以一體方式連續(xù)地形成。本發(fā)明的通信裝置采用上述的構(gòu)造為并聯(lián)諧振器的振蕩器,從而可獲得良好的特性。根據(jù)本發(fā)明的諧振器,提供了一種具有高Q值的并聯(lián)諧振器。根據(jù)本發(fā)明的振蕩器,提供一種具有高頻率穩(wěn)定性的振蕩器。根據(jù)本發(fā)明的通信裝置,提供了一種保證良好振動特性和高可靠性的通信裝置。圖1A和1B分別是本發(fā)明實施例的諧振器所采用的示例性的單位諧振器單元的平面圖和沿線A-A的剖視圖;圖2是表示本發(fā)明諧振器的第一實施例的平面示意圖;圖3是圖2所示諧振器的主要部分的放大圖;圖4是圖2的第一實施例的諧振器的沿線B-B的剖視圖;圖5A和5B是分別表示根據(jù)該實施例的環(huán)形并聯(lián)諧振器和陣列并聯(lián)諧振器的諧振特性的對比圖;圖6是表示本發(fā)明諧振器的第二實施例的平面示意圖;圖7A是表示本發(fā)明諧振器的第三實施例的平面示意圖,圖7B是其中的單位諧振器單元的剖視圖;圖8A是表示本發(fā)明諧振器的第四實施例的主要部分的平面示意圖,圖8B是表示其中的單位諧振器單元的多邊環(huán)形的示意圖。圖9A和9B是分別表示本發(fā)明諧振器的實施例的諧振器所采用的單位諧振器單元的另一個范例的平面圖和沿其中的線C-C的剖視圖;圖9C是所述的單位諧振器單元的局部放大平面圖。圖10A是表示本發(fā)明諧振器的第五實施例的平面示意圖,圖10B是其中主要部分的放大圖;圖ll是第五實施例的諧振器的剖視圖(沿圖10B中的線D-D);圖12是表示用于支撐的伸出部的立體圖,根據(jù)本發(fā)明所述伸出部從振蕩元件一體地延伸;圖13A是表示本發(fā)明諧振器的第六實施例的平面示意圖,圖13B是其中主要部分的放大圖14A是表示本發(fā)明諧振器的第七實施例的平面示意圖,圖14B是其中布置在彎曲部分的主要部分的放大圖,圖14C是其中布置在直線部分的主要部分的放大圖。圖15是表示根據(jù)本發(fā)明的諧振器所采用的支撐振蕩元件的方法的示例性的結(jié)構(gòu)示圖;圖16是表示根據(jù)本發(fā)明的諧振器所采用的支撐振蕩元件的方法的另一種示例性的結(jié)構(gòu)示圖;圖17是表示根據(jù)本發(fā)明的諧振器所采用的支撐振蕩元件的方法的又一種示例性的結(jié)構(gòu)示圖;圖18是表示根據(jù)本發(fā)明的振蕩元件的支撐機(jī)構(gòu)的示例性的結(jié)構(gòu)示圖;圖19是表示根據(jù)本發(fā)明的振蕩元件的支撐機(jī)構(gòu)的另一種示例性的結(jié)構(gòu)示圖;圖20是表示根據(jù)本發(fā)明的振蕩元件的支撐機(jī)構(gòu)的又一種示例性的結(jié)構(gòu)示圖;圖21A和21B是分別用于解釋形成有彎曲部分的振蕩元件的主要部分的平面圖和立體圖;圖22是解釋本發(fā)明的四點支撐結(jié)構(gòu)的Q值圖;圖23是解釋本發(fā)明的六點支撐結(jié)構(gòu)的Q值圖;圖24A和24B分別是根據(jù)本發(fā)明實施例的主要部分的平面示意圖和沿其中線A-A的剖視圖;圖25A、25B和25C分別是根據(jù)本發(fā)明諧振器的第八實施例的主要部分的平面示意圖、沿其中線A-A的剖視圖和沿其中線B-B的剖視圖;圖26A、26B和26C分別是根據(jù)本發(fā)明諧振器的第九實施例的主要部分的平面示意圖、沿其中線A-A的剖視圖和沿其中線B-B的剖視圖;圖27是解釋第九實施例工作方式的示圖28A、28B和28C分別是根據(jù)本發(fā)明諧振器的第十實施例的主要部分的平面示意圖、沿其中線A-A的剖視圖和沿其中線B-B的剖視圖;圖29A、29B和29C分別是根據(jù)本發(fā)明諧振器的第十一實施例的主要部分的平面示意圖、沿其中線A-A的剖視圖和沿其中線B-B的剖視圖;圖30A至30E是表示制造根據(jù)第一至第四實施例的諧振器時所采用的示例性制造步驟的示圖;圖31A至31C是表示制造根據(jù)第八實施例的諧振器時所采用的示例性制造步驟的示圖;圖32A至32E是表示制造根據(jù)第十一實施例的諧振器的方法的示例性加工步驟的示圖(序列l(wèi));圖33A至33D是表示根據(jù)第十一實施例的諧振器的制造方法的示例性加工步驟的示圖(序列2);圖34是表示根據(jù)本發(fā)明的通信裝置的實施例的電路圖;圖35A和35B分別是示例性的陣列并聯(lián)諧振器的平面示意圖和剖視圖;圖36是表示圖35所示的陣列并聯(lián)諧振器的示例性的單位諧振器單元的剖視圖。具體實施方式下文將參照附圖解釋本發(fā)明的實施例。首先,參照圖1A和1B解釋組成本實施例的諧振器的單個諧振器單元的結(jié)構(gòu)和工作原理。本實施例中所關(guān)注的諧振器單元是微米級和納米級的微諧振器單元。本實施例中所示例的諧振器單元21是機(jī)械諧振器單元,其具有振蕩元件(所謂的波束)24、輸入電極(所謂的輸入信號線)26和輸出電極(所謂的輸出信號線)27,振蕩元件24作為振蕩器借助于在其兩端的支撐元件23懸空支撐在基板22的上方,輸入電極(所謂的輸入信號線)26和輸出電極(所謂的輸出信號線)27作為下部電極固定在基板22上并如前所述與振蕩元件24交叉,同時在所述輸入電極26和輸出電極27與振蕩元件24之間留有空間25。支撐元件23形成為與基板22上的導(dǎo)電基座28相連。當(dāng)從輸入電極26輸入的信號對施加有直流偏置電壓V的振蕩元件產(chǎn)生基于靜電力的外力時,諧振器單元21就會以振蕩元件24的固有諧振頻率振動,該振動就會以信號經(jīng)由微空間25傳輸至輸出電極27。諧振器單元21是利用次級模式的彎曲振動的諧振器單元。圖2至4示出了本發(fā)明實施例的諧振器或所謂的并聯(lián)諧振器的第一實施例。這些附圖表示示意性的結(jié)構(gòu),其中圖2是諧振器整個部分的平面圖,圖3是諧振器中單位諧振器單元的平面圖,圖4是幾個單位諧振器單元的剖視圖(沿圖3中的線B-B)。本實施例的諧振器31由多個布置于基板上的上述諧振器單元21以封閉的形式構(gòu)成,并且多個諧振器單元21的振蕩元件24以一體方式連續(xù)地形成。基板22至少在形成有下部電極的表面上由具有絕緣屬性的基板組成。例如,可以使用其上形成有絕緣膜的半導(dǎo)體基板或者絕緣玻璃基板等作為基板。以并聯(lián)結(jié)構(gòu)布置的所有諧振器單元21以環(huán)形布置,從而各單元相對于封閉系統(tǒng)的中心以點對稱布置,并且在本實施例中各單元被環(huán)形地布置成圓形。在此情況下,具有封閉形狀的聯(lián)成一體的振蕩元件24按照圓環(huán)形形成。換言之,多個諧振器單元21排成一列并成環(huán)形,從而交替地布置振蕩元件24的振動波腹和波節(jié)。各個諧振器單元21的輸入電極26與在環(huán)形的振蕩元件24的內(nèi)部或外部形成的同心圓形的導(dǎo)線41相連(與輸入電極26共同形成所謂的輸入信號線),在本實施例中,導(dǎo)線41是在環(huán)形振蕩元件24的"內(nèi)部"形成。各個諧振器單元21的輸出電極27與在環(huán)形的振蕩元件24的內(nèi)部或外部形成的同心圓形的導(dǎo)線42相連(與輸出電極27共同形成所謂的輸出信號線),在本實施例中導(dǎo)線42是在環(huán)形振蕩元件24的"外部"形成。電極墊或者所謂的輸入終端tl是通過從輸入側(cè)的同心電路形狀的導(dǎo)線41向內(nèi)延伸得到的,而電極墊或者所謂的輸出終端t2是從輸出側(cè)的同心電路形狀的導(dǎo)線42向外延伸得到的。另外,形成封閉環(huán)形的振蕩元件24,從而保持振動的波腹間距離和波節(jié)間距離不變。封閉環(huán)形的振蕩元件24的長度與振動波長的整數(shù)倍一樣長。即,振蕩元件24環(huán)形連接而成,從而保持振蕩的波腹和波節(jié)的數(shù)目為偶數(shù)并相等。在振動的波節(jié)處形成被聯(lián)成一體的振蕩元件24的支撐元件23。在本實施例中,如圖4所示,支撐元件23設(shè)在兩側(cè),同時將單位諧振器單元的輸入電極26和輸出電極27置于兩個支撐元件23之間,換言之,支撐元件23位于振動的每隔一個的波節(jié)處。圖4是示意圖,省去了圖l所示的與支撐元件23相連的基座28。只要可以獲得振蕩元件24的強(qiáng)度,即只要振蕩元件24不與下部電極26、27接觸,支撐元件23不限于設(shè)在每隔一個的波節(jié)處,也可設(shè)在每個波節(jié)處或每隔兩個或多個波節(jié)處。本實施例的諧振器31例如由24個如圖1所示的單位諧振器單元21按圓環(huán)形連接而成。第一實施例的諧振器31由按圓環(huán)形布置的諧振器單元21構(gòu)成,從而并聯(lián)布置的整個諧振器31和每個單位諧振器單元21之間的位置關(guān)系對于所有的諧振器單元21是一致的,并且諧振器單元21發(fā)生結(jié)構(gòu)變化的可能很小。同樣地,作用于各個單位諧振器單元21的振蕩元件24的應(yīng)力可以是都相等的。因此,可避免各諧振器單元的特性的差異,從而由于采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)所致的Q值的降低也可以避免,并且由此可獲得與單位諧振器的期望Q值相當(dāng)?shù)腝值。按環(huán)形布置的多個諧振器單元21的振蕩元件24以如圖2所示的聯(lián)成一體的方式形成,從而支撐元件23的數(shù)目相對于振動的波腹的數(shù)目變少,因此通過支撐元件23漏至基板22—側(cè)的振動的動能變小。換言之,漏向基板一側(cè)的一部分動能將有助于相鄰的諧振器單元21的振動。多個諧振器單元按圓環(huán)形布置,即相對于電路的中心為點對稱,從而采用這種聯(lián)成一體的振蕩元件24,諧振器31的整個部分可以在高階模式下振動,動能傳輸至相鄰的諧振器單元21,因此漏至基板22—側(cè)的動能總體上可減少。因此,可提高并聯(lián)諧振器的Q值。由于振蕩元件24的長度調(diào)整為與振動波長的整數(shù)倍一樣長,所以諧振器31可以高階模式振動。振蕩元件24的支撐元件23設(shè)在振動的波節(jié)處,允許以高階模式振動。圖5A和5B比較性地表示了第一實施例的環(huán)形并聯(lián)諧振器31以及如圖36所示的對比例的陣列并聯(lián)諧振器1的諧振特性。圖5A表示第一實施例的并聯(lián)諧振器31的諧振特性"a",圖5B表示根據(jù)對比例的并聯(lián)諧振器1的諧振特性"b"。圖5A表示當(dāng)采用并聯(lián)布置的諧振器單元的數(shù)目為32的樣例時所得出的特性。圖5B表示當(dāng)采用并聯(lián)布置的諧振器單元的數(shù)目為30的樣例時所得出的特性。在采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)旨在降低出現(xiàn)于諧振峰值點的插入損耗的情況下,可以發(fā)現(xiàn)陣列并聯(lián)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致峰值分離,Q值降低,并且導(dǎo)致Q值的巨大變化(如圖5B)??梢钥闯觯緦嵤├沫h(huán)形并聯(lián)結(jié)構(gòu)幾乎完全消除了峰值分離,使Q值降低,并大大地減小了Q值變化(如圖5A)。圖6示出了本發(fā)明的諧振器、即所謂的并聯(lián)諧振器的第二實施例。本實施例的諧振器55構(gòu)造為將支撐元件23設(shè)在振動的每個波節(jié)處。除了支撐元件23的結(jié)構(gòu)之外,單位諧振器單元21的輸入電極26、輸出電極27和振蕩元件24的結(jié)構(gòu)與其在圖2、圖4所示的第一實施例中的結(jié)構(gòu)相同,從而為了避免重述,與圖4所示相應(yīng)的任何部分以相同的附圖標(biāo)記示出。根據(jù)第二實施例的諧振器55,由于支撐元件23布置在振動的所有波節(jié)處,所以限制了諧振模式,從而提高了Q值的精確性。這里所獲得的其它效果與上述第一實施例中的相同。圖7A和7B示出了本發(fā)明的諧振器、即所謂的并聯(lián)諧振器的第三實施例。本實施例的諧振器56構(gòu)造為只形成輸出電極27作為下部電極,并且布置支撐元件23以使每個輸出電極27處于其間,換句話說,支撐元件23布置在振蕩元件24的每個振動波節(jié)處。在本實施例中,DC偏置電壓V通過支撐元件23作用于振蕩元件24,并輸入輸入信號。在該情況下,支撐元件23(或振蕩元件24)也起著輸入電極的作用。在第三實施例中,單位諧振器單元57由單個輸出電極27以及由兩個支撐元件23支撐的振蕩元件24構(gòu)成,并且多個單位諧振器單元57按圓環(huán)形布置。包括振蕩元件24等的其它結(jié)構(gòu)與圖2、圖4所示的第一實施例中的結(jié)構(gòu)相同。因此,為了避免重述,與圖4所示相對應(yīng)的任何部分以相同的附圖標(biāo)記示出。同樣地,根據(jù)第三實施例的諧振器56所獲得的其它效果與上述第一實施例中的相同。圖8A和8B示出了本發(fā)明的諧振器、即所謂的并聯(lián)諧振器的第四實施例。本實施例的諧振器59構(gòu)造為環(huán)形地連接單位諧振器單元21,從而形成多邊形形狀。該多邊形可是諸如等邊六角形、等邊八角形等的偶數(shù)等邊多邊形。除了多邊形結(jié)構(gòu)之外的其它結(jié)構(gòu)與圖2至圖4所示的第一實施例中的結(jié)構(gòu)相同,因此為了避免重述,與圖2至圖4中相對應(yīng)的任何部分以相同的附圖標(biāo)記示出。同樣地,根據(jù)第四實施例的諧振器59所獲得的其它效果與上述第一實施例中的相同。上述實施例中的諧振器設(shè)置為將諧振器單元中的振蕩元件24的支撐元件23布置在振蕩元件24的下面。圖9A、9B和9C示出了諧振器的另一種結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)以不同的方式支撐諧振器單元中的振蕩元件。如圖9A、9B和9C所示,本實施例的諧振器61具有諧振器單元62,該諧振器單元62由振蕩元件24、通過固定部63和64將振蕩元件24固定在基板22上的支撐元件66、處理電信號的輸入電極26和輸出電極27構(gòu)成,在基板22上所形成的輸入電極26和輸出電極27與振蕩元件24對置,同時輸入電極26和輸出電極27與振蕩元件24之間設(shè)有微空間25,其中支撐元件66設(shè)在振蕩元件24的外部。附圖標(biāo)記41表示輸入一側(cè)的導(dǎo)線,附圖標(biāo)記42表示輸出一側(cè)的導(dǎo)線。支撐元件66形成于振蕩元件24的外部,并與振蕩元件24聯(lián)成一體。在支撐元件66的外部,固定部64從支撐元件66連續(xù)地伸出且與其聯(lián)成一體,并且固定部63設(shè)在固定部64的下面。固定部63固定在形成于基板22上的導(dǎo)電基座81上,同時作為下部電極的輸入電極26和輸出電極27也形成于基板22上。這里的支撐元件66和固定部64彼此聯(lián)成一體地形成,并且作為伸出部從振蕩元件24向外伸出。因此支撐元件66的各固定部由基座81、固定部63和固定部64三個元件組成。支撐元件66形成于振蕩元件24諧振時所產(chǎn)生的振動的波節(jié)處,即幾乎不產(chǎn)生振動的部分。通過設(shè)置支撐元件66和固定部64的位置、尺寸和剛度使振蕩元件24的兩端可以幾乎如振動的自由端一樣振動。與支撐元件23設(shè)在振蕩元件24的下面的諧振器相比,在本實施例的諧振器61中,從振蕩元件24漏至基板22的振動能量是很小的。諧振器61的益處還在于振動能量被傳送至支撐元件66的可能性很小,這是因為類似于上述實施例,支撐元件66設(shè)在振動波節(jié)處。后文將解釋使用如圖9A和9B所示的諧振器單元62的本發(fā)明諧振器的其它實施例。圖10A、10B和圖ll示出了本發(fā)明的諧振器、即所謂的并聯(lián)諧振器的第五實施例。這些附圖示出了示意結(jié)構(gòu),其中圖10A是表示諧振器整個部分的平面圖,圖10B是表示諧振器中單位諧振器單元的平面圖,圖ll是諧振器的剖視圖(沿圖10B中的線D-D)。第五實施例的諧振器71構(gòu)造為按封閉圖形將多個上述的諧振器單元62布置在基板22上,其中多個諧振器單元62的振蕩元件24以一體的形式連續(xù)地形成。類似于以上所述,基板22至少在其形成有下部電極的表面部分由具有絕緣性質(zhì)的基板組成。例如,可使用其上形成有絕緣膜的半導(dǎo)體基板或絕緣基板。以并聯(lián)結(jié)構(gòu)布置的所有諧振器71相對于封閉系統(tǒng)的中心以點對稱布置,并且在本實施例中按照圓形結(jié)構(gòu)環(huán)形布置。封閉的聯(lián)成一體的振蕩元件24按照圓環(huán)形形成。在本實施例中,振蕩元件24的支撐元件66形成于振動的每隔一個的波節(jié)處,即形成于對應(yīng)于次級振動模式中每一個波長的波節(jié)部分,并位于振蕩元件24的內(nèi)圓周側(cè)和外圓周側(cè)的外側(cè)。換言之,支撐元件66從振蕩元件24的兩側(cè)以如上所述的一體的方式連續(xù)地形成。在本實施例中,相對于一個單位諧振器單元設(shè)有四個支撐元件66。支撐元件66支撐振蕩元件24,并且通過固定部64、63固定在導(dǎo)電基座65上,導(dǎo)電基座65與作為下部電極的輸入電極26和輸出電極27同時形成于基板22上。如圖12所示,支撐振蕩元件24的支撐元件66是與振蕩元件24相接觸的部分。固定部64從支撐元件66連續(xù)地形成。從振蕩元件24向外伸出的伸出部具有這樣的幾何結(jié)構(gòu),即寬的固定部64與窄的支撐元件66是連續(xù)的。支撐元件66從振蕩元件24連續(xù)地且與其一體地形成,其中寬度d2優(yōu)選地設(shè)為等于振蕩元件24的薄膜厚度(即,支撐元件66和固定部64所組成的伸出部的薄膜厚度)dl(dl=d2)。換言之,窄部64A優(yōu)選地具有正方形截面形狀。這里由支撐元件66和固定部64所組成的伸出部與振蕩元件24在相同的平面上形成。如果支撐元件66和固定部64與振蕩元件24在相同的平面上形成,則可使支撐元件66和振蕩元件24的連接點處的機(jī)械損耗最小。因此,振動體的Q值可保持為大。己經(jīng)證實,通過調(diào)節(jié)至dl二d2,在振蕩元件24的振動下,支撐元件66的扭動變得平穩(wěn),并且Q值穩(wěn)定地提高。同樣也證實,窄部64A的太大的寬度d2使發(fā)生扭動的可能性很小,而太小的寬度使窄部64A的運動不穩(wěn)定,并因此不能獲得穩(wěn)定的Q值。已經(jīng)證實,當(dāng)窄部64A的截面幾何形狀為正方形時,可獲得Q值的最大值。其它結(jié)構(gòu)類似于上述的如圖2至圖4的結(jié)構(gòu),因此省去了詳述。與出現(xiàn)在圖2至圖4中相對應(yīng)的任何部分以相同的附圖標(biāo)記示出,因此省去了說明。因為產(chǎn)生了基于諧振器單元62的諧振的波數(shù)的單位的高階振動模式,并且振蕩元件24形成為封閉的環(huán)形系統(tǒng),所以第五實施例的諧振器71可產(chǎn)生均勻的振動模式。在該封閉系統(tǒng)中,每個諧振器單元62的振動的波節(jié)間距離和波腹間距離是相等的。因此,無論比較封閉系統(tǒng)中的哪個諧振器單元62,諧振特性彼此相同,成功地避免了諧振器單元62中的結(jié)構(gòu)變化。因此,可防止各個諧振器單元62的特性的變化,并且由此可實現(xiàn)具有高Q值和小插入損耗的諧振器。而且,由于振蕩元件24的固定部63設(shè)在振蕩元件24的外部,所以可降低可能沿振蕩元件24—伸出部64—固定部63—基板22的路徑漏向基板22—側(cè)的振動能量,從而可獲得較高的Q值。圖13A和13B示出了本發(fā)明的諧振器、即所謂的并聯(lián)諧振器的第六實施例。根據(jù)本實施例的諧振器72構(gòu)造為以多邊環(huán)形的方式連接單位諧振器單元62。在本實施例中,振蕩元件24形成為封閉的多邊形系統(tǒng)。類似于先前所述,該多邊形可是諸如等邊六角形、等邊八角形等的偶數(shù)等邊多邊形。除了多邊形結(jié)構(gòu)之外,其它結(jié)構(gòu)與如圖10A和10B所示的第五實施例中的結(jié)構(gòu)相同,因此為了避免重述,與圖10A和10B中相對應(yīng)的任何部分以相同的附圖標(biāo)記示出。根據(jù)第六實施例的諧振器72通過連接諧振器單元62構(gòu)成,從而形成封閉的多邊形系統(tǒng),該諧振器72可產(chǎn)生類似于第五實施例中所述的效果。例如,因為諧振器單元62具有彼此相同的幾何結(jié)構(gòu),所以可避免各個諧振器單元62的特性的差異,并且可實現(xiàn)高Q值和小插入損耗。由于固定部63設(shè)在振蕩元件24的兩外側(cè),所以可降低漏向基板22的振動能量,從而可實現(xiàn)較高的Q值。盡管第五和第六實施例的諧振器單元62在同等條件下構(gòu)造,但是根據(jù)封閉系統(tǒng)的制造的方式,也可通過組合不同的諧振器單元構(gòu)造封閉系統(tǒng)的諧振器。圖14A至14C示出了根據(jù)本發(fā)明的諧振器、即所謂的并聯(lián)諧振器的第七實施例,該諧振器是基于不同的諧振器單元的組合。根據(jù)本實施例的諧振器73是通過組合分別如圖14B和14C所示的兩種類型的諧振器單元62A、62B構(gòu)造而成,按照由直線和曲線(例如弧)構(gòu)成的環(huán)形軌道狀的圖形形成封閉系統(tǒng)。如圖14B所示的諧振器單元62A布置在彎曲部分,更具體地說是以類似于圖10B所示的形狀,諧振器單元62A與振蕩元件24、連接至輸出電極的導(dǎo)線42以及連接至輸入電極的導(dǎo)線41一起以彎曲的形狀形成。圖14C中所示的諧振器單元62B布置在直線部分,諧振器單元62B、振蕩元件24、與輸出電極相連的導(dǎo)線42及與輸入電極相連的導(dǎo)線41以直線的形狀形成。上述結(jié)構(gòu)的其它方面,比如從振蕩元件的兩側(cè)延伸出的支撐元件66的布置方式與第五實施例中所描述的結(jié)構(gòu)相同,因此為了避免重述,與圖10A和10B中相對應(yīng)的任何部分以相同的附圖標(biāo)記示出。在根據(jù)第七實施例的諧振器73中,盡管兩種類型的諧振器單元62A、62B振動模式不同,但它們被設(shè)計為具有相同的諧振頻率。借助于該結(jié)構(gòu),與第五和第六實施例類似,這里所構(gòu)造的諧振器可以產(chǎn)生基于諧振器單元的諧振波數(shù)的單位的高階振動模式。類似于如上所述形成為封閉系統(tǒng)的振蕩元件24可能產(chǎn)生均勻的振動模式,其中無論封閉系統(tǒng)中的哪個諧振器單元可以以相同的諧振頻率振動。盡管增加了控制兩種類型的諧振器單元62A、62B的特性的設(shè)計要素,但本實施例的極大優(yōu)點在于振蕩元件24可以采用直線型諧振器單元62B作為諧振器單元。由于在直線型振蕩元件24中,封閉系統(tǒng)的內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)變得相同,所以可使應(yīng)力畸變的計算和制造比彎曲型(弧形狀)的振蕩元件24更容易。因此,可更容易地獲得所期望的頻率特性。因此,第七實施例的諧振器73優(yōu)選地構(gòu)造為至少使得包含直線部分的比例大于彎曲部分的比例,并且包含盡可能最長的直線部分。同樣在本實施例中,可實現(xiàn)類似于先前所述的高Q值和小插入損耗。也可降低漏向基板22的振動能量,從而可獲得較高的Q值。圖15至圖17是表示上述第五至第七實施例的諧振器所采用的支撐振蕩元件的示例性方法,更具體地是表示支撐元件的示例性的布置位置。與第五至第七實施例中相對應(yīng)的任何部分以相同的附圖標(biāo)記示出。在圖15所示的支撐方法中,固定部63布置在振蕩元件24的兩外側(cè)并對應(yīng)于振動的所有波節(jié)。換言之,諧振器的構(gòu)造為在振蕩元件24的對應(yīng)于振動的所有波節(jié)位置的兩側(cè)并從振蕩元件24連續(xù)地且與其一體地形成伸出部64,并且將固定部63布置在伸出部64下面以從振蕩元件24的兩側(cè)支撐其所有的波節(jié)。在對每單個波長提供支撐的情況下,則振蕩元件24在主驅(qū)動模式下振動。換言之,在對每半個波長提供支撐的情況下,則振蕩元件24在次級驅(qū)動模式下振動。簡而言之,構(gòu)造該諧振器使得在其單位諧振器單元中,振蕩元件24由6個支撐元件支撐。如圖15所示的示例,將支撐元件66在對應(yīng)于所有波節(jié)的位置處連接至振蕩元件24的兩側(cè),可提高諧振器的Q值,可限制諧振模式,并且可提高Q值的精度。圖16所示的支撐方法是支撐元件66在對應(yīng)于單個振動波長的每個波節(jié)的位置處布置于振蕩元件24的兩外側(cè)。換言之,諧振器的構(gòu)造為在對應(yīng)于振動的單個波長的每個波節(jié)位置處,在振蕩元件24的兩側(cè)且與振蕩元件24—體地且連續(xù)地形成支撐元件66,并且將固定部63布置在從支撐元件66延伸出的固定部64的下面。簡而言之,構(gòu)造該諧振器使得在其單位諧振器單元中,振蕩元件24由4個支撐元件支撐。該結(jié)構(gòu)使得振蕩元件24在次級驅(qū)動模式下振動,并且可應(yīng)用于采用次級模式諧振頻率的諧振器。如圖16所示的示例,在對應(yīng)于振動的每隔一個的波節(jié)位置處將支撐元件66連接至振蕩元件24的兩側(cè),可使諧振器具有高Q值。盡管附圖中沒有示出,但在采用第三階模式諧振頻率的諧振器中,在單位諧振器單元中,振動的兩個波節(jié)出現(xiàn)于兩端的支撐元件66之間。圖17所示的支撐諧振器的方法例如是采用次級模式諧振頻率。在該支撐方法中,支撐元件66交替地布置在振蕩元件24的內(nèi)圓周側(cè)和外圓周側(cè),換言之,對每個振動波節(jié)布置有單個支撐元件66。g卩,諧振器構(gòu)造為在振蕩元件24的內(nèi)圓周側(cè)和外圓周側(cè),對應(yīng)于振動的波節(jié)交替地逐個形成支撐元件66,并且將固定部63布置在從支撐元件66延伸出的固定部64的下面。該諧振器被構(gòu)造為振蕩元件24在單位諧振器單元中由3個固定部63支撐。如圖17的示例,當(dāng)構(gòu)造為支撐元件66相對于振動的波節(jié)交替地連接在振蕩元件24的內(nèi)圓周側(cè)和外圓周側(cè)時,可獲得高Q值,并且因為與波節(jié)處沒有支撐元件的諧振器相比,提高了諧振狀態(tài)的穩(wěn)定性,所以也可容易地獲得更穩(wěn)定的Q值。在上述的從振蕩元件24的外部支撐封閉系統(tǒng)振蕩元件24的諧振器中,對于單位諧振器,在圖15所示的振蕩元件24在所有波節(jié)處由固定部63支撐的所謂六點支撐結(jié)構(gòu)中的Q值的變化比圖16所示的振蕩元件24在每隔一個的波節(jié)處由支撐元件66支撐的所謂四點支撐結(jié)構(gòu)中的Q值的變化小。圖22是表示四點支撐結(jié)構(gòu)中的Q值的變化圖。圖23是表示六點支撐結(jié)構(gòu)中的Q值的變化圖。圖中的橫坐標(biāo)軸表示Q值,縱坐標(biāo)軸表示頻率。從圖22和圖23所示的圖中可以看出,四點支撐結(jié)構(gòu)給出了作為Q值變化的指標(biāo)的正態(tài)分布曲線I的標(biāo)準(zhǔn)偏差o,其中0二±10.6%,而六點支撐結(jié)構(gòu)給出了0=±3.5%的正態(tài)分布曲線11的標(biāo)準(zhǔn)偏差0。因此可以證實,與四點支撐結(jié)構(gòu)相比,六點支撐結(jié)構(gòu)可更有效地降低Q值的變化。Q值是決定產(chǎn)品質(zhì)量的重要參數(shù),其中Q值的變化小意味著產(chǎn)品的變化小。圖18至圖20是表示用于振蕩元件24的示例性的支撐機(jī)構(gòu)。圖18所示的支撐機(jī)構(gòu)表示支撐元件23布置在振蕩元件24下面的情況。本實施例的支撐機(jī)構(gòu)76包括與作為下部電極的輸入電極26和輸出電極27同時形成于基板22上的導(dǎo)電基座81、對應(yīng)于振蕩元件24的振動的波節(jié)的支撐區(qū)域24a、固定在導(dǎo)電基座81上并在振蕩元件24—側(cè)支撐區(qū)域24a的支撐元件23。附圖標(biāo)記25表示在下部電極和振蕩元件24之間所形成的空間。導(dǎo)電基座81由與下部電極相同的材料形成并且與下部電極具有相同的薄膜厚度。在制造過程中,可按如下步驟進(jìn)行精密的加工,在同一加工步驟中形成導(dǎo)電基座81、作為下部電極的輸入電極26和輸出電極27以及與下部電極相連的導(dǎo)線41和42(參見圖10A和10B、圖13A和13B及圖14A至14C),并且在同一加工步驟中形成振蕩元件24和支撐元件23。圖19所示的支撐機(jī)構(gòu)表示支撐元件66布置在振蕩元件24外部的情況。本實施例的支撐機(jī)構(gòu)77被構(gòu)造為在基板上與作為下部電極的輸入電極26和輸出電極27同時形成導(dǎo)電基座81,在振蕩元件24的外部與其連續(xù)且一體地形成支撐元件66,固定部64從支撐元件66連續(xù)伸出,并且固定部63固定在導(dǎo)電基座81上并支撐固定部64。附圖標(biāo)記25表示空間。導(dǎo)電基座81由與下部電極相同的材料形成并且與下部電極具有相同的薄膜厚度。支撐元件66形成為振蕩元件24的延伸部并與振蕩元件24聯(lián)成一體,并且在對應(yīng)于振蕩元件24的振動的波節(jié)位置處形成。類似于以上所述,每個支撐元件66形成為在與振蕩元件24相接觸的一側(cè)具有窄部和寬部。在制造過程中,可按如下步驟確保精密的加工,在同一加工步驟中形成導(dǎo)電基座81、作為下部電極的輸入電極26和輸出電極27以及與該下部電極相連的導(dǎo)線(例如,對應(yīng)于圖2所示的導(dǎo)線層41、42),并且在同一加工步驟中形成支撐元件66、固定部64和固定部63。支撐機(jī)構(gòu)77與支撐機(jī)構(gòu)76的第一個區(qū)別在于支撐元件的布置。在支撐機(jī)構(gòu)77中,固定部63形成于振蕩元件24的封閉系統(tǒng)(圓形、多邊形、軌道狀)的外部。第二個區(qū)別在于支撐元件的運動。支撐機(jī)構(gòu)76的支撐元件23表現(xiàn)為彎曲運動。支撐機(jī)構(gòu)77的固定部63表現(xiàn)為扭轉(zhuǎn)運動。圖20所示的支撐機(jī)構(gòu)表示振蕩元件24與支撐元件86的剛度比變化的情況。本實施例的支撐機(jī)構(gòu)78構(gòu)造為包括由不同于振蕩元件24的材料制成的支撐元件86、與支撐元件86—體且連續(xù)形成的固定部87、在固定部87下面的固定部63以及基座81。在這種情況下,支撐元件86與振蕩元件24聯(lián)成一體且部分地覆蓋振蕩元件24。特別地,通過使組成伸出部的支撐元件86的材料不同于振蕩元件24的材料,可極大地控制支撐的強(qiáng)度。如圖21所示,上述的圓環(huán)諧振器在諧振器單元22的內(nèi)部和外部幾何結(jié)構(gòu)上存在差異。由于在內(nèi)圓周和外圓周之間曲率的不同,假定為振動波節(jié)的區(qū)域的寬度可以變化。更具體地,假定為波節(jié)的區(qū)域的寬度在封閉系統(tǒng)的內(nèi)圓周側(cè)比外圓周側(cè)窄。在這種結(jié)構(gòu)中,如圖21B和表1所示,優(yōu)選地使支撐元件的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間在結(jié)構(gòu)上有所區(qū)別。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>如表1所示,表1所示的各個窄部64A的長度L、寬度w、厚度d和硬度中的部分或全部對于封閉的振蕩元件24的內(nèi)側(cè)和外側(cè)可以是不同的。通過使振蕩元件24的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的伸出部64A的物理量有所區(qū)別,作用于支撐元件的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的振動體的彈性效果變得相同,因此可以有利地使振動體的諧振在圓環(huán)的內(nèi)圓周側(cè)和外圓周側(cè)之間一致。利用該效果,可保持高Q值。在上述第一至第七實施例的諧振器31、55、56、59、71至73中,如圖24A和24B所示,優(yōu)選地在基板22上對應(yīng)于振蕩元件24的振動101的波腹位置處形成輸入電極26和輸出電極27,同時在振蕩元件24和電極之間留有空間25。通過將輸入電極26和輸出電極27設(shè)在振動101的波腹處,可提高來自電極的信號的轉(zhuǎn)換效率,可增大振動幅度,并可由此獲得高Q21盡管上述第一至第七實施例所示結(jié)構(gòu)的輸入電極26和輸出電極27設(shè)在振蕩元件24的下面,另一種可行的結(jié)構(gòu)例如可以將輸入電極26和輸出電極27設(shè)在振蕩元件24的上方或側(cè)面(在側(cè)向)。以下將闡述這些實施例。圖25A至25C示出了根據(jù)本發(fā)明的諧振器、即所謂的并聯(lián)諧振器的第八實施例。根據(jù)本實施例的諧振器74構(gòu)造為輸入電極26和輸出電極27在振蕩元件24的上方形成。如圖25C所示,輸入電極26和輸出電極27形成為由導(dǎo)電柱75支撐。柱75形成為與形成于基板22上的內(nèi)圓周和外圓周環(huán)形導(dǎo)線41和42相接觸。該結(jié)構(gòu)的其它方面類似于第一實施例中的結(jié)構(gòu),所以為了避免重述,與圖3和圖4中相對應(yīng)的任何部分以相同的附圖標(biāo)記示出。同樣地在諧振器74中,通過設(shè)在振蕩元件24上方的輸入電極26所輸入的信號,振蕩元件24以其固有諧振頻率振動,并且該信號經(jīng)過空間25傳輸至輸出電極27。根據(jù)第八實施例的諧振器74,可獲得類似于如上所述的提高Q值的效果。在第一至第七實施例所示的諧振器結(jié)構(gòu)中,通過將電極26和27設(shè)在振蕩元件24的上方也可獲得類似的效果。盡管在圖25A所示的在振蕩元件24上部的電極26和27設(shè)置為從內(nèi)圓周側(cè)和外圓周側(cè)延伸,同時振蕩元件24置于電極26和27之間,但是電極26和27也可以設(shè)置成只從內(nèi)圓周側(cè)和外圓周側(cè)中的任一個延伸。圖26A至26C示出了根據(jù)本發(fā)明的諧振器、即所謂的并聯(lián)諧振器的第九實施例。本實施例的諧振器75構(gòu)造為輸入電極26和輸出電極27設(shè)在振蕩元件24的側(cè)面。在本實施例中,輸入電極26相面對地形成,同時將振蕩元件24置于輸入電極26之間,并且輸入電極26與振蕩元件24的內(nèi)圓周側(cè)和外圓周側(cè)的兩側(cè)表面相面對。類似地,輸出電極27相面對地設(shè)置并與輸入電極26相鄰,同時將振蕩元件24置于輸出電極27之間,并且輸出電極27與振蕩元件24的內(nèi)圓周側(cè)和外圓周側(cè)的兩側(cè)表面相面對。因為如果輸入電極26和輸出電極27正好設(shè)置在振蕩元件24旁邊,則振蕩元件24不能被振動,所以輸入電極26和輸出電極27如圖中所示設(shè)置為從振蕩元件24向上偏移??蛇x擇地,如點劃線所示,輸入電極26和輸出電極27設(shè)置為從振蕩元件24向下偏移。盡管圖中沒有示出,但類似于圖25C所示,輸入電極26和輸出電極27分別由在基板22上相對于振蕩元件24同心地形成的環(huán)形導(dǎo)線41和42通過導(dǎo)電柱75支撐。該結(jié)構(gòu)的其它方面類似于第一實施例中的結(jié)構(gòu),所以為了避免重述,與圖3和圖4中相對應(yīng)的任何部分以相同的附圖標(biāo)記示出。同樣地在該諧振器75中,通過設(shè)在振蕩元件24上方的輸入電極26輸入的信號,振蕩元件24在其固有諧振頻率產(chǎn)生振動,并且該信號經(jīng)過空間25傳輸至輸出電極27。更具體地,如圖27所示,當(dāng)信號被輸入至輸入電極26從而在輸入電極26和振蕩元件24之間產(chǎn)生電位差時,例如,假定振蕩元件的電位為正,輸入電極26的電位為負(fù),則力F1從振蕩元件24施加于固定的輸入電極26上,從而振蕩元件向正上方移動。相反地,當(dāng)輸入電極26具有正電位而振蕩元件24具有負(fù)電位時,力以相反的方向作用,因此振蕩元件24向正下方移動。這樣,振蕩元件24通過輸入信號在垂直方向上振動。根據(jù)第九實施例的諧振器75,可獲得類似于如上所述的提高Q值的效果。關(guān)于第一至第七實施例所示的諧振器結(jié)構(gòu),通過將電極26和27設(shè)置為與振蕩元件24的側(cè)面相面對,同時將振蕩元件24置于電極26和27之間,也可獲得類似的效果。圖28A至28C示出了根據(jù)本發(fā)明的諧振器、即所謂的并聯(lián)諧振器的第十實施例。本實施例的諧振器76構(gòu)造為輸入電極26和輸出電極27只與振蕩元件24的一個側(cè)面相面對。盡管圖中所示的示例構(gòu)造為輸入電極26和輸出電極27與振蕩元件24的外圓周側(cè)的側(cè)面相面對,但是輸入電極26和輸出電極27可設(shè)置在振蕩元件24的內(nèi)圓周側(cè)的側(cè)面,如點劃線所示。類似于圖26所示,輸入電極26和輸出電極27設(shè)置為從振蕩元件24向上偏移,而不是正好在振蕩元件24的旁邊。盡管圖中沒有示出,但輸入電極26和輸出電極27可設(shè)置為從振蕩元件24向下偏移。盡管圖中沒有示出,但類似于圖25C所示,輸入電極26和輸出電極27分別由在基板22上相對于振蕩元件24同心地形成的環(huán)形導(dǎo)線41和42通過導(dǎo)電柱75支撐。該結(jié)構(gòu)的其它方面類似于第九實施例中的結(jié)構(gòu),所以為了避免重述,與圖26A至圖26C中相對應(yīng)的任何部分以相同的附圖標(biāo)記示出。根據(jù)第十實施例的諧振器76,可獲得類似于如上所述的提高Q值的效果。關(guān)于第一至第七實施例所示的諧振器結(jié)構(gòu),通過將電極26和27設(shè)置為只與振蕩元件24的一個側(cè)面相面對,也可獲得類似的效果。圖29A至29C示出了根據(jù)本發(fā)明的諧振器、即所謂的并聯(lián)諧振器的第十一實施例。本實施例的諧振器77的構(gòu)造為輸入電極26和輸出電極27設(shè)置為從振蕩元件24的各側(cè)面斜向偏移,同時振蕩元件24置于輸入電極26和輸出電極27之間。在這種情況下,輸入電極26和輸出電極27通過將振蕩元件24夾在中間以斜向偏移的方式設(shè)置。換言之,在本實施例中,輸出電極27位于振蕩元件24的外圓周側(cè)同時從振蕩元件24向上偏移,而輸入電極26位于振蕩元件24的內(nèi)圓周側(cè)同時從振蕩元件24向下偏移。該結(jié)構(gòu)的其它方面類似于第八和第九實施例中的結(jié)構(gòu),所以為了避免重述,與圖25A至25C和圖26A至圖26C中相對應(yīng)的任何部分以相同的附圖標(biāo)記示出。第十一實施例的諧振器77中的振蕩元件24以類似于圖26所述的方式振動。根據(jù)第十一實施例的諧振器77可獲得類似于如上所述的提高Q值的效果。關(guān)于第一至第七實施例所示的諧振器結(jié)構(gòu),通過將電極26和27設(shè)置為與振蕩元件24的內(nèi)圓周側(cè)和外圓周側(cè)的兩側(cè)面相面對,同時將振蕩元件24置于電極26和27之間(即,在斜向移位處),也可獲得類似的效果。圖15至圖17所示的支撐振蕩元件24的方法也可用于第八至第十一實施例。以下,將參照圖30闡述制造根據(jù)第一至第四實施例的諧振器的示例性方法。首先,如圖30A所示,通常通過低壓CVD在硅半導(dǎo)體基板81的表面上例如形成二氧化硅(Si02)薄膜82和氮化硅(SiN)薄膜83,從而形成絕緣膜84。上述的基板22由半導(dǎo)體基板81和絕緣膜84構(gòu)成。絕緣膜84的雙層結(jié)構(gòu)增大了介電薄膜的厚度,并有效地降低了硅基板81和基板側(cè)的電極之間所形成的寄生電容。當(dāng)后文描述的犧牲層(sacrificiallayer)被有選擇地去除時,氮化硅薄膜83用作蝕刻終止層。然后,如圖30B所示,在絕緣膜84上例如形成含磷(P)的多晶硅薄膜,并且通過平版印刷技術(shù)和蝕刻技術(shù)使多晶硅薄膜圖形化,從而形成微諧振器的輸入電極26、輸出電極27和支撐柱的導(dǎo)電基座28。接著,如圖30C所示,通過低壓CVD在包含輸入電極26、輸出電極27和基座28的表面上形成例如為二氧化硅(Si02)薄膜的犧牲層85,然后通過諸如CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)的平坦化處理將犧牲層85平坦化。這樣,在輸入/輸出電極26、27和基座28的表面上以期望的厚度形成犧牲層85。然后,利用平版印刷技術(shù)和蝕刻技術(shù),在犧牲層85中形成延伸至用于柱(所謂的錨定部)的基座28的接觸孔86。然后,如圖30D所示,例如,通過低壓CVD在包括接觸孔86的犧牲層85上形成摻有雜質(zhì)并由此具有導(dǎo)電性的多晶硅薄膜。接著,利用平版印刷技術(shù)和蝕刻技術(shù)使多晶硅薄膜圖形化,從而形成振蕩元件24和柱23。然后,如圖30E所示,利用諸如DHF方法的蝕刻方法選擇性地僅去除由二氧化硅薄膜組成的犧牲層85,從而在振蕩元件24和輸入/輸出電極26、27之間形成空間。通過這些處理步驟,可制造根據(jù)第一至第四實施例的諧振器。通過改變圖30所示的印刷圖形而改變基座28和柱23的位置以及振蕩元件24的幾何結(jié)構(gòu),并通過類似于第一至第四實施例中諧振器的半導(dǎo)體加工過程,可制造根據(jù)第五至第七實施例的諧振器。以下,將參照圖31闡述制造根據(jù)第八實施例的諧振器的示例性的方法。直至圖31A的制造過程類似于上述第一至第七實施例中所采用的圖30A至30D所示的制造過程。更具體地,在半導(dǎo)體基板81的表面上,通常通過形成二氧化硅(Si02)薄膜82和氮化硅(SiN)薄膜83以形成絕緣膜84。在絕緣膜84上形成例如含磷(P)的多晶硅薄膜并進(jìn)行圖形化,從而形成支撐振蕩元件的柱的基座28和連接各輸入電極和各輸出電極的環(huán)形導(dǎo)線41和42(這里的多晶硅薄膜的幾何圖形與圖30B中所示的不同)。然后形成犧牲層85,并在犧牲層85中形成延伸至用于柱的基座28的接觸孔86。之后,在犧牲層85上形成導(dǎo)電的多晶硅薄膜,并且多晶硅薄膜被圖形化,從而形成振蕩元件24和將振蕩元件24固定在基座28上的柱23。然后,如圖31B所示,通過低壓CVD在包括振蕩元件24和犧牲層85的整個表面上例如形成二氧化硅(Si02)薄膜。在振蕩元件24上以期望的厚度形成犧牲層78。之后,利用平版印刷技術(shù)和蝕刻技術(shù),分別在犧牲層85、78中形成延伸至導(dǎo)線41和42的、用于形成輸入電極和輸出電極的柱(所謂的錨定部)的接觸孔(沒有示出)。然后通常通過低壓CVD在包括接觸孔的犧牲層78上形成導(dǎo)電的多晶硅薄膜,并利用平版印刷技術(shù)和蝕刻技術(shù)使多晶硅薄膜圖形化,從而形成與導(dǎo)線41、42相連的柱(沒有示出)以及從柱的頂端延伸出的輸入電極26和輸出電極27。接下來,如圖31C所示,利用諸如DHF方法的蝕刻方法,有選擇地僅去除犧牲層85、78,從而在振蕩元件24和輸入/輸出電極26、27之間形成空間25。在該過程中,同時在基板22和振蕩元件24之間形成空間89。這樣,可制造第八實施例的諧振器74。以下,將參照圖32A至32E闡述制造根據(jù)第十一實施例的諧振器的示例性的方法。圖32A至32E對應(yīng)于圖29C所示的剖視圖。首先,直至圖32A的制造過程類似于上述第一至第七實施例中所采用的圖30A至30C所示的直至形成犧牲層85的制造過程。更具體地,通常通過形成二氧化硅(Si02)薄膜82和氮化硅(SiN)薄膜83以在半導(dǎo)體基板81的表面上形成絕緣膜84。在絕緣膜84上例如形成含磷(P)的多晶硅薄膜并進(jìn)行圖形化,從而形成支撐振蕩元件的柱的基座28和分別連接輸入電極和輸出電極的環(huán)形導(dǎo)線41和42(這里通過對多晶硅薄膜進(jìn)行圖形化所得到的圖形的幾何結(jié)構(gòu)與圖30B中所示的不同)。然后,形成犧牲層85,并在犧牲層85中形成延伸至輸入電極的導(dǎo)線41的并用于形成柱的接觸孔(沒有示出)。然后,如圖32B所示,通常通過低壓CVD在犧牲層85上形成摻有雜質(zhì)并由此具有導(dǎo)電性的多晶硅薄膜。利用平版印刷技術(shù)和蝕刻技術(shù)使多晶硅圖形化,從而形成輸入電極的下部26a和連接輸入電極26的下部26a和導(dǎo)線41的柱。接著,如圖32C所示,通過低壓CVD在包括輸入電極的下部26a的整個表面上形成通常為二氧化硅(Si02)薄膜的犧牲層91,然后通過諸如CMP的平坦化處理將犧牲層91平坦化,從而露出輸入電極的下部26a的上表面的位置。S卩,形成犧牲層91使輸入電極的下部26a嵌于其中。之后,選擇性地蝕刻掉犧牲層91和85,從而形成延伸至基座28(沒有示出)并用于形成振蕩元件的柱的接觸孔。然后,如圖32D所示,通常通過低壓CVD,在犧牲層91上、包括輸入電極的下部26a的平面上形成摻有雜質(zhì)并由此具有導(dǎo)電性的多晶硅薄膜。利用平版印刷技術(shù)和蝕刻技術(shù)使多晶硅薄膜圖形化,從而形成在輸入電極的下部26a上的輸入電極的上部26b、振蕩元件的下部24a和振蕩元件的柱23(沒有示出)。輸入電極26由輸入電極的下部26a和輸入電極的上部26b構(gòu)成。接著,如圖32E所示,通過低壓CVD在包括輸入電極26和振蕩元件的下部24a的整個表面上形成通常為二氧化硅(Si02)薄膜的犧牲層92,然后通過諸如CMP的平坦化處理將犧牲層92平坦化,從而露出輸入電極26和振蕩元件的下部24a的上表面。之后,選擇性地蝕刻掉犧牲層92、91和85,從而形成延伸至導(dǎo)線42(沒有示出)并用于形成輸出電極的柱的接觸孔。然后,如圖33A所示,以類似于圖32D所示的過程,利用摻有雜質(zhì)并由此具有導(dǎo)電性的多晶硅薄膜形成振蕩元件24的上部24b、輸出電極27的下部27a和輸出電極的柱(沒有示出)。振蕩元件24由振蕩元件的下部24a和振蕩元件的上部24b構(gòu)成。接著,如圖33B所示,以類似于圖32E所示的過程形成犧牲層93,使振蕩元件24和輸出電極的下部27a嵌于其中,同時露出其上表面。然后,如圖33C所示,以類似于圖33A所示的過程,利用摻有雜質(zhì)并由此具有導(dǎo)電性的多晶硅薄膜形成輸出電極的上部27b。輸出電極27由輸出電極的下部27a和輸出電極的上部27b構(gòu)成。接下來,如圖33D所示,利用諸如DHF方法的蝕刻方法,只是選擇性地去除犧牲層93、92、91和85中的二氧化硅薄膜,從而在振蕩元件24和輸入/輸出電極26、27之間形成空間25。這樣,可制造第十一實施例的諧振器77。基本上根據(jù)上述的第十一實施例的諧振器77的制造方法,同樣可制造第九實施例的諧振器75和第十實施例的諧振器76。根據(jù)上述各個實施例的諧振器通過環(huán)形有序地布置多個諧振器單元以形成封閉系統(tǒng),并通過連續(xù)一體地布置振蕩元件從而使其整體上在高階模式下振動,各個諧振器單元的結(jié)構(gòu)是相同的,并且作用于各個諧振器單元的振蕩元件的應(yīng)力相等。借助于該結(jié)構(gòu),可減少并聯(lián)諧振器中各個單位諧振器單元的特性的變化,可抑制由并聯(lián)結(jié)構(gòu)所造成的Q值的降低,并且可獲得與單位諧振器的期望值相等同的Q值。因為通過支撐元件漏至基板的振蕩元件的動能被降低,所以甚至可獲得比單位諧振器的期望值更高的Q值。根據(jù)本發(fā)明的實施例,可制造具有高Q值的并聯(lián)諧振器,并且利用該并聯(lián)諧振器可構(gòu)造諸如振蕩器、濾波器、混頻器等的高性能的RF單元。同樣地,利用該RF單元可構(gòu)造通信裝置。特別地,本實施方式的并聯(lián)諧振器優(yōu)選地用于振蕩器。本實施方式例的振蕩器可構(gòu)成頻率穩(wěn)定性良好的振蕩器。本發(fā)明的實施例可提供利用電磁波通信的通信裝置,比如移動電話、無線LAN裝置、無線收發(fā)器、電視調(diào)諧器和無線電調(diào)諧器等,這些通信裝置由采用基于根據(jù)上述實施例的諧振器的振蕩器構(gòu)成。接下來,將參照圖34闡述采用了本發(fā)明上述實施例的振蕩器的通信裝置的示例性結(jié)構(gòu)。首先,將描述發(fā)送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。I信道發(fā)送信號和Q信道發(fā)送信號從基帶塊230分別供給乘法器201I和201Q。每個乘法器201I和201Q將源于振蕩器221的振動輸出在經(jīng)過移相器202進(jìn)行預(yù)定的相移之后的兩個信號相乘,然后乘得的信號被混合以形成一個信號序列。接著,混合后的信號通過可調(diào)放大器203和帶通濾波器204提供至乘法器205,在乘法器205中與振蕩器222的輸出相乘,然后轉(zhuǎn)換為適合發(fā)送的頻率。乘法器205的輸出經(jīng)由帶通濾波器206、可調(diào)放大器207和功率放大器208提供至與雙工器209相連的天線210,然后從天線210進(jìn)行無線發(fā)送。在帶通濾波器204和206中,除發(fā)送信號頻率之外的頻率成分被濾除。雙工器209是分頻器,它從發(fā)送系統(tǒng)向天線一側(cè)提供具有發(fā)送頻率的信號,并且從天線一側(cè)把具有接收頻率的信號提供給接收系統(tǒng)。在接收系統(tǒng)中,由天線210所接收到的信號經(jīng)由雙工器209提供至低噪聲放大器211,低噪聲放大器211的放大輸出提供至乘法器213。在乘法器213中與振蕩器222的輸出相乘,并且具有接收頻率的信號轉(zhuǎn)換為具有中間頻率的信號。然后具有中間頻率的已轉(zhuǎn)換信號經(jīng)由帶通濾波器214提供至兩個乘法器215I和215Q。每個乘法器215I和215Q將源于振蕩器221的振動輸出并經(jīng)移相器216進(jìn)行預(yù)定的相移之后的兩個信號相乘,從而得到I信道接收信號和Q信道接收信號。于是所得到的I信道接收信號和Q信道接收信號提供至基帶塊230。帶通濾波器212和214將接收信號頻率之外的頻率成分濾除。設(shè)置振蕩器221和222以使振動頻率由控制單元223控制并由PLL(鎖相環(huán))電路給定。其中控制單元223設(shè)置有濾波器、比較器等PLL電路所必需的器件。在圖34所示的如此結(jié)構(gòu)的通信裝置中,可采用如實施例中所述構(gòu)造的振蕩器作為振蕩器221和222。根據(jù)本發(fā)明的通信裝置設(shè)有具有高Q值的并聯(lián)諧振器的振蕩器,可獲得頻率穩(wěn)定性良好的振蕩器特性,由此可提供高可靠性的通信裝置。圖34舉例說明了本發(fā)明用于參與無線發(fā)送和無線接收的通信裝置中的振蕩器的情形,而本發(fā)明可用于經(jīng)有線傳輸路徑參與發(fā)送和接收的通信裝置中的振蕩器,并且實施例的諧振器進(jìn)一步地可用于只參與發(fā)送的通信裝置或者只參與接收的通信裝置中的振蕩器。本發(fā)明也適用于用于處理高頻信號的其它設(shè)備所需的振蕩器。應(yīng)當(dāng)理解,在所附權(quán)利要求和其等同原則的范圍內(nèi),本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)設(shè)計需求和其它因素進(jìn)行各種修改、組合、子組合和改變。本發(fā)明文檔包含與2007年9月28日向日本專利局提交的日本專利申請No.2007-255864相關(guān)的主題,將該申請的全部內(nèi)容通過引用并入此處。權(quán)利要求1.一種包含多個諧振器單元的諧振器,各諧振器單元分別具有相互面對且彼此之間具有空間的電極和振蕩元件,所述多個諧振器單元經(jīng)布置以形成封閉系統(tǒng),其中所述的多個諧振器單元的振蕩元件是以一體的方式連續(xù)地形成的。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的諧振器,其中所述的多個諧振器單元相對于所述封閉系統(tǒng)的中心以點對稱布置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的諧振器,其中所述的多個諧振器單元按圓形或多邊形環(huán)形地布置。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的諧振器,其中所述封閉的振蕩元件形成為使振動的波腹間距離和波節(jié)間距離保持不變。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的諧振器,其中所述封閉的振蕩元件的長度為振動波長的整數(shù)倍。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的諧振器,其中所述振蕩元件的支撐元件設(shè)在振動的波節(jié)處。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的諧振器,其中所述振蕩元件的所述支撐元件設(shè)在所述振蕩元件的下面。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的諧振器,其中所述振蕩元件的所述支撐元件相對于環(huán)形振蕩元件設(shè)在振動的所有波節(jié)處。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的諧振器,其中所述振蕩元件的所述支撐元件相對于環(huán)形振蕩元件設(shè)在振動的每隔一個的波節(jié)處。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的諧振器,其中所述振蕩元件的所述支撐元件設(shè)在所述振蕩元件的側(cè)面。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的諧振器,其中所述振蕩元件的所述支撐元件相對于所述環(huán)形振蕩元件的內(nèi)圓周側(cè)和外圓周側(cè)的兩側(cè)面設(shè)在振動的所有波節(jié)處。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的諧振器,其中所述振蕩元件的所述支撐元件相對于所述環(huán)形振蕩元件的內(nèi)圓周側(cè)和外圓周側(cè)的兩側(cè)面設(shè)在振動的每隔一個的波節(jié)處。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的諧振器,其中所述振蕩元件的所述支撐元件相對于所述環(huán)形振蕩元件的內(nèi)圓周側(cè)和外圓周側(cè)的兩側(cè)面設(shè)在交替的振動波節(jié)處。14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的諧振器,其中所述支撐元件在所述振蕩元件的外側(cè)連續(xù)且一體地形成。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的諧振器,其中所述支撐元件與所述振蕩元件在同一平面上形成。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的諧振器,其中與所述振蕩元件相接觸的所述支撐元件具有正方形截面。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振器,其中所述諧振器的電極設(shè)在所述振蕩元件的上方、下方、旁邊或斜向上。18.根據(jù)權(quán)利要求l所述的諧振器,其中所述諧振器的電極設(shè)置為對應(yīng)于振蕩元件的波腹。19.一種利用諧振器構(gòu)成的振蕩器,該諧振器包含多個諧振器單元,各諧振器單元分別具有相互面對且彼此之間具有空間的電極和振蕩元件,所述多個諧振器單元經(jīng)布置以形成封閉系統(tǒng),其中所述的多個諧振器單元的所述振蕩元件以一體的方式連續(xù)地形成。20.—種具有用于頻率轉(zhuǎn)換的振蕩電路的通信裝置,該振蕩電路由振蕩器構(gòu)成,該振蕩器包含多個諧振器單元,各個諧振器單元分別具有相互面對且彼此之間具有空間的電極和振蕩元件,所述多個諧振器單元經(jīng)布置以形成封閉系統(tǒng),其中所述的多個諧振器單元的振蕩元件以一體的方式連續(xù)地形成。全文摘要本發(fā)明涉及諧振器、使用該諧振器的振蕩器和設(shè)有該振蕩器的通信裝置。所述諧振器包括多個諧振器單元,各諧振器單元分別具有相面對的電極和振蕩元件,同時電極和振蕩元件之間具有空間,多個諧振器單元布置成封閉系統(tǒng)。所述的多個諧振器單元的振蕩元件以一體的形式連續(xù)地形成。文檔編號H03B5/30GK101399526SQ200810168849公開日2009年4月1日申請日期2008年9月28日優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日發(fā)明者盛田伸也,秋葉朗申請人:索尼株式會社