(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響インピーダンスが異なる複数の材料部分が結合されている複合材料振動装置の製造方法であって、
第１の音響インピーダンス値Ｚ1を有する板状の振動部材と、第３の音響インピーダンス値Ｚ3を有する保持基板とを用意する工程と、
前記振動部材または保持基板の一方面に、硬化後にＺ２／Ｚ１が０．２以下かつＺ２／Ｚ３が０．２以下である第２の音響インピーダンス値Ｚ2を有する反射層となる流動性材料を所望の厚みの反射層を形成するための厚みとなるように塗布する工程と、
前記流動性材料を硬化する工程と、
前記振動部材または保持基板と前記保持基板または振動部材を未硬化または硬化された前記流動性材料を介して貼り合わせる工程とを備える、複合材料振動装置の製造方法。
【請求項２】
前記流動性材料を塗布する工程が、前記振動部材または保持基板の流動性材料が塗布される面に、塗布厚みに応じた棒状凸部を形成し、該棒状凸部で囲まれた領域に流動性材料を塗布することにより行われる、請求項１に記載の複合材料振動装置の製造方法。
【請求項３】
前記棒状凸部が、前記振動部材または保持基板と同一材料で一体に形成されている、請求項２に記載の複合材料振動装置の製造方法。
【請求項４】
前記流動性材料を塗布する工程が、前記保持基板の片面に流動性材料を塗布する厚みに応じた深さの凹部を形成し、該凹部内に流動性材料を塗布することにより行われる、請求項１に記載の複合材料振動装置の製造方法。
【請求項５】
前記流動性材料を塗布する工程が、前記振動部材または保持基板の片面に前記反射層の厚みとほぼ同等の径を有する球状もしくは円柱状物質が含有された流動性材料を用いて行われ、前記振動部材または保持基板が未硬化の流動性材料を介して保持基板または振動部材に貼り合わされた後に、前記流動性材料が硬化される、請求項１に記載の複合材料振動装置の製造方法。
【請求項６】
前記流動性材料を硬化する工程が、前記流動性材料が塗布された振動部材または保持基板に、保持基板または振動部材を貼り合わせる前に行われる、請求項１に記載の複合材料振動装置の製造方法。
【請求項７】
前記流動性材料を硬化する工程が、前記振動部材または保持基板と、前記保持基板または振動部材を反射層を介して貼り合わせた後に行われる、請求項１に記載の複合材料振動装置の製造方法。
【請求項８】
音響インピーダンスが異なる複数の材料が連結されてなる複合材料振動装置の製造方法であって、
第１の音響インピーダンス値Ｚ1を有する板状の振動部材と、第３の音響インピーダンス値Ｚ3を有する材料からなる保持基板とを用意する工程と、
Ｚ２／Ｚ１が０．２以下かつＺ２／Ｚ３が０．２以下である第２の音響インピーダンス値Ｚ2を有する反射層構成用板状部材を用意する工程と、
前記反射層を構成用板状部材を、所望とする厚みの反射層となるように加工する工程と、
所望の厚みとされた反射層を介して前記振動部材及び保持基板を貼り合わせる工程とを備える、複合材料振動装置の製造方法。
【請求項９】
前記振動部材が、電気機械結合変換素子である、請求項１〜８のいずれかに記載の複合材料振動装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音響インピーダンスが異なる複数の材料が連結されてなる複合材料振動装置の製造方法に関し、より詳細には、振動部材から伝播してきた振動を他の材料部分間の界面で反射することにより、該界面までの部分に振動を閉じ込めることが可能されている複合材料振動装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧電共振子や圧電フィルタを構成する圧電共振部品として、圧電振動素子の上下にケース基板を積層した構造のものが広く用いられている。この場合、圧電素子の圧電振動部の振動を妨げないための空間を積層体内に形成しなければならない。従って、積層されるケース基板の圧電素子側の面に空洞を形成するための凹部を形成する方法、あるいは圧電素子にケース基板を積層するにあたり、空洞を形成するために接着剤塗布エリアに空洞を除いた領域とする方法などが用いられていた。
【０００３】
上記のように、従来の積層型の圧電共振部品では、圧電振動部の振動を妨げないための空洞を形成しなければならず、そのため小型化が困難であった。また、コストを削減することが困難であった。
【０００４】
他方、特開平１０−２７０９７９号公報には、空洞を有しない積層構造のバルク型音波フィルタが開示されている。図１２に示すように、バルク型音波フィルタ２１１では、基板２１２上に多数の膜を積層することにより圧電フィルタが構成されている。
【０００５】
すなわち、この積層構造中には、圧電層２１３が形成されており、圧電層２１３の上面及び下面に電極２１４，２１５が積層されて、圧電共振子が構成されている。
【０００６】
上記圧電共振子の下面には、シリコンやポリシリコンなどの膜を積層することにより、上層２１６、中層２１７及び下層２１８からなる積層構造の音響ミラー２１９が構成されている。また、圧電共振子の上面にも、同様の積層構造を有する音響ミラー２２０が積層されており、該音響ミラー２２０上に保護膜としてのパッシベーション膜２２１が形成されている。
【０００７】
上記音響ミラー２１９では、中層２１７の音響インピーダンスが、上層２１６及び下層２１８の音響インピーダンスよりも高くされている。音響ミラー２２０においても、同様に中層の音響インピーダンスが、上層及び下層の音響インピーダンスよりも高くされている。
【０００８】
上記バルク型音波フィルタ２１１では、音響ミラー２１９，２２０を圧電共振子部分に積層することにより、圧電共振子から伝播してきた振動が圧電共振子側に反射される。従って、圧電共振子部分の共振特性に影響を与えることなく、基板２１２を用いて機械的に保持することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図１２に示したバルク型音波フィルタ２１１では、音響ミラー２１９，２２０は、圧電共振子側から伝播してきた振動を反射させるように構成されているが、各音響ミラー２１９，２２０は、それぞれ、中層の上下に上層及び下層を積層してなり、中層の音響インピーダンスが上層及び下層の音響インピーダンスより高くされている。従って、音響ミラー２１９，２２０として多数の材料層を積層しなければならず、空洞の形成は省略し得るものの、バルク型音波フィルタ２１１では、多数の材料層を積層しなければならないため、小型化、特に低背化が困難であった。また、製造工程も煩雑であった。
【００１０】
さらに、上記バルク型音波フィルタ２１１では、圧電共振子の側方振動が伝播するが、交互に伝播してきた振動が、圧電共振子の側方部分においてダンピングされ、従って圧電共振子部分の側方が固定されていることにより圧電共振子の共振特性が保持構造により劣化するという問題もあった。
【００１１】
上記先行技術に記載のバルク型音波フィルタ２１１などでは、反射層は他の層と同様に薄膜形成法により形成されている。従って、これらの先行技術には、厚みが比較的厚い反射層を設けた振動装置は開示されていない。
【００１２】
本発明の目的は、厚み精度に優れ、かつ比較的厚みの厚い反射層を有する複合材料振動装置の製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、音響インピーダンスが異なる複数の材料部分が結合されている複合材料振動装置の製造方法である。すなわち、本発明により提供される複合材料振動装置は、板状の振動部材に対して反射層を介して保持基板が連結されている構造を有する。反射層の音響インピーダンス値Ｚ2が振動部材及び保持基板の音響インピーダンス値Ｚ1，Ｚ3に比べて小さくされており、それによって振動部材から伝播してきた振動が反射層と保持基板との界面で反射される。従って、振動部材の振動特性に影響を与えることなく、保持基板により機械的保持することが可能とされている。
【００１４】
本願の第１の発明に係る複合材料振動装置の製造方法は、音響インピーダンスが異なる複数の材料部分が結合されている複合材料振動装置の製造方法であって、第１の音響インピーダンス値Ｚ1を有する板状の振動部材と、第３の音響インピーダンス値Ｚ3を有する保持基板とを用意する工程と、前記振動部材または保持基板の一方面に、硬化後にＺ２／Ｚ１が０．２以下かつＺ２／Ｚ３が０．２以下である第２の音響インピーダンス値Ｚ2を有する反射層となる流動性材料を所望の厚みの反射層を形成するための厚みとなるように塗布する工程と、前記流動性材料を硬化する工程と、前記振動部材または保持基板と前記保持基板または振動部材を未硬化または硬化された前記流動性材料を介して貼り合わせる工程とを備える。
【００１５】
第１の発明のある特定の局面では、前記流動性材料を塗布する工程が、前記振動部材または保持基板の流動性材料が塗布される面に、塗布厚みに応じた棒状凸部を形成し、該棒状凸部で囲まれた領域に流動性材料を塗布することにより行われる。棒状凸部で囲まれた領域に流動性材料が塗布されることにより、該棒状凸部の厚みに応じて流動性材料の塗布厚みが高精度に制御される。従って、厚み精度に優れた反射層を形成することができる。
【００１６】
上記棒状凸部は、好ましくは、振動部材または保持基板と同一材料で一体に形成される。この場合には、棒状凸部を別部材で用意する必要はない。また、棒状凸部が一体化された振動部材または保持基板を用意するだけで、厚み精度に優れた反射層を容易に形成することができる。
【００１７】
第１の発明のさらに他の特定の局面では、前記流動性材料を塗布する工程が、前記保持基板の片面に流動性材料を付与する厚みに応じた深さの凹部を形成し、該凹部内に流動性材料を塗布することにより行われる。凹部内に流動性材料が塗布されるため、流動性材料の塗布厚みを凹部の厚みにより正確に制御することができる。従って、厚み精度に優れた反射層を形成することができる。
【００１８】
第１の発明のさらに他の特定の局面では、前記流動性材料を塗布する工程が、前記振動部材または保持基板の片面に前記反射層の厚みとほぼ同等の径を有する球状もしくは円柱状物質が含有された流動性材料を用いて行われ、前記振動部材または保持基板が未硬化の流動性材料を介して保持基板または振動部材に貼り合わされた後に、前記流動性材料が硬化される。ここでは、球状もしくは円柱状物質含有流動性材料を介して振動部材と保持基板とが貼り合わされるため、球状もしくは円柱状物質の径に応じた厚みの反射層が確実に形成され、従って厚み精度に優れた反射層を得ることができる。
【００１９】
第１の発明のさらに他の特定の局面では、前記流動性材料を硬化する工程が、前記流動性材料が塗布された振動部材または保持基板に、保持基板または振動部材を貼り合わせる前に行われる。
【００２０】
また、第１の発明のさらに別の特定の局面では、上記流動性材料を硬化する工程は、流動性材料が塗布された振動部材または保持基板に、保持基板または振動部材を貼り合わせた後に行われる。このように、流動性材料の硬化は、貼り合わせ前または貼り合わせ後のいずれの段階で行われてもよい。
【００２１】
本願の第２の発明に係る複合材料振動装置の製造方法は、音響インピーダンスが異なる複数の材料が連結されてなる複合材料振動装置の製造方法であって、第１の音響インピーダンス値Ｚ1を有する板状の振動部材と、第３の音響インピーダンス値Ｚ3を有する材料からなる保持基板とを用意する工程と、Ｚ２／Ｚ１が０．２以下かつＺ２／Ｚ３が０．２以下である第２の音響インピーダンス値Ｚ2を有する反射層構成用板状部材を用意する工程と、前記反射層を構成用板状部材を、所望とする厚みの反射層となるように加工する工程と、所望の厚みとされた反射層を介して前記振動部材及び保持基板を貼り合わせる工程とを備える。
【００２２】
本発明においては、上記振動部材は、振動発生源となる限り特に限定されないが、好ましくは、電気機械結合変換素子により構成される。電気機械結合変換素子としては、圧電素子や電歪素子などが挙げられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施例を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２４】
図２及び図３は、本発明の第１の実施例により製造される複合材料振動装置としての圧電共振部品を説明するための図である。図２は、該圧電共振部品の分解斜視図であり、図３は外観を示す斜視図である。
【００２５】
圧電共振部品１は、振動部材２と、反射層３，４と、保持基板５，６とを有する。
振動部材２は、矩形板状の圧電基板１１を有する。圧電基板１１は、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスなどの圧電セラミックス、あるいは水晶などの圧電単結晶により構成される。圧電基板１１の上面中央には、振動電極１２が形成されている。図１では示されていないが、圧電基板１１の下面中央にも、振動電極が形成されている。振動電極１２と下面の振動電極との間に交流電圧を印加することにより、振動部材２は、厚み縦振動モードの圧電共振子として動作するように構成されている。
【００２６】
振動電極１２は、圧電基板１１の一方の端面と上面とのなす端縁に沿うように形成された引出し電極１３に電気的に接続されている。下面の振動電極は、圧電基板１１の下面において、圧電基板１１の他方側の端面と下面とのなす端縁に至るように形成された引出し電極に電気的に接続されている。
【００２７】
反射層３，４は、本実施例では、エポキシ系樹脂により構成されており、後述するように、反射層３，４により、振動部材２に対して保持基板５，６が接着・接合されている。
【００２８】
保持基板５，６は、本実施例では、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスにより構成されている。
一方の保持基板６の上面には、容量電極１４，１５が形成されている。保持基板６の下面には、容量電極１４，１５と対向するように容量電極（図示せず）が中央に形成されている。
【００２９】
図３に示されているように、圧電共振部品１では、一方の端面に第１の外部電極１６が形成されている。他方の端面には第２の外部電極１７が形成されている。外部電極１６は、引出し電極１３及び容量電極１５に電気的に接続されている。第２の外部電極１７には、圧電基板１１の下面に形成された引出し電極及び容量電極１４が電気的に接続されている。従って、外部電極１６と、第２の外部電極１７と、保持基板６の下面に形成された容量電極とを外部との接続のために用いられる端子とすることにより、本実施例では、３端子型の負荷容量内蔵型の圧電発振子が構成されている。
【００３０】
圧電共振部品１の特徴は、反射層３，４を構成する材料の音響インピーダンス値Ｚ2が振動部材を構成する材料、すなわち圧電基板１１を構成する材料の音響インピーダンス値Ｚ1及び保持基板５，６を構成する材料の音響インピーダンス値Ｚ3よりも小さくされていることにある。従って、振動部材２が駆動された際に発生した振動が、反射層３，４を保持基板５，６側に伝播したとしても、反射層３，４と保持基板５，６との界面で振動が反射される。これを、図４を参照して説明する。
【００３１】
図４は、圧電共振部品１の略図的半断面正面断面図であり、ここでは、有限要素法により解析された振動の変位分布が示されている。
図４から明らかなように、圧電共振部品１を駆動した場合、振動部材２が振動し、変位が生じており、反射層３，４にも、それに伴って伝播してきた振動により変位が生じている。しかしながら、最外側に積層されている保持基板５，６では、変位が見られない。これは、前述したように、音響インピーダンス値Ｚ2が、音響インピーダンス値Ｚ1及びＺ3よりも低いために、伝播してきた振動が上記界面により反射されるためである。
【００３２】
従って、圧電共振部品１では、保持基板５または保持基板６を用いて機械的に支持したとしても、振動部材２の振動特性に影響が生じ難い。
本願発明者は、上記圧電共振部品１の実験結果を考慮し、圧電共振子２、反射層３，４及び保持基板５，６を構成する材料及び寸法などを種々変更し、実験を繰り返した。その結果、反射層３，４の音響インピーダンス値Ｚ2を、圧電共振子２の音響インピーダンス値Ｚ1及び保持基板５，６の音響インピーダンス値Ｚ3よりも小さくすれば、上記実験例と同様に、圧電共振子２から保持基板５，６への振動の伝播をほぼ抑制し得ることを見出した。これを、図５及び図６を参照して説明する。
【００３３】
まず、上記実施例の圧電共振部品１において、反射層を構成する材料を種々変更し、その他は上記実施例と同様にして、音響インピーダンス比Ｚ2／Ｚ1が種々異なる圧電共振部品を作製した。これらの圧電共振部品において、共振周波数を測定し、音響インピーダンス比Ｚ2／Ｚ1が変化した場合の共振周波数変化率を求めた。結果を図５に示す。
【００３４】
なお、共振周波数変化率とは、圧電共振子２単体の共振周波数をＦ0、上記のようにして作製された圧電共振部品の共振周波数をＦとしたときに、〔（Ｆ−Ｆ0）／Ｆ0〕×１００（％）で表される値である。
【００３５】
図５から明らかなように、音響インピーダンス比Ｚ2／Ｚ1が１未満の場合には共振周波数変化率が小さく、０．２以下の場合、共振周波数の変化率が０．４％以下と非常に小さく、Ｚ2／Ｚ1が０．１以下では、０．１％以下とさらに低いことがわかる。
【００３６】
次に、上記実施例の圧電共振部品において、反射層を上記実施例と同様にして構成し、保持部材を構成する材料を種々変更し、インピーダンス比Ｚ2／Ｚ3が異なる種々の圧電共振部品を作製し、上記と同様にして共振周波数変化率を求めた。結果を図６に示す。
【００３７】
図６から明らかなように、音響インピーダンス比Ｚ2／Ｚ3が１未満の場合に共振周波数変化率が小さいことがわかる。また、Ｚ2／Ｚ3を０．２以下とすることにより、共振周波数変化率が０．２１５％以下、より好ましくはＺ2／Ｚ3を０．１以下とすることにより共振周波数変化率が０．１％以下となることがわかる。
【００３８】
よって、図５及び図６の結果から明らかなように、音響インピーダンス比Ｚ1／Ｚ2及びＺ2／Ｚ3は、０．２以下であり、より好ましくは０．１以下である。
【００３９】
なお、反射層３，４及び保持部材５，６の音響インピーダンス値Ｚ2，Ｚ3の制御は、これらを構成する材料自体の変更あるいは組成を変更することにより容易に行うことができる。例えば、反射層３，４については、上記実施例ではエポキシ樹脂が用いられていたが、エポキシ樹脂に、エポキシ樹脂とは異なる音響インピーダンス値を有する有機もしくは無機粉末などを配合することにより、反射層３，４の音響インピーダンス値Ｚ2を調整することができる。
【００４０】
また、保持部材５，６についても、保持部材５，６を構成するセラミックスに、該セラミックスとは異なる音響インピーダンス値を有する有機もしくは無機粉末などを配合することにより、その音響インピーダンス値Ｚ3を容易に調整することができる。
【００４１】
なお、反射層３，４及び保持部材５，６を構成する材料は、エポキシ樹脂やセラミックスに限定されるものではない。様々な有機材料あるいは無機材料が、目的とする音響インピーダンス値Ｚ2，Ｚ3を得るように用いられ得る。
【００４２】
ところで、上記圧電共振部品１を製造するに際しては、反射層３，４の厚みを高精度に制御する必要がある。すなわち、反射層３，４の厚みがばらつくと、振動部材２の上面または下面と、反射層３，４と保持基板５，６との間の界面との距離がばらつくことになる。そのため、上記界面において、伝播してきた振動を確実に振動部材２側に反射させることが困難となり、圧電共振部品１の特性が損なわれるおそれがある。
【００４３】
本発明は、このような複合材料振動装置における反射層３，４の厚みを高精度に制御し得る製造方法を提供するものである。
図１は、本発明の第１の実施例の製造方法を説明するための各正面断面図である。
【００４４】
圧電共振部品１を得るにあたっては、まず、第１の音響インピーダンス値Ｚ1を有する矩形板状の圧電基板１１を用いた振動部材２と、第３の音響インピーダンス値Ｚ3を有する保持基板５，６とを用意する。そして、図１（ａ）に示すように、一方の保持基板６上に棒状凸部１８を形成する。図１では、容量電極１４，１５及び下面に形成されている容量電極の図示は省略されていることを指摘しておく。
【００４５】
棒状凸部１８は、本実施例では保持基板６と別部材で構成されており、矩形枠状の平面形状を有する。棒状凸部１８の厚みは、接着により得られる反射層４の厚みと等しくされている。
【００４６】
棒状凸部１８を構成する材料は特に限定されないが、好ましくは、棒状凸部１８が固定される保持基板６と同じ材料で構成される。棒状凸部１８は、接着等により保持基板６に貼り合わされ、一体化されている。
【００４７】
もっとも、棒状凸部１８は、保持基板６と同じ材料で一体的に構成されていてもよい。
次に、図１（ｂ）に示すように、保持基板６上に、流動性材料４Ａを塗布する。流動性材料４Ａは、硬化後に反射層４を構成する材料である。本実施例では、エポキシ系樹脂が用いられている。
【００４８】
流動性材料４Ａを棒状凸部１８で囲まれた領域に塗布した後に、振動部材２を流動性材料４Ａ上に載置し、流動性材料４Ａを例えば紫外線照射や加熱等により硬化させる。このようにして、図１（ｃ）に示す反射層４が構成される。反射層４の形成により、保持基板６と振動部材２とが貼り合わされる。
【００４９】
さらに、別途用意された保持基板５の下面にも同様に棒状凸部を形成し、流動性材料を塗布した後、上記振動部材２の上面に貼り合わされる。このようにして、振動部材２の上面及び下面に、それぞれ、反射層３，４及び保持基板５，６が貼り合わされた積層体が得られる。
【００５０】
上記のようにして得られた積層体の両端面に外部電極を形成することにより、圧電共振部品１と同様の構造を得ることができる。もっとも、圧電共振部品１では、凸部１８は設けられていなかった。これに対して、本実施例では、上記凸部１８を用い、それによって流動性材料４Ａの塗布領域を限定することができるとともに、棒状凸部１８の厚みにより流動性材料４Ａの塗布厚みを制御することができる。従って、所望通りの厚みの反射層３，４を確実に形成することができる。
【００５１】
図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施例の製造方法を説明するための各正面断面図であり、図１の（ａ）〜（ｃ）に相当する図である。
第２の実施例においても、まず、振動部材２及び保持基板５，６を用意する。まず、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、保持基板６上に、球状もしくは円柱状物質含有流動性材料４Ｂを塗布する。球状もしくは円柱状物質含有流動性材料４Ｂでは、エポキシ樹脂内に球状もしくは円柱状物質２１が分散されている。球状もしくは円柱状物質２１は、球状もしくは円柱状の固体である限り、その材料は特に限定されない。もっとも、音響インピーダンス値Ｚ2が、音響インピーダンス値Ｚ1，Ｚ3よりも小さいという条件を満たすように、球状もしくは円柱状物質２１の材料及び流動性材料４Ｂへの添加割合が選定される必要がある。
【００５２】
球状もしくは円柱状物質２１の径は、目的とする反射層４の厚みと等しくされている。
次に、上記流動性材料４Ｂ上に、振動部材２が貼り合わされ、球状もしくは円柱状物質含有流動性材料４Ｂが硬化される。貼り合わせに際し、振動部材２を保持基板６側に加圧することにより、流動性材料４Ｂの厚みは、球状もしくは円柱状物質２１の径とほぼ等しくされる。従って、流動性材料４Ｂが硬化されて形成された反射層４においては、その厚みが球状もしくは円柱状物質２１の径とほぼ等しくなる。従って、所望とする厚みの反射層を、球状もしくは円柱状物質２１の径を制御することにより、容易に制御することができる。
【００５３】
第２の実施例においても、振動部材２の上方に、同様にして球状もしくは円柱状物質含有流動性材料を用いることにより、保持基板５が貼り合わされ、流動性材料が硬化されて反射層３が形成される。
【００５４】
第２の実施例では、球状もしくは円柱状物質２１の径により反射層４の厚みが制御される。従って、第１の実施例で用意された棒状凸部１８を必要としない。従って、第２の実施例によれば、球状もしくは円柱状物質含有流動性材料４Ｂを保持基板または振動部材２に塗布し、貼り合わせ及び硬化を行うだけで、確実に所望とする厚みの反射層３，４を形成することができる。
【００５５】
図８（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第３の実施例に係る製造方法を説明するための各正面断面図である。
図８（ａ）に示すように、先ず保持基板３１が用意される。
【００５６】
次に図８（ｂ）に示すように、保持基板３１の上面に凹部３１ａが形成される。凹部３１ａは、矩形の平面形状を有する。凹部３１ａの深さは、目的とする反射層の厚みと等しくされている。凹部３１ａの形成は、例えば、機械加工などにより行われる。
【００５７】
次に、図８（ｃ）に示すように、凹部３１ａ内に流動性材料４Ｃが塗布される。流動性材料４Ｃは、最終的に反射層４を構成する材料である。次に、図８（ｄ）に示すように、振動部材２が保持基板３１上に貼り合わされる。余分な流動性材料４Ｃは凹部３１ａ内から貼り合わせの際の加圧により除去される。従って、硬化後には、凹部３１ａの厚みに等しい厚みの反射層４が形成される。このようにして、保持基板３１に振動部材２が反射層４を介して貼り合わされた構造が得られる。振動部材２の上方においても、同様に、凹部が形成された他方の保持基板を流動性材料を用いて振動部材２に貼り合わせることにより、第１，第２の実施例と同様に、反射層を介して保持基板が振動部材に貼り合わされた積層体が得られる。
【００５８】
第３の実施例では、凹部３１ａの深さにより、反射層の厚みが制御される。従って、第１，第２の実施例と同様に、所望の厚みの反射層を確実に形成することができる。
【００５９】
図９（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第４の実施例の製造方法を説明するための各正面断面図である。
第４の実施例では、第１〜第３の実施例と同様に、まず、振動部材２及び保持基板５，６が用意される。そして、保持基板６上に流動性材料４Ｄが塗布される。ここでは、流動性材料４Ｄの塗布厚みは、塗布後の厚みが所望とする反射層４の厚みよりも厚くなるように選ばれている。
【００６０】
しかる後、図９（ｂ）に示すように、流動性材料４Ｄを硬化させ、反射層４Ｅを形成する。反射層４Ｅの厚みは、目的とする反射層の厚みより厚くされている。従って、サンドブラストなどの機械加工により、反射層４Ｅの厚みを所望の厚みとなるまで加工を行う。このような厚み加工により、図９（ｃ）に示す所望の厚みの反射層４が形成される。しかる後、反射層４上に、接着剤（図示せず）を用いて振動部材２が貼り合わされる。振動部材２の上方においても、同様にして反射層が形成され、かつ振動部材２が接着剤を介して振動部材２に貼り合わされる。
【００６１】
従って、第４の実施例においても、上記厚み加工により反射層の厚みが制御されるため、反射層の厚み精度に優れた圧電共振部品を得ることができる。
図１０（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第５の実施例に係る製造方法を説明するための各正面断面図である。本実施例では、まず、振動部材２及び保持基板５，６だけでなく、図１０（ａ）に示す反射層構成材料４１が用意される。反射層構成材料４１は、目的とする反射層４の厚みよりも厚い板状の材料で構成されている。
【００６２】
次に、反射層構成材料４１を機械加工により加工し、図１０（ｂ）に示すように、所望の厚みの反射層４を得る。
しかる後、図１０（ｃ）に示すように、反射層４を介して保持基板６と振動部材２とを接着剤（図示せず）により貼り合わせる。同様に、所望の厚みとされた反射層３を予め用意し、該反射層３を介して上方の保持基板５も接着剤（図示せず）を利用して貼り合わされる。
【００６３】
すなわち、第５の実施例では、用意される反射層３，４の厚みが予め所望の厚みとなるように機械加工されている。
図１１は、本発明の第６の実施例を説明するための略図的正面断面図である。
【００６４】
第６の実施例は、第１の実施例の変形例に相当する。すなわち、第１の実施例では、保持基板５上に棒状凸部１８を配置して流動性材料４Ａを塗布したが、図１１に示すように、保持基板６上に、棒状凸部１８に相当するスペーサ５１を配置し、流動性材料を塗布し、振動部材２を貼り合わせ、流動性材料を硬化することにより反射層４を形成してもよい。このスペーサ５１の厚みは、棒状凸部１８と同様に、最終的な反射層４の厚みに等しくされている。
【００６５】
なお、スペーサ５１は、流動性材料が硬化した後には取り除かれる。
このように、棒状凸部１８に代えて、最終的に除去されるスペーサ５１を用いて反射層４の厚みを制御してもよい。
【００６６】
以上のように、第１〜第６の実施例では、いずれにおいても、所望とする厚みの反射層３，４が確実に形成されるため、振動部材と、反射層と保持基板との界面との間の距離の精度に優れた圧電共振部品１を得ることができる。
【００６７】
なお、反射層３，４を構成する流動性材料を付与し、硬化させた場合、気泡が咬み込むおそれがある。これは、流動性材料の展延に従って気泡を咬み込むおそれがあるからである。上述してきた実施例のうち、棒状凸部１８や凹部３１ａを形成し実施例では、このような気泡の咬み込みを抑制することができる。すなわち、塗布された流動性材料が貼り合わせに際し、展延されたとしても、気泡の咬み込みは周縁部で起こり易い。従って、棒状凸部１８や凹部３１ａが形成されている場合、棒状凸部１８や凹部３１ａの内周面近傍においてのみ気泡が咬み込むことになる。すなわち、気泡が咬み込む部分が周縁部に偏在することになる。従って、マザーの振動部材に、マザーの保持基板５，６をマザーの反射層３，４を介してなるマザーの積層体から個々の圧電共振部品単位の積層体を切り出した場合、切断面に気泡が生じ難い。切断面に気泡が生じていると、外部電極形成に際しての外部電極精度が低下したり、あるいは振動特性に悪影響が生じる。よって、好ましくは、棒状凸部、凹部あるいはスペーサを用いて反射層の厚みを制御した場合、切断面において生じる空隙の発生を抑制することができ、望ましい。
【００６８】
なお、上述してきた各実施例では、圧電共振部品１あるいは圧電共振部品１と同様の構造を有する圧電共振部品の製造方法を示したが、本発明は振動部材が反射層を介して保持基板に貼り合わされている構造を有する適宜の複合材料振動装置の製造方法に適用することができる。従って、振動部材は、圧電素子や電歪素子などの電気機械結合変化素子に限らず、他の振動発生源となる振動部材であってもよい。
【００６９】
また、本発明においては、反射層の形成に際して薄膜形成法を用いておらず、３μｍ以上のある程度の厚みを有するように反射層３，４が形成されている。従って、保持基板を利用して機械的に支持した場合の振動部材の振動特性への影響は殆ど生じない。
【００７０】
【発明の効果】
本願の第１の発明によれば、振動部材に対して反射層を介して保持基板が貼り合わされており、反射層の音響インピーダンス値Ｚ2が、振動部材及び保持基板の音響インピーダンス値Ｚ1，Ｚ3よりも小さく、振動部材の振動が反射層と保持基板との界面で反射されるように構成された複合材料振動装置の製造に際し、振動部材または保持基板の一方面に、反射層を構成するための流動性材料が塗布される。そして、流動性材料を硬化させ、所望の厚みの反射層を形成する工程と、反射層が形成されている振動部材または保持基板に対して、該反射層の露出している面側に、保持基板または振動部材が貼り合わされる工程とを備えるため、確実に所望とする厚みの反射層を形成することができる。
【００７１】
本願の第２の発明では、反射層を構成する板状部材と、所望とする厚みの反射層とするように加工する工程が備えられており、該加工後に所望の厚みとされた反射層を介して振動部材及び保持基板が貼り合わされるので、確実に所望とする厚みの反射層を有する複合材料振動装置を提供することができる。
【００７２】
よって、第１，第２の発明によれば、厚み精度に優れた反射層を有する複合材料振動装置を確実に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施例に係る製造方法を説明するための各正面断面図。
【図２】本発明により製造される複合材料振動装置の一例としての圧電共振部品の分解斜視図。
【図３】本発明により製造される複合材料振動装置の一例としての圧電共振部品の外観を示す斜視図。
【図４】図３に示した圧電共振部品の変位分布を説明するための略図的半断面正面断面図。
【図５】音響インピーダンス比Ｚ2／Ｚ1を変化させた場合の実施例の複合材料振動装置における共振周波数変化率を示す図。
【図６】音響インピーダンス比Ｚ2／Ｚ3を変化させた場合の実施例の複合材料振動装置における共振周波数変化率を示す図。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施例に係る製造方法を説明するための各正面断面図。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第３の実施例に係る製造方法を説明するための各正面断面図。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第４の実施例に係る製造方法を説明するための各正面断面図。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第５の実施例に係る製造方法を説明するための各正面断面図。
【図１１】本発明の第６の実施例に係る製造方法を説明するための正面断面図。
【図１２】従来のバルク型音波フィルタを説明するための断面図。
【符号の説明】
１…圧電共振部品（複合材料振動装置）
２…振動部材
３…反射層
４…反射層
４Ａ…流動性材料
４Ｂ…球状もしくは円柱状物質含有流動性材料
４Ｃ，４Ｄ…流動性材料
５…保持基板
６…保持基板
１１…圧電基板
１２…振動電極
１３…引出し電極
１４…容量電極
１５…容量電極
１６，１７…外部電極
１８…棒状凸部
２１…球状もしくは円柱状物質
３１…保持基板
３１ａ…凹部
５１…スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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