压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟表的制作方法

专利名称：压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟表的制作方法
技术领域：
本发明涉及在互相接合的2块基板之间形成的空腔内容纳有压电振动片的压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟表。
背景技术：
近年来，在便携电话或便携信息終端设备中，将利用石英(水晶)等的压电振动器用作时刻源或控制信号等的定时源、參考信号源等，例如，已知具备互相接合的基底基板和盖基板，并在两基板之间形成的空腔用的凹部中容纳压电振动片的压电振动器。在这样的压电振动器中，通过从外部电极对形成于压电振动片的激振电极施加既定电压，使压电振动片以既定频率振动。更具体而言，在基底基板，形成有将激振电极和外部电极电导通的电极图案，经由该电极图案从外部电极将电压施加至压电振动片。此外，在 下述的专利文献中公开了关联的技木。专利文献I :日本特开2003-110398号公报专利文献2 :日本特开平7-74581号公报

发明内容
然而，上述现有的压电振动器存在着下面的课题。一般而言，作为示出压电振动器的特性的概念，已知“缓急特性(緩急特性)”。所谓缓急特性，是示出在使该压电振动器的负载电容值(CL)变化的情况下频率变化量(AfVf)如何变化的特性。一般而言，越是减小负载电容值(CL)的值，频率变化量(AfVf)就越是变大，但优选频率变化量(AfVf)尽量小。因此，作为将压电振动器的频率变化量(Af/f)抑制得较低的方案，考虑提高压电振动器的电容量CO。在此，电容量CO是指压电振动器本身所具有的电容量。S卩，通过增大压电振动器本身所具有的电容量CO，能够将上述的频率变化量(Af/f)抑制得较低，而且，能够提高压电振动器的电特性。然而，近年来，对压电振动器的小型化的要求不断进ー步提高，如果另外设置用于提高电容量CO的构成，则存在着难以达到对小型化的要求、另外还与制造成本的増大相关这样的问题。这样，在现有中，对达到压电振动器的小型化、低成本化并且提高压电振动器本身的电容量CO的技术未进行任何公开。因此，本申请发明的目的在于，提供能够达到小型化、低成本化、并且提高电容量CO的压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟表。为了解决上述课题，在本发明中，ー种压电振动器，具备基底基板；盖基板，以与所述基底基板对置的状态接合至所述基底基板；压电振动片，容纳于在所述基底基板与所述盖基板之间形成的凹部内，形成有激振电极；外部电极，形成于所述基底基板的外表面；以及
电极图案，将所述压电振动片和所述外部电极电连接，所述外部电极和所述电极图案与各自的电极性对应地设置，其特征在干，与一个极性对应的所述电极图案和与另ー个极性对应的所述电极图案，在所述基底基板的内面侧以互相接近的状态对置。另外，ー种压电振动器，具备基底基板；盖基板，以与所述基底基板对置的状态接合至所述基底基板； 压电振动片，容纳于在所述基底基板与所述盖基板之间形成的凹部内，形成有激振电极；外部电极，形成于所述基底基板的外表面；以及电极图案，将所述压电振动片和所述外部电极电连接，所述外部电极和所述电极图案与各自的电极性对应地设置，其特征在干，与一个极性对应的所述电极图案和与另ー个极性对应的所述外部电极，在所述基底基板的厚度方向上互相对置。另外，优选的是以与所述ー个极性对应的电极图案和与所述另ー个极性对应的电极图案以互相接近的状态对置的方式，沿着与所述ー个极性对应的电极图案延伸的电容量调整用的电极图案从与所述另ー个极性对应的电极图案延伸设置。另外，优选的是从与所述ー个极性对应的电极图案延伸的第I重叠电极部和从与所述另ー个极性对应的电极图案延伸的第2重叠电极部以夹着电介质互相接近的状态对置。另外，优选的是在所述基底基板的内面侧，与所述ー个极性对应的电极图案形成为，延伸至与对应于所述另ー个极性的外部电极对置的区域。另外,优选的是所述基底基板是将多个陶瓷片(ceramic sheet)沿厚度方向层叠而成的陶瓷多层基板，以与对应于所述另ー个极性的外部电极对置的方式，外部电极对置用的延伸部从与所述ー个极性对应的电极图案形成于所述多个陶瓷片的至少I个片上。另外，优选的是所述盖基板是由玻璃材料构成的基板，且在所述压电振动片的前端形成有频率调整用的重锤金属膜，在所述基底基板的内面侧，在所述压电振动片的前端附近，未形成所述电极图案。优选的是上述所记载的压电振动器作为振子电安装(電気的に実装)于集成电路。优选的是上述所记载的压电振动器电安装于计时部。优选的是上述所记载的压电振动器与滤波器部电连接。如以上所说明的那样，依据本发明，能够提供能达到小型化、低成本化并且提高电容量CO的压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟表。


图I是本发明的压电振动器的立体图。图2是本发明的压电振动器的俯视图。图3是本发明的压电振动器的截面图。图4是本发明中的压电振动片的概略图。图5是第I实施方式的压电振动器的概略构成图。图6是第I实施方式的压电振动器的概略构成图。图7是第2实施方式的压电振动器的概略构成图。图8是第2实施方式的压电振动器的概略构成图。图9是第3实施方式的压电振动器的概略构成图。图10是第3实施方式的压电振动器的概略构成图。图11是第4实施方式的压电振动器的概略构成图。图12是第4实施方式的压电振动器的概略构成图。图13是第4实施方式的压电振动器的概略构成图。图14是本发明的振荡器的概略构成图。图15是本发明的电子设备的概略构成图。图16是本发明的电波钟表的概略构成图。图17是比较现有例和本发明的缓急特性的比较数据。附图标记说明B凸点；C空腔；1压电振动器；4压电振动片；30、31通孔(贯通孔);35接合膜；36、37迂回电极；36a电极图案;38、39外部电极。
具体实施例方式以下，參照附图，例示地详细说明用于实施本发明的方式。但是，以下的实施方式所记载的构成零件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，只要未特别地进行特定的记载，就不是将本发明的范围仅限定于此的要旨。<第I实施方式>參照图I 图6，对本发明的第I实施方式进行说明。
(1-1 :关于压电振动器的概略构成)參照图I 图4，对本实施方式的压电振动器I的概略构成进行说明。本实施方式的压电振动器I具备基底基板2和形成有空腔用的凹部的盖基板3，在使两基板互相接合的状态下，将压电振动片4容纳于空腔用的凹部。如图I所示，在两基板接合的状态下，压电振动器I形成为盒状。此外，空腔用的凹部也可以形成于基底基板2，也可以形成于基底基板2和盖基板3的双方。如图4所示，压电振动片4是由石英、钽酸锂或铌酸锂等压电材料形成的音叉型的振动片，通过施加正极、负极的各自的电压而以既定振动数振动。压电振动片4具有ー对振动臂部10、11，平行地配置；基部12，整体地固定该ー对振动臂部10、11的基端侧；激振电极15，由形成于ー对振动臂部10、11的外表面上并使ー对振动臂部10、11振动的第I激振电极13和第2激振电极14构成；以及装配电极16、17，与第I激振电极13及第2激振电极14电连接。另外，本实施方式的压电振动片4具备在ー对振动臂部10、11的两主面上沿着该振动臂部10、11的长度方向分别形成的槽部18。该槽部18从振动臂部10、11的基端侧形成至大致中间附近。
由第I激振电极13和第2激振电极14构成的激振电极15是使ー对振动臂部10、11沿互相接近或离开的方向以既定谐振频率振动的电极，在ー对振动臂部10、11的外表面，以分别电隔绝的状态构图而形成。在各个激振电极13、14，施加正极、负极的电压。另外，第I激振电极13及第2激振电极14在基部12的两个主面上分别经由引出电极19、20与装配电极16、17电连接。而且，从外部经由该装配电极16、17对压电振动片4施加电压。此外，上述的激振电极15、装配电极16、17及引出电极19、20由例如铬(Cr)、镍(Ni)、铝(A)或钛(Ti)等的导电性膜的覆膜(被膜)形成。另外，在ー对振动臂部10、11的前端，覆膜有频率调整用的重锤金属膜21。该重锤金属膜21分为在粗略调整频率时使用的粗调膜21a和在微小调整时使用的微调膜21b。将激光照射至这些粗调膜21a及微调膜21b而进行频率调整，由此能够使ー对振动臂部10、11的频率落在器件的标称频率范围内。此外，由于本实施方式中的盖基板3由玻璃材料构成，所以频率调整能够在接合盖基板3和基底基板2之后通过利用激光的微调而进行。如图3所示，这样构成的压电振动片4利用金属凸点(bump)B (例如Au凸点)凸点接合至基底基板2的上表面。更具体而言，ー对装配电极16、17分别在2个凸点B上接触，该2个凸点B形成在构图于基底基板2的内面侧(容纳有压电振动片4的ー侧)的迂回电极36、37上。由此，压电振动片4以从基底基板2的内面浮置的状态被支撑。另外，盖基板3是由玻璃材料例如钠钙玻璃(soda lime glass)构成的透明的绝缘基板。而且，在盖基板3，在接合有基底基板2的接合面侧，形成有容纳压电振动片4的矩形状的凹部3a。在两基板2、3重合时，该凹部3a成为容纳压电振动片4的空腔C。而且，盖基板3以使该凹部3a与基底基板2侧对置的状态相对于该基底基板2阳极接合。基底基板2与盖基板3同样地是由玻璃材料例如钠钙玻璃构成的透明的绝缘基板。在基底基板2，形成有贯通基底基板2的一对通孔(贯通孔)30、31。更详细地说明，通孔30、31形成为，一个通孔30位于所装配的压电振动片4的基部12侧，另ー个通孔31位于振动臂部10、11的前端侧。而且，在这ー对通孔30、31，形成有ー对贯通电极32、33，该ー对贯通电极32、33形成为掩埋该通孔30、31。如图3所示，这些贯通电极32、33担负着这样的任务完全堵塞通孔30、31，维持空腔C内的气密，并且，使后述的外部电极38、39和迂回电极36、37导通。在基底基板2的内面侧，如图2所示，由导电性材料(例如，铝)构图阳极接合用的接合膜35和ー对迂回电极36、37。接合膜35以包围形成于盖基板3的凹部3a的周围的方式沿着基底基板2的周缘形成。另外，ー对迂回电极36、37构图为，将ー对贯通电极32、33中的ー个贯通电极32和压电振动片4的ー个装配电极16电连接，并且，将另ー个贯通电极33和压电振动片4的另ー个装配电极17电连接。更详细地说明，ー个迂回电极36以位于压电振动片4的基部12的正下方的方式形成于ー个贯通电极32的正上方。另外，另ー个迂回电极37形成为，在从与ー个迂回电极36邻接的位置沿着振动臂部10、11迂回至该振动臂部10、11的前端侧之后，位于另ー个贯通电极33的正上方。而且，在这ー对迂回电极36、37上，分别形成有金属凸点B，利用金属凸点B来装配压电振动片4。由此，压电振动片4的ー个装配电极16经由ー个迂回电极36与ー个贯通电极32电连接，另ー个装配电极17经由另ー个迂回电极37与另ー个贯通电极33电连接。另外，如图I所不，在基底基板2的外表面,形成有相对于ー对贯通电极32、33分别电连接的外部电极38、39。即，ー个外部电极38经由ー个贯通电极32及ー个迂回电极36与压电振动片4的第I激振电极13电连接。另外，另ー个外部电极39经由另一个贯通电极33及另ー个迂回电极37，与压电振动片4的第2激振电极14电连接。此外，本实施方式中的“电极图案”是指将压电振动片4和外部电极38、39电连接的电图案，包括例如迂回电极36、37及贯通电极32、33。即，将外部电极38、39和金属凸点B电连接的电极统称为“电极图案”。 在使这样构成的压电振动器I工作的情况下，对形成于基底基板2的外部电极38、39施加既定驱动电压。由此，能够使电流流入压电振动片4的由第I激振电极13及第2激振电极14构成的激振电极15，能够使ー对振动臂部10、11沿接近或离开的方向以既定频率振动。而且，能够利用该ー对振动臂部10、11的振动来用作时刻源、控制信号的定时源或參
考信号源等。(1-2:关于电极图案)參照图5、6，对本实施方式的电极图案进行说明。如图5所示，在基底基板2的内面侧，形成有作为电极图案的迂回电极36、37。迂回电极36、37的主要的目的在于，取得贯通电极32、33和金属凸点B的电导通，在此，不仅如此，还以这点为特征特别在迂回电极36形成有沿着另ー个迂回电极37延伸的“电容量调整用的电极图案36a”。如图所示，该电极图案36a从金属凸点B及贯通电极32的位置以与另ー个迂回电极37接近的状态对置的方式延伸设置。依据所涉及的构成，通过将电极图案36a相对于迂回电极37接近配置，从而能够增大电容量CO，即压电振动器I本身的电容量。此外，虽不特别地限定电极图案36a和迂回电极37的间隔，但通过使该间隔窄，能够进ー步增大电容量CO。另外，如上所述，在本实施方式中，通过利用激光的微调而进行压电振动器I的频率调整，所以如图6(a)所示，至少在压电振动片4的前端附近迂回电极36、37及电极图案36a需要不配置于压电振动片4的下方(为了不受激光的影响)。此外，电极图案36a的图案形状不限于图6 (a)所示的图案形状。例如，如图6(b)所示，也可以是延伸至迂回电极37的更外侧并在基底基板2的缘部与迂回电极37之间沿着迂回电极37延伸那样的形状。而且，也可以将电极图案36a配置为沿着迂回电极37且包围迂回电极37。不论是哪个方式，都将电极图案36a配置于迂回电极37的附近，所以通过将施加异极(異極)的电压的2个电极接近配置，能够增大压电振动器I本身的电容量CO。此外，为了慎重起见而附带地说，在作为现有技术而举出的专利文献2中公开了设有伪电极(ダミー電極)这点，但该电极没有相对于迂回电极接近配置。本来通过将电极图案相对于迂回电极接近配置而增大电容量CO的技术思想在现有技术中未进行任何公开，可以说，本申请发明具有现有技术所没有的构成和显著的效果。(1-3 :关于电极图案的效果)參照图17，对本实施方式的效果进行说明。图17是比较现有例和本发明的缓急特性的比较数据。如上所述，在本实施方式中，通过将电容量调整用的电极图案36a从迂回电极36延伸设置，与同尺寸的现有的压电振动器相比较，能够大幅增大电容量。其结果是，如图所示，与现有例相比较，能够将频率变化量(Af/f)抑制得较低。特别是在负载电容CL的值小的区域，能够大幅抑制频率变化量(Af/f)的值。因此，能够提供具有优异的电特性的压电振动器。另外，在本实施方式中，通过使一直以来设置的迂回电极36的一部分以沿着另ー个迂回电极37的方式延伸的办法，谋求电容量CO的増大。因而，由于不特别地变更压电振动器I整体的大小本身就能够通过简易的构成增大电容量CO，所以能够达到小型化、低成本化。另外，由于电极图案36a用与迂回电极36相同的エ序形成，所以没有为了增大电容量CO而另外引入复杂的エ序的需要。此外，在基底基板2上构图导电性材料而形成迂回电极36、37及电极图案36a。(1-4 :关于振荡器、电子设备及电波钟表)以下，对能够电安装上述的压电振动器I的振荡器、电子设备及电波钟表进行说明。如图14所示，振荡器100构成为将压电振动器I与集成电路101电连接的振子。该振荡器100具备安装有电容器等电子零件102的基板103。在基板103，安装有振荡器用的上述集成电路101，在该集成电路101的附近，安装有压电振动器I。这些电子零件102、集成电路101及压电振动器I分别由未图示的布线图案电连接。此外，各构成零件由未图示的树脂模制。在这样构成的振荡器100中，如果将电压施加至压电振动器1，则该压电振动器I内的压电振动片4振动。根据压电振动片4所具有的压电特性将该振动转换成电信号，作为电信号输入至集成电路101。所输入的电信号由集成电路101进行各种处理，作为频率信号输出。由此，压电振动器I作为振子起作用。另外，根据要求选择性地设定集成电路101的构成，例如RTC(实时时钟)模块等，由此，除了钟表用单功能振荡器等以外，还能够附加控制该设备或外部设备的动作日、时刻，或者提供时刻、日历等的功能。如上所述，依据本实施方式的振荡器100，由于具备空腔C内的气密可靠且工作的可靠性提高的高质量的压电振动器1，所以振荡器100本身也同样地能够提高工作的可靠性、谋求高质量化。而且，除此之外，能够得到长期稳定的高精度的频率信号。接着，參照图15，对本发明的电子设备的ー个实施方式进行说明。此外，作为电子设备，以具有上述的压电振动器I的便携信息设备110为例进行说明。首先，本实施方式的便携信息设备110以例如便携电话为代表，是现有技术中的手表的发展和改良。如图15所示，便携信息设备110具备压电振动器I和用于供给电カ的电源部111。电源部111由例如锂二次电池构成。在该电源部111，并联地连接有进行各种控制的控制部112、进行时刻等的计数的计时部113、与外部进行通信的通信部114、显示各种信息的显示部115以及检测各个功能部的电压的电压检测部116。而且，由电源部111将电カ供给至各功能部。
控制部112控制各功能部进行声音数据的发送及接收、当前时刻的计测或显示等系统整体的动作控制。另外，控制部112具备预先写入有程序的ROM、读出并执行写入该ROM的程序的CPU以及作为该CPU的工作区使用的RAM等。计时部113具备内置有振荡电路、寄存器电路、计数器电路及接ロ电路等的集成电路以及压电振动器I。将电压施加至压电振动器I时，压电振动片4振动，利用石英所具有的压电特性将该振动转换成电信号，作为电信号输入至振荡电路。将振荡电路的输出ニ值化，由寄存器电路和计数器电路计数。然后，经由接ロ电路与控制部112进行信号的收发，在显示部115，显示当前时刻、当前日期或者日历信息等。通信部114具有与现有的便携电话同样的功能，具备无线部117、声音处理部118、切换部119、放大部120、声音输入输出部121、电话号码输入部122、来电音产生部123以及呼叫控制存储器部124。无线部117经由天线125与基站进行声音数据等各种数据的收发的交換。声音处 理部118对从无线部117或放大部120输入的声音信号进行编码和解码。放大部120将从声音处理部118或声音输入输出部121输入的信号放大至既定电平。声音输入输出部121由扬声器或麦克风等构成，扩大来电音或接听声音，或者将声音集音。另外，来电音产生部123响应来自基站的呼出而生成来电音。切换部119只有在来电时才将与声音处理部118连接的放大部120切换至来电音产生部123，由此，将在来电音产生部123中生成的来电音经由放大部120输出至声音输入输出部121。此外，呼叫控制存储器部124存储与通信的呼叫及来电控制相关的程序。另外，电话号码输入部122具备例如0至9的号码键及其他键，通过按下这些号码键等，输入通话对象的电话号码等。在由电源部111对控制部112等各功能部施加的电压低于既定值的情况下，电压检测部116检测该电压下降并通知控制部112。此时的既定电压值是作为使通信部114稳定地动作所需要的最低限度的电压而预先设定的值，例如，为3V左右。从电压检测部116接受电压下降的通知的控制部112禁止无线部117、声音处理部118、切换部119及来电音产生部123的动作。特别是消耗电カ大的无线部117的动作停止是必须的。而且，在显示部115，显示通信部114由于电池余量的不足而不能使用的要旨。S卩，能够由电压检测部116和控制部112禁止通信部114的动作并将该要旨显示在显示部115。该显示也可以是字符消息，但作为更直观的显示，也可以对在显示部125的显示面的上部显示的电话图标标记X(叉)记号。此外，通过具备能够选择性地截断与通信部114的功能相关的部分的电源的电源截断部126，能够更可靠地停止通信部114的功倉^:。如上所述，依据本实施方式的便携信息设备110，由于具备空腔C内的气密可靠且工作的可靠性提高的高质量的压电振动器1，所以便携信息设备本身也同样地能够提高工作的可靠性、谋求高质量化。而且，除此之外，能够显示长期稳定的高精度的时钟信息。接着，參照图16，对本实施方式的电波钟表130进行说明。电波钟表130具备与滤波器部131电连接的压电振动器1，是具备接收含有时钟信息的标准电波并自动修正成正确的时刻并显示的功能的钟表。在日本国内，在福岛县(40kHz)和佐贺县(60kHz)，有发送标准的电波的发送站(发送局)，分别发送标准电波。由于像40kHz或60kHz那样的长波兼有在地表传播的性质和在电离层和地表边反射边传播的性质，所以传播范围广，由上述的2个发送站覆盖整个日本国内。以下，对电波钟表130的功能性构成详细地进行说明。天线132接收40kHz或60kHz的长波的标准电波。长波的标准电波将被称为定时码的时刻信息进行AM调制到40kHz或60kHz的载波。所接收的长波的标准电波由放大器133放大，由具有多个压电振动器I的滤波器部131滤波并调谐。本实施方式中的压电振动器I分别具备具有与上述的输送频率相同的40kHz及60kHz的谐振频率的石英振动器部138、139。 而且，滤波后的既定频率的信号由检波、整流电路134检波并解调。接下来，经由波形整形电路135取出定时码，由CPU 136计数。在CPU 136中，读取当前的年、累积日、星期、时刻等的信息。所读取的信息反映于RTC 137，显示正确的时刻信息。由于载波是40kHz或60kHz，所以石英振动器部138、139优选为带有上述的音叉型的构造的振动器。此外，上述的说明以日本国内的例子示出，但长波的标准电波的频率在海外是不同的。例如，在德国使用77. 5kHz的标准电波。因此，在将在海外也能够对应的电波钟表130装入便携设备的情况下，还需要与日本的情况不同的频率的压电振动器I。如上所述，依据本实施方式的电波钟表130，由于具备空腔C内的气密可靠且工作的可靠性提高的高质量的压电振动器I，所以电波钟表本身也同样地能够提高工作的可靠性、谋求高质量化。而且，除此之外，能够长期稳定地高精度地对时刻进行计数。以上，依据本实施方式，能够提供能达到小型化、低成本化并且提高电容量CO的压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟表。〈第2实施方式〉參照图7、8，对本发明的第2实施方式进行说明。此外，本实施方式仅基底基板2的内面侧的电极图案的形状与第I实施方式不同，其作用效果与第I实施方式大致相同。因此，以下，仅对本实施方式中的电极图案的形状进行说明，对其他构成省略说明。(2-1:关于电极图案)与第I实施方式同样地，在压电振动器I形成有将压电振动片4和外部电极38、39电连接的电极图案，其包括例如迂回电极36、37及贯通电极32、33。在本实施方式中，在压电振动片4的前端侧，使迂回电极36延伸至基底基板2的厚度方向上的与外部电极39对置的区域。由此，在基底基板2的厚度方向上，外部电极39和迂回电极36对置。此外,在迂回电极36中，以与外部电极39对置的部分作为外部电极对置部36a。另ー方面,在压电振动片4的基部侧，由于迂回电极37的与金属凸点B接合的部分也与异极的外部电极38对置，所以该部分可以说是迂回电极37的外部电极对置部。依据所涉及的构成，各个迂回电极36、37在基底基板2的厚度方向上与异极的外部电极38、39对置，所以能够增大压电振动器I本身的电容量CO。此外，由于通过増大外部电极对置部36a的面积，从而与外部电极39对置的面积变大，所以能够进ー步增大电容量CO (迂回电极37的外部电极对置部也同样)。另外，如上所述，通过利用激光的微调进行压电振动片4的频率调整，所以优选至少在压电振动片4的前端附近将外部电极对置部36a不配置于压电振动片4的下方(为了不受激光的影响)。即，在从基底基板2的法线方向观看时，最好将外部电极对置部36a设在与压电振动片4的前端部不重叠的位置。
〈第3实施方式〉參照图9、10，对本发明的第3实施方式进行说明。此外，本实施方式仅基底基板2的内面侧的电极图案的形状与第1、2实施方式不同，其作用效果与第1、2实施方式大致相同。因此，以下，仅对本实施方式中的电极图案的形状进行说明，对其他构成省略说明。(3-1:关于电极图案)与第1、2实施方式同样地，在压电振动器1，形成有将压电振动片4和外部电极38、39电连接的电极图案，其包括例如迂回电极36、37及贯通电极32、33。在基底基板2的内面侧，形成有迂回电极36、37作为将贯通电极32、33和金属凸点B电连接的电极图案。而且，在本实施方式中，还以这点为特征设有从迂回电极36延伸的第I重叠电极部36a和从迂回电极37延伸的第2重叠电极部37a，这些重叠电极部36a、37a设置成夹着电介质42而互相重合。图10(b)是示出重叠电极部36a、37a夹着电介质42而重合的状态的图。依据所涉及的构成，通过使各个重叠电极部36a、37a夹着电介质42而重合，从而异极的电极彼此对置配置，由此，能够增大压电振动器I本身的电容量CO。此外，虽不特别地限定重叠电极部36a、37a的间隔，但通过使该间隔窄，能够进一歩增大电容量CO，而且，还与压电振动器I的小型化相关。另外，通过增大重叠电极部36a、37a的面积，也能够进ー步增大电容量CO。另外，如上所述，通过利用激光的微调而进行压电振动片4的频率调整，所以至少在压电振动片4的前端附近最好将迂回电极36、37及重叠电极部36a、37a不配置于压电振动片4的下方(为了不受激光的影响)。即，在从基底基板2的法线方向观看吋，最好将重叠电极部36a、37a设在与压电振动片4的前端部不重叠的位置。 〈第4实施方式〉參照图11 13，对本发明的第4实施方式进行说明。在本实施方式中，作为基底基板2，使用多个陶瓷片沿厚度方向层叠而成的陶瓷多层基板。此外，压电振动片4的构成与第I 第3实施方式所说明的构成相同，所以在此省略其说明，仅说明与第I 第3实施方式的不同点。(4-1 :关于陶瓷多层基板)压电振动器I具有将陶瓷片(也称为生片(green sheet)) 5、6沿厚度方向层叠而得到的陶瓷多层基板、压电振动片4、形成为框状的陶瓷片3以及金属制的盖基板2。此外，陶瓷片的块数不限于此，也可以是层叠更多的陶瓷片的构成。另外，在此，使用金属制的盖部件作为盖基板2，但也可以将玻璃制或陶瓷制的部件用作盖基板2。另外，在此，使用框状的陶瓷片3，但也可以使用密封环等。另外，在构成基底基板的最上方的陶瓷片5的内面侧，设有2个电极端子10、20，其接合设在压电振动器I的基部的引出电极(未图示)，还在形成底面的陶瓷片6的外表面设有外部电极12、22。将导电性粘接剂等用于压电振动器I和电极端子10、20的接合。而且，在电极端子10、20与外部电极12、22之间，形成用于将这些电连接的电极图案。压电振动器I能够通过将在此说明的各陶瓷片3、5、6以沿厚度方向层叠的状态整体烧结而得到。另外，由于陶瓷片3是框状的片，所以在将多个陶瓷片整体烧结的状态下，由陶瓷片3、5形成凹部，能够将压电振动片4容纳于该凹部。此外，为了确保压电振动片4的振动空间，也可以在陶瓷片5设置凹陷部(或切去(切り抜き)部)。
在形成有电极端子10、20的陶瓷片5与形成有外部电极12、22的陶瓷片6之间形成电极图案。此外，这些电极(电极端子10、20、外部电极12、22、电极图案)全都由金属化层和形成于金属化层上的镍、金等的金属层构成，该金属化层由钨等构成。(2 :关于电极图案的构成)參照图12、图13，对将电极端子10、20和外部电极12、22电连接的电极图案的构成进行说明。图12(a) (C)示出与ー个极性对应的电极端子10、电极图案11、外部电极12，图12(d) (f)示出与另ー个极性对应的电极端子20、电极图案21、外部电极22。进ー步附帯地说，图12(a)、(d)分别示出电极端子10、20，是位于最上方的陶瓷片5的俯视图，图12(b)、(e)分别是位于最下方(底面)的陶瓷片6的俯视图，而且，图12(c)、(f)形成有外部电极12、22，分别是位于最下方(底面)的陶瓷片6的仰视图(底面的情况)。另外，图13是从各侧面观看压电振动器I时的概略截面图。
在此，如图12(b)所示，在陶瓷片6的上表面(即，陶瓷片6与陶瓷片5之间)，形成有具有既定形状的电极图案U。此外，该电极图案11和图12(a)所示的电极端子10或图12(c)所示的外部电极12由导通孔(via)导通。而且，在电极图案11设有沿陶瓷片6的表面方向延伸的外部电极对置用的延伸部11a，该延伸部Ila在陶瓷多层基板的厚度方向上，与对应于另ー个极性的外部电极22 (图12(f))对置。同样地，如图12(e)所示，在陶瓷片6的上表面，形成有具有既定形状的电极图案21。此外，该电极图案21和图12(d)所示的电极端子20或图12(f)所示的外部电极22由导通孔导通。而且，在电极图案21，设有沿陶瓷片6的表面方向延伸的外部电极对置用的延伸部21a，该延伸部21a在陶瓷多层基板的厚度方向上与对应于另ー个极性的外部电极12 (图 12(c))对置。这样，在本实施方式中，在与各极性对应的电极图案11、21，分别设有外部电极对置用的延伸部lla、21a，这些延伸部lla、21a与不同极性的外部电极12、22在厚度方向上对置。因此，由于将互相异极的电极对置，所以能够使压电振动器I本身的电容量CO増大。此外，通过使延伸部lla、21a和外部电极12、22的间隔窄，还能够进ー步增大电容量CO。此外，如果观看图13，则电极图案11、21的延伸部lla、21a和外部电极12、22对置的状态更明显。即，如图13所示，与一个极性对应的电极图案11的延伸部Ila和与另ー个极性对应的外部电极22对置，另外，与另ー个极性对应的电极图案21的延伸部21a和与一个极性对应的外部电极12对置。由以上情况，依据本实施方式的压电振动器，能够提供这样的压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟表即使是使用陶瓷多层基板的构成，也能够达到小型化、低成本化，并且提高电容量CO。
权利要求
1.一种压电振动器，具备 基底基板; 盖基板，以与所述基底基板对置的状态接合至所述基底基板； 压电振动片，容纳于在所述基底基板与所述盖基板之间形成的凹部内，形成有激振电极； 外部电极，形成于所述基底基板的外表面；以及 电极图案，将所述压电振动片和所述外部电极电连接， 所述外部电极和所述电极图案与各自的电极性对应地设置，其特征在于 与一个极性对应的所述电极图案和 与另一个极性对应的所述电极图案， 在所述基底基板的内面侧以互相接近的状态对置。
2.一种压电振动器，具备 基底基板; 盖基板，以与所述基底基板对置的状态接合至所述基底基板； 压电振动片，容纳于在所述基底基板与所述盖基板之间形成的凹部内，形成有激振电极； 外部电极，形成于所述基底基板的外表面；以及 电极图案，将所述压电振动片和所述外部电极电连接， 所述外部电极和所述电极图案与各自的电极性对应地设置，其特征在于 与一个极性对应的所述电极图案和 与另一个极性对应的所述外部电极， 在所述基底基板的厚度方向上互相对置。
3.如权利要求I所述的压电振动器，其特征在于 以与所述一个极性对应的电极图案和与所述另一个极性对应的电极图案以互相接近的状态对置的方式， 沿着与所述一个极性对应的电极图案延伸的电容量调整用的电极图案从与所述另一个极性对应的电极图案延伸设置。
4.如权利要求I所述的压电振动器，其特征在于 从与所述一个极性对应的电极图案延伸的第I重叠电极部和从与所述另一个极性对应的电极图案延伸的第2重叠电极部以夹着电介质而互相接近的状态对置。
5.如权利要求2所述的压电振动器，其特征在于 在所述基底基板的内面侧， 与所述一个极性对应的电极图案形成为，延伸至与对应于所述另一个极性的外部电极对置的区域。
6.如权利要求2所述的压电振动器，其特征在于 所述基底基板是将多个陶瓷片沿厚度方向层叠而成的陶瓷多层基板， 以与对应于所述另一个极性的外部电极对置的方式，外部电极对置用的延伸部从与所述一个极性对应的电极图案形成于所述多个陶瓷片的至少I个片上。
7.如权利要求I至6的任一项所述的压电振动器，其特征在于所述盖基板是由玻璃材料构成的基板，且在所述压电振动片的前端形成有频率调整用的重锤金属膜， 在所述基底基板的内面侧，在所述压电振动片的前端附近，未形成所述电极图案。
8.一种振荡器，其特征在于 权利要求I至7的任一项所述的压电振动器作为振子电安装于集成电路。
9.一种电子设备,其特征在于 权利要求I至7的任一项所述的压电振动器电安装于计时部。
10.一种电波钟表，其特征在于 权利要求I至7的任一项所述的压电振动器与滤波器部电连接。
全文摘要
本发明的压电振动器(1)具备基底基板(2)、盖基板(3)、形成有激振电极(15)的压电振动片(4)以及外部电极(38、39)，其中，沿着迂回电极(37)延伸的电容量调整用的电极图案(36a)从迂回电极(36)延伸设置。从而提供能够达到小型化、低成本化并且提高电容量(C0)的压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟表。
文档编号H03H9/02GK102655399SQ20121005952
公开日2012年9月5日 申请日期2012年3月1日 优先权日2011年3月1日
发明者荒武洁 申请人:精工电子有限公司