专利名称:压电振动片、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟的制作方法
技术领域:
本发明涉及压电振动片、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟。
背景技术:
例如,在便携电话、便携信息終端上,往往采用利用水晶(石英)等作为时刻源、控制信号等的定时源、參考信号源等的压电振动器。作为这种压电振动器,有在形成了空腔的封装件(package)内气密密封音叉型压电振动片的压电振动器。封装件成为这样的结构在使ー对玻璃基板中的ー个玻璃基板形成凹部的状态下互相叠合,通过将两者直接接合,使凹部作为空腔起作用。此外,压电振动片具备互相平行地配置的一对振动臂部和将这两振动臂部的长度方向上的基端侧固定成一体的基部,构成为使两振动臂部以既定的谐振频率、以基端侧为起点在接近、分离的方向上振动(摆动)。可是,近年来,以便携电话等为代表,内置压电振动器的各种电子设备越来越向小型化发展。因此,对于构成压电振动器的压电振动片,也要求进ー步小型化。于是,对于压电振动片,研究了例如缩短基部的长度从而进ー步缩短全长。但是,在装配压电振动片之际,通过基部进行装配,因此存在缩短基部的长度时装配性能会劣化的问题。因而,基部的长度通常被设计成为在能确保装配性能的范围内尽量短。此外,已知在使压电振动片工作时,通过基部会发生振动泄漏(振动能量的泄漏)。由于该振动泄漏关系到Cl值(晶体阻抗=Crystal Impedance)的上升,所以有必要尽量抑制振动泄漏。在此,通过尽量加长基部的长度,能够使振动臂部的振动稳定,因此能有效率地抑制振动泄漏。但是,如上所述,由于从小型化的观点考虑基部的长度被设计成为在能确保装配性能的范围内尽量短,所以寻求在不变更该长度的情况下抑制振动泄漏的方案。于是,例如,在专利文献I中,记载了这样的结构在基部之中,在与振动臂部的连接部分和装配部分之间,形成从基部的两侧分别向宽度方向的中心切去的切ロ部(所谓的缺ロ),将这些切ロ部的形成部分做成比基部的其它部分宽度窄的幅窄部。依据该结构,将由振动臂部激发的振动关在振动臂部侧,能够抑制泄漏到基部侧。专利文献
专利文献1:日本特开2002 — 261558号公报。在此,专利文献I的结构中,切ロ部越深,即,幅窄部的宽度越窄,就越能缩小会传到基部的振动臂部的振动的路线,因此易于将振动关在振动臂部侧,认为提高了振动泄漏的抑制效果。但是,随着幅窄部变窄,出现对于外部撞击等的刚性下降的问题。另ー方面,当扩大幅窄部时,得不到上述的充分的振动泄漏的抑制效果。
发明内容
于是,本发明鉴于上述问题构思而成,提供在谋求小型化的同时维持充分的刚性进而能够有效地抑制振动泄漏的压电振动片、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟。本发明为了解决上述课题,采用以下方案。本发明涉及的压电振动片,具备互相平行地配置的ー对振动臂部、和将所述ー对振动臂部的长度方向的基端侧固定成一体的基部,其特征在于,所述基部具有连接部,位于沿着所述长度方向的前端侧,固定了所述振动臂部的基端侧;以及装配部,位于沿着所述长度方向的基端侧,用于装配该基部,在所述基部之中,在所述连接部与所述装配部之间,通过从与所述长度方向正交的宽度方向两侧向内侧分别切去的一对切ロ部,形成沿着所述宽度方向的长度小于所述连接部及所述装配部沿着所述宽度方向的长度的幅窄部,在所述幅窄部形成有肋部,该肋部朝着所述基部的宽度方向外侧而突出,并且临近所述切ロ部内。依据该结构,通过由切ロ部而形成的幅窄部,能够缩小传到基部的由振动臂部激励的振动的路线,因此将振动关在振动臂部侧而能够抑制泄漏到基部侧。由此,能够有效地抑制振动泄漏,并且抑制Cl值的上升,进而抑制输出信号的品质下降。特别是,由于在幅窄部形成有朝着宽度方向的外侧而突出的肋部,所以能够提高基部的刚性。因此,即便为了抑制振动泄漏而比以往加深切ロ部,即缩小幅窄部沿着宽度方向的长度的情况下,也能在基部維持充分的刚性,能够抑制基部的破损等。因而,能够在谋求小型化的同时维持充分的刚性,进而有效地抑制振动泄漏。此外,在上述本发明的压电振动片中,优选所述肋部形成在沿着与所述基部的所述长度方向及所述宽度方向正交的厚度方向的所述幅窄部的中间部分。在这种情况下,通过将肋部形成在幅窄部中厚度方向的中间部分,能够提高基部的刚性的平衡。此外,在上述本发明的压电振动片中,优选将沿着与所述基部的所述长度方向及所述宽度方向正交的厚度方向的所述肋部的厚度,设定在所述基部的厚度的1/2以下。在这种情况下,通过将肋部的厚度设定为基部的1/2以下,能够可靠地缩小传到基部的由振动臂部激励的振动的路线,因此能够有效地抑制振动泄漏。此外,在上述本发明的压电振动片中,优选将沿着与所述基部的所述长度方向及所述宽度方向正交的厚度方向的所述肋部的厚度,设定在所述基部的厚度的1/3以上。在这种情况下,通过将肋部的厚度设定在基部的1/3以上,能够充分地确保基部的刚性。此外,在上述本发明的压电振动器中,其特征在于上述本发明的压电振动片被气密密封在封装件而成。在这种情况下,由于具备上述本发明的压电振动片,能够提供能谋求小型化的同时维持充分的刚性、进而有效地抑制振动泄漏的可靠性高的高品质的压电振动器。此外,本发明的振荡器,其特征在干上述本发明的所述压电振动器,作为振子与集成电路电连接。此外,本发明的电子设备,其特征在于上述本发明的所述压电振动器与计时部电连接。此外,本发明的电波钟,其特征在于上述本发明的所述压电振动器与滤波部电连接。依据该结构,由于具备上述本发明的压电振动器,能够提供能谋求小型化的同时維持充分的刚性、进而可靠性高的高品质的振荡器、电子设备、电波钟。依据本发明的压电振动片,能够谋求小型化的同时维持充分的刚性,进而有效地抑制振动泄漏。 此外,依据本发明的压电振动器,由于具备上述本发明的压电振动片,能够提供能谋求小型化的同时维持充分的刚性、进而有效地抑制振动泄漏的可靠性高的高品质的压电振动器。此外,依据本发明的振荡器、电子设备、电波钟,能够提供能谋求小型化的同时维持充分的刚性、进而可靠性高的高品质的振荡器、电子设备、电波钟。
图1是本发明的实施方式的压电振动片的平面 图2是沿着图1的A — A线的剖视 图3是示出压电振动片的其它结构的平面 图4是示出压电振动片的其它结构的平面 图5是示出压电振动片的其它结构的平面 图6是示出压电振动片的其它结构的平面 图7是示出压电振动片的其它结构的图,是与图2相当的剖视 图8是第一变形例的压电振动片的平面 图9是第二变形例的压电振动片的平面 图10是第三变形例的压电振动片的平面 图11是第四变形例的压电振动片的平面 图12是示出本发明的实施方式的压电振动器的外观立体 图13是图12所示的压电振动器的内部结构图,是取下盖基板后的状态的平面 图14是沿着图13的D — D线的剖视 图15是图12所示的压电振动器的分解立体 图16是本发明的实施方式中的振荡器的概略结构 图17是本发明的实施方式中的便携信息设备的概略结构 图18是本发明的实施方式中的电波钟的概略结构图。
具体实施例方式以下,參照附图,对本发明的实施方式进行说明。(压电振动片)
如图1所示,压电振动片I是用水晶、钽酸锂、铌酸锂等的压电材料形成的音叉型振动片,具有以互相平行地延伸的方式配置的ー对振动臂部10、11 ;以及将ー对振动臂部10、11的长度方向上的基端侧固定一体的板状的基部12。此外,在以下说明中,以压电振动片I的延伸方向(振动臂部10、11的长度方向)为X方向,以压电振动片I的主面上与X方向正交的宽度方向(振动臂部10、11并列的方向)为Y方向,与X方向及Y方向正交的厚度方向为Z方向进行说明。—对振动臂部10、11在其外表面上形成有使ー对振动臂部10、11振动的未图不的激振电扱。此外,在基部12的外表面形成有未图示的装配电极,通过未图示的迂回电极,与激振电极电连接。当对这些电极施加既定的电压吋,由于振动臂部10、11双方的激振电极彼此的相互作用,振动臂部10、11以既定的谐振频率在互相接近或分离的方向(Y方向)上振动。如图1、图2所示,上述的基部12形成为以X方向为长度方向的俯视长方形状。具体而言,基部12具有位于沿着X方向的前端侧(振动臂部10、11侧)并固定了振动臂部10、11的基端侧的连接部21 ;位于相对连接部21沿着X方向的基端侧的装配部22 ;位于连接部21及装配部22间并且沿着Y方向的长度(宽度)小于连接部21及装配部22的幅窄部23。装配部22是用于将基部12 (压电振动片I)装配于后述的封装件等的部分,在其外表面形成有上述的装配电极。在此,在基部12中沿着X方向的中间部分,上述的幅窄部23形成在从Y方向两侧朝着Y方向内侧分别切去的一对切ロ部24间,将连接部21和装配部22连结成一体。此外,在幅窄部23之中Y方向两侧面连接设置有分别朝着Y方向外侧突出而临近切ロ部24内的肋部25。具体而言,肋部25是俯视为长方形状的薄板,如图1所示,在X方向上以架设在连接部21与装配部22之间的方式连接设置。S卩,肋部25中沿着X方向的前端侧连接设置在连接部21中的X方向基端面,沿着X方向的基端侧连接设置在装配部22中的X方向前端面。此外,肋部25中的Y方向的外侧端部,位于沿着切ロ部24的Y方向的中间部分。即,肋部25中的Y方向的外侧端部,位于比连接部21及装配部22靠Y方向的内側。而且,如图2所示,在Z方向上,肋部25连接设置在幅窄部23的中间部分。这时,优选设定肋部25的沿着Z 方向的厚度Tl,为基部12的沿着Z方向的厚度T2的1/3以上1/2以下(1/3 -T2 ^ Tl ^ 1/2 *T2)。通过设定肋部25的沿着Z方向的厚度Tl为基部12的沿着Z方向的厚度T2的1/3以上,能够确保基部12的充分的刚性,因此是优选的。另ー方面,通过设定肋部25的沿着Z方向的厚度Tl为基部12的沿着Z方向的厚度T2的1/2以下,能够有效地抑制后述的振动泄漏,因此是优选的。如此,上述的切ロ部24在基部12的Y方向两侧中,以从沿着X方向的相同位置分别对置的方式被切去。然后,上述各切ロ部24之中,Y方向外侧构成沿着Z方向贯通的第一切ロ部24a。此外,各切ロ部24之中,Y方向内侧与第一切ロ部24a连通,并且以保留基部12中沿着Z方向的一部分(肋部25)的状态,构成从Z方向的两侧向内侧切去的第二切ロ部24b。再者,本实施方式的第一切ロ部24a及第ニ切ロ部24b,被设定为俯视时沿着X方向的宽度及沿着Y方向的深度分别相等。然而,在制造所构成的压电振动片I时,首先,利用光刻技术在未图示的圆片(wafer)的两面,形成具有振动臂部10、11及基部12的压电振动片I的外形图案。这时,以使基部12中第一切ロ部24a的形成区域开ロ的方式形成外形图案。再者,这时,在圆片上形成多个外形图案。接着,以外形图案为掩模,对圆片的两面分别进行蚀刻加工。由此,选择性地除去没有被外形图案掩蔽的区域,能制作出压电振动片I的外形形状。此外,在该状态下各压电振动片I成为经由未图示的连结部而与圆片连结的状态。接着,对于上述的外形图案,将第二切ロ部24b的形成区域开ロ。在该状态下,以外形图案为掩模,对于圆片的两面分别实施蚀刻加工(半蚀刻)。这样,在基部12形成由Z方向贯通的第一切ロ部24a和以保留Z方向上的一部分的状态切去的第二切ロ部24b构成的切ロ部24。由此,在切ロ部24间形成幅窄部23,并且在切ロ部24内会残留从幅窄部23向Y方向的外侧突出的肋部25。然后,用公知的方法,在压电振动片I的外表面上构图电极膜,从而形成激振电极、引出电极、及装配电极。再者,最后进行将连结圆片和压电振动片I的连结部切断,从圆片切断出多个压电振动片I而单片化的切断エ序。由此,能够从I个圆片一次制造多个音叉型压电振动片
Io如此,本实施方式采用这样结构即,在基部12中连接部21与装配部22之间,在从基部12的Y方向两侧向内侧切去的一对切ロ部24间形成幅窄部23。依据该结构,通过由切ロ部24而形成的幅窄部23,能够缩小传到基部12的由振动臂部10、11激励的振动的路线,因此将振动关在振动臂部10、11侧,从而能够抑制泄漏到基部12侧。由此,能够有效地抑制振动泄漏,并且能够抑制Cl值的上升,且抑制输出信号品质的下降。特别是,在本实施方式中,在幅窄部23形成有向Y方向的外侧突出的肋部25,因此能够提高基部12的刚性。因此,为了抑制振动泄漏而比以往加深切ロ部24、即缩小幅窄部23的沿着Y方向的长度的情况下,也能使基部12維持充分的刚性,井能抑制基部12的破损等。因而,能够在谋求小型化的同时维持充分的刚性,进而能有效地抑制振动泄漏。这吋,优选将第一切ロ部24a的深度形成为能充分确保基部12的刚性的程度,并且将第二切ロ部24b的深度形 成为能充分抑制振动泄漏的程度。此外,在本实施方式中,在幅窄部23中的Z方向的中间部分形成有肋部25,因此能够提闻基部12的刚性的平衡,并且能够可果地抑制基部12的破损等。而且,通过将肋部25的沿着Z方向的厚度Tl设定为基部12的厚度T2的1/2以下,能够可靠地縮小会传到基部12的由振动臂部10、11激励的振动的路线,因此能够有效地抑制振动泄漏。另ー方面,通过将肋部25的沿着Z方向的厚度Tl设定为基部12的厚度T2的1/3以上,能够充分地确保基部12的刚性。再者,在上述实施方式中,就俯视时第一切ロ部24a和第二切ロ部24b以同等的形状形成的情况进行了说明,但并不限于此。例如,如图3所示,将第二切ロ部24b的沿着X方向的宽度形成得相对于第一切ロ部24a窄也可。S卩,将肋部25的沿着X方向的宽度形成得相对于切ロ部24窄也可。此外,如图4所示,以随着从Y方向的外侧向内侧沿着X方向的宽度逐渐变窄的方式形成第二切ロ部24b (肋部25)也可。而且,如图5所示,将第二切ロ部24b的沿着X方向的宽度形成得相对于第一切ロ部24a宽也可。S卩,将肋部25的沿着X方向的宽度形成得相对于切ロ部24宽也可。此外,如图6所示,能够适当地进行将第二切ロ部24b (肋部25)形成为俯视圆形等设计变更。
而且,在这些各结构中,也能发挥与上述实施方式同样的作用效果。此外,在上述实施方式中,就在幅窄部23之中沿着Z方向的中间部分形成肋部25的情况进行了说明,但并不限于此,也可在沿着Z方向的任意位置形成。例如,如图7所示,在幅窄部23之中沿着Z方向的一端侧形成肋部25也可。此外,在上述实施方式中,就在切ロ部24间沿着Y方向连续形成肋部25的情况进行了说明,但并不限于此,沿着Y方向间歇地形成肋部25也可。不管怎样,只要肋部25从幅窄部23向切ロ部24内突出,就能够适宜进行设计变更。此外,也可为从幅窄部23向切ロ部24内突出多个肋部25这样的结构。(第一变形例)
接着,对本实施方式的变形例进行说明。此外,在以下说明的各变形例中,对于与上述实施方式同样的结构,标注相同的标号,并省略说明。如图8所示,本变形例的压电振动片I在振动臂部10、11的前端部,形成有比基端部扩大了沿着Y方向的长度(宽度)的锤部31、32 (所谓的锤头型)。依据该结构,通过形成锤部31、32,能够进ー步加重振动臂部10、11的前端部,从而能够増大振动时的惯性カ矩。因此,能够使振动臂部10、11容易振动,相应地,能缩短振动臂部10、11的长度,易于谋求更进一歩的小型化。(第二变形例)
如图9所示,本变形例的压电振动片I的基部12之中,连接部21随着从沿着X方向的前端部侧向基端部侧多级扩大。具体而言,本变形例的连接部21具有沿着X方向的前端侧的第一基部33、和相对于第一基部33在基端部侧连接设置并且宽度比第一基部33大的第ニ基部34 (所谓的ニ级基部型)。此外,第一基部33与第二基部34之间的连接部分,成为宽度随着从沿着X方向的前端部侧向基端部侧逐渐扩大的倾斜面30。依据该结构,通过宽度收窄的第一基部33,能缩小会传到第二基部34侧的由振动臂部10、11激励的振动的路线,因此将振动关在振动臂部10、11侧,能够抑制泄漏到第二基部34侧。由此,能够有效地抑制振动泄漏,并且能抑制Cl值的上升,进而抑制输出信号品质的下降。(第三变形例)
如图10所示,在本变形例的压电振动片I的振动臂部10、11的两主面上分別形成有沿着Z方向凹陷的槽部35、36。这些槽部35、36在俯视时形成为以X方向为长度方向的长方形状,并且从振动臂部10、11的基端侧形成至大致中间附近。依据该结构,通过形成槽部35、36,使振动臂部10、11中成对的激振电极在槽部35,36的Y方向两侧彼此対置,因此能够使电场有效率地作用在该对置方向。由此,即便缩小振动臂部10、11的沿着Y方向的长度,能够提高电场效率,能够提高品质的同时谋求小型化。(第四变形例)
如图11所示,在本变形例的压电振动片I的基部12之中,在装配部22 —体地形成有一对侧臂37 (所谓的侧臂型)。具体而言,本变形例的装配部22具备中间夹着幅窄部23而在沿着X方向的连接部21的相反侧配置的装配部主体38 ;以及在装配部主体38的Y方向两侧沿着X方向延伸的一对侧臂37。
具体而言,各侧臂37从装配部主体38向Y方向的两侧分别延伸,并且从其外侧端部向沿着X方向的振动臂部10、11侧延伸的俯视呈L字状而形成。即,各侧臂37位于基部12及振动臂部10、11的基端部的Y方向两侧,并且其前端部位于X方向的振动臂部10、11的中间部分。这时,经由侧臂37的前端部能够安装到例如封装件等。依据该结构,在基部12中,能够确保与振动臂部10、11的连接部21和装配部(侧臂37的前端部)的距离较长。其结果,不用増大压电振动片I的全长而能够抑制振动泄漏,从而抑制Cl值的上升,进而抑制输出信号品质的下降。(压电振动器)
接着,借助本实施方式的压电振动片I对压电振动器50进行说明。在此,作为压电振动片I (參照图13),采用组合上述的实施方式及各变形例后的结构,对于与实施方式及各变形例同样的结构标注相同的标号,并省略说明。如图12 图15所示,本实施方式的压电振动器50是具备封装件53和压电振动片I的表面安装型振动器,该封装件53是例如通过阳极接合或隔着未图示的接合膜等接合了基底基板51和盖基板52的箱状封装件,该压电振动片I被收纳于形成在封装件53内部的空腔C内,并且装配于基底基板51上。如图12、图13所示,基底基板51及盖基板52是用玻璃材料例如碱石灰玻璃构成的透明的绝缘基板,大致呈板状而形成。在盖基板52的与基底基板51接合的接合面侧形成有收纳压电振动片I的矩形状的凹部52a。在基底基板51及盖基板52对置而叠合时,该凹部52a作为划分收纳压电振动片I的空腔C的凹部起作用。如图13所示,在基底基板51形成有沿Z方向贯通基底基板51的ー对贯通孔54、55。该贯通孔54、55形成在被收纳于空腔C内的位置。更详细地说,本实施方式的贯通孔54,55中,ー个贯通孔54形成在与所装配的压电振动片I的基部12侧(侧臂37的基端侧)对应的位置,而另ー贯通孔55形成在与振动臂部10、11的锤部31、32侧对应的位置。然后,在这ー对贯通孔54、55中形成有以填埋这些贯通孔54、55的方式形成的一对贯通电极56、57。这些贯通电极56、57是例如对贯通孔54、55 —体地固定的导电性芯材,以两端平坦且厚度成为与基底基板51的厚度大致相同的厚度的方式形成。由此,維持空腔C内的气密性的同时,确保基底基板51两面的电导通性。再者,作为贯通电极56、57,并不限定于上述的结构,例如在贯通孔54、55插入未图示的金属销后,在贯通孔54、55与金属销之间填充玻璃料并通过烧成来形成也可。而且,也可为埋入设置于贯通孔54、55内的导电性粘接剂。如图14、图15所示,在基底基板51的上表面侧(接合盖基板52的接合面侧),构图有一对迂回电极58、59。一对迂回电极58、59之中,一个迂回电极58在基底基板51的Y方向一端侧中沿着X方向延伸。具体而言,迂回电极58在X方向一端侧覆盖贯通电极56,另一方面,X方向另一端侧配置在基底基板51中的X方向中间部分。此外,另ー迂回电极59在基底基板51的Y方向另一端侧中沿着X方向延伸。具体而言,迂回电极59的X方向一端侧配置在基底基板51中的X方向中间部分,另ー方面,在X方向另一端侧覆盖贯通电极57。因而,各迂回电极58的X方向另一端侧和迂回电极59的X方向一端侧,配置在基底基板51中的X方向的相同的位置,具体而言压电振动片I中的与侧臂37的前端部俯视时重叠的位置。然后,在这ー对迂回电极58、59的另一端侧形成有分别由金等构成的凸点(bump)B。对这些凸点B,以使形成在基部12的装配部22的装配电极接触的状态进行装配。由此,压电振动片I以从基底基板51浮起的状态被支撑,并且处于与迂回电极58、59分别电连接的状态。在本实施方式中,装配电极形成到侧臂37的前端部,该装配电极经由凸点B与迂回电极58、59连接。此外,在基底基板51的下表面,如图12 图15所不,形成有与一对贯通电极56、57分别电连接的外部电极60、61。在使这样构成的压电振动器50工作的情况下,对形成在基底基板51的外部电极60,61施加既定的驱动电压。由此,能够使电流在压电振动片I的激振电极中流过,井能使ー对振动臂部10、11以既定的谐振频率在互相接近/分离的方向(Y方向)上振动。然后,利用该ー对振动臂部10、11的振动,能够作为时刻源、控制信号的定时源、參考信号源等而利用压电振动器50。然后,依据本实施方式的压电振动器50,由于具备上述的压电振动片1,在将这种压电振动片I装配于空腔C内的情况下,能够提供谋求小型化的同时,維持充分的刚性,进而能有效地抑制振动泄漏的可靠性高的高品质的压电振动器50。(振荡器)
接着,參照图16,对本发明的振荡器的ー实施方式进行说明。本实施方式的振荡器110如图16所示,将压电振动器50构成为电连接至集成电路111的振子。该振荡器110具备安装了电容器等的电子元器件112的基板113。在基板113安装有振荡器用的上述集成电路111,在该集成电路111的附近安装有压电振动器50的压电振动片。这些电子元器件112、集成电路111及压电振动器50通过未图示的布线图案分别电连接。此外,各构成部件通过未图示的树脂来模制(mould)。在这样构成的振荡器110中,对压电振动器50施加电压时,压电振动器50内的压电振动片I振动。通过压电振动片I所具有的压电特性,将该振动转换为电信号,以电信号方式输入至集成电路111。通过集成电路111对输入的电信号进行各种处理,以频率信号的方式输出。从而,压电振动器50作为振子起作用。此外,根据需求有选择地设定集成电路111的结构,例如RTC (实时时钟)模块等,除了钟表用单功能振荡器等之外,还能够附加控制该设备或外部设备的工作日期、时刻,或者提供时刻、日历等的功能。本实施方式的振荡器110,由于具备上述的压电振动器50,所以能够提供谋求小型化的同时,维持充分的刚性,进而可靠性高的高品质的振荡器110。(电子设备)
接着,參照图17,就本发明的电子设备的ー实施方式进行说明。此外作为电子设备,举例说明了具有上述压电振动器50的便携信息设备120。最初本实施方式的便携信息设备120例如以便携电话为代表,发展并改良现有技术中的手表。外观类似于手表,在相当于文字盘的部分配有液晶显示器,能够在该画面上显示当前的时刻等。此外,在作为通信机而利用的情况下,从手腕取下,通过内置于表带的内侧部分的扬声器和麦克风而能够进行与现有技术的便携电话相同的通信。然而,与现有的便携电话相比较,明显小型化且轻型化。下面,对本实施方式的便携信息设备120的结构进行说明。如图17所示,该便携信息设备120具备压电振动器50和供电用的电源部121。电源部121例如由锂二次电池构成。进行各种控制的控制部122、进行时刻等的计数的计时部123、与外部进行通信的通信部124、显示各种信息的显示部125、和检测各功能部的电压的电压检测部126,与该电源部121并联连接。而且,通过电源部121来对各功能部供电。控制部122控制各功能部,进行声音数据的发送及接收、当前时刻的測量、显示等的整个系统的动作控制。此外,控制部122具备预先写入程序的ROM、读取写入到该ROM的程序并执行的CPU、和作为该CPU的工作区使用的RAM等。计时部123具备内置了振荡电路、寄存器电路、计数器电路及接ロ电路等的集成电路和压电振动器50。对压电振动器50施加电压时压电振动片振动,通过水晶所具有的压电特性,该振动被转换为电信号,以电信号的方式输入到振荡电路。振荡电路的输出被ニ值化,通过寄存器电路和计数器电路来计数。然后,通过接ロ电路,与控制部122进行信号的发送与接收,在显示部125显示当前时刻、当前日期或者日历信息等。通信部124具有与现有的便携电话相同的功能,具备无线电部127、声音处理部128、切换部129、放大部130、声音输入输出部131、电话号码输入部132、来电音发生部133及呼叫控制存储器部134。通过天线135,无线电部127与基站进行收发声音数据等各种数据的交換。声音处理部128对从无线电部127或放大部130输入的声音信号进行编码及解码。放大部130将从声音处理部128或声音输入输出部131输入的信号放大到既定电平。声音输入输出部131由扬声器或麦克风等构成,扩大来电音、受话声音,或者将声音拢音。
此外,来电音发生部133响应来自基站的呼叫而生成来电音。切换部129仅在来电时,通过将连接在声音处理部128的放大部130切换到来电音发生部133,在来电音发生部133中生成的来电音经由放大部130输出至声音输入输出部131。此外,呼叫控制存储器部134存放与通信的呼叫及来电控制相关的程序。此外,电话号码输入部132具备例如0至9的号码键及其它键,通过按压这些号码键等,输入通话目的地的电话号码等。电压检测部126在通过电源部121对控制部122等的各功能部施加的电压小于既定值时,检测其电压降后通知控制部122。这时的既定电压值是作为使通信部124稳定动作所需的最低限的电压而预先设定的值,例如,3V左右。从电压检测部126收到电压降的通知的控制部122禁止无线电部127、声音处理部128、切换部129及来电音发生部133的动作。特别是,停止耗电较大的无线电部127的动作是必需的。而且,显示部125显示通信部124由于电池余量的不足而不能使用的提示。S卩,能够由电压检测部126和控制部122禁止通信部124的动作并在显示部125显示该提示。该显示可以是文字消息,但作为更直观的显示,也可以在显示于显示部125的显示面的上部的电话图标打“ X (叉)”标记。此外,通过具备能够有选择地截断与通信部124的功能相关的部分的电源的电源截断部136,能够更加可靠地停止通信部124的功能。
依据本实施方式的便携信息设备120,由于具备上述的压电振动器50,能够提供谋求小型化的同时,維持充分的刚性,进而可靠性高的高品质的便携信息设备120。(电波钟)
接着,參照图18,对本发明的电波钟的ー实施方式进行说明。如图18所示,本实施方式的电波钟140具备电连接到滤波部141的压电振动器50,是接收包含时钟信息的标准电波,并具有自动修正为正确的时刻并加以显示的功能的钟表。在日本国内,在福岛县(40kHz )和佐贺县(60kHz )有发送标准电波的发送站(发送局),分别发送标准电波。40kHz或60kHz这样的长波兼有沿地表传播的性质和在电离层和地表边反射边传播的性质,因此其传播范围宽,且由上述的两个发送站覆盖整个日本国内。以下,对电波钟140的功能性结构进行详细说明。天线142接收40kHz或60kHz长波的标准电波。长波的标准电波是将被称为定时码的时刻信息AM调制为40kHz或60kHz的载波。所接收的长波的标准电波由放大器143放大,由具有多个压电振动器50的滤波部141滤波并调谐。本实施方式中的压电振动器50分别具备与上述载波频率相同的40kHz及60kHz的谐振频率的水晶振动器部148、149。
而且,滤波后的既定频率的信号通过检波、整流电路144来检波并解调。接着,经由波形整形电路145而抽出定时码,由CPU146计数。在CPU146中,读取当前的年、累积日、星期、时刻等的信息。被读取的信息反映于RTC147,显示出正确的时刻信
o由于载波为40kHz或60kHz,所以水晶振动器部148、149优选具有上述的音叉型结构的振动器。此外,虽然上述的说明由日本国内的示例表示,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。所以,在将即使在海外也能够对应的电波钟140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50。依据本实施方式的电波钟140,由于具备上述的压电振动器50,能够提供谋求小型化的同时,维持充分的刚性,进而可靠性高的高品质的电波钟140。此外,本发明的技术范围并不限于上述实施方式,在不超出本发明的宗g的范围内可做各种变更。例如,在上述实施方式中,对表面安装型的压电振动器50采用了本发明的压电振动片1,但并不限于此,在柱式(cylinder)封装型的压电振动器采用了本发明的压电振动片I也可。除此之外,只要不超出本发明的宗_,可以对上述实施方式中列举的结构进行取舍选择或者适宜变更为其它结构。标号说明
ト 压电振动片;10、1ト 振动臂部;12 基部;2ト 连接部;22 装配部;23…幅窄部;24…切ロ部;25…肋部;53…封装件;110…振荡器;111…集成电路;120…便携信息设备(电子设备);123…计时部;140…电波钟;141…滤波部。
权利要求
1.一种压电振动片,具备互相平行地配置的一对振动臂部、和将所述一对振动臂部的长度方向的基端侧固定成一体的基部,其特征在于,所述基部具有连接部,位于沿着所述长度方向的前端侧,固定了所述振动臂部的基端侧;以及装配部,位于沿着所述长度方向的基端侧,用于装配该基部,在所述基部之中,在所述连接部与所述装配部之间,通过从与所述长度方向正交的宽度方向两侧向内侧分别切去的一对切口部,形成沿着所述宽度方向的长度小于所述连接部及所述装配部沿着所述宽度方向的长度的幅窄部,在所述幅窄部形成有肋部,该肋部朝着所述基部的宽度方向外侧而突出,并且临近所述切口部内。
2.根据权利要求1所述的压电振动片,其特征在于所述肋部形成在沿着与所述基部的所述长度方向及所述宽度方向正交的厚度方向的所述幅窄部的中间部分。
3.根据权利要求1或2所述的压电振动片,其特征在于将沿着与所述基部的所述长度方向及所述宽度方向正交的厚度方向的所述肋部的厚度,设定在所述基部的厚度的1/2以下。
4.根据权利要求1或2所述的压电振动片,其特征在于将沿着与所述基部的所述长度方向及所述宽度方向正交的厚度方向的所述肋部的厚度,设定在所述基部的厚度的1/3以上。
5.一种压电振动器,其特征在于权利要求1至4的任一项所述的压电振动片被气密密封在封装件而成。
6.一种振荡器,其特征在于权利要求5所述的压电振动器作为振子与集成电路电连接。
7.一种电子设备,其特征在于权利要求5所述的压电振动器与计时部电连接。
8.一种电波钟,其特征在于权利要求5所述的压电振动器与滤波部电连接。
全文摘要
本发明包括一对振动臂部(10、11)、和将一对振动臂部(10、11)的基端侧固定成一体的基部(12),其特征在于,基部(12)具有固定了振动臂部(10、11)的基端侧的连接部(21);以及用于装配基部(12)的装配部(22),在基部(12)之中,在连接部(21)与装配部(22)之间,通过从与基部(12)的X方向正交的Y方向两侧向内侧分别切去的一对切口部(24),形成沿着基部(12)的Y方向的长度小于连接部(21)及装配部(22)的幅窄部(23),在幅窄部(23)形成有朝着基部(12)的Y方向外侧而突出并临近切口部(24)内的肋部(25)。从而谋求小型化的同时,维持充分的刚性,进而有效地抑制振动泄漏。
文档编号H03H9/19GK103036523SQ20121036740
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年9月30日
发明者有松大志 申请人:精工电子有限公司