压电振动片、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟表的制作方法

文档序号:7530460阅读:150来源:国知局
专利名称:压电振动片、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟表的制作方法
技术领域
本发明涉及压电振动片、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟表。
背景技术
例如,在便携电话、便携信息终端中,使用用作时刻源、控制信号等的定时源、参考信号源等的石英(水晶)等的压电振动器的情况很多。作为这种压电振动器,存在在形成有空腔的封装件内气密密封音叉型压电振动片的器件。封装件为以下构造:使在一对玻璃基板(也可以是陶瓷基板)之中的一个形成凹部的状态下使其互相叠合而将两者直接接合,由此使凹部作为空腔起作用。另外,压电振动片构成为:具备互相平行地配置的一对振动臂部、以及一体地固定这两个振动臂部的长度方向上的基端侧的基部;并且两振动臂部以基端侧为起点在接近、离开的方向上以既定谐振频率振动(摇动)。此外,近年来,以便携电话等为代表,内置有压电振动器的各种电子设备的小型化不断推进。因此,关于构成压电振动器的压电振动片,也谋求更进一步的小型化。因此,关于压电振动片,研究了例如使基部的长度缩短,并使全长进一步缩短的情况。然而,由于在装配压电振动片时经由基部进行装配,所以存在缩短基部的长度时装配性能会变差这一问题。因此,通常设计为在能够确保装配性能的范围内尽可能地缩短基部的长度。另外,在使压电振动片工作时,已知通过基部产生振动泄漏(振动能量的泄漏)的情况。由于该振动泄漏与Cl值(Crystal Impedance,晶体阻抗)的上升相关,所以需要尽可能地抑制振动泄漏。在该点上,由于通过使基部的长度尽可能地长能够使振动臂部的振动稳定,所以能够效率良 好地抑制振动泄漏。然而,如上所述,从小型化的观点来看,设计为在能够确保装配性能的范围内尽可能地缩短基部的长度,所以谋求能够不变更该长度地抑制振动泄漏。因此,例如,在专利文献I中,记载了以下结构:在基部之中,在其与振动臂部的连接部分和装配部分之间,形成有从基部的两侧分别向着宽度方向的中心切口的切口部(notch),将这些切口部的形成部分设为比基部的其他部分宽度窄的窄宽度部。依据该结构,能够将通过振动臂部激励的振动约束在振动臂部侧,抑制向基部侧的泄漏。专利文献1:日本特开2002 - 261558号公报。在此,在专利文献I的结构中,认为由于使切口部越深、即窄宽度部的宽度越狭窄,能够使振动臂部的振动向基部传播的路线越窄,所以容易将振动约束在振动臂部侧,能提高振动泄漏的抑制效果。然而,伴随着使窄宽度部狭窄,存在对于外部冲击等的刚性下降的问题。另一方面,使窄宽度部宽阔时,不能获得上述的充分的振动泄漏的抑制效果。另外,还考虑将切口部沿着振动臂部的长度方向形成得较大,但这会使压电振动片大型化。

发明内容
因此,本发明是鉴于上述问题而作出的,提供不仅不大型化并维持充分的刚性,而且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、电子设备及电波钟表。为了解决上述课题,本发明采用以下的方案。即,本发明是一种压电振动片,具备:互相平行地配置的一对振动臂部;以及一体地固定在所述一对振动臂部的长度方向上的基端侧的基部,其特征在于,所述基部具有:固定所述振动臂部的基端侧的连接部;用于装配所述基部的装配部;以及位于所述连接部和所述装配部之间,由于从与所述长度方向正交的宽度方向的两外侧向着内侧分别切口的一对切口部,因而所述宽度方向的长度比所述连接部及所述装配部的所述宽度方向的长度窄的窄宽度部,其中,在所述连接部,形成有向着所述窄宽度部侧、沿所述宽度方向的长度逐渐缩小的宽度缩小部。这样,由于通过在连接部形成向着窄宽度部其宽度方向逐渐缩小的宽度缩小部,能够使通过振动臂部激励的振动向装配部传播的路线狭窄,所以能够将振动约束在振动臂部侧,抑制向装配部侧的泄漏。由此,能够有效地抑制振动泄漏,抑制Cl值上升,能够抑制输出信号的质量下降。另外,其特征在于,作为宽度缩小部,在连接部中的窄宽度部侧的宽度方向的角部形成有直倒角(角面取>9)部。在此,优选在宽度缩小部为直倒角部的情况下,直倒角部中的对于长度方向的直倒角角度为60°。以这样的角度形成 倒角部时,在蚀刻压电板而形成压电振动片的外形时,难以产生起因于压电材料的结晶方位的蚀刻残余,能够精度良好地形成倒角部的锥(taper)形状。其结果是,能够抑制压电振动片的振动泄漏特性的偏差。另外,在将形成有直倒角部的部分的宽度方向尺寸设为NC,将切口部的宽度方向尺寸设为NW的情况下,NC彡0.5XNW的关系成立即可。通过满足该关系,能够进一步合适地获得振动泄漏抑制的效果。另外,在上述本发明所涉及的压电振动器中,其特征在于,上述本发明的压电振动片气密密封于封装件而成。在该情况下,由于具备上述本发明的压电振动片,所以不仅谋求小型化并且维持充分的刚性,而且能够提供能够有效地抑制振动泄漏的可靠性高的高质量的压电振动器。另外,本发明所涉及的振荡器的特征在于,上述本发明所涉及的压电振动器作为振子与集成电路电连接。另外,本发明所涉及的电子设备的特征在于,上述本发明所涉及的压电振动器与计时部电连接。另外,本发明所涉及的电波钟表的特征在于,上述本发明所涉及的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,所以不仅谋求小型化并且维持充分的刚性,而且能够提供可靠性高的高质量的振荡器、电子设备、电波钟表。依据本发明的压电振动片,不仅不大型化并维持充分的刚性,而且能够有效地抑制振动泄漏。另外,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,所以不仅不大型化并维持充分的刚性,而且能够提供能够有效地抑制振动泄漏的可靠性高的高质量的压电振动器。另外,依据本发明的振荡器、电子设备、电波钟表,不仅不大型化并维持充分的刚性,而且能够提供可靠性高的高质量的振荡器、电子设备、电波钟表。


图1是本发明的实施方式所涉及的压电振动片的 图2是示出形成于压电振动片的倒角部的 图3是示出使倒角尺寸变化时的压电振动片的振动数变化的 图4是示出压电振动片的其他结构的 图5是示出压电振动片的其他结构的 图6是示出压电振动片的其他结构的 图7是示出本发明的实施方式所涉及的压电振动器的 图8是图7所示的压电振动器的内部结构图,是卸下盖基板的状态的 图9是沿着图8的D — D线的截面图; 图10是图7所示的压电振动器的分解 图11是本发明的实施方式中的振荡器的概略结构 图12是本发明的实施方式中的便携信息设备的概略结构 图13是本发明的实施方式中的电波钟表的概略结构图。附图标记说明
I…压电振动片;10、11…振动臂部;12…基部;21...连接部;22...装配部;23…窄宽度部;24…切口部;25…倒角部(宽度缩小部、直倒角部);26…阶梯部(宽度缩小部);27…凹部(宽度缩小部);28…圆弧状部(宽度缩小部、圆倒角部);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…电波钟表;141…滤波部。
具体实施例方式以下,参照

本发明所涉及的实施方式。(压电振动片)
如图1所示,压电振动片I是由石英、钽酸锂、铌酸锂等压电材料形成的音叉型的振动片,具有配置为互相平行地延伸的一对振动臂部10、11,以及一体地固定一对振动臂部10、11的长度方向上的基端侧的板状的基部12。此外,在以下的说明中,将压电振动片I的延伸方向(振动臂部10、11的长度方向)设为X方向,将在压电振动片I的主面上与X方向正交的宽度方向(振动臂部10、11并排的方向)设为Y方向,将与X方向及Y方向正交的厚度方向设为Z方向而进行说明。在一对振动臂部10、11中,在其外表面上,形成有使一对振动臂部10、11振动的未图示的激振电极。另外,在基部12的外表面形成有未图示的装配电极,利用未图示的迂回电极将装配电极和激振电极电连接。
将既定电压施加至这些电极时,利用振动臂部10、11双方的激振电极彼此的相互作用,振动臂部10、11在互相接近或离开的方向(Y方向)上以既定谐振频率振动。在此,在本变形例的压电振动片I中,也能够在振动臂部10、11的两主面上形成在Z方向上凹进的槽部35、36。这些槽部35、36在俯视时形成为以X方向作为长度方向的长方形状,并从振动臂部10、11的基端侧形成至大致中间附近。由此,振动臂部10、11在与其轴线方向正交的面内的截面形状为大致H字状。依据该结构,通过形成槽部35、36,在槽部35、36的侧壁的两侧,在振动臂部10、11中成对的激振电极彼此对置,所以在其对置方向上能够使电场效率良好地作用。由此,即使使沿着振动臂部10、11的Y方向的宽度较窄,也能够提高电场效率,能提高质量并且谋求小型化。上述的基部12形成为以X方向作为长度方向的俯视长方形状。基部12位于沿着X方向的前端侧(振动臂部10、11侧),并具有:固定振动臂部10、11的基端侧的连接部21 ;相对连接部21位于沿着X方向的基端侧的装配部22 ;以及位于连接部21及装配部22之间,并且Y方向的长度比连接部21及装配部22窄的窄宽度部23。装配部22是用于将基部12装配于后述的封装件等的部分,在其外表面形成上述装配电极。在此,上述的窄宽度部23,在基部12之中沿着X方向的中间部分,形成于从Y方向两外侧向着Y方向内侧分别切口的一对切口部24之间,一体地连结连接部21和装配部22。此外,在制造这样构成的压电振动片I时,首先,通过光刻技术在未图示的晶圆的两面形成具有振动臂部10、11及基部12的压电振动片I的外形图案的保护膜。此时,在基部12中,以切口部24的形成区域开口的方式形成外形图案的保护膜。此外,此时,在晶圆上形成多个外形图 案的保护膜。接着,以外形图案的保护膜作为掩模,分别蚀刻加工晶圆的两面。由此,选择性地出去未用外形图案的保护膜掩模的区域,能够形成压电振动片I的外形形状。此外,在该状态下各压电振动片I为经由未图示的连结部与晶圆连结的状态。随后,利用公知的方法,在压电振动片I的外表面上构图电极膜,形成激振电极、引出电极及装配电极。而且,最后切断连结晶圆和压电振动片I的连结部,进行从晶圆切出多个压电振动片I而单片化的切断工序。由此,能够从I块晶圆,一次制造多个音叉型的压电振动片I。(倒角部)
如图1、图2所示,在连接部21的宽度方向(Y方向)两侧,在窄宽度部23侧的角部,形成倒角部(宽度缩小部)25。由于该倒角部25,因而连接部21从前端侧(振动臂部10、11侦D向着窄宽度部23其截面积(宽度尺寸)逐渐缩小。作为压电振动片I的外形形状的一部分通过上述的蚀刻而形成倒角部25。倒角部25能够以例如,对连接部21的两侧的侧面21a,21a的锥角Θ为Θ =45°、60°的方式形成。特别优选倒角部25的锥角Θ为Θ = 60°。如果将倒角部25的锥角Θ设定为Θ =60°,则在蚀刻压电板而形成压电振动片I的外形时,难以产生以压电材料的结晶方位为起因的蚀刻(QE)残余,能够精度良好地形成倒角部25的锥形状。由此,能够降低振动泄漏特性的偏差。这样,在本实施方式中,基部12之中,在连接部21中,通过在窄宽度部23侧的两侧角部形成倒角部25,设为连接部21的截面积向着窄宽度部23逐渐缩小的结构。依据该结构,由于能够使通过振动臂部10、11激励的振动向装配部22传播的路线狭窄,所以能够将振动约束在振动臂部10、11侧,能够抑制向装配部22侧的泄漏。由此,能够有效地抑制振动泄漏,能够抑制Cl值上升,并抑制输出信号的质量下降。另外,由于由窄宽度部23的截面积(Y - Z方向的截面积)决定压电振动片I的刚性(强度),所以即使在连接部21中的窄宽度部23侧的两侧角部形成倒角部25,也不对压电振动片I的刚性造成特别影响。即在现有技术中,为了降低振动泄漏采用的是使窄宽度部23的截面积狭窄的手法,而依据本实施方式的结构,能够不改变窄宽度部23的截面积地进一步降低振动泄漏,所以没有刚性下降的担忧。因此,不仅不使压电振动片I大型化并维持充分的刚性维持,而且能够有效地抑制振动泄漏。在此,按照上述那样在压电振动片I形成的倒角部25的倒角尺寸NC的大小,对振动泄漏特性的变化进行模拟,并示出其结果。当将从连接部21的侧面21a到切口部24的底面的切口尺寸NW设为80 μ m时,使Θ = 45°的倒角部25的倒角尺寸NC在(Γ75 μ m变化,作为振动泄漏特性求取压电振动片I的振动频率变化量Λ F。在此,将压电振动片I单体的振动频率设为fl,将压电振动片I安装在封装件上的状态下的振动频率设为f2时,振动频率变化量AF为
AF = (f2 — fl) /flo其结果是,如图3所示,确认了通过将倒角部25的倒角尺寸NC设为40 μ m以上,能够抑制振动泄漏量。认为这是因为通过将倒角尺寸NC设为40 μ m以上,能够使通过振动臂部10、11激励的振动向装配部22传播的路线充分地狭窄。因此,如图2所示,将倒角部25的锥角设为Θ = 45°时,优选相对于从连接部21的侧面21a到切口部24的切口尺寸NW,倒角部25的倒角尺寸NC以
NC ≥ 0.5XNW的方式形成。即,在将形成直倒角部的部分的所述宽度方向尺寸设为NC,将切口部的所述宽度方向尺寸设为NW的情况下,NC≥0.5XNW的关系成立。此外,在将锥角设为Θ =60°的情况下,也能获得同样的结果。另外,在此示出了NW设为80 μ m的情况下的结果,但在NW设为60 μ m、100 μ m、120 μ m的情况下,能够获得同样的结果。由此,如果倒角尺寸NC为NC≥0.5XNW,则能够获得显著的振动泄漏降低的效
果O(第I变形例)
如图4所示,在本变形例的压电振动片I中,在基部12之中,在装配部22 —体地形成一对侧臂37 (所谓的侧臂型)。具体而言,本变形例的装配部22具备,配置于中间夹着窄宽度部23而沿着X方向的连接部21的相反侧的装配部主体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。各侧臂37形成为从装配部主体38向着Y方向的两侧分别延伸,并且从其外侧端部向着沿着X方向的振动臂部10、11侧延伸的俯视L字状。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,并且其前端部在X方向上位于振动臂部10、11的中间部分。在该情况下,能够经由侧臂37的前端部安装于例如封装件等。而且,在连接部21的宽度方向(Y方向)两侧,在窄宽度部23侧的角部形成有与上述实施方式同样的倒角部25。依据该结构,由于倒角部25及窄宽度部23,能够使通过振动臂部10、11激励的振动向基部12传播的路线狭窄,因此能够将振动约束在振动臂部10、11侧,抑制向基部12侧的泄漏。由此,能够有效地抑制振动泄漏,能够抑制Cl值上升,并抑制输出信号的质量下降。因此,压电振动片I不仅不大型化并维持充分的刚性,而且能够有效地抑制振动泄漏。特别地,在本变形例的侧臂型压电振动片I中,在基部12中,能够确保振动臂部IOUl的连接部21、以及装配部(侧臂37的前端部)的距离较长。其结果是,不使压电振动片I的全长增大,抑制振动泄漏而抑制Cl值的上升,能抑制输出信号的质量下降。(第2变形例)
如图5所示,在本变形例的压电振动片I中,在宽度方向(Y方向)隔开间隔配置振动臂部10、11,在Y方向上通过延伸连结部39连结这些振动臂部10、11的基部彼此。而且,在振动臂部10、11之间,在振动臂部10、11相对连结部39延伸的方向的相同方向上延伸形成连接部21。在该连接部21,从连结部39侧,沿着X方向连续形成窄宽度部23、装配部22 (所谓的中央臂型)。在这样的连接部21的宽度方向(Y方向)两侧,在窄宽度部23侧的角部形成有与上述实施方式同样的倒角部25。依据该结构,由于倒角部25及窄宽度部23,能够使通过振动臂部10、11激励的振动向基部12传播的路线狭窄,因此能够将振动约束在振动臂部10、11侧,抑制向基部12侧的泄漏。由此,能够有效地抑制振动泄漏,能够抑制Cl值上升,并抑制输出信号的质量下降。因此,压电振动片I不仅不大型化并维持充分的刚性,而且能够有效地抑制振动泄漏。特别地,在本变形例的中央臂型压电振动片I中,能够确保振动臂部10、11与装配部22的距离较长。其结果是,不使压电振动片I的全长增大,抑制振动泄漏而抑制Cl值的上升,能抑制输出信号的质量下降。以下,示出能够代替上述实施方式及第1、第2变形例所具备的倒角部25而采用的宽度缩小部的多个变形例。(第3变形例)
如图6 (a)所示,本变形例的压电振动片1,基部12之中,在连接部21中,在窄宽度部23侧的两侧角部形成 阶梯部(宽度缩小部)26,由此连接部21的截面积为向着窄宽度部23阶段性地缩小的结构。在此,从压电振动片I的厚度方向观察,阶梯部26是底角为90°的V型的凹形状。依据该结构,由于阶梯部26及窄宽度部23,能够使通过振动臂部10、11激励的振动向装配部22传播的路线狭窄,因此能够将振动约束在振动臂部10、11侧,抑制向装配部22侧的泄漏。由此,能够有效地抑制振动泄漏,能够抑制Cl值上升,并抑制输出信号的质量下降。因此,压电振动片I不仅不大型化并维持充分的刚性,而且能够有效地抑制振动泄漏。(第4变形例)
如图6 (b)所示,本变形例的压电振动片1,基部12之中,在连接部21中,在窄宽度部23侧的两侧角部,形成凹部(宽度缩小部)27,由此连接部21的截面积为向着窄宽度部23逐渐缩小的结构。在此,从压电振动片I的厚度方向观察时,凹部27为大致圆弧状的凹形状。

依据该结构,由于凹部27及窄宽度部23,能够使通过振动臂部10、11激励的振动向装配部22传播的路线狭窄,因此能够将振动约束在振动臂部10、11侧,抑制向装配部22侧的泄漏。由此,能够有效地抑制振动泄漏,能够抑制Cl值上升,并抑制输出信号的质量下降。因此,压电振动片I不仅不大型化并维持充分的刚性,而且能够有效地抑制振动泄漏。(第5变形例)
如图6 (c)所示,本变形例的压电振动片1,基部12之中,在连接部21中,在窄宽度部23侧的两侧角部形成圆弧状部(宽度缩小部、圆倒角部)28,由此连接部21的截面积为向着窄宽度部23逐渐缩小的结构。在此,圆弧状部28为从压电振动片I的厚度方向观察大致圆弧状的凸形状。依据该结构,由于圆弧状部28及窄宽度部23,能够使通过振动臂部10、11激励的振动向装配部22传播的路线狭窄,因此能够将振动约束在振动臂部10、11侧,抑制向装配部22侧的泄漏。由此,能够有效地抑制振动泄漏,能够抑制Cl值上升,并抑制输出信号的质量下降。因此,压电振动片I不仅不大型化并维持充分的刚性,而且能够有效地抑制振动泄漏。(压电振动器)
接着,对使用本实施方式的压电振动片I的压电振动器50进行说明。在此,作为压电振动片1,采用图4所示的结构,对与上述的实施方式及变形例同样的结构赋予同一标号,并省略说明。另外,作为压电振动片1,当然也可以采用具有上述的实施方式、各变形例的结构的压电振动片。如图Γ图10所示,本实施方式的压电振动器50是具备经由例如阳极接合、未图示的接合膜等接合基底基板51和盖基板52的盒状的封装件53以及收纳于在封装件53的内部形成的空腔C内并装配于基底基板51上的压电振动片I的表面安装型的振动器。如图7、图8所示,基底基板51及盖基板52是由玻璃材料,例如钠钙玻璃构成的透明的绝缘基板,形成为大致板状。在盖基板52中,在接合基底基板51的接合面侧形成收纳压电振动片I的矩形状的凹部52a。当使基底基板51及盖基板52对置地叠合时,该凹部52a作为划定容纳压电振动片I的空腔C的凹部起作用。如图8所示,在基底基板51中,形成在Z方向上贯通基底基板51的一对贯通孔54、55。在收纳于空腔C内的位置形成该贯通孔54、55。更详细地说明,关于本实施方式的贯通孔54、55,在与所装配的压电振动片I的基部12侧(侧臂37的基端侧)对应的位置形成一个贯通孔54,在与振动臂部10、11的前端侧对应的位置形成另一个贯通孔55。而且,这一对贯通孔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例如是对于贯通孔54、55 —体地固定的导电性芯材,两端平坦,且以与基底基板51的厚度大致相同厚度的方式形成。由此,维持空腔C内的气密,并且在基底基板51的两面确保电导通性。此外,作为贯通电极56、57,不限于上述的结构,例如在未图示的金属销插入至贯通孔54、55后,通过在贯通孔54、55和金属销之间填充玻璃料并烧结而形成也无妨。而且,采用埋设于贯通孔54、55内的导电性粘接剂也无妨。如图9、图10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。在一对迂回电极58、59中,一个迂回电极58,在基底基板51的Y方向一端侧沿着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方向的另一端侧配置于基底基板51中的X方向中间部分。另外,另一个迂回电极59在基底基板51的Y方向另一端侧沿着X方向延伸。具体而言,迂回电极59的X方向一端侧配置于基底基板51中的X方向中间部分,另一方面,在X方向另一端侧覆盖贯通电极57。因此,各迂回电极58的X方向另一端侧以及迂回电极59的X方向一端侧配置于基底基板51中X方向的相同位置、具体而言与压电振动片I中的侧臂37的前端部俯视重叠的位置·。而且,在这一对迂回电极58、59的另一端侧分别形成由金等构成的凸点B。在形成于基部12的装配部22的装配电极接触这些凸点B的状态下进行装配。由此,压电振动片I为在从基底基板51浮起的状态下支撑,并且分别与迂回电极58、59电连接的状态。在本实施方式中,装配电极形成至侧臂37的前端部,该装配电极经由凸点B与迂回电极58、59连接。另外,在基底基板51的下表面中,如图7 图10所不,形成有对于一对贯通电极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,对于形成于基底基板51的外部电极60、61施加既定驱动电压。由此,电流能够流动至压电振动片I的激振电极,能够使一对振动臂部10、11在互相接近/离开的方向(Y方向)上以既定谐振频率振动。而且,利用该一对振动臂部10、11的振动,能够将压电振动器50用作时刻源、控制信号的定时源、参考信号源等。而且,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,所以在将这样的压电振动片I装配于空腔C内的情况下,不仅不大型化并维持充分的刚性,而且能够提供能够有效地抑制振动泄漏的可靠性高的高质量的压电振动器50。(振荡器)
接着,参照图11对本发明所涉及的振荡器的一个实施方式进行说明。
如图11所示,本实施方式的振荡器110构成为将压电振动器50与集成电路111电连接的振子。该振荡器110具备安装有电容器等电子元件部件112的基板113。在基板113安装有振荡器用的所述集成电路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。这些电子元件部件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,利用未图示的树脂模制各构成部件。在这样构成的振荡器110中,当将电压施加至压电振动器50时,压电振动器50内的压电振动片I振动。利用压电振动片I所具有的压电特性将该振动转换为电信号,作为电信号输入至集成电路111。通过集成电路111对输入的电信号进行各种处理,作为频率信号输出。由此,压电振动器50作为振子起作用。另外,通过按照要求选择性地将集成电路111的结构设定为例如RTC (实时时钟)模块等,除钟表用单功能振荡器等以外,还能够附加控制该设备、外部设备的动作日、时刻,或者提供时刻、日历等的功能。依据本实施方式的振荡器110具备上述的压电振动器50,所以不仅不进行大型化并维持充分的刚性,还能够提供可靠性高的高质量的振荡器110。(电子设备)
接着,参照图12对本发明所涉及的电子设备的一个实施方式进行说明。此外,作为电子设备,以具有前述的压电振动器50的便携信息设备120为例进行说明。首先本实施方式的便携信息设备120,例如以便携电话为代表,是对现有技术中的手表的发展、改良。外观类似于手表,在相当于字符盘的部分配备液晶显示器,能够在该画面上显示当前的时刻等。另外,在作为通信机利用的情况下,从手腕卸下,通过内置于表带的内侧部分的扬声器及麦克风,能进行与现有技术的便携电话同样的通信。然而,与现有的便携电话相比较,能显著小型化及轻重量化。

接着,对本实施方式的便携信息设备120的结构进行说明。如图12所示,该便携信息设备120具备压电振动器50以及用于供给电力的电源部121。电源部121由例如锂二次电池构成。在该电源部121中,并联连接于进行各种控制的控制部122、进行时刻等的计数的计时部123、进行与外部的通信的通信部124、显示各种信息的显示部125、以及检测各个功能部的电压的电压检测部126。而且,通过电源部121,向各功能部供给电力。控制部122控制各功能部进行声音数据的发送、接收、当前时刻的计测、显示等、系统整体的动作控制。另外,控制部122具备预先写入程序的ROM、读出写入该ROM的程序并执行的CPU、作为该CPU的工作区使用的RAM等。计时部123具备内置有振荡电路、寄存器电路、计数器电路、接口电路等的集成电路、以及压电振动器50。当向压电振动器50施加电压时,压电振动片振动,利用石英所具有的压电特性将该振动转换为电信号,作为电信号输入至振荡电路。将振荡电路的输出二值化,利用寄存器电路和计数器电路进行计数。而且,经由接口电路,与控制部122进行信号的收发,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同样的功能,具备:无线部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、来电音产生部133及呼叫控制存储器部134。无线部127将声音数据等各种数据经由天线135与基站进行收发的交换。声音处理部128对从无线部127或放大部130输入的声音信号编码及解码。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、麦克风等构成,对来电音、接听声音进行放大,或对声音进行集音。另外,来电音产生部133按照来自基站的呼叫生成来电音。切换部129仅在来电时,通过将与声音处理部128连接的放大部130切换至来电音产生部133,将在来电音产生部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/收信控制相关的程序。另外,电话号码输入部132具备例如O至9的号码键及其他的键,通过按压这些号码键等,输入通话对象的电话号码等。在通过电源部121对控制部122等各功能部施加的电压低于既定值的情况下,电压检测部126检测该电压下降并通知控制部122。此时的既定电压值预先设定为用于使通信部124稳定动作所需要的最低限度的电压的值,例如,3V左右。从电压检测部126接受电压下降的通知的控制部122禁止无线部127、声音处理部128、切换部129及来电音产生部133的动作。特别地,必须停止功耗较大的无线部127的动作。而且,在显示部125显示通信部124由于电池残余量不足而不能使用的提示。S卩,能够通过电压检测部126和控制部122,禁止通信部124的动作,并将该提示显示于显示部125。该显示可以是字符消息,但作为更直观的显示,也可以在显示部125的显示面的上部所显示的电话图标标记X (叉)标记。此外,通过具·备能够选择性地切断与通信部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,所以不仅能不大型化并维持充分的刚性,而且能够提供可靠性高的高质量的便携信息设备120。(电波钟表)
接着,参照图13对本发明所涉及的电波钟表的一个实施方式进行说明。如图13所示,本实施方式的电波钟表140具备与滤波部141电连接的压电振动器50,是具备接收包含钟表信息的标准的电波,自动修正为正确的时刻并显不的功能的钟表。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所(发送站),分别发送标准电波。40kHz或60kHz那样的长波兼有沿地表传播的性质和边反射边沿电离层和地表传播的性质,所以传播范围广,采用前述的两个发送所全部覆盖日本国内。以下,对电波钟表140的功能的结构进行详细说明。天线142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对40kHz或60kHz的载波施加AM调制。所接收的长波的标准电波通过放大器143放大,通过具有多个压电振动器50的滤波部141进行滤波、调谐。本实施方式中的压电振动器50分别具备具有与所述输送频率相同的40kHz及60kHz的谐振频率的石英振动器部148、149。而且,利用检波、整流电路144检波解调经滤波的既定频率的信号。接着,经由波形整形电路145取出定时码,采用CPU 146计数。在CPU 146中,读取当前的年、累计日、星期、时刻等信息。将读取的信息反映至RTC 147,显示正确的时刻信息。由于载波为40kHz或60kHz,所以石英振动器部148、149适合为前述的具有音叉型的构造的振动器。此外,前述的说明以日本国内的例子进行示出,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,在将在海外也能应对的电波钟表140装入便携设备的情况下,还需要与日本的情况下不同频率的压电振动器50。依据本实施方式的电波钟表140,由于具备上述的压电振动器50,所以不仅能不大型化并维持充分的刚性,而且能够提供可靠性高的高质量的电波钟表140。此外,本发明的技术范围不限于上述实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内,能增加各种变更。例如,在上述实施方式中,将本发明的压电振动片I用于表面安装型的压电振动器50,但不限于此,也可以将本发明的压电振动片I用于圆柱封装型的压电振动器。除此以外,只要不脱离本发明的主旨,也能取舍选择在上述实施方式中所举出的结构,或者能适当变更为其 他结构。
权利要求
1.一种压电振动片,具备: 一对振动臂部,互相平行地配置;以及 基部,一体地固定在所述一对振动臂部的长度方向上的基端侧, 其特征在于,所述基部具有: 连接部,固定所述振动臂部的基端侧; 装配部,用于装配所述基部;以及 窄宽度部,位于所述连接部和所述装配部之间,由于从与所述长度方向正交的宽度方向的两外侧向着内侧分别切口的一对切口部,因而所述宽度方向的长度比所述连接部及所述装配部的所述宽度方向的长度窄, 在所述连接部,形成有向着所述窄宽度部侧、沿所述宽度方向的长度逐渐缩小的宽度缩小部。
2.如权利要求1所述的压电振动片,其特征在于,作为所述宽度缩小部,在所述连接部中的所述窄宽度部侧的所述宽度方向的角部形成有直倒角部。
3.如权利要求2所述的压电振动片,其特征在于,在将形成有所述直倒角部的部分的所述宽度方向尺寸设为NC,将所述切口部的所述宽度方向尺寸设为NW的情况下,NC 彡 0.5XNW的关系成立。
4.如权利要求2或3所述的压电振动片,其特征在于,所述直倒角部中的对于所述长度方向的倒角角度为60°。
5.如权利要求1所述的压电振动片,其特征在于,作为所述宽度缩小部,形成阶梯部、凹部、圆倒角部的任一个。
6.一种压电振动器,其特征在于,将权利要求1至5的任一项所述的压电振动片气密密封于封装件。
7.一种振荡器,其特征在于,权利要求6所述的压电振动器作为振子与集成电路电连接。
8.一种电子设备,其特征在于,权利要求6所述的压电振动器与计时部电连接。
9.一种电波钟表,其特征在于,权利要求6所述的压电振动器与 滤波部电连接。
全文摘要
本发明涉及压电振动片、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟表。本发明的解决方案是在连接部(21)的宽度方向(Y方向)两侧,在窄宽度部(23)侧的角部形成倒角部(25)。由于该倒角部(25),因而连接部(21)从前端侧(振动臂部(10、11)侧)向着窄宽度部(23)其截面积(宽度尺寸)逐渐缩小。倒角部(25),例如,能够以对于连接部(21)的两侧的侧面(21a、21a)的角度θ为θ=60°的方式形成。从而不仅不大型化并维持充分的刚性,而且有效地抑制振动泄漏。
文档编号H03H9/15GK103248333SQ201310049938
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月8日 优先权日2012年2月13日
发明者有松大志 申请人:精工电子有限公司
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