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壓電振動片、壓電振動器、振蕩器、電子設備及電波鐘的制作方法

文檔序號:7520120閱讀:252來源:國知局
專利名稱:壓電振動片、壓電振動器、振蕩器、電子設備及電波鐘的制作方法
技術領域
本發明涉及壓電振動片、壓電振動器、振蕩器、電子設備及電波鐘。
背景技術
例如,在便攜電話、便攜信息終端上,往往采用利用水晶(石英)等作為時刻源、控制信號等的定時源、參考信號源等的壓電振動器。作為這種壓電振動器,有在形成了空腔的封裝件(package)內氣密密封音叉型壓電振動片的壓電振動器。封裝件成為這樣的結構在使ー對玻璃基板中的ー個玻璃基板形成凹部的狀態下互相疊合,通過將兩者直接接合,使凹部作為空腔起作用。此外,壓電振動片具備互相平行地配置的一對振動臂部和將這兩振動臂部的長度方向上的基端側固定成一體的基部,構成為使兩振動臂部以既定的諧振頻率、以基端側為起點在接近、分離的方向上振動(擺動)。可是,近年來,以便攜電話等為代表,內置壓電振動器的各種電子設備越來越向小型化發展。因此,對于構成壓電振動器的壓電振動片,也要求進ー步小型化。于是,對于壓電振動片,研究了例如縮短基部的長度從而進ー步縮短全長。但是,在裝配壓電振動片之際,通過基部進行裝配,因此存在縮短基部的長度時裝配性能會劣化的問題。因而,基部的長度通常被設計成為在能確保裝配性能的范圍內盡量短。此外,已知在使壓電振動片工作時,通過基部會發生振動泄漏(振動能量的泄漏)。由于該振動泄漏關系到Cl值(晶體阻抗=Crystal Impedance)的上升,所以有必要盡量抑制振動泄漏。在此,通過盡量加長基部的長度,能夠使振動臂部的振動穩定,因此能有效率地抑制振動泄漏。但是,如上所述,由于從小型化的觀點考慮基部的長度被設計成為在能確保裝配性能的范圍內盡量短,所以尋求在不變更該長度的情況下抑制振動泄漏的方案。于是,例如,在專利文獻I中,記載了這樣的結構在基部之中,在與振動臂部的連接部分和裝配部分之間,形成從基部的兩側分別向寬度方向的中心切去的切ロ部(所謂的缺ロ),將這些切ロ部的形成部分做成比基部的其它部分寬度窄的幅窄部。依據該結構,將由振動臂部激發的振動關在振動臂部側,能夠抑制泄漏到基部側。專利文獻
專利文獻1:日本特開2002 — 261558號公報。在此,專利文獻I的結構中,切ロ部越深,即,幅窄部的寬度越窄,就越能縮小會傳到基部的振動臂部的振動的路線,因此易于將振動關在振動臂部側,認為提高了振動泄漏的抑制效果。但是,隨著幅窄部變窄,出現對于外部撞擊等的剛性下降的問題。另ー方面,當擴大幅窄部時,得不到上述的充分的振動泄漏的抑制效果。

發明內容
于是,本發明鑒于上述問題構思而成,提供在謀求小型化的同時維持充分的剛性進而能夠有效地抑制振動泄漏的壓電振動片、壓電振動器、振蕩器、電子設備及電波鐘。本發明為了解決上述課題,采用以下方案。本發明涉及的壓電振動片,具備互相平行地配置的ー對振動臂部、和將所述ー對振動臂部的長度方向的基端側固定成一體的基部,其特征在于,所述基部具有連接部,位于沿著所述長度方向的前端側,固定了所述振動臂部的基端側;以及裝配部,位于沿著所述長度方向的基端側,用于裝配該基部,在所述基部之中,在所述連接部與所述裝配部之間,通過從與所述長度方向正交的寬度方向兩側向內側分別切去的一對切ロ部,形成沿著所述寬度方向的長度小于所述連接部及所述裝配部沿著所述寬度方向的長度的幅窄部,在所述幅窄部形成有肋部,該肋部朝著所述基部的寬度方向外側而突出,并且臨近所述切ロ部內。依據該結構,通過由切ロ部而形成的幅窄部,能夠縮小傳到基部的由振動臂部激勵的振動的路線,因此將振動關在振動臂部側而能夠抑制泄漏到基部側。由此,能夠有效地抑制振動泄漏,并且抑制Cl值的上升,進而抑制輸出信號的品質下降。特別是,由于在幅窄部形成有朝著寬度方向的外側而突出的肋部,所以能夠提高基部的剛性。因此,即便為了抑制振動泄漏而比以往加深切ロ部,即縮小幅窄部沿著寬度方向的長度的情況下,也能在基部維持充分的剛性,能夠抑制基部的破損等。因而,能夠在謀求小型化的同時維持充分的剛性,進而有效地抑制振動泄漏。此外,在上述本發明的壓電振動片中,優選所述肋部形成在沿著與所述基部的所述長度方向及所述寬度方向正交的厚度方向的所述幅窄部的中間部分。在這種情況下,通過將肋部形成在幅窄部中厚度方向的中間部分,能夠提高基部的剛性的平衡。此外,在上述本發明的壓電振動片中,優選將沿著與所述基部的所述長度方向及所述寬度方向正交的厚度方向的所述肋部的厚度,設定在所述基部的厚度的1/2以下。在這種情況下,通過將肋部的厚度設定為基部的1/2以下,能夠可靠地縮小傳到基部的由振動臂部激勵的振動的路線,因此能夠有效地抑制振動泄漏。此外,在上述本發明的壓電振動片中,優選將沿著與所述基部的所述長度方向及所述寬度方向正交的厚度方向的所述肋部的厚度,設定在所述基部的厚度的1/3以上。在這種情況下,通過將肋部的厚度設定在基部的1/3以上,能夠充分地確保基部的剛性。此外,在上述本發明的壓電振動器中,其特征在于上述本發明的壓電振動片被氣密密封在封裝件而成。在這種情況下,由于具備上述本發明的壓電振動片,能夠提供能謀求小型化的同時維持充分的剛性、進而有效地抑制振動泄漏的可靠性高的高品質的壓電振動器。此外,本發明的振蕩器,其特征在干上述本發明的所述壓電振動器,作為振子與集成電路電連接。此外,本發明的電子設備,其特征在于上述本發明的所述壓電振動器與計時部電連接。此外,本發明的電波鐘,其特征在于上述本發明的所述壓電振動器與濾波部電連接。依據該結構,由于具備上述本發明的壓電振動器,能夠提供能謀求小型化的同時維持充分的剛性、進而可靠性高的高品質的振蕩器、電子設備、電波鐘。依據本發明的壓電振動片,能夠謀求小型化的同時維持充分的剛性,進而有效地抑制振動泄漏。 此外,依據本發明的壓電振動器,由于具備上述本發明的壓電振動片,能夠提供能謀求小型化的同時維持充分的剛性、進而有效地抑制振動泄漏的可靠性高的高品質的壓電振動器。此外,依據本發明的振蕩器、電子設備、電波鐘,能夠提供能謀求小型化的同時維持充分的剛性、進而可靠性高的高品質的振蕩器、電子設備、電波鐘。


圖1是本發明的實施方式的壓電振動片的平面 圖2是沿著圖1的A — A線的剖視 圖3是示出壓電振動片的其它結構的平面 圖4是示出壓電振動片的其它結構的平面 圖5是示出壓電振動片的其它結構的平面 圖6是示出壓電振動片的其它結構的平面 圖7是示出壓電振動片的其它結構的圖,是與圖2相當的剖視 圖8是第一變形例的壓電振動片的平面 圖9是第二變形例的壓電振動片的平面 圖10是第三變形例的壓電振動片的平面 圖11是第四變形例的壓電振動片的平面 圖12是示出本發明的實施方式的壓電振動器的外觀立體 圖13是圖12所示的壓電振動器的內部結構圖,是取下蓋基板后的狀態的平面 圖14是沿著圖13的D — D線的剖視 圖15是圖12所示的壓電振動器的分解立體 圖16是本發明的實施方式中的振蕩器的概略結構 圖17是本發明的實施方式中的便攜信息設備的概略結構 圖18是本發明的實施方式中的電波鐘的概略結構圖。
具體實施例方式以下,參照附圖,對本發明的實施方式進行說明。(壓電振動片)
如圖1所示,壓電振動片I是用水晶、鉭酸鋰、鈮酸鋰等的壓電材料形成的音叉型振動片,具有以互相平行地延伸的方式配置的ー對振動臂部10、11 ;以及將ー對振動臂部10、11的長度方向上的基端側固定一體的板狀的基部12。此外,在以下說明中,以壓電振動片I的延伸方向(振動臂部10、11的長度方向)為X方向,以壓電振動片I的主面上與X方向正交的寬度方向(振動臂部10、11并列的方向)為Y方向,與X方向及Y方向正交的厚度方向為Z方向進行說明。—對振動臂部10、11在其外表面上形成有使ー對振動臂部10、11振動的未圖不的激振電扱。此外,在基部12的外表面形成有未圖示的裝配電極,通過未圖示的迂回電極,與激振電極電連接。當對這些電極施加既定的電壓吋,由于振動臂部10、11雙方的激振電極彼此的相互作用,振動臂部10、11以既定的諧振頻率在互相接近或分離的方向(Y方向)上振動。如圖1、圖2所示,上述的基部12形成為以X方向為長度方向的俯視長方形狀。具體而言,基部12具有位于沿著X方向的前端側(振動臂部10、11側)并固定了振動臂部10、11的基端側的連接部21 ;位于相對連接部21沿著X方向的基端側的裝配部22 ;位于連接部21及裝配部22間并且沿著Y方向的長度(寬度)小于連接部21及裝配部22的幅窄部23。裝配部22是用于將基部12 (壓電振動片I)裝配于后述的封裝件等的部分,在其外表面形成有上述的裝配電極。在此,在基部12中沿著X方向的中間部分,上述的幅窄部23形成在從Y方向兩側朝著Y方向內側分別切去的一對切ロ部24間,將連接部21和裝配部22連結成一體。此外,在幅窄部23之中Y方向兩側面連接設置有分別朝著Y方向外側突出而臨近切ロ部24內的肋部25。具體而言,肋部25是俯視為長方形狀的薄板,如圖1所示,在X方向上以架設在連接部21與裝配部22之間的方式連接設置。S卩,肋部25中沿著X方向的前端側連接設置在連接部21中的X方向基端面,沿著X方向的基端側連接設置在裝配部22中的X方向前端面。此外,肋部25中的Y方向的外側端部,位于沿著切ロ部24的Y方向的中間部分。即,肋部25中的Y方向的外側端部,位于比連接部21及裝配部22靠Y方向的內側。而且,如圖2所示,在Z方向上,肋部25連接設置在幅窄部23的中間部分。這時,優選設定肋部25的沿著Z 方向的厚度Tl,為基部12的沿著Z方向的厚度T2的1/3以上1/2以下(1/3 -T2 ^ Tl ^ 1/2 *T2)。通過設定肋部25的沿著Z方向的厚度Tl為基部12的沿著Z方向的厚度T2的1/3以上,能夠確保基部12的充分的剛性,因此是優選的。另ー方面,通過設定肋部25的沿著Z方向的厚度Tl為基部12的沿著Z方向的厚度T2的1/2以下,能夠有效地抑制后述的振動泄漏,因此是優選的。如此,上述的切ロ部24在基部12的Y方向兩側中,以從沿著X方向的相同位置分別對置的方式被切去。然后,上述各切ロ部24之中,Y方向外側構成沿著Z方向貫通的第一切ロ部24a。此外,各切ロ部24之中,Y方向內側與第一切ロ部24a連通,并且以保留基部12中沿著Z方向的一部分(肋部25)的狀態,構成從Z方向的兩側向內側切去的第二切ロ部24b。再者,本實施方式的第一切ロ部24a及第ニ切ロ部24b,被設定為俯視時沿著X方向的寬度及沿著Y方向的深度分別相等。然而,在制造所構成的壓電振動片I時,首先,利用光刻技術在未圖示的圓片(wafer)的兩面,形成具有振動臂部10、11及基部12的壓電振動片I的外形圖案。這時,以使基部12中第一切ロ部24a的形成區域開ロ的方式形成外形圖案。再者,這時,在圓片上形成多個外形圖案。接著,以外形圖案為掩模,對圓片的兩面分別進行蝕刻加工。由此,選擇性地除去沒有被外形圖案掩蔽的區域,能制作出壓電振動片I的外形形狀。此外,在該狀態下各壓電振動片I成為經由未圖示的連結部而與圓片連結的狀態。接著,對于上述的外形圖案,將第二切ロ部24b的形成區域開ロ。在該狀態下,以外形圖案為掩模,對于圓片的兩面分別實施蝕刻加工(半蝕刻)。這樣,在基部12形成由Z方向貫通的第一切ロ部24a和以保留Z方向上的一部分的狀態切去的第二切ロ部24b構成的切ロ部24。由此,在切ロ部24間形成幅窄部23,并且在切ロ部24內會殘留從幅窄部23向Y方向的外側突出的肋部25。然后,用公知的方法,在壓電振動片I的外表面上構圖電極膜,從而形成激振電極、引出電極、及裝配電極。再者,最后進行將連結圓片和壓電振動片I的連結部切斷,從圓片切斷出多個壓電振動片I而單片化的切斷エ序。由此,能夠從I個圓片一次制造多個音叉型壓電振動片
Io如此,本實施方式采用這樣結構即,在基部12中連接部21與裝配部22之間,在從基部12的Y方向兩側向內側切去的一對切ロ部24間形成幅窄部23。依據該結構,通過由切ロ部24而形成的幅窄部23,能夠縮小傳到基部12的由振動臂部10、11激勵的振動的路線,因此將振動關在振動臂部10、11側,從而能夠抑制泄漏到基部12側。由此,能夠有效地抑制振動泄漏,并且能夠抑制Cl值的上升,且抑制輸出信號品質的下降。特別是,在本實施方式中,在幅窄部23形成有向Y方向的外側突出的肋部25,因此能夠提高基部12的剛性。因此,為了抑制振動泄漏而比以往加深切ロ部24、即縮小幅窄部23的沿著Y方向的長度的情況下,也能使基部12維持充分的剛性,井能抑制基部12的破損等。因而,能夠在謀求小型化的同時維持充分的剛性,進而能有效地抑制振動泄漏。這吋,優選將第一切ロ部24a的深度形成為能充分確保基部12的剛性的程度,并且將第二切ロ部24b的深度形 成為能充分抑制振動泄漏的程度。此外,在本實施方式中,在幅窄部23中的Z方向的中間部分形成有肋部25,因此能夠提聞基部12的剛性的平衡,并且能夠可果地抑制基部12的破損等。而且,通過將肋部25的沿著Z方向的厚度Tl設定為基部12的厚度T2的1/2以下,能夠可靠地縮小會傳到基部12的由振動臂部10、11激勵的振動的路線,因此能夠有效地抑制振動泄漏。另ー方面,通過將肋部25的沿著Z方向的厚度Tl設定為基部12的厚度T2的1/3以上,能夠充分地確保基部12的剛性。再者,在上述實施方式中,就俯視時第一切ロ部24a和第二切ロ部24b以同等的形狀形成的情況進行了說明,但并不限于此。例如,如圖3所示,將第二切ロ部24b的沿著X方向的寬度形成得相對于第一切ロ部24a窄也可。S卩,將肋部25的沿著X方向的寬度形成得相對于切ロ部24窄也可。此外,如圖4所示,以隨著從Y方向的外側向內側沿著X方向的寬度逐漸變窄的方式形成第二切ロ部24b (肋部25)也可。而且,如圖5所示,將第二切ロ部24b的沿著X方向的寬度形成得相對于第一切ロ部24a寬也可。S卩,將肋部25的沿著X方向的寬度形成得相對于切ロ部24寬也可。此外,如圖6所示,能夠適當地進行將第二切ロ部24b (肋部25)形成為俯視圓形等設計變更。
而且,在這些各結構中,也能發揮與上述實施方式同樣的作用效果。此外,在上述實施方式中,就在幅窄部23之中沿著Z方向的中間部分形成肋部25的情況進行了說明,但并不限于此,也可在沿著Z方向的任意位置形成。例如,如圖7所示,在幅窄部23之中沿著Z方向的一端側形成肋部25也可。此外,在上述實施方式中,就在切ロ部24間沿著Y方向連續形成肋部25的情況進行了說明,但并不限于此,沿著Y方向間歇地形成肋部25也可。不管怎樣,只要肋部25從幅窄部23向切ロ部24內突出,就能夠適宜進行設計變更。此外,也可為從幅窄部23向切ロ部24內突出多個肋部25這樣的結構。(第一變形例)
接著,對本實施方式的變形例進行說明。此外,在以下說明的各變形例中,對于與上述實施方式同樣的結構,標注相同的標號,并省略說明。如圖8所示,本變形例的壓電振動片I在振動臂部10、11的前端部,形成有比基端部擴大了沿著Y方向的長度(寬度)的錘部31、32 (所謂的錘頭型)。依據該結構,通過形成錘部31、32,能夠進ー步加重振動臂部10、11的前端部,從而能夠増大振動時的慣性カ矩。因此,能夠使振動臂部10、11容易振動,相應地,能縮短振動臂部10、11的長度,易于謀求更進一歩的小型化。(第二變形例)
如圖9所示,本變形例的壓電振動片I的基部12之中,連接部21隨著從沿著X方向的前端部側向基端部側多級擴大。具體而言,本變形例的連接部21具有沿著X方向的前端側的第一基部33、和相對于第一基部33在基端部側連接設置并且寬度比第一基部33大的第ニ基部34 (所謂的ニ級基部型)。此外,第一基部33與第二基部34之間的連接部分,成為寬度隨著從沿著X方向的前端部側向基端部側逐漸擴大的傾斜面30。依據該結構,通過寬度收窄的第一基部33,能縮小會傳到第二基部34側的由振動臂部10、11激勵的振動的路線,因此將振動關在振動臂部10、11側,能夠抑制泄漏到第二基部34側。由此,能夠有效地抑制振動泄漏,并且能抑制Cl值的上升,進而抑制輸出信號品質的下降。(第三變形例)
如圖10所示,在本變形例的壓電振動片I的振動臂部10、11的兩主面上分別形成有沿著Z方向凹陷的槽部35、36。這些槽部35、36在俯視時形成為以X方向為長度方向的長方形狀,并且從振動臂部10、11的基端側形成至大致中間附近。依據該結構,通過形成槽部35、36,使振動臂部10、11中成對的激振電極在槽部35,36的Y方向兩側彼此対置,因此能夠使電場有效率地作用在該對置方向。由此,即便縮小振動臂部10、11的沿著Y方向的長度,能夠提高電場效率,能夠提高品質的同時謀求小型化。(第四變形例)
如圖11所示,在本變形例的壓電振動片I的基部12之中,在裝配部22 —體地形成有一對側臂37 (所謂的側臂型)。具體而言,本變形例的裝配部22具備中間夾著幅窄部23而在沿著X方向的連接部21的相反側配置的裝配部主體38 ;以及在裝配部主體38的Y方向兩側沿著X方向延伸的一對側臂37。
具體而言,各側臂37從裝配部主體38向Y方向的兩側分別延伸,并且從其外側端部向沿著X方向的振動臂部10、11側延伸的俯視呈L字狀而形成。即,各側臂37位于基部12及振動臂部10、11的基端部的Y方向兩側,并且其前端部位于X方向的振動臂部10、11的中間部分。這時,經由側臂37的前端部能夠安裝到例如封裝件等。依據該結構,在基部12中,能夠確保與振動臂部10、11的連接部21和裝配部(側臂37的前端部)的距離較長。其結果,不用増大壓電振動片I的全長而能夠抑制振動泄漏,從而抑制Cl值的上升,進而抑制輸出信號品質的下降。(壓電振動器)
接著,借助本實施方式的壓電振動片I對壓電振動器50進行說明。在此,作為壓電振動片I (參照圖13),采用組合上述的實施方式及各變形例后的結構,對于與實施方式及各變形例同樣的結構標注相同的標號,并省略說明。如圖12 圖15所示,本實施方式的壓電振動器50是具備封裝件53和壓電振動片I的表面安裝型振動器,該封裝件53是例如通過陽極接合或隔著未圖示的接合膜等接合了基底基板51和蓋基板52的箱狀封裝件,該壓電振動片I被收納于形成在封裝件53內部的空腔C內,并且裝配于基底基板51上。如圖12、圖13所示,基底基板51及蓋基板52是用玻璃材料例如堿石灰玻璃構成的透明的絕緣基板,大致呈板狀而形成。在蓋基板52的與基底基板51接合的接合面側形成有收納壓電振動片I的矩形狀的凹部52a。在基底基板51及蓋基板52對置而疊合時,該凹部52a作為劃分收納壓電振動片I的空腔C的凹部起作用。如圖13所示,在基底基板51形成有沿Z方向貫通基底基板51的ー對貫通孔54、55。該貫通孔54、55形成在被收納于空腔C內的位置。更詳細地說,本實施方式的貫通孔54,55中,ー個貫通孔54形成在與所裝配的壓電振動片I的基部12側(側臂37的基端側)對應的位置,而另ー貫通孔55形成在與振動臂部10、11的錘部31、32側對應的位置。然后,在這ー對貫通孔54、55中形成有以填埋這些貫通孔54、55的方式形成的一對貫通電極56、57。這些貫通電極56、57是例如對貫通孔54、55 —體地固定的導電性芯材,以兩端平坦且厚度成為與基底基板51的厚度大致相同的厚度的方式形成。由此,維持空腔C內的氣密性的同時,確保基底基板51兩面的電導通性。再者,作為貫通電極56、57,并不限定于上述的結構,例如在貫通孔54、55插入未圖示的金屬銷后,在貫通孔54、55與金屬銷之間填充玻璃料并通過燒成來形成也可。而且,也可為埋入設置于貫通孔54、55內的導電性粘接劑。如圖14、圖15所示,在基底基板51的上表面側(接合蓋基板52的接合面側),構圖有一對迂回電極58、59。一對迂回電極58、59之中,一個迂回電極58在基底基板51的Y方向一端側中沿著X方向延伸。具體而言,迂回電極58在X方向一端側覆蓋貫通電極56,另一方面,X方向另一端側配置在基底基板51中的X方向中間部分。此外,另ー迂回電極59在基底基板51的Y方向另一端側中沿著X方向延伸。具體而言,迂回電極59的X方向一端側配置在基底基板51中的X方向中間部分,另ー方面,在X方向另一端側覆蓋貫通電極57。因而,各迂回電極58的X方向另一端側和迂回電極59的X方向一端側,配置在基底基板51中的X方向的相同的位置,具體而言壓電振動片I中的與側臂37的前端部俯視時重疊的位置。然后,在這ー對迂回電極58、59的另一端側形成有分別由金等構成的凸點(bump)B。對這些凸點B,以使形成在基部12的裝配部22的裝配電極接觸的狀態進行裝配。由此,壓電振動片I以從基底基板51浮起的狀態被支撐,并且處于與迂回電極58、59分別電連接的狀態。在本實施方式中,裝配電極形成到側臂37的前端部,該裝配電極經由凸點B與迂回電極58、59連接。此外,在基底基板51的下表面,如圖12 圖15所不,形成有與一對貫通電極56、57分別電連接的外部電極60、61。在使這樣構成的壓電振動器50工作的情況下,對形成在基底基板51的外部電極60,61施加既定的驅動電壓。由此,能夠使電流在壓電振動片I的激振電極中流過,井能使ー對振動臂部10、11以既定的諧振頻率在互相接近/分離的方向(Y方向)上振動。然后,利用該ー對振動臂部10、11的振動,能夠作為時刻源、控制信號的定時源、參考信號源等而利用壓電振動器50。然后,依據本實施方式的壓電振動器50,由于具備上述的壓電振動片1,在將這種壓電振動片I裝配于空腔C內的情況下,能夠提供謀求小型化的同時,維持充分的剛性,進而能有效地抑制振動泄漏的可靠性高的高品質的壓電振動器50。(振蕩器)
接著,參照圖16,對本發明的振蕩器的ー實施方式進行說明。本實施方式的振蕩器110如圖16所示,將壓電振動器50構成為電連接至集成電路111的振子。該振蕩器110具備安裝了電容器等的電子元器件112的基板113。在基板113安裝有振蕩器用的上述集成電路111,在該集成電路111的附近安裝有壓電振動器50的壓電振動片。這些電子元器件112、集成電路111及壓電振動器50通過未圖示的布線圖案分別電連接。此外,各構成部件通過未圖示的樹脂來模制(mould)。在這樣構成的振蕩器110中,對壓電振動器50施加電壓時,壓電振動器50內的壓電振動片I振動。通過壓電振動片I所具有的壓電特性,將該振動轉換為電信號,以電信號方式輸入至集成電路111。通過集成電路111對輸入的電信號進行各種處理,以頻率信號的方式輸出。從而,壓電振動器50作為振子起作用。此外,根據需求有選擇地設定集成電路111的結構,例如RTC (實時時鐘)模塊等,除了鐘表用單功能振蕩器等之外,還能夠附加控制該設備或外部設備的工作日期、時刻,或者提供時刻、日歷等的功能。本實施方式的振蕩器110,由于具備上述的壓電振動器50,所以能夠提供謀求小型化的同時,維持充分的剛性,進而可靠性高的高品質的振蕩器110。(電子設備)
接著,參照圖17,就本發明的電子設備的ー實施方式進行說明。此外作為電子設備,舉例說明了具有上述壓電振動器50的便攜信息設備120。最初本實施方式的便攜信息設備120例如以便攜電話為代表,發展并改良現有技術中的手表。外觀類似于手表,在相當于文字盤的部分配有液晶顯示器,能夠在該畫面上顯示當前的時刻等。此外,在作為通信機而利用的情況下,從手腕取下,通過內置于表帶的內側部分的揚聲器和麥克風而能夠進行與現有技術的便攜電話相同的通信。然而,與現有的便攜電話相比較,明顯小型化且輕型化。下面,對本實施方式的便攜信息設備120的結構進行說明。如圖17所示,該便攜信息設備120具備壓電振動器50和供電用的電源部121。電源部121例如由鋰二次電池構成。進行各種控制的控制部122、進行時刻等的計數的計時部123、與外部進行通信的通信部124、顯示各種信息的顯示部125、和檢測各功能部的電壓的電壓檢測部126,與該電源部121并聯連接。而且,通過電源部121來對各功能部供電。控制部122控制各功能部,進行聲音數據的發送及接收、當前時刻的測量、顯示等的整個系統的動作控制。此外,控制部122具備預先寫入程序的ROM、讀取寫入到該ROM的程序并執行的CPU、和作為該CPU的工作區使用的RAM等。計時部123具備內置了振蕩電路、寄存器電路、計數器電路及接ロ電路等的集成電路和壓電振動器50。對壓電振動器50施加電壓時壓電振動片振動,通過水晶所具有的壓電特性,該振動被轉換為電信號,以電信號的方式輸入到振蕩電路。振蕩電路的輸出被ニ值化,通過寄存器電路和計數器電路來計數。然后,通過接ロ電路,與控制部122進行信號的發送與接收,在顯示部125顯示當前時刻、當前日期或者日歷信息等。通信部124具有與現有的便攜電話相同的功能,具備無線電部127、聲音處理部128、切換部129、放大部130、聲音輸入輸出部131、電話號碼輸入部132、來電音發生部133及呼叫控制存儲器部134。通過天線135,無線電部127與基站進行收發聲音數據等各種數據的交換。聲音處理部128對從無線電部127或放大部130輸入的聲音信號進行編碼及解碼。放大部130將從聲音處理部128或聲音輸入輸出部131輸入的信號放大到既定電平。聲音輸入輸出部131由揚聲器或麥克風等構成,擴大來電音、受話聲音,或者將聲音攏音。

此外,來電音發生部133響應來自基站的呼叫而生成來電音。切換部129僅在來電時,通過將連接在聲音處理部128的放大部130切換到來電音發生部133,在來電音發生部133中生成的來電音經由放大部130輸出至聲音輸入輸出部131。此外,呼叫控制存儲器部134存放與通信的呼叫及來電控制相關的程序。此外,電話號碼輸入部132具備例如0至9的號碼鍵及其它鍵,通過按壓這些號碼鍵等,輸入通話目的地的電話號碼等。電壓檢測部126在通過電源部121對控制部122等的各功能部施加的電壓小于既定值時,檢測其電壓降后通知控制部122。這時的既定電壓值是作為使通信部124穩定動作所需的最低限的電壓而預先設定的值,例如,3V左右。從電壓檢測部126收到電壓降的通知的控制部122禁止無線電部127、聲音處理部128、切換部129及來電音發生部133的動作。特別是,停止耗電較大的無線電部127的動作是必需的。而且,顯示部125顯示通信部124由于電池余量的不足而不能使用的提示。S卩,能夠由電壓檢測部126和控制部122禁止通信部124的動作并在顯示部125顯示該提示。該顯示可以是文字消息,但作為更直觀的顯示,也可以在顯示于顯示部125的顯示面的上部的電話圖標打“ X (叉)”標記。此外,通過具備能夠有選擇地截斷與通信部124的功能相關的部分的電源的電源截斷部136,能夠更加可靠地停止通信部124的功能。
依據本實施方式的便攜信息設備120,由于具備上述的壓電振動器50,能夠提供謀求小型化的同時,維持充分的剛性,進而可靠性高的高品質的便攜信息設備120。(電波鐘)
接著,參照圖18,對本發明的電波鐘的ー實施方式進行說明。如圖18所示,本實施方式的電波鐘140具備電連接到濾波部141的壓電振動器50,是接收包含時鐘信息的標準電波,并具有自動修正為正確的時刻并加以顯示的功能的鐘表。在日本國內,在福島縣(40kHz )和佐賀縣(60kHz )有發送標準電波的發送站(發送局),分別發送標準電波。40kHz或60kHz這樣的長波兼有沿地表傳播的性質和在電離層和地表邊反射邊傳播的性質,因此其傳播范圍寬,且由上述的兩個發送站覆蓋整個日本國內。以下,對電波鐘140的功能性結構進行詳細說明。天線142接收40kHz或60kHz長波的標準電波。長波的標準電波是將被稱為定時碼的時刻信息AM調制為40kHz或60kHz的載波。所接收的長波的標準電波由放大器143放大,由具有多個壓電振動器50的濾波部141濾波并調諧。本實施方式中的壓電振動器50分別具備與上述載波頻率相同的40kHz及60kHz的諧振頻率的水晶振動器部148、149。
而且,濾波后的既定頻率的信號通過檢波、整流電路144來檢波并解調。接著,經由波形整形電路145而抽出定時碼,由CPU146計數。在CPU146中,讀取當前的年、累積日、星期、時刻等的信息。被讀取的信息反映于RTC147,顯示出正確的時刻信
o由于載波為40kHz或60kHz,所以水晶振動器部148、149優選具有上述的音叉型結構的振動器。此外,雖然上述的說明由日本國內的示例表示,但長波的標準電波的頻率在海外是不同的。例如,在德國使用77.5KHZ的標準電波。所以,在將即使在海外也能夠對應的電波鐘140裝入便攜設備的情況下,還需要與日本的情況不同的頻率的壓電振動器50。依據本實施方式的電波鐘140,由于具備上述的壓電振動器50,能夠提供謀求小型化的同時,維持充分的剛性,進而可靠性高的高品質的電波鐘140。此外,本發明的技術范圍并不限于上述實施方式,在不超出本發明的宗g的范圍內可做各種變更。例如,在上述實施方式中,對表面安裝型的壓電振動器50采用了本發明的壓電振動片1,但并不限于此,在柱式(cylinder)封裝型的壓電振動器采用了本發明的壓電振動片I也可。除此之外,只要不超出本發明的宗_,可以對上述實施方式中列舉的結構進行取舍選擇或者適宜變更為其它結構。標號說明
ト 壓電振動片;10、1ト 振動臂部;12 基部;2ト 連接部;22 裝配部;23…幅窄部;24…切ロ部;25…肋部;53…封裝件;110…振蕩器;111…集成電路;120…便攜信息設備(電子設備);123…計時部;140…電波鐘;141…濾波部。
權利要求
1.一種壓電振動片,具備互相平行地配置的一對振動臂部、和將所述一對振動臂部的長度方向的基端側固定成一體的基部,其特征在于,所述基部具有連接部,位于沿著所述長度方向的前端側,固定了所述振動臂部的基端側;以及裝配部,位于沿著所述長度方向的基端側,用于裝配該基部,在所述基部之中,在所述連接部與所述裝配部之間,通過從與所述長度方向正交的寬度方向兩側向內側分別切去的一對切口部,形成沿著所述寬度方向的長度小于所述連接部及所述裝配部沿著所述寬度方向的長度的幅窄部,在所述幅窄部形成有肋部,該肋部朝著所述基部的寬度方向外側而突出,并且臨近所述切口部內。
2.根據權利要求1所述的壓電振動片,其特征在于所述肋部形成在沿著與所述基部的所述長度方向及所述寬度方向正交的厚度方向的所述幅窄部的中間部分。
3.根據權利要求1或2所述的壓電振動片,其特征在于將沿著與所述基部的所述長度方向及所述寬度方向正交的厚度方向的所述肋部的厚度,設定在所述基部的厚度的1/2以下。
4.根據權利要求1或2所述的壓電振動片,其特征在于將沿著與所述基部的所述長度方向及所述寬度方向正交的厚度方向的所述肋部的厚度,設定在所述基部的厚度的1/3以上。
5.一種壓電振動器,其特征在于權利要求1至4的任一項所述的壓電振動片被氣密密封在封裝件而成。
6.一種振蕩器,其特征在于權利要求5所述的壓電振動器作為振子與集成電路電連接。
7.一種電子設備,其特征在于權利要求5所述的壓電振動器與計時部電連接。
8.一種電波鐘,其特征在于權利要求5所述的壓電振動器與濾波部電連接。
全文摘要
本發明包括一對振動臂部(10、11)、和將一對振動臂部(10、11)的基端側固定成一體的基部(12),其特征在于,基部(12)具有固定了振動臂部(10、11)的基端側的連接部(21);以及用于裝配基部(12)的裝配部(22),在基部(12)之中,在連接部(21)與裝配部(22)之間,通過從與基部(12)的X方向正交的Y方向兩側向內側分別切去的一對切口部(24),形成沿著基部(12)的Y方向的長度小于連接部(21)及裝配部(22)的幅窄部(23),在幅窄部(23)形成有朝著基部(12)的Y方向外側而突出并臨近切口部(24)內的肋部(25)。從而謀求小型化的同時,維持充分的剛性,進而有效地抑制振動泄漏。
文檔編號H03H9/19GK103036523SQ20121036740
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優先權日2011年9月30日
發明者有松大志 申請人:精工電子有限公司
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