CN1417944A - 压电谐振器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小型的等效电阻值低的压电谐振器。本发明的压电谐振器是在配置压电振动片的气密容器形成的密闭空间内设置吸收内部气体用的吸气物质。在此，是使吸气物质形成于压电谐振器的表面或气密容器的内壁。另外，本发明的压电谐振器，是利用在内部装有振动片的气密容器的内侧设置吸气物质的工序、对上述容器进行气密封装使振动片密闭在内部的工序以及用激光从外部加热吸气物质并吸收气密容器内部的气体的工序进行制作。
Description
技术领域
本发明涉及在携带式信息设备等中使用的压电谐振器。
背景技术
以往要提高内装压电谐振器的容器内的真空度，采取的是在气密封装前在真空中实行热烘，去除表面附着的水分等造成真空度降低的物质的方法。另外，为除去封闭在内部的气体，采用的是预先在容器上开个小孔，以在真空中气体发生少的方法来加以堵塞的方法。
封装前采用热烘等进行脱气的方法会使封装工序中产生的气体被封入在内部。因而，例如以阳极接合进行封装时产生的氧被封存在内部，使真空度降低。从而使谐振器的等效串联电阻值R1上升。等效串联电阻值R1升高时，用于携带式设备时就会产生蓄电池寿命缩短等问题。而在容器上开设小孔并在真空中事后进行堵塞的方法中须在封装工序之外另有堵孔工序，会使工时增加。
发明内容
为解决上述问题，本发明的压电谐振器是在配置压电振动片的气密容器形成的密闭空间内设有吸收内部气体用的吸气物质(gettering substence)。这里，是使吸气物质形成于压电振动片的表面或气密容器的内壁。吸气物质使用的是铝、钛、锆中选出的至少一种金属或其合金构成的金属膜。
本发明的压电谐振器的制造方法包括：在振动片上同时形成振荡用的电极和吸收气体的金属膜的工序，将振动片固定在气密容器内并对该容器进行气密封装的工序，以及以激光从外部加热金属膜并吸收气密容器内部的气体的工序。或者包括：在内部装有振动片的气密容器的内侧设置吸气用的金属膜的工序，使振动片密闭在内部对上述容器进行气密封装的工序，以及从外部向金属膜照射激光并吸收气密容器内部的气体的工序。这样，封装之后吸收容器内部的气体的方法，是在容器内部设置吸气物质，从容器的透明部分向吸气物质照射YAG激光等。
附图说明
图1是表示本发明的实施例的剖面图。
图2是表示本发明的实施例的剖面图。
图3是表示本发明的实施例的剖面图。
图4是表示本发明的实施例的剖面图。
图5是表示本发明的实施例的剖面图。
图6是表示本发明的实施例的俯视图。
图7是向金属膜照射激光的斜视图。
图8是激光照射列数和等效电阻值变化图。
具体实施方式
本发明的压电谐振器是在内部装有压电振动片的气密容器的内壁或者在配置于气密容器内的压电振动片的表面设置吸收内部气体用的吸气物质(getteringsubstence)。作为吸气物质使用从铝、钛、锆中选出的至少一种金属或其合金的金属膜。在压电振动片上还形成振荡用的电极。该振荡用的电极也可以用与金属膜相同的材料来形成。利用这样的构造能够使气密容器内部的气体被吸收，防止真空度降低。
本发明的压电谐振器包括：压电振动片与围绕此压电振动片周围的框状部分在压电振动片的根部形成一体的压电振动板、通过设置在框状部分上面的金属膜，与压电振动板阳极接合的盖、通过设置在框状部分下面的金属膜，与压电振动板阳极接合的容器以及设置在压电振动片表面的吸气物质。压电振动片的表面还形成有振荡用的电极。吸气物质最好采用金属膜。另外，在压电振动片上设置调频用配重时要加在压电振动片的前端，使之与配置在压电振动片表面的吸气用的金属膜隔离。利用此种结构可以使阳极接合时产生的氧等气密容器内部的气体被吸收，防止真空度降低。
本发明的压电谐振器的制造方法包括：形成振荡用的电极和吸收气体的金属膜的工序，使振动片固定在有透明部分的气密容器内并对容器进行气密封装的工序，用激光从外部穿过容器的透明部分对金属膜加热并吸收气密容器内部的气体的工序。利用此种方法，激光的激发使被加热的金属蒸发。该蒸发的金属与容器内的氧化合生成氧化金属，以此使内部的氧减少，提高真空度。例如铝电极被激光照射时，蒸发的铝与氧化合生成氧化铝，使容器内的真空度得到提高。这里的金属也可以是铝、钛、锆或它们的合金。
另外，还有一种方法是在压电谐振器的气密容器内侧形成吸气用的金属膜，实行气密封装之后，用激光从外部透过气密容器的透明部分加热，以吸收气密容器内部的气体。
实施例
本发明的实施例按照附图加以说明。(实施例1)
本实施例的压电谐振器参照图1、2进行说明。如图所示，本实施例的压电谐振器，是由石英晶体振动片2与围绕该石英晶体振动片周围的框状部分在晶体振动片的根部形成一体的压电振动板，以及玻璃盖3和玻璃容器6构成，通过设置在框状部分的上下面的金属膜(图中未示出)，压电振动板的框上部与玻璃盖3和玻璃容器6实现阳极接合。这样，石英晶体振动片2通过盖和容器形成密闭的结构。
图1为在石英晶体振动片2的下面配置吸气物质即金属膜1的压电谐振器的简要剖面图。这样，从玻璃盖3的上面照射激光束7，透过玻璃盖3和石英晶体振动片2的激光束7对金属膜1加热，被蒸发的金属吸收密闭空间的氧，内部的真空度可以得到提高。本实施例中金属膜使用的是铝。
图2所示为在玻璃盖3的下面形成吸气物质即金属膜的结构。从玻璃盖3的上面照射激光束7，对金属膜1加热，被蒸发的金属与容器内的氧相结合，使真空度得到提高。此种结构不在石英晶体振动片2上形成金属膜1，因此石英晶体振动片2的振动特性不会因吸气而发生变化，谐振器的设计较为容易。
图1和图2均为在玻璃容器中利用阳极接合对谐振器进行气密封装的类型的压电谐振器。阳极接合从其原理来说，结合时会产生氧。产生的氧将使容器内部的真空度降低，使压电谐振器的特性变差。特别是等效串联电阻值会上升。因此，向配置在容器内的金属膜照射激光并加热吸收容器内的氧，能够减小等效串联电阻。
实施例2
本实施例的压电谐振器根据图3～5进行说明。如图所示，本实施例的压电谐振器是在陶瓷容器内安装振动片，再用玻璃盖进行封装的一种谐振器。即，它是在陶瓷容器4内设置支撑部，在支撑部固定石英晶体振动片2的根部，并在陶瓷容器4的表面配置玻璃盖3的一种结构。
图3所示的压电谐振器是金属膜1形成于石英晶体振动片2的上面的例子。图4所示的压电谐振器是将金属膜1形成于石英晶体振动片2的下面的例子。图5是将金属膜1形成于石英晶体振动片2的两面的例子。与实施例1同样，通过用激光从玻璃盖的上方透过玻璃照射吸气用的金属膜1，如前述的实施例那样，就能取得吸收容器内的氧和减小等效串联电阻的同样效果。
上述的各实施例中均配置有图6所示形状的音叉型弯曲谐振器。此外，还可以使用厚度滑动谐振器等。石英晶体振动片2的前端部设置有振荡用的电极和调频用的配重部分5。吸收氧的金属膜1离开调频用的配重部5形成于根部侧。金属膜可以使用铝、钛、锆或其合金等易氧化金属。合金可以使用AL-Si合金及AL-Cu合金。特别是可以使用含Cu 1％～5％的AL-Cu合金。金属膜设置在振动片的上侧、下侧、上下两侧均可。本实施例中附加的是实施铝溅射附膜的金属膜1。进行气密封装之后，如图7所示，向吸气用的金属膜照射激光，铝的溅射膜就在瞬间蒸发。此时，铝和容器内的氧结合生成氧化铝，并蒸镀于容器内侧的玻璃上等。从而，使容器内部形成高真空。蒸发的膜虽然也少量蒸镀于谐振器，但因为是氧化膜所以不会引起电气短路。另外，因其为细小的粒子，故不会因脱落而产生频率漂移。再有，氧化膜处于稳定状态，所以气体也不会返回到容器内。图8是对根据本发明的等效串联电阻的变化情况作出的图形。从图中可知，通过数列激光的照射，等效串联电阻降的很低。
此种结构的压电谐振器的制造方法中使用前述的方法时，为进行频率微调而用激光调整配重部分之前可以对吸气用的金属膜实行激光照射，因此基本上不增加工时。
这样，根据本发明，通过对设置在气密容器内部的吸气用的物质进行加热，可以吸收容器内存在的气体，从而能够改善阳极接合时内部的压力增加和振动特性降低等压电谐振器的特性。
Claims (9)
1.一种压电谐振器，其特征在于，包括：形成密闭空间的气密容器、配置在上述密闭空间内的压电振动片和在上述密闭空间内设置用以吸收内部气体的吸气物质。
2.根据权利要求1所述的压电谐振器，其特征在于，上述吸气物质形成于压电振动片的表面。
3.根据权利要求2所述的压电谐振器，其特征在于，上述压电振动片的表面具有与上述吸气物质相隔离的配重部分。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的压电谐振器，其特征在于，上述吸气物质是金属膜。
5.根据权利要求4所述的压电谐振器，其特征在于，上述金属膜是由从铝、钛、锆中选出的至少一种金属或其合金组成。
6.一种压电谐振器，其特征在于，包括：压电振动片与围绕上述压电振动片周围的框状部分在前述压电振动片的根部形成一体的压电振动板，通过设置在上述框状部分上面的金属膜与上述压电振动板阳极接合的盖，通过设置在上述框状部分下面的金属膜与上述压电振动板阳极接合的容器以及设置在上述压电振动片表面的吸气物质。
7.根据权利要求6所述的压电谐振器，其特征在于，上述盖或上述容器的至少之一是玻璃制的。
8.一种压电谐振器的制造方法，其特征在于，包括：在振动片上同时形成振荡用的电极和吸气用的金属膜的工序，将上述振动片固定在气密容器内、对上述容器进行气密封装的工序，用激光从外部加热上述金属膜并吸收气密容器内部的气体的工序。
9.一种压电谐振器的制造方法，其特征在于，包括：在内部装有振动片的气密容器的内侧设置吸气用的金属膜的工序，对上述气密容器进行封装使上述振动片被密闭在内部的工序，用激光从外部加热上述金属膜并吸收气密容器内部的气体的工序。
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