JP2003133897A - 圧電デバイスと圧電デバイスを利用した携帯電話装置及び圧電デバイスを利用した電子機器 - Google Patents
圧電デバイスと圧電デバイスを利用した携帯電話装置及び圧電デバイスを利用した電子機器Info
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- JP2003133897A JP2003133897A JP2002231704A JP2002231704A JP2003133897A JP 2003133897 A JP2003133897 A JP 2003133897A JP 2002231704 A JP2002231704 A JP 2002231704A JP 2002231704 A JP2002231704 A JP 2002231704A JP 2003133897 A JP2003133897 A JP 2003133897A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】パッケージ内部に収容した圧電振動片の先端部
の変位を抑制して、優れた耐衝撃性を備える圧電デバイ
スと、このデバイスを利用した携帯電話装置及び電子機
器を提供すること。 【解決手段】音叉型の圧電振動片32が、パッケージ3
6側に固定される基部51と、この基部51から平行に
延びる一対の振動腕34,35とを備えており、前記各
振動腕34,35には、長さ方向に延びる溝45,46
が、各振動腕34,35の先端47まで形成されてい
る。
の変位を抑制して、優れた耐衝撃性を備える圧電デバイ
スと、このデバイスを利用した携帯電話装置及び電子機
器を提供すること。 【解決手段】音叉型の圧電振動片32が、パッケージ3
6側に固定される基部51と、この基部51から平行に
延びる一対の振動腕34,35とを備えており、前記各
振動腕34,35には、長さ方向に延びる溝45,46
が、各振動腕34,35の先端47まで形成されてい
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、音叉型の圧電振動
片をパッケージに内蔵した圧電デバイスに関する。
片をパッケージに内蔵した圧電デバイスに関する。
【0002】
【従来の技術】HDD(ハード・ディスク・ドライ
ブ)、モバイルコンピュータ、あるいはICカード等の
小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはペー
ジングシステム等の移動体通信機器において、近年、装
置の小型薄型化がめざましく、それらに用いられる圧電
デバイスも小型薄型化が要求されている。また、それと
ともに、装置の回路基板に両面実装が可能な表面実装タ
イプの圧電デバイスが求められている。図16及び図1
7は、このような圧電デバイスの構成例を示す概略図で
あり、図16は、圧電デバイスの構成を示す概略平面
図、図17は、図16の圧電デバイスのA−A線概略断
面図である。
ブ)、モバイルコンピュータ、あるいはICカード等の
小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはペー
ジングシステム等の移動体通信機器において、近年、装
置の小型薄型化がめざましく、それらに用いられる圧電
デバイスも小型薄型化が要求されている。また、それと
ともに、装置の回路基板に両面実装が可能な表面実装タ
イプの圧電デバイスが求められている。図16及び図1
7は、このような圧電デバイスの構成例を示す概略図で
あり、図16は、圧電デバイスの構成を示す概略平面
図、図17は、図16の圧電デバイスのA−A線概略断
面図である。
【0003】図16及び図17において、従来の圧電デ
バイス1は、パッケージ6の内部に、圧電振動片2を収
容している。この圧電振動片2は、例えば水晶基板を利
用して形成されている。この圧電振動片2は、パッケー
ジ6の電極部に接合される基部11と、この基部11か
ら平行に延びる一対の振動腕4,5を有する音叉型に形
成され、その表面に図示しない駆動用の金属電極が形成
されている。
バイス1は、パッケージ6の内部に、圧電振動片2を収
容している。この圧電振動片2は、例えば水晶基板を利
用して形成されている。この圧電振動片2は、パッケー
ジ6の電極部に接合される基部11と、この基部11か
ら平行に延びる一対の振動腕4,5を有する音叉型に形
成され、その表面に図示しない駆動用の金属電極が形成
されている。
【0004】パッケージ6は、セラミック製の複数の基
板を積層して内側に所定の内部空間Sを形成するように
されている。この内部空間Sにおいて、パッケージ6の
内側の底部には、導電性の接着剤7,7等を介して、上
述した圧電振動片2の基部11が電極部3,3上に接合
固定されており、圧電振動片2の先端部は自由端とされ
ている。そして、パッケージ6の開放された上端には、
低融点ガラス等のロウ材8を介して、ガラス等の光を透
過する材料、すなわち光透過性の材料で形成された蓋体
9が接合されることにより、封止されている。
板を積層して内側に所定の内部空間Sを形成するように
されている。この内部空間Sにおいて、パッケージ6の
内側の底部には、導電性の接着剤7,7等を介して、上
述した圧電振動片2の基部11が電極部3,3上に接合
固定されており、圧電振動片2の先端部は自由端とされ
ている。そして、パッケージ6の開放された上端には、
低融点ガラス等のロウ材8を介して、ガラス等の光を透
過する材料、すなわち光透過性の材料で形成された蓋体
9が接合されることにより、封止されている。
【0005】圧電デバイス1は、以上のように構成され
ており、外部からの駆動電圧が、電極部3及び導電性接
着剤7を介して、圧電振動片2に伝えられると、圧電振
動片2の図示しない励振電極からの電圧が圧電材料に伝
えられることで、一対の振動腕4,5が屈曲振動を生
じ、所定の周波数で振動する。この振動周波数を外部に
取り出すことによって、所定の周波数の出力を得ること
ができるようになっている。
ており、外部からの駆動電圧が、電極部3及び導電性接
着剤7を介して、圧電振動片2に伝えられると、圧電振
動片2の図示しない励振電極からの電圧が圧電材料に伝
えられることで、一対の振動腕4,5が屈曲振動を生
じ、所定の周波数で振動する。この振動周波数を外部に
取り出すことによって、所定の周波数の出力を得ること
ができるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな圧電デバイス1では、圧電デバイス1自体もしく
は、この圧電デバイス1を各種機器に実装した後で、こ
れらの電子機器を取り落としたりすると、圧電デバイス
1に外部から衝撃が加わることがある。また、圧電デバ
イス1の耐衝撃試験の際にも、例えば、圧電デバイス1
を150センチメートル程度の高さから数十回にわたっ
て落とすことで、外部から繰り返し衝撃を加えることが
ある。この場合、圧電デバイス1の内部に収容されてい
る圧電振動片2は、上述したようにパッケージ6に片持
ち式に固定されていることから、その先端部12が、厚
み方向に振れて、図17の矢印Bの方向に変位し、パッ
ケージ6の内側底部と衝突して、損傷する場合がある。
うな圧電デバイス1では、圧電デバイス1自体もしく
は、この圧電デバイス1を各種機器に実装した後で、こ
れらの電子機器を取り落としたりすると、圧電デバイス
1に外部から衝撃が加わることがある。また、圧電デバ
イス1の耐衝撃試験の際にも、例えば、圧電デバイス1
を150センチメートル程度の高さから数十回にわたっ
て落とすことで、外部から繰り返し衝撃を加えることが
ある。この場合、圧電デバイス1の内部に収容されてい
る圧電振動片2は、上述したようにパッケージ6に片持
ち式に固定されていることから、その先端部12が、厚
み方向に振れて、図17の矢印Bの方向に変位し、パッ
ケージ6の内側底部と衝突して、損傷する場合がある。
【0007】特に、圧電振動片2の先端部12には、図
17に示すように、透明な蓋体9の外部からレーザ光L
1を照射して、質量削減方式により、振動周波数を調整
するために、図16に示すように金属被膜13,14が
形成されている。この金属被膜13,14は、圧電振動
片2の錘として機能するようにされており、圧電振動片
2の振動周波数を変化させるためのものである。
17に示すように、透明な蓋体9の外部からレーザ光L
1を照射して、質量削減方式により、振動周波数を調整
するために、図16に示すように金属被膜13,14が
形成されている。この金属被膜13,14は、圧電振動
片2の錘として機能するようにされており、圧電振動片
2の振動周波数を変化させるためのものである。
【0008】このため、圧電振動片2が外部からの衝撃
により、図17の矢印Bのように変位して、先端部12
がパッケージ6の内側底部と衝突して、金属被膜13,
14が損傷すると、振動周波数が変化してしまい、圧電
デバイス1の性能に悪影響を及ぼすという問題がある。
により、図17の矢印Bのように変位して、先端部12
がパッケージ6の内側底部と衝突して、金属被膜13,
14が損傷すると、振動周波数が変化してしまい、圧電
デバイス1の性能に悪影響を及ぼすという問題がある。
【0009】本発明の目的は、上述の問題を解決するた
めになされたものであり、パッケージ内部に収容した圧
電振動片の先端部の変位を抑制して、優れた耐衝撃性を
備える圧電デバイスと、このデバイスを利用した携帯電
話装置及び電子機器を提供することを目的とする。
めになされたものであり、パッケージ内部に収容した圧
電振動片の先端部の変位を抑制して、優れた耐衝撃性を
備える圧電デバイスと、このデバイスを利用した携帯電
話装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述の目的は、請求項1
の発明によれば、音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定
して内部に収容するようにしたパッケージと、このパッ
ケージに固定される蓋体とを有する圧電デバイスであっ
て、前記音叉型の圧電振動片が、パッケージ側に固定さ
れる基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕と
を備えており、前記各振動腕には、長さ方向に延びる溝
が、各振動腕の先端まで形成されている、圧電デバイス
により、達成される。請求項1の構成によれば、パッケ
ージ内には圧電振動片が片持ち式に固定されている。こ
の圧電振動片は基部側が固定されており、先端側は自由
端となっている。この基部以外の自由端は、平行に延び
る一対の振動腕で構成されており、各振動腕には、長さ
方向に延びる溝が、各振動腕の先端まで形成されてい
る。このため、基部側の重量は重く、各振動腕側の重量
は軽くされているので、圧電振動片の全体の重心は、よ
り基部側に移動することになる。これにより、外部から
衝撃を受けた場合に、圧電振動片の自由端である先端部
が厚み方向に振れる変位量を効果的に抑制することがで
き、圧電振動片の先端部がパッケージ内側底部と衝突す
ることを有効に回避でき、その損傷を防止することがで
きる。尚、本発明で、「圧電デバイス」とは圧電振動子
や圧電発振器等の名称を問わず、パッケージ内に圧電振
動片を収容したあらゆる圧電デバイスを含むものであ
る。
の発明によれば、音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定
して内部に収容するようにしたパッケージと、このパッ
ケージに固定される蓋体とを有する圧電デバイスであっ
て、前記音叉型の圧電振動片が、パッケージ側に固定さ
れる基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕と
を備えており、前記各振動腕には、長さ方向に延びる溝
が、各振動腕の先端まで形成されている、圧電デバイス
により、達成される。請求項1の構成によれば、パッケ
ージ内には圧電振動片が片持ち式に固定されている。こ
の圧電振動片は基部側が固定されており、先端側は自由
端となっている。この基部以外の自由端は、平行に延び
る一対の振動腕で構成されており、各振動腕には、長さ
方向に延びる溝が、各振動腕の先端まで形成されてい
る。このため、基部側の重量は重く、各振動腕側の重量
は軽くされているので、圧電振動片の全体の重心は、よ
り基部側に移動することになる。これにより、外部から
衝撃を受けた場合に、圧電振動片の自由端である先端部
が厚み方向に振れる変位量を効果的に抑制することがで
き、圧電振動片の先端部がパッケージ内側底部と衝突す
ることを有効に回避でき、その損傷を防止することがで
きる。尚、本発明で、「圧電デバイス」とは圧電振動子
や圧電発振器等の名称を問わず、パッケージ内に圧電振
動片を収容したあらゆる圧電デバイスを含むものであ
る。
【0011】請求項2の発明は、請求項1の構成におい
て、前記基部は、前記圧電振動片の前記パッケージと固
定された固定領域と前記振動腕との間に、切り欠き部を
有することを特徴とする。請求項2の構成によれば、圧
電振動片のパッケージに固定された固定領域と振動腕と
の間に切り欠き部が有るために、振動腕の振動がこの固
定領域に伝達し難くなり、クリスタルインピーダンス値
(以下、「CI値」という。)を低く抑えることができ
る。また、基部を切り欠くことで圧電振動片の質量も低
減されるため、CI値はさらに低く抑えられる。
て、前記基部は、前記圧電振動片の前記パッケージと固
定された固定領域と前記振動腕との間に、切り欠き部を
有することを特徴とする。請求項2の構成によれば、圧
電振動片のパッケージに固定された固定領域と振動腕と
の間に切り欠き部が有るために、振動腕の振動がこの固
定領域に伝達し難くなり、クリスタルインピーダンス値
(以下、「CI値」という。)を低く抑えることができ
る。また、基部を切り欠くことで圧電振動片の質量も低
減されるため、CI値はさらに低く抑えられる。
【0012】請求項3の発明は、請求項2の構成におい
て、前記パッケージの内側底部であって、前記振動腕の
先端に対応する箇所に、凹部が形成されていることを特
徴とする。圧電振動片の基部に切り欠き部を設けると、
基部の強度が弱まるため、外部から衝撃が加わった場合
に、圧電振動片がパッケージの厚み方向に振れ易くなっ
てしまう。ところが、請求項3の構成によれば、パッケ
ージの内側底部であって、振動腕の先端に対応する箇所
に、凹部が形成されている。したがって、パッケージに
外部から衝撃が加わった場合に、圧電振動片の振動腕の
先端が、もし振れた場合においても、パッケージの内側
底部と当接されることを有効に防止できる。
て、前記パッケージの内側底部であって、前記振動腕の
先端に対応する箇所に、凹部が形成されていることを特
徴とする。圧電振動片の基部に切り欠き部を設けると、
基部の強度が弱まるため、外部から衝撃が加わった場合
に、圧電振動片がパッケージの厚み方向に振れ易くなっ
てしまう。ところが、請求項3の構成によれば、パッケ
ージの内側底部であって、振動腕の先端に対応する箇所
に、凹部が形成されている。したがって、パッケージに
外部から衝撃が加わった場合に、圧電振動片の振動腕の
先端が、もし振れた場合においても、パッケージの内側
底部と当接されることを有効に防止できる。
【0013】請求項4の発明は、請求項1ないし3の構
成において、前記パッケージの底部に開口を形成して、
この開口に封止材を充填したことを特徴とする。請求項
4の構成によれば、圧電振動片をパッケージ内にマウン
トして、蓋体を封止固定した後において、前記開口から
パッケージ内を真空に引きつつ前記封止材を充填するこ
とができる。その後、前記蓋体を透明な材料で構成して
おくことによって、外部から蓋体を透過させてレーザ光
を照射し、圧電振動片の上に、予め設けた周波数調整用
の金属被膜を蒸散させて周波数調整することができる。
成において、前記パッケージの底部に開口を形成して、
この開口に封止材を充填したことを特徴とする。請求項
4の構成によれば、圧電振動片をパッケージ内にマウン
トして、蓋体を封止固定した後において、前記開口から
パッケージ内を真空に引きつつ前記封止材を充填するこ
とができる。その後、前記蓋体を透明な材料で構成して
おくことによって、外部から蓋体を透過させてレーザ光
を照射し、圧電振動片の上に、予め設けた周波数調整用
の金属被膜を蒸散させて周波数調整することができる。
【0014】上述の目的は、請求項5の発明によれば、
音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定して内部に収容す
るようにしたパッケージと、このパッケージに固定され
る蓋体とを有する圧電デバイスであって、前記音叉型の
圧電振動片が、パッケージ側に固定される基部と、この
基部から平行に延びる一対の振動腕とを備えており、前
記各振動腕には、長さ方向に延びる溝が、各振動腕の長
さ方向の中間付近まで形成されており、さらに、各振動
腕の前記溝よりも先端側が各振動腕の基端部の厚みより
も薄く形成されている、圧電デバイスにより、達成され
る。請求項5の構成によれば、パッケージ内には圧電振
動片が片持ち式に固定されている。この圧電振動片は基
部側が固定されており、先端側は自由端となっている。
この基部以外の自由端は、平行に延びる一対の振動腕で
構成されており、各振動腕には、長さ方向に延びる溝
が、各振動腕の長さ方向の中間付近まで形成されてい
る。しかも、この部分よりも先端側は、各振動腕の基端
部の厚みよりも薄く形成されている。このため、基部側
の重量は重く、各振動腕側の重量は溝を形成したり、厚
みを薄くしたりすることにより軽くされているので、圧
電振動片の全体の重心は、より基部側に移動することに
なる。これにより、外部から衝撃を受けた場合に、圧電
振動片の自由端である先端部が厚み方向に振れる変位量
を効果的に抑制することができ、圧電振動片の先端部が
パッケージ内側底部と衝突することを有効に回避でき、
その損傷を防止することができる。
音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定して内部に収容す
るようにしたパッケージと、このパッケージに固定され
る蓋体とを有する圧電デバイスであって、前記音叉型の
圧電振動片が、パッケージ側に固定される基部と、この
基部から平行に延びる一対の振動腕とを備えており、前
記各振動腕には、長さ方向に延びる溝が、各振動腕の長
さ方向の中間付近まで形成されており、さらに、各振動
腕の前記溝よりも先端側が各振動腕の基端部の厚みより
も薄く形成されている、圧電デバイスにより、達成され
る。請求項5の構成によれば、パッケージ内には圧電振
動片が片持ち式に固定されている。この圧電振動片は基
部側が固定されており、先端側は自由端となっている。
この基部以外の自由端は、平行に延びる一対の振動腕で
構成されており、各振動腕には、長さ方向に延びる溝
が、各振動腕の長さ方向の中間付近まで形成されてい
る。しかも、この部分よりも先端側は、各振動腕の基端
部の厚みよりも薄く形成されている。このため、基部側
の重量は重く、各振動腕側の重量は溝を形成したり、厚
みを薄くしたりすることにより軽くされているので、圧
電振動片の全体の重心は、より基部側に移動することに
なる。これにより、外部から衝撃を受けた場合に、圧電
振動片の自由端である先端部が厚み方向に振れる変位量
を効果的に抑制することができ、圧電振動片の先端部が
パッケージ内側底部と衝突することを有効に回避でき、
その損傷を防止することができる。
【0015】請求項6の発明は、請求項5の構成におい
て、前記パッケージの底部に開口を形成して、この開口
に封止材を充填したことを特徴とする。請求項6の構成
によれば、圧電振動片をパッケージ内にマウントして、
蓋体を封止固定した後において、前記開口からパッケー
ジ内を真空に引きつつ前記封止材を充填することができ
る。その後、前記蓋体を透明な材料で構成しておくこと
によって、外部から蓋体を透過させてレーザ光を照射
し、圧電振動片の上に、予め設けた周波数調整用の金属
被膜を蒸散させて周波数調整することができる。
て、前記パッケージの底部に開口を形成して、この開口
に封止材を充填したことを特徴とする。請求項6の構成
によれば、圧電振動片をパッケージ内にマウントして、
蓋体を封止固定した後において、前記開口からパッケー
ジ内を真空に引きつつ前記封止材を充填することができ
る。その後、前記蓋体を透明な材料で構成しておくこと
によって、外部から蓋体を透過させてレーザ光を照射
し、圧電振動片の上に、予め設けた周波数調整用の金属
被膜を蒸散させて周波数調整することができる。
【0016】上述の目的は、請求項7の発明によれば、
音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定して内部に収容す
るようにしたパッケージと、このパッケージに固定され
る蓋体とを有する圧電デバイスであって、前記音叉型の
圧電振動片が、パッケージ側に固定される基部と、この
基部から平行に延びる一対の振動腕とを備えており、前
記振動腕には、それぞれ長さ方向に延びる溝を形成する
と共に、各振動腕が先端に向かうにしたがって、次第に
縮幅されている、圧電デバイスにより、達成される。請
求項7の構成によれば、パッケージ内には圧電振動片が
片持ち式に固定されている。この圧電振動片は基部側が
固定されており、先端側は自由端となっている。この基
部以外の自由端は、平行に延びる一対の振動腕で構成さ
れている。各振動腕には、長さ方向に延びる溝が形成さ
れている。しかも、各振動腕は先端に向かうにしたがっ
て、次第に縮幅されている。このため、基部側の重量は
重く、各振動腕側の重量は溝を形成したり、幅が縮幅さ
れたりしているので、その分軽くなる。このため、圧電
振動片の全体の重心は、より基部側に移動することにな
る。これにより、外部から衝撃を受けた場合に、圧電振
動片の自由端である先端部が厚み方向に振れる変位量を
効果的に抑制することができ、圧電振動片の先端部がパ
ッケージ内側底部と衝突することを有効に回避でき、そ
の損傷を防止することができる。
音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定して内部に収容す
るようにしたパッケージと、このパッケージに固定され
る蓋体とを有する圧電デバイスであって、前記音叉型の
圧電振動片が、パッケージ側に固定される基部と、この
基部から平行に延びる一対の振動腕とを備えており、前
記振動腕には、それぞれ長さ方向に延びる溝を形成する
と共に、各振動腕が先端に向かうにしたがって、次第に
縮幅されている、圧電デバイスにより、達成される。請
求項7の構成によれば、パッケージ内には圧電振動片が
片持ち式に固定されている。この圧電振動片は基部側が
固定されており、先端側は自由端となっている。この基
部以外の自由端は、平行に延びる一対の振動腕で構成さ
れている。各振動腕には、長さ方向に延びる溝が形成さ
れている。しかも、各振動腕は先端に向かうにしたがっ
て、次第に縮幅されている。このため、基部側の重量は
重く、各振動腕側の重量は溝を形成したり、幅が縮幅さ
れたりしているので、その分軽くなる。このため、圧電
振動片の全体の重心は、より基部側に移動することにな
る。これにより、外部から衝撃を受けた場合に、圧電振
動片の自由端である先端部が厚み方向に振れる変位量を
効果的に抑制することができ、圧電振動片の先端部がパ
ッケージ内側底部と衝突することを有効に回避でき、そ
の損傷を防止することができる。
【0017】請求項8の発明は、請求項7の構成におい
て、前記パッケージの底部に開口を形成して、この開口
に封止材を充填したことを特徴とする。請求項8の構成
によれば、圧電振動片をパッケージ内にマウントして、
蓋体を封止固定した後において、前記開口からパッケー
ジ内を真空に引きつつ前記封止材を充填することができ
る。その後、前記蓋体を透明な材料で構成しておくこと
によって、外部から蓋体を透過させてレーザ光を照射
し、圧電振動片の上に、予め設けた周波数調整用の金属
被膜を蒸散させて周波数調整することができる。
て、前記パッケージの底部に開口を形成して、この開口
に封止材を充填したことを特徴とする。請求項8の構成
によれば、圧電振動片をパッケージ内にマウントして、
蓋体を封止固定した後において、前記開口からパッケー
ジ内を真空に引きつつ前記封止材を充填することができ
る。その後、前記蓋体を透明な材料で構成しておくこと
によって、外部から蓋体を透過させてレーザ光を照射
し、圧電振動片の上に、予め設けた周波数調整用の金属
被膜を蒸散させて周波数調整することができる。
【0018】上述の目的は、請求項9の発明によれば、
音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定して内部に収容す
るようにしたパッケージと、このパッケージに固定され
る蓋体とを有する圧電デバイスを利用した携帯電話装置
であって、前記音叉型の圧電振動片が、パッケージ側に
固定される基部と、この基部から平行に延びる一対の振
動腕とを備えており、前記各振動腕に、長さ方向に延び
る溝が、各振動腕の先端まで形成された圧電デバイスに
より、制御用のクロック信号を得るようにした、携帯電
話装置により、達成される。
音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定して内部に収容す
るようにしたパッケージと、このパッケージに固定され
る蓋体とを有する圧電デバイスを利用した携帯電話装置
であって、前記音叉型の圧電振動片が、パッケージ側に
固定される基部と、この基部から平行に延びる一対の振
動腕とを備えており、前記各振動腕に、長さ方向に延び
る溝が、各振動腕の先端まで形成された圧電デバイスに
より、制御用のクロック信号を得るようにした、携帯電
話装置により、達成される。
【0019】上述の目的は、請求項10の発明によれ
ば、音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定して内部に収
容するようにしたパッケージと、このパッケージに固定
される蓋体とを有する圧電デバイスを利用した電子機器
であって、前記音叉型の圧電振動片が、パッケージ側に
固定される基部と、この基部から平行に延びる一対の振
動腕とを備えており、前記各振動腕に、長さ方向に延び
る溝が、各振動腕の先端まで形成された圧電デバイスに
より、制御用のクロック信号を得るようにした、電子機
器により、達成される。
ば、音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定して内部に収
容するようにしたパッケージと、このパッケージに固定
される蓋体とを有する圧電デバイスを利用した電子機器
であって、前記音叉型の圧電振動片が、パッケージ側に
固定される基部と、この基部から平行に延びる一対の振
動腕とを備えており、前記各振動腕に、長さ方向に延び
る溝が、各振動腕の先端まで形成された圧電デバイスに
より、制御用のクロック信号を得るようにした、電子機
器により、達成される。
【0020】
【発明の実施の形態】図1および図2は、本発明の圧電
デバイスの第1の実施の形態を示しており、図1はその
概略平面図、図2は図1のC−C線概略断面図である。
これらの図において、圧電デバイス10は、圧電振動子
を構成した例を示しており、圧電デバイス10は、パッ
ケージ36内に圧電振動片32を収容している。パッケ
ージ36は、例えば、セラミックグリーンシートを成形
して焼結した酸化アルミニウム質焼結体等を利用した複
数の基板36a,36b,36cを積層して形成されて
いる。パッケージ36は、基板36cの内側に所定の孔
を形成することで、基板36cを基板36bに積層した
場合に内側に所定の内部空間Sを形成するようにされて
いる。
デバイスの第1の実施の形態を示しており、図1はその
概略平面図、図2は図1のC−C線概略断面図である。
これらの図において、圧電デバイス10は、圧電振動子
を構成した例を示しており、圧電デバイス10は、パッ
ケージ36内に圧電振動片32を収容している。パッケ
ージ36は、例えば、セラミックグリーンシートを成形
して焼結した酸化アルミニウム質焼結体等を利用した複
数の基板36a,36b,36cを積層して形成されて
いる。パッケージ36は、基板36cの内側に所定の孔
を形成することで、基板36cを基板36bに積層した
場合に内側に所定の内部空間Sを形成するようにされて
いる。
【0021】パッケージ36の内部空間S内の図におい
て左端部付近において、内部空間Sに露出して底部を構
成するベースとなる積層基板36bには、Au及びNi
メッキが施された電極部31,31が図1に示すように
所定の間隔を隔てて形成されている。電極部31,31
は、外部と接続されて、駆動電圧を供給するものであ
る。この各電極部31,31の上に導電性接着剤43,
43が塗布されており、この導電性接着剤43,43の
上に圧電振動片32の基部51が載置されて、導電性接
着剤43,43が硬化されることにより接合されてい
る。
て左端部付近において、内部空間Sに露出して底部を構
成するベースとなる積層基板36bには、Au及びNi
メッキが施された電極部31,31が図1に示すように
所定の間隔を隔てて形成されている。電極部31,31
は、外部と接続されて、駆動電圧を供給するものであ
る。この各電極部31,31の上に導電性接着剤43,
43が塗布されており、この導電性接着剤43,43の
上に圧電振動片32の基部51が載置されて、導電性接
着剤43,43が硬化されることにより接合されてい
る。
【0022】圧電振動片32の基部51の導電性接着剤
43,43と触れる部分には、駆動電圧を伝えるための
引出電極(図示せず)が形成されており、これにより、
圧電振動片32は、駆動用電極がパッケージ36側の電
極部31,31と導電性接着剤43,43を介して、電
気的に接続されている。
43,43と触れる部分には、駆動電圧を伝えるための
引出電極(図示せず)が形成されており、これにより、
圧電振動片32は、駆動用電極がパッケージ36側の電
極部31,31と導電性接着剤43,43を介して、電
気的に接続されている。
【0023】圧電振動片32は、例えば水晶で形成され
ており、水晶以外にもタンタル酸リチウム、ニオブ酸リ
チウム等の圧電材料を利用することができる。本実施形
態の場合、圧電振動片32は、小型に形成して、必要な
性能を得るために、特に図示する形状とされている。す
なわち、圧電振動片32は、導電性接着剤43,43を
介してパッケージ36と固定される部分である固定領域
32aを有する基部51から、図において右方に向け
て、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕34,35
を備えており、全体が音叉のような形状とされた、所
謂、音叉型圧電振動片が利用されている。
ており、水晶以外にもタンタル酸リチウム、ニオブ酸リ
チウム等の圧電材料を利用することができる。本実施形
態の場合、圧電振動片32は、小型に形成して、必要な
性能を得るために、特に図示する形状とされている。す
なわち、圧電振動片32は、導電性接着剤43,43を
介してパッケージ36と固定される部分である固定領域
32aを有する基部51から、図において右方に向け
て、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕34,35
を備えており、全体が音叉のような形状とされた、所
謂、音叉型圧電振動片が利用されている。
【0024】パッケージ36の開放された上端には、低
融点ガラス等のロウ材33を介して、蓋体39が接合さ
れることにより、封止されている。蓋体39は、後述す
る周波数調整を行うために、光を透過する材料,例え
ば、ガラスで形成されている。
融点ガラス等のロウ材33を介して、蓋体39が接合さ
れることにより、封止されている。蓋体39は、後述す
る周波数調整を行うために、光を透過する材料,例え
ば、ガラスで形成されている。
【0025】また、パッケージ36の底面のほぼ中央付
近には、パッケージ36を構成する2枚の積層基板36
a,36bに連続する貫通孔37b,37aを形成する
ことにより、開口37が設けられている。この開口37
を構成する2つの貫通孔のうち、パッケージ内部に開口
する第1の貫通孔37aに対して、外側の第2の貫通孔
37bは、より大きな内径を備えるようにされている。
これにより、開口37は段つき開口とされており、好ま
しくは、第2の貫通孔37bの段部と、第1の貫通孔3
7aの孔内周面には金属が被覆されている。
近には、パッケージ36を構成する2枚の積層基板36
a,36bに連続する貫通孔37b,37aを形成する
ことにより、開口37が設けられている。この開口37
を構成する2つの貫通孔のうち、パッケージ内部に開口
する第1の貫通孔37aに対して、外側の第2の貫通孔
37bは、より大きな内径を備えるようにされている。
これにより、開口37は段つき開口とされており、好ま
しくは、第2の貫通孔37bの段部と、第1の貫通孔3
7aの孔内周面には金属が被覆されている。
【0026】すなわち、パッケージ36内に圧電振動片
32を固定した後で、開口37には、金属製の封止材3
8が充填されることにより、パッケージ36内を気密状
態に封止する。その後、透明な蓋体39を介して、図1
7で説明したのと同じように、外部からレーザ光を圧電
振動片32の図示しない金属被膜に照射し、その一部を
蒸散させることにより、質量削減方式の周波数調整を行
うことができるようにされている。
32を固定した後で、開口37には、金属製の封止材3
8が充填されることにより、パッケージ36内を気密状
態に封止する。その後、透明な蓋体39を介して、図1
7で説明したのと同じように、外部からレーザ光を圧電
振動片32の図示しない金属被膜に照射し、その一部を
蒸散させることにより、質量削減方式の周波数調整を行
うことができるようにされている。
【0027】ここで、開口37に充填される金属製封止
材38としては、例えば、金(Au)と錫(Sn)によ
る合金が用いられ、第2の貫通孔37bの段部と、第1
の貫通孔37aの内周面の金属被覆部には、ニッケルメ
ッキによる下地層の上に金メッキを被覆した構成が適し
ている。
材38としては、例えば、金(Au)と錫(Sn)によ
る合金が用いられ、第2の貫通孔37bの段部と、第1
の貫通孔37aの内周面の金属被覆部には、ニッケルメ
ッキによる下地層の上に金メッキを被覆した構成が適し
ている。
【0028】次に、本実施形態における圧電振動片32
の特徴的構成を詳しく説明する。本実施形態の圧電デバ
イス10では、上述したように、その圧電振動片32
が、基部51から、図において右方に向けて、二股に別
れて平行に延びる一対の振動腕34,35を備えてお
り、全体が音叉のような形状とされている。
の特徴的構成を詳しく説明する。本実施形態の圧電デバ
イス10では、上述したように、その圧電振動片32
が、基部51から、図において右方に向けて、二股に別
れて平行に延びる一対の振動腕34,35を備えてお
り、全体が音叉のような形状とされている。
【0029】この一対の振動腕34,35には、長さ方
向に延びる溝45,46が、各振動腕34,35の先端
47まで形成されている。この溝45,46は同じ構成
であり、溝45について説明する。図1の圧電振動片3
2に係るE−E線切断端面図である図3に示されている
ように、振動腕34の上面及び下面がその幅方向の端部
に枠34aを残して、薄肉に成形されることにより形成
されており、上下の溝45,45の表面には、図示しな
い励振電極が形成されている。
向に延びる溝45,46が、各振動腕34,35の先端
47まで形成されている。この溝45,46は同じ構成
であり、溝45について説明する。図1の圧電振動片3
2に係るE−E線切断端面図である図3に示されている
ように、振動腕34の上面及び下面がその幅方向の端部
に枠34aを残して、薄肉に成形されることにより形成
されており、上下の溝45,45の表面には、図示しな
い励振電極が形成されている。
【0030】また、先端47側の溝45については、振
動腕34,35の先端47付近を拡大した図4に示すよ
うに、振動腕34の先端47の開放端面47aにかかる
ように設けられても勿論よい。しかし、本実施形態で
は、溝45は、図1および図2に示すように、振動腕3
4の先端47の開放端面47a付近に、振動腕34の強
度を確保することができる枠32cを残すようにして、
先端47まで形成されている。また、基部51側の溝4
5については、圧電振動片32は、基部51と振動腕3
4とが一体的につながって形成されているため、上述の
ような強度確保のための枠32cを設ける必要はなく、
振動腕34の基端部まで設けられている。また、溝45
の基部51側の端部は、導電性接着剤43によりパッケ
ージ36と固定される固定領域32aを避けて、基部5
1に入り込むように設けてもよい。
動腕34,35の先端47付近を拡大した図4に示すよ
うに、振動腕34の先端47の開放端面47aにかかる
ように設けられても勿論よい。しかし、本実施形態で
は、溝45は、図1および図2に示すように、振動腕3
4の先端47の開放端面47a付近に、振動腕34の強
度を確保することができる枠32cを残すようにして、
先端47まで形成されている。また、基部51側の溝4
5については、圧電振動片32は、基部51と振動腕3
4とが一体的につながって形成されているため、上述の
ような強度確保のための枠32cを設ける必要はなく、
振動腕34の基端部まで設けられている。また、溝45
の基部51側の端部は、導電性接着剤43によりパッケ
ージ36と固定される固定領域32aを避けて、基部5
1に入り込むように設けてもよい。
【0031】本発明の第1の実施形態は以上のように構
成されており、これにより、圧電振動片32において
は、基部51よりも先端側である各振動腕34,35の
重量が格段に軽量化されることになる。そうすると、図
2において、圧電振動片32の重心Gは、図16及び図
17に示した従来の圧電振動片2と比べると、図におい
て左寄り、すなわち、圧電振動片の基部51側に移動す
ることになる。つまり、図2において、圧電振動片32
の全長Lに対して、圧電振動片32の基端部からの重心
の位置GLは小さくなり、GL/Lの値が小さくなる。
成されており、これにより、圧電振動片32において
は、基部51よりも先端側である各振動腕34,35の
重量が格段に軽量化されることになる。そうすると、図
2において、圧電振動片32の重心Gは、図16及び図
17に示した従来の圧電振動片2と比べると、図におい
て左寄り、すなわち、圧電振動片の基部51側に移動す
ることになる。つまり、図2において、圧電振動片32
の全長Lに対して、圧電振動片32の基端部からの重心
の位置GLは小さくなり、GL/Lの値が小さくなる。
【0032】このため、圧電デバイス10が外部から衝
撃を受けた場合に、圧電振動片32の自由端である先端
47が厚み方向Dに振れる変位量を効果的に抑制するこ
とができ、圧電振動片32の先端47がパッケージ36
内側底部と衝突することを有効に回避でき、その損傷を
防止することができる。したがって、外部からの衝撃に
より、圧電振動片32の先端47を損傷することを原因
とする振動周波数の変動が生じることがなく、耐衝撃性
能を格段に向上させることができる。
撃を受けた場合に、圧電振動片32の自由端である先端
47が厚み方向Dに振れる変位量を効果的に抑制するこ
とができ、圧電振動片32の先端47がパッケージ36
内側底部と衝突することを有効に回避でき、その損傷を
防止することができる。したがって、外部からの衝撃に
より、圧電振動片32の先端47を損傷することを原因
とする振動周波数の変動が生じることがなく、耐衝撃性
能を格段に向上させることができる。
【0033】なお、各振動腕34,35に設けられた溝
45,46は、圧電振動片32のパッケージ36と固定
される部分である固定領域32aにかからなければ、上
述のように基部51に入り込むようにしてもよく、これ
により、圧電振動片32の質量が低減され、振動効率を
上げることができる。
45,46は、圧電振動片32のパッケージ36と固定
される部分である固定領域32aにかからなければ、上
述のように基部51に入り込むようにしてもよく、これ
により、圧電振動片32の質量が低減され、振動効率を
上げることができる。
【0034】図5は、本発明の第1の実施形態にかかる
第1の変形例であって、圧電デバイス20の概略平面図
である。この図において、図1ないし図4の圧電デバイ
ス10と同一の構成には、共通する符号を付して重複す
る説明は省略し、相違点を中心に説明する。この圧電デ
バイス20において、第1の実施形態と異なるのは、圧
電振動片32の基部51に切り欠き部53を設けた点で
ある。
第1の変形例であって、圧電デバイス20の概略平面図
である。この図において、図1ないし図4の圧電デバイ
ス10と同一の構成には、共通する符号を付して重複す
る説明は省略し、相違点を中心に説明する。この圧電デ
バイス20において、第1の実施形態と異なるのは、圧
電振動片32の基部51に切り欠き部53を設けた点で
ある。
【0035】すなわち、圧電振動片32の基部51は、
導電性接着剤43,43を介してパッケージ36と固定
された固定領域32a,32aを有している。また、こ
の固定領域32a,32aと振動腕34,35との間で
あって、基部51の一端部において、好ましくは、部分
的に両側(図5における上下部)から縮幅することで、
括れるようにして設けられた切り欠き部53,53を有
している。また、この切り欠き部53,53と振動腕3
4,35との間において、切り欠き部53,53より幅
広く形成された領域である拡幅部52,52を有してい
る。
導電性接着剤43,43を介してパッケージ36と固定
された固定領域32a,32aを有している。また、こ
の固定領域32a,32aと振動腕34,35との間で
あって、基部51の一端部において、好ましくは、部分
的に両側(図5における上下部)から縮幅することで、
括れるようにして設けられた切り欠き部53,53を有
している。また、この切り欠き部53,53と振動腕3
4,35との間において、切り欠き部53,53より幅
広く形成された領域である拡幅部52,52を有してい
る。
【0036】本発明の第1の実施形態の第1の変形例
は、以上のように構成されており、このため、第1の変
形例の圧電デバイス20においては、振動腕34,35
からの振動が、導電接着剤43,43で固定された固定
領域32a,32aに伝わり難くなるため、振動腕3
4,35のCI値を低くすることができる。また、基部
51を切り欠くことで圧電振動片32の質量も低減さ
れ、CI値はさらに低く抑えられる。
は、以上のように構成されており、このため、第1の変
形例の圧電デバイス20においては、振動腕34,35
からの振動が、導電接着剤43,43で固定された固定
領域32a,32aに伝わり難くなるため、振動腕3
4,35のCI値を低くすることができる。また、基部
51を切り欠くことで圧電振動片32の質量も低減さ
れ、CI値はさらに低く抑えられる。
【0037】図6は、本発明の第1の実施形態にかかる
第2の変形例であって、圧電デバイス30の概略平面図
である。図7は、図6のF−F線概略断面図である。こ
れらの図において、図1ないし図4の圧電デバイス1
0、及び図5の圧電デバイス20と同一の構成には、共
通する符号を付して重複する説明は省略し、相違点を中
心に説明する。この圧電デバイス30において、第1の
実施形態の第1の変形例と異なるのは、パッケージ36
の内側底部に凹部42を設けた点である。
第2の変形例であって、圧電デバイス30の概略平面図
である。図7は、図6のF−F線概略断面図である。こ
れらの図において、図1ないし図4の圧電デバイス1
0、及び図5の圧電デバイス20と同一の構成には、共
通する符号を付して重複する説明は省略し、相違点を中
心に説明する。この圧電デバイス30において、第1の
実施形態の第1の変形例と異なるのは、パッケージ36
の内側底部に凹部42を設けた点である。
【0038】すなわち、パッケージ36を構成する積層
基板のうち、パッケージ36の内部空間Sに面する積層
基板であって、パッケージ36の内側底部を形成する積
層基板36cには、図6および図7において右端部付近
に孔36b−1を形成することにより、この積層基板3
6cに対応した凹部42が形成されている。この凹部4
2は、振動腕34,35の先端47に対応する箇所、す
なわち、圧電振動片32の自由端32bの下方に位置し
ている。
基板のうち、パッケージ36の内部空間Sに面する積層
基板であって、パッケージ36の内側底部を形成する積
層基板36cには、図6および図7において右端部付近
に孔36b−1を形成することにより、この積層基板3
6cに対応した凹部42が形成されている。この凹部4
2は、振動腕34,35の先端47に対応する箇所、す
なわち、圧電振動片32の自由端32bの下方に位置し
ている。
【0039】これにより、本実施形態では、パッケージ
36に外部から衝撃が加わった場合に、圧電振動片32
の自由端32bが、矢印D方向に変位することを抑制す
るだけでなく、もし振れた場合においても、パッケージ
36の内側底部と当接されることを有効に防止されるよ
うになっている。特に、図6および図7に示すように、
圧電振動片32の基部51に切り欠き部53,53を設
けた場合においては、基部51の強度が弱まってしまう
ため、外部からの衝撃で、圧電振動片32がパッケージ
36の厚み方向Dに振れ易くなってしまう。しかし、積
層基板36cに設けた凹部42により、圧電振動片32
の自由端32bが振れた場合においても、先端部47が
パッケージ36の内側底部と衝突することを有効に回避
でき、先端部47の損傷をほぼ完全に防止することがで
きる。
36に外部から衝撃が加わった場合に、圧電振動片32
の自由端32bが、矢印D方向に変位することを抑制す
るだけでなく、もし振れた場合においても、パッケージ
36の内側底部と当接されることを有効に防止されるよ
うになっている。特に、図6および図7に示すように、
圧電振動片32の基部51に切り欠き部53,53を設
けた場合においては、基部51の強度が弱まってしまう
ため、外部からの衝撃で、圧電振動片32がパッケージ
36の厚み方向Dに振れ易くなってしまう。しかし、積
層基板36cに設けた凹部42により、圧電振動片32
の自由端32bが振れた場合においても、先端部47が
パッケージ36の内側底部と衝突することを有効に回避
でき、先端部47の損傷をほぼ完全に防止することがで
きる。
【0040】図8は、本発明の圧電デバイスの第2の実
施形態を示す概略平面図である。図において、第1の実
施形態と同一の符号を付した箇所は共通する構成である
から、重複する説明は省略し、相違点を中心に説明す
る。
施形態を示す概略平面図である。図において、第1の実
施形態と同一の符号を付した箇所は共通する構成である
から、重複する説明は省略し、相違点を中心に説明す
る。
【0041】第2の実施形態に係る圧電デバイス50
は、圧電振動片32の各振動腕34,35の構成を除
き、第1の実施形態と同じ構成である。図9は、図8の
圧電デバイス50の圧電振動片32の各振動腕34,3
5の部分的構成を示す図であり、図9(a)は、図8の
G−G線切断端面図、図9(b)は、図8のH−H線切
断端面図である。
は、圧電振動片32の各振動腕34,35の構成を除
き、第1の実施形態と同じ構成である。図9は、図8の
圧電デバイス50の圧電振動片32の各振動腕34,3
5の部分的構成を示す図であり、図9(a)は、図8の
G−G線切断端面図、図9(b)は、図8のH−H線切
断端面図である。
【0042】図8において、圧電振動片32の各振動腕
34,35は、その基端付近から、長さ方向の中間Cの
付近まで、図9(a)に示されているように、第1の実
施形態で説明したのと同様の形態の溝45及び46が形
成されている。さらに、この長さ方向の中間Cの付近
で、溝45,46は終わっており、それよりもさらに先
端側は、図9(b)に示されているように、各振動腕3
4,35の厚み方向の肉厚が、少なくとも圧電振動片3
2の各振動腕34,35の基端である基部51よりも薄
くされており、この実施形態では、さらに極端に薄くさ
れて偏平な形態とされた偏平部48,49となってい
る。
34,35は、その基端付近から、長さ方向の中間Cの
付近まで、図9(a)に示されているように、第1の実
施形態で説明したのと同様の形態の溝45及び46が形
成されている。さらに、この長さ方向の中間Cの付近
で、溝45,46は終わっており、それよりもさらに先
端側は、図9(b)に示されているように、各振動腕3
4,35の厚み方向の肉厚が、少なくとも圧電振動片3
2の各振動腕34,35の基端である基部51よりも薄
くされており、この実施形態では、さらに極端に薄くさ
れて偏平な形態とされた偏平部48,49となってい
る。
【0043】第2の実施形態は以上のように構成されて
おり、各振動腕34,35には、長さ方向に延びる溝4
5,46が、各振動腕の長さ方向の中間C付近まで形成
されている。しかも、この部分よりも先端側は、偏平部
48,49を設けることで、軽くされているので、圧電
振動片32の全体の重心は、より基部側に移動すること
になる。これにより、第1の実施形態と同様に、外部か
ら衝撃を受けた場合に、圧電振動片32の自由端である
先端部47が厚み方向に振れる変位量を効果的に抑制す
ることができ、圧電振動片32の先端部47がパッケー
ジ36内側底部と衝突することを有効に回避でき、その
損傷を防止することができる。
おり、各振動腕34,35には、長さ方向に延びる溝4
5,46が、各振動腕の長さ方向の中間C付近まで形成
されている。しかも、この部分よりも先端側は、偏平部
48,49を設けることで、軽くされているので、圧電
振動片32の全体の重心は、より基部側に移動すること
になる。これにより、第1の実施形態と同様に、外部か
ら衝撃を受けた場合に、圧電振動片32の自由端である
先端部47が厚み方向に振れる変位量を効果的に抑制す
ることができ、圧電振動片32の先端部47がパッケー
ジ36内側底部と衝突することを有効に回避でき、その
損傷を防止することができる。
【0044】図10は、本発明の圧電デバイスの第3の
実施形態を示す概略平面図である。図において、第1の
実施形態と同一の符号を付した箇所は共通する構成であ
るから、重複する説明は省略し、相違点を中心に説明す
る。
実施形態を示す概略平面図である。図において、第1の
実施形態と同一の符号を付した箇所は共通する構成であ
るから、重複する説明は省略し、相違点を中心に説明す
る。
【0045】第3の実施形態に係る圧電デバイス60
は、圧電振動片32の各振動腕34,35の構成を除
き、第1の実施形態と同じ構成である。すなわち、この
実施形態では、圧電振動片32が、パッケージ36側に
固定される基部51と、この基部から平行に延びる一対
の振動腕34,35とを備えている。振動腕34,35
には、図10のI−I線切断端面図である図11に示す
ように、それぞれ長さ方向に延びる溝45,46が形成
されている。さらに本実施形態では、各振動腕34,3
5は、先端に向かうにしたがって、次第に縮幅されてい
る。このため、圧電振動片32においては、基部51に
近い方は重量が重く、各振動腕34,35は溝45,4
6を形成したり、幅が縮幅されて材料が少なくなってい
る分軽くなる。このため、圧電振動片32の全体の重心
は、より基部側に移動させることができる。
は、圧電振動片32の各振動腕34,35の構成を除
き、第1の実施形態と同じ構成である。すなわち、この
実施形態では、圧電振動片32が、パッケージ36側に
固定される基部51と、この基部から平行に延びる一対
の振動腕34,35とを備えている。振動腕34,35
には、図10のI−I線切断端面図である図11に示す
ように、それぞれ長さ方向に延びる溝45,46が形成
されている。さらに本実施形態では、各振動腕34,3
5は、先端に向かうにしたがって、次第に縮幅されてい
る。このため、圧電振動片32においては、基部51に
近い方は重量が重く、各振動腕34,35は溝45,4
6を形成したり、幅が縮幅されて材料が少なくなってい
る分軽くなる。このため、圧電振動片32の全体の重心
は、より基部側に移動させることができる。
【0046】これにより、本実施形態も、第1及び第2
の実施形態と同様の作用効果を発揮することができる。
ここで、第2の実施形態に本実施形態の構成をあわせて
採用し、図8に示した偏平部48,49を備える圧電振
動片の各振動腕の幅が先端にいくにしたがって、縮幅す
るように構成することで、圧電振動片の重心を、より効
果的に、図において左よりに、すなわち、圧電振動片の
固定部よりに、移動させることができる。
の実施形態と同様の作用効果を発揮することができる。
ここで、第2の実施形態に本実施形態の構成をあわせて
採用し、図8に示した偏平部48,49を備える圧電振
動片の各振動腕の幅が先端にいくにしたがって、縮幅す
るように構成することで、圧電振動片の重心を、より効
果的に、図において左よりに、すなわち、圧電振動片の
固定部よりに、移動させることができる。
【0047】図12は、本発明の圧電デバイスの第4の
実施の形態の構成を示す概略断面図である。図におい
て、圧電デバイス70は、圧電振動片32を用いて、圧
電発振器を形成した例を示しており、第1の実施の形態
と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、
重複した説明は省略し、相違点を中心に説明する。
実施の形態の構成を示す概略断面図である。図におい
て、圧電デバイス70は、圧電振動片32を用いて、圧
電発振器を形成した例を示しており、第1の実施の形態
と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、
重複した説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【0048】圧電デバイス70のパッケージ76には、
中央付近に凹部72が形成されており、その内側底部に
は、図示しない電極が設けられている。この電極上に
は、集積回路73が実装されており、集積回路73は、
所定の分周回路等を構成していて、圧電振動片32の駆
動電極と電気的に接続され、集積回路73から出力され
た駆動電圧が圧電振動片32に与えられるようになって
いる。また、圧電振動片32の各振動腕34,35に
は、第1の実施形態と同様の溝45,46が形成されて
いる。あるいは、圧電振動片32の構成は、上述した第
2または第3の実施形態の構成を択一的に採用してもよ
い。
中央付近に凹部72が形成されており、その内側底部に
は、図示しない電極が設けられている。この電極上に
は、集積回路73が実装されており、集積回路73は、
所定の分周回路等を構成していて、圧電振動片32の駆
動電極と電気的に接続され、集積回路73から出力され
た駆動電圧が圧電振動片32に与えられるようになって
いる。また、圧電振動片32の各振動腕34,35に
は、第1の実施形態と同様の溝45,46が形成されて
いる。あるいは、圧電振動片32の構成は、上述した第
2または第3の実施形態の構成を択一的に採用してもよ
い。
【0049】本実施形態は以上のように構成されてお
り、圧電発振器である圧電デバイス70においても、第
1の実施形態ないし第3の実施形態と同様に、外部から
衝撃を受けた場合に、圧電振動片32の自由端である先
端部47が厚み方向Dに振れる変位量を効果的に抑制す
ることができ、圧電振動片32の先端部47がパッケー
ジ76内側底部と衝突することを有効に回避でき、その
損傷を防止することができる。
り、圧電発振器である圧電デバイス70においても、第
1の実施形態ないし第3の実施形態と同様に、外部から
衝撃を受けた場合に、圧電振動片32の自由端である先
端部47が厚み方向Dに振れる変位量を効果的に抑制す
ることができ、圧電振動片32の先端部47がパッケー
ジ76内側底部と衝突することを有効に回避でき、その
損傷を防止することができる。
【0050】図13及び図14は、圧電振動片を収容し
たパッケージを備える本発明の圧電デバイスにおいて、
外部からの衝撃を受けた際の圧電振動片の先端部の変位
量を試験して記録したものである。図13は圧電振動片
32の全長Lを3mmに、図14は圧電振動片32の全
長Lを2mmに構成した場合に、図2で説明したGL/
Lの値で表される重心位置を横軸にとり、縦軸に矢印D
方向の変位量を記録したグラフである。図13及び図1
4は、変位量である縦軸だけ対数目盛りとした片対数の
グラフとなっている。
たパッケージを備える本発明の圧電デバイスにおいて、
外部からの衝撃を受けた際の圧電振動片の先端部の変位
量を試験して記録したものである。図13は圧電振動片
32の全長Lを3mmに、図14は圧電振動片32の全
長Lを2mmに構成した場合に、図2で説明したGL/
Lの値で表される重心位置を横軸にとり、縦軸に矢印D
方向の変位量を記録したグラフである。図13及び図1
4は、変位量である縦軸だけ対数目盛りとした片対数の
グラフとなっている。
【0051】図13及び図14からもわかるとおり、横
軸のGL/Lが小さくなること、すなわち、重心Gが図
2において左に移動することにより、圧電デバイスに対
して外部からの衝撃があった場合の矢印D方向の変位量
は極端に低減される。例えば、第1の実施形態において
は、圧電振動片の先端部の変位量は、図16のものと比
べると、図13の場合で、3パーセント程度まで、図1
4の場合でも6.2パーセント程度まで低減できた。ま
た、第3の実施形態では、圧電振動片の先端部の変位量
は、図16のものと比べると、図13の場合で2.8パ
ーセント程度まで、図14の場合でも5.6パーセント
程度まで低減することができた。
軸のGL/Lが小さくなること、すなわち、重心Gが図
2において左に移動することにより、圧電デバイスに対
して外部からの衝撃があった場合の矢印D方向の変位量
は極端に低減される。例えば、第1の実施形態において
は、圧電振動片の先端部の変位量は、図16のものと比
べると、図13の場合で、3パーセント程度まで、図1
4の場合でも6.2パーセント程度まで低減できた。ま
た、第3の実施形態では、圧電振動片の先端部の変位量
は、図16のものと比べると、図13の場合で2.8パ
ーセント程度まで、図14の場合でも5.6パーセント
程度まで低減することができた。
【0052】図15は、本発明の上述した実施形態に係
る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジ
タル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。図にお
いて、送信者の音声を受信するマイクロフォン308及
び受信内容を音声出力とするためのスピーカ309を備
えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続
された制御部としての集積回路等でなるCPU301を
備えている。CPU301は、送受信信号の変調及び復
調の他に画像表示部としてのLCDや情報入力のための
操作キー等でなる情報の入出力部302や、RAM,R
OM等でなるメモリ303の制御を行うようになってい
る。このため、CPU301には、圧電デバイス10が
取り付けられて、その出力周波数をCPU301に内蔵
された所定の分周回路(図示せず)等により、制御内容
に適合したクロック信号として利用するようにされてい
る。このCPU301に取付けられる圧電デバイス10
は、圧電デバイス10単体でなくても、圧電デバイス1
0と、所定の分周回路等とを組み合わせた発振器である
図12のような圧電デバイス70であってもよい。
る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジ
タル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。図にお
いて、送信者の音声を受信するマイクロフォン308及
び受信内容を音声出力とするためのスピーカ309を備
えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続
された制御部としての集積回路等でなるCPU301を
備えている。CPU301は、送受信信号の変調及び復
調の他に画像表示部としてのLCDや情報入力のための
操作キー等でなる情報の入出力部302や、RAM,R
OM等でなるメモリ303の制御を行うようになってい
る。このため、CPU301には、圧電デバイス10が
取り付けられて、その出力周波数をCPU301に内蔵
された所定の分周回路(図示せず)等により、制御内容
に適合したクロック信号として利用するようにされてい
る。このCPU301に取付けられる圧電デバイス10
は、圧電デバイス10単体でなくても、圧電デバイス1
0と、所定の分周回路等とを組み合わせた発振器である
図12のような圧電デバイス70であってもよい。
【0053】CPU301は、さらに、温度補償水晶発
振器(TCXO)305と接続され、温度補償水晶発振
器305は、送信部307と受信部306に接続されて
いる。これにより、CPU301からの基本クロックの
周波数が、環境温度が変化した場合に変動しても、温度
補償水晶発振器305により修正されて、送信部307
及び受信部306に与えられるようになっている。
振器(TCXO)305と接続され、温度補償水晶発振
器305は、送信部307と受信部306に接続されて
いる。これにより、CPU301からの基本クロックの
周波数が、環境温度が変化した場合に変動しても、温度
補償水晶発振器305により修正されて、送信部307
及び受信部306に与えられるようになっている。
【0054】このように、制御部を備えたデジタル式携
帯電話装置300のような電子機器に、上述した実施形
態に係る圧電デバイスを利用することにより、装置全体
としても優れた耐衝撃性を備えることができる。
帯電話装置300のような電子機器に、上述した実施形
態に係る圧電デバイスを利用することにより、装置全体
としても優れた耐衝撃性を備えることができる。
【0055】本発明は上述の実施形態に限定されない。
各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省
略し、図示しない他の構成と組み合わせることができ
る。
各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省
略し、図示しない他の構成と組み合わせることができ
る。
【0056】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、パ
ッケージ内部に収容した圧電振動片の先端部の変位を抑
制して、優れた耐衝撃性を備える圧電デバイスと、この
デバイスを利用した携帯電話装置及び電子機器を提供す
ることができる。
ッケージ内部に収容した圧電振動片の先端部の変位を抑
制して、優れた耐衝撃性を備える圧電デバイスと、この
デバイスを利用した携帯電話装置及び電子機器を提供す
ることができる。
【図1】 本発明の圧電デバイスの第1の実施形態を示
す概略平面図。
す概略平面図。
【図2】 図1のC−C線概略断面図。
【図3】 図1の圧電振動片に係るE−E線切断端面
図。
図。
【図4】 図1の振動腕の先端付近を拡大した概略斜視
図。
図。
【図5】 本発明の第1の実施形態の第1の変形例を示
す概略平面図。
す概略平面図。
【図6】 本発明の第1の実施形態の第2の変形例を示
す概略平面図。
す概略平面図。
【図7】 図6のF−F線概略断面図。
【図8】 本発明の圧電デバイスの第2の実施形態を示
す概略平面図。
す概略平面図。
【図9】 図8の部分切断端面図であり、(a)は図8
のG−G線切断端面図、(b)は図8のH−H線切断端
面図。
のG−G線切断端面図、(b)は図8のH−H線切断端
面図。
【図10】 本発明の圧電デバイスの第3の実施形態の
概略平面図。
概略平面図。
【図11】 図10のI−I線切断端面図。
【図12】 本発明の圧電デバイスの第4の実施形態の
構成を示す概略断面図。
構成を示す概略断面図。
【図13】 本発明の圧電デバイスにおいて、圧電振動
片の全長が3mmのものについて外部からの衝撃の際に
おける圧電振動片の先端部の変位量を試験して記録した
グラフ。
片の全長が3mmのものについて外部からの衝撃の際に
おける圧電振動片の先端部の変位量を試験して記録した
グラフ。
【図14】 本発明の圧電デバイスにおいて、圧電振動
片の全長が2mmのものについて外部からの衝撃の際に
おける圧電振動片の先端部の変位量を試験して記録した
グラフ。
片の全長が2mmのものについて外部からの衝撃の際に
おける圧電振動片の先端部の変位量を試験して記録した
グラフ。
【図15】 本発明の各実施形態に係る圧電デバイスを
利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装
置の概略構成を示す図。
利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装
置の概略構成を示す図。
【図16】 音叉型圧電振動片を収容した圧電デバイス
の一例を示す概略平面図。
の一例を示す概略平面図。
【図17】 図16の圧電デバイスのA−A線概略断面
図。
図。
10,20,30,50,60,70・・・圧電デバイ
ス、32・・・圧電振動片、51・・・基部、53・・
・切り欠き部、34,35・・・振動腕、45,46・
・・溝、47・・・先端、36,76・・・パッケー
ジ、37・・・開口、38・・・封止材、39・・・蓋
体、42・・・凹部、G・・・重心
ス、32・・・圧電振動片、51・・・基部、53・・
・切り欠き部、34,35・・・振動腕、45,46・
・・溝、47・・・先端、36,76・・・パッケー
ジ、37・・・開口、38・・・封止材、39・・・蓋
体、42・・・凹部、G・・・重心
Claims (10)
- 【請求項1】 音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定し
て内部に収容するようにしたパッケージと、このパッケ
ージに固定される蓋体とを有する圧電デバイスであっ
て、 前記音叉型の圧電振動片が、 パッケージ側に固定される基部と、この基部から平行に
延びる一対の振動腕とを備えており、 前記各振動腕には、長さ方向に延びる溝が、各振動腕の
先端まで形成されていることを特徴とする、圧電デバイ
ス。 - 【請求項2】 前記基部は、前記圧電振動片の前記パッ
ケージと固定された固定領域と前記振動腕との間に、切
り欠き部を有することを特徴とする、請求項1に記載の
圧電デバイス。 - 【請求項3】 前記パッケージの内側底部であって、前
記振動腕の先端に対応する箇所に、凹部が形成されてい
ることを特徴とする、請求項2に記載の圧電デバイス。 - 【請求項4】 前記パッケージの底部に開口を形成し
て、この開口に封止材を充填したことを特徴とする、請
求項1ないし3のいずれかに記載の圧電デバイス。 - 【請求項5】 音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定し
て内部に収容するようにしたパッケージと、このパッケ
ージに固定される蓋体とを有する圧電デバイスであっ
て、 前記音叉型の圧電振動片が、 パッケージ側に固定される基部と、この基部から平行に
延びる一対の振動腕とを備えており、 前記各振動腕には、長さ方向に延びる溝が、各振動腕の
長さ方向の中間付近まで形成されており、さらに、各振
動腕の前記溝よりも先端側が各振動腕の基端部の厚みよ
りも薄く形成されていることを特徴とする、圧電デバイ
ス。 - 【請求項6】 前記パッケージの底部に開口を形成し
て、この開口に封止材を充填したことを特徴とする、請
求項5に記載の圧電デバイス。 - 【請求項7】 音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定し
て内部に収容するようにしたパッケージと、このパッケ
ージに固定される蓋体とを有する圧電デバイスであっ
て、 前記音叉型の圧電振動片が、 パッケージ側に固定される基部と、この基部から平行に
延びる一対の振動腕とを備えており、 前記振動腕には、それぞれ長さ方向に延びる溝を形成す
ると共に、各振動腕が先端に向かうにしたがって、次第
に縮幅されていることを特徴とする、圧電デバイス。 - 【請求項8】 前記パッケージの底部に開口を形成し
て、この開口に封止材を充填したことを特徴とする、請
求項7に記載の圧電デバイス。 - 【請求項9】 音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定し
て内部に収容するようにしたパッケージと、このパッケ
ージに固定される蓋体とを有する圧電デバイスを利用し
た携帯電話装置であって、 前記音叉型の圧電振動片が、 パッケージ側に固定される基部と、この基部から平行に
延びる一対の振動腕とを備えており、 前記各振動腕に、長さ方向に延びる溝が、各振動腕の先
端まで形成された圧電デバイスにより、制御用のクロッ
ク信号を得るようにしたことを特徴とする、携帯電話装
置。 - 【請求項10】 音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定
して内部に収容するようにしたパッケージと、このパッ
ケージに固定される蓋体とを有する圧電デバイスを利用
した電子機器であって、 前記音叉型の圧電振動片が、 パッケージ側に固定される基部と、この基部から平行に
延びる一対の振動腕とを備えており、 前記各振動腕に、長さ方向に延びる溝が、各振動腕の先
端まで形成された圧電デバイスにより、制御用のクロッ
ク信号を得るようにしたことを特徴とする、電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002231704A JP2003133897A (ja) | 2001-08-14 | 2002-08-08 | 圧電デバイスと圧電デバイスを利用した携帯電話装置及び圧電デバイスを利用した電子機器 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001-246279 | 2001-08-14 | ||
JP2001246279 | 2001-08-14 | ||
JP2002231704A JP2003133897A (ja) | 2001-08-14 | 2002-08-08 | 圧電デバイスと圧電デバイスを利用した携帯電話装置及び圧電デバイスを利用した電子機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003133897A true JP2003133897A (ja) | 2003-05-09 |
Family
ID=26620534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002231704A Withdrawn JP2003133897A (ja) | 2001-08-14 | 2002-08-08 | 圧電デバイスと圧電デバイスを利用した携帯電話装置及び圧電デバイスを利用した電子機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003133897A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006208030A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 角速度センサ及びその製造方法 |
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JP2007006091A (ja) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Seiko Epson Corp | 圧電振動片および圧電デバイス |
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-
2002
- 2002-08-08 JP JP2002231704A patent/JP2003133897A/ja not_active Withdrawn
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