JP2004120249A - Piezoelectric vibration chip and piezoelectric device utilizing piezoelectric vibration chip, and mobile phone utilizing piezoelectric device, and electronic apparatus utilizing piezoelectric device - Google Patents

Piezoelectric vibration chip and piezoelectric device utilizing piezoelectric vibration chip, and mobile phone utilizing piezoelectric device, and electronic apparatus utilizing piezoelectric device Download PDF

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Kuniyoshi Cho
張 国慶
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric vibration chip whose frequency can be adjusted by adopting a mass reduction method without substantially reducing the area of a region related to vibration of the piezoelectric vibration chip and giving adverse effect on the vibration characteristic and to provide a piezoelectric device utilizing the piezoelectric vibration chip. <P>SOLUTION: The piezoelectric vibration chip is provided with: a pair of vibration arms 34, 35 made of a piezoelectric material and extended in parallel from a base; grooves 56, 57 provided to the vibration arms respectively and extended in the length direction; and a frequency adjustment section wherein island or peninsular regions are formed in the grooves and metal coating parts 61, 62 for adjustment purpose are provided on the surface of the regions. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電振動片と、この圧電振動片をパッケージに収容した圧電デバイス、ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話と電子機器に関する。
【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、パッケージ内に圧電振動片を収容した圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。
図10は、このような圧電デバイスの構成例を示す概略斜視図である。
図において、圧電デバイス1は、パッケージ2の内部に、圧電振動片3を収容している。パッケージ2はこの場合、絶縁材料を浅い箱状に形成したもので、内部に圧電振動片3を収容固定した後で、蓋体4により封止されるようになっている。なお、図10の圧電デバイス1の蓋体4は透明である。
【0003】
圧電振動片3は、例えば水晶をエッチングすることにより図示の形状が形成されている。この場合、圧電振動片3は、基部5と、この基部5から図において左方に平行に延びる一対の振動腕6,7を備える、所謂、音叉型水晶片で構成されている。振動腕6,7の表面には、励振電極8,8が形成されており、この励振電極8,8に対して外部から駆動電圧を印加することにより、振動腕6,7はその先端側を互いに接近、離間するように振動する。このような振動に基づく振動周波数を取り出すことにより、制御クロック信号等の各種信号に利用されるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような構造の圧電デバイス1では、各振動腕6,7においては、その長さ方向の途中まで励振電極8,8を形成し、各振動腕6,7の先端付近には、励振電極とは異なる金属被覆部9,9を設けている。この金属被覆部9,9は、製造工程において、パッケージ2内に圧電振動片3を収容固定した後で、透明な蓋体4で封止後における、圧電振動片3の最終的な周波数調整を行うために使用される。
【0005】
すなわち、図10に示されているように、蓋体4を透過して、レーザ光等の光ビームL1を金属被覆部9に照射し、この金属被覆部9を部分的に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ようにされている。
ところが、このように、各振動腕6,7の先端に金属被覆部9,9を設けるため、励振電極8,8を設ける箇所を、各振動腕6,7の途中までの領域に制限されてしまう。
そして、各振動腕6,7の励振電極8,8が設けられた領域が、図10のように途中までに制限されると、各振動腕6,7の振動に関与する励振電極の面積の減少に伴い、圧電振動片3の抵抗値が増加する不都合がある。
【0006】
特に、圧電振動片3及び圧電デバイス1の小型化をはかる上では、圧電振動片3は全体の大きさを、さらに小さくする必要があるが、このような構造では、圧電振動片3の振動に関与する部分の絶対面積がますます減少してしまう。
そこで、図11のような構成も考えられる。
図11の圧電振動片13では、周波数調整のための専用の金属被覆部9を廃止して、各振動腕6,7の励振電極8,8を先端付近まで延長し、励振電極8,8の先端部8a,8aに対して、レーザ光L1を照射することで、周波数調整しようとするものである。
しかしながら、このような手法によると、励振電極8,8の先端部に孔が形成されてしまい、各振動腕6,7内で、振動に際して形成されるべき電界が乱れてしまい、振動性能に悪影響を与える。
【0007】
本発明は、圧電振動片の振動に関与する領域の面積を実質的に減少させないで、しかも振動特性に悪影響を与えることなく、質量削減方式により周波数調整を行うことができるようにした圧電振動片と、この圧電振動片を利用した圧電デバイス、ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話と電子機器を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上述の目的は、第1の発明によれば、圧電材料により形成されており、基部から平行に延びる一対の振動腕と、前記各振動腕に設けられ、各振動腕の長さ方向に沿って先端付近まで延びる溝と、前記溝内に溝の底部より高くした所定の領域を形成し、当該領域の表面に調整用の金属被覆部を設けた周波数調整部とを備える、圧電振動片により、達成される。
【0009】
第1の発明の構成によれば、基部から平行に延びる一対の振動腕には、各振動腕の長さ方向に沿って先端付近まで延びる溝とが形成されている。この溝の内側に励振電極を設けることによって、各振動腕の長さ方向の先端部まで振動に関与する領域として利用できる。
そして、溝内に溝の底部より高くして所定の領域を形成して、その領域に金属被覆部を設ける。この金属被覆部にレーザ光等を照射することによって、励振電極に影響を与えることなく、周波数調整することができる。
このため、本発明によれば、圧電振動片の振動に関与する領域の面積を実質的に減少させないで、しかも振動特性に悪影響を与えることなく、質量削減方式により周波数調整を行うことができるようにした圧電振動片を提供することができるという効果を発揮する。
【0010】
第2の発明は、第1の発明の構成において、前記所定領域が、前記各振動腕の長さ方向の先端付近に設けた半島部であることを特徴とする。
第2の発明の構成によれば、半島部は、各振動腕の先端付近に設けられているので、各振動腕の先端付近の質量を調整することができる。これにより、圧電振動片の振動周波数の調整幅を大きくすることができる。
【0011】
第3の発明は、第1の発明の構成において、前記所定領域が、前記各振動腕の長さ方向の中間付近に設けたアイランド部であることを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、前記所定領域が、前記各振動腕の長さ方向の中間付近に設けたアイランド(Island−島)部である。したがって、各振動腕の長さ方向の中間付近の質量を削減することができ、微小な幅での調整が必要な圧電振動片の振動周波数の微調整をすることができる。これにより、振動周波数の精密な合わせ込みを可能とすることができる。
【0012】
第4の発明は、第1ないし第3の発明のいずれかの構成において、前記基部には、前記振動腕の基端部に近接した領域に、切欠き部を備えることを特徴とする。
第4の発明の構成によれば、音叉型振動片において、その基部に前記切欠き部を形成することで、振動腕からの振動が基部に漏れ込むことを有効に防止でき、クリスタルインピーダンス値を抑制することができる。
【0013】
また、上述の目的は、第5の発明によれば、パッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスであって、前記パッケージの少なくとも一部は、光を透過する構成とされており、前記圧電振動片が、圧電材料により形成されており、基部から平行に延びる一対の振動腕と、前記各振動腕に設けられ、その長さ方向に延びる溝と、前記溝内にアイランド状もしくは半島状の領域を形成し、当該領域の表面に調整用の金属被覆部を設けた周波数調整部とを備える、圧電デバイスにより、達成される。
第5の発明の構成によれば、基部から平行に延びる一対の振動腕には、各振動腕の長さ方向に沿って先端付近まで延びる溝が形成されている。この溝の内側に励振電極を設けることによって、各振動腕の長さ方向の先端部まで振動に関与する領域として利用できる。
そして、溝内にアイランド状もしくは半島状の領域を形成して金属被覆部を設け、パッケージの透明部分、例えば、パッケージにガラス製の蓋体等を介して、圧電振動片の金属被覆部にレーザ光等を照射することによって、励振電極に影響を与えることなく、周波数調整することができる。
【0014】
また、上述の目的は、第6の発明によれば、パッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスを利用した携帯電話装置であって、前記圧電振動が、圧電材料に形成されており、基部から平行に延びる一対の振動腕と、前記各振動腕に設けられ、その長さ方向に延びる溝と、前記溝内にアイランド状もしくは半島状の領域を形成し、当該領域の表面に調整用の金属被覆部を設けた周波数調整部とを備える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。
【0015】
さらにまた、上述の目的は、第7の発明によれば、パッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスを利用した電子機器であって、前記圧電振動片が、圧電材料により形成されており、基部から平行に延びる一対の振動腕と、前記各振動腕に設けられ、その長さ方向に延びる溝と、前記溝内にアイランド状もしくは半島状の領域を形成し、当該領域の表面に調整用の金属被覆部を設けた周波数調整部とを備える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。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1及び図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A−A線概略断面図である。
図において、圧電デバイス30は、圧電振動子を構成した例を示しており、圧電デバイス30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、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層した後、焼結して形成されている。複数の各基板は、その内側に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所定の内部空間S2を形成するようにされている。
この内部空間S2が圧電振動片を収容するための収容空間である。
すなわち、図2に示されているように、この実施形態では、パッケージ36は、例えば、下から第1の積層基板61、第2の積層基板64、第3の積層基板68を重ねて形成されている。
【0017】
パッケージ36の内部空間S2内の図において左端部付近において、内部空間S2に露出して内側底部を構成する第2の積層基板64には、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキで形成した電極部31,31が設けられている。
この電極部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、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が硬化されるようになっている。尚、導電性接着剤43,43としては、接合力を発揮する接着剤成分としての合成樹脂剤に、銀製の細粒等の導電性の粒子を含有させたものが使用でき、シリコーン系、エポキシ系またはポリイミド系導電性接着剤等を利用することができる。
【0018】
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、パッケージ36側と後述するようにして固定される基部51と、この基部51を基端として、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。
この圧電振動片32の詳しい構成については、さらに後で説明する。
【0019】
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枚の積層基板に連続する貫通孔37a,37bを形成することにより、外部に開口した貫通孔37が設けられている。この貫通孔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の孔37bに対して、第2の孔である外側の貫通孔37a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、貫通孔37は、図2において下向きの段部62を備える段つき開口とされている。この段部62の表面には、金属被覆部(図示せず)が設けられている。
【0020】
ここで、貫通孔37に充填される金属製封止材38としては、例えば、鉛を含有しない封止材が選択されることが好ましく、例えば、銀ロウ、Au/Sn合金、Au/Ge合金等から選択される。これに対応して、段部62の表面の金属被覆部には、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキを形成すると好ましい。
【0021】
さらに、この実施形態では、パッケージ36を構成する積層基板の最下層の基板61には、図2において右端部付近に孔を形成することにより、この積層基板の厚みに対応した凹部42が形成されている。この凹部42は、圧電振動片32の自由端である先端部の下方に位置している。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の自由端が、矢印D方向に変位して振れた場合においても、パッケージ36の内側底面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。
【0022】
パッケージ36の開放された上端には、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、パッケージ36に封止固定した後で、図2に示すように、外部からレーザ光L2を圧電振動片32の後述する金属被覆部に照射して、質量削減方式により周波数調整を行うために、光を透過する材料,特に、薄板ガラスにより形成されている。
蓋体39として適するガラス材料としては、例えば、ダウンドロー法により製造される薄板ガラスとして、例えば、硼珪酸ガラスが使用される。
【0023】
次に、図3及び図4を参照して、圧電デバイス30のパッケージ36内に収容される圧電振動片32(圧電振動片の第1の実施形態)について、詳しく説明する。
図3は、圧電振動片32の構成を示す概略斜視図、図4(a)は図3のB−B線切断端面図(切断面だけを示す図)、図4(b)は図3のC−C線切断端面図である。
図3において、圧電振動片32は、上述したように、基部51から平行に延びる一対の振動腕34,35を有している。そして、各振動腕34,35には、それぞれ長さ方向に延びる溝56,57を有している。この各溝56,57は、図4(a),図4(b)に示されているように、各振動腕34,35の表裏両面に形成されている。
【0024】
さらに、図3において、圧電振動片32の基部51の端部(図3では右端部)の幅方向両端付近には、引き出し電極52,53が形成されている。各引き出し電極52,53は、圧電振動片32の基部51の図示しない裏面にも同様に形成されている。
これらの各引き出し電極52,53は、図1及び図2で説明したパッケージ36側の電極部31,31と導電性接着剤43,43により接続される部分である。そして、各引き出し電極52,53は、図示されているように、各振動腕34,35の溝56,57内に設けた励振電極54,55と接続されている。また、各励振電極54,55は、図4に示されているように各振動腕34,35の両側面にも形成されており、一方の振動腕、例えば、振動腕34に関しては、溝57内の励振電極54と、その側面部の励振電極55は互いに異極となるようにされている。
【0025】
さらに、各振動腕34,35の好ましくは先端付近において、溝56,57内には、圧電振動片32を構成する圧電材料を部分的に溝の底部より高くして設けた周波数調整部が設けられている。この周波数調整部は、製造工程において、圧電材料としての例えば水晶を、圧電振動片32の外形を形成するためにエッチングする工程において、当該領域だけ溝形成のエッチングを残すことにより設けられる。この周波数調整部は、この実施形態では、各振動腕34,35の最先端部34a,35aが図示されているように溝形成を行わない状態として残されている部分と連続して、各溝56,57内で溝の延びる方向に延長された半島部58,59とされている。
これら各半島部58,59の表面には、金属が被覆されることによって、金属被覆部61,62とされている。これらの金属被覆部61,62を構成する金属は、励振電極54,55と同じものでよいが、異なる金属を被覆してもよい。励振電極54,55と同じものとする場合には、クロム(Cr)を下地として、金(Au)を蒸着もしくはスパッタリングにより成膜する。この実施形態では、金属被覆部61,62は各励振電極54,55とは接続されていないが、接続してもよい。
【0026】
本実施形態の圧電振動片32は以上のように構成されており、各引き出し電極52,53を介して、パッケージ36側から印加された駆動電圧は、励振電極54,55に伝えられる。
ここで、図4(a),(b)に示されているように、各溝56,57の内面と、各振動腕34,35の側面部の励振電極は異極となるので、この間で電界が生じ、この電界に基づいて、各振動腕34,35は、その最先端部34a,35aが互いに接近,離間するように振動する。
【0027】
この場合、各振動腕34,35の溝56,57は、各振動腕34,35の先端付近まで形成されているので、各振動腕34,35のほぼ全長が振動に関与する領域となり、圧電振動片32を小型に形成した場合においても、振動に関与する励振電極54,55の領域の絶対面積が、減少することがない。
【0028】
さらに、半島部58,59に対しては、図2で説明したように、パッケージ36に蓋体39を封止後において、レーザ光L2等を照射することで周波数調整される。具体的には、レーザ光L2等を金属被覆部61及び/または62に照射し、部分的に蒸散させることによって、その部分の質量を削減し、振動周波数が高くなるように周波数調整することができる。
【0029】
ここで、半島部58,59は、各振動腕34,35の先端付近に設けられているので、各振動腕34,35の先端付近の質量を調整することができる。これにより、振動周波数の調整幅を広くすることができる。
【0030】
また、半島部58,59は、このように周波数調整のための金属被覆部61,62を設けるために形成されるが、金属被覆部61,62を設けない半島部58,59を図4(a)に示すように、各振動腕34,35の裏面側にも形成している。これにより、各振動腕34,35の表面側と裏面側の重量バランスが一致されるので、一方だけに設ける場合と比べて振動性能が向上する。
【0031】
図5は、圧電振動片の第1の実施形態の変形例を示している。この変形例の圧電振動片70において、図3及び図4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。
図5において、圧電振動片70では、圧電振動片32と比較すると金属被覆部71,72の構成が異なっており、その他の構成は同じである。ただし、この場合、金属被覆部71,72は各励振電極54,55とは接続されない。
【0032】
圧電振動片70の金属被覆部71,72は、各振動腕34,35の最先端部34a,35aに引き回された各励振電極54,55と一体に接続されている。
このため、圧電振動片70の金属被覆部71,72は、製造工程において、圧電振動片70に励振電極54,55を形成する際に、これらと同時に形成されるので、金属被覆部71,72だけを形成する工程を設ける必要がなく、その分工程を簡単にすることができる。その他の作用効果は、圧電振動片32と同じである。
【0033】
次に、図6及び図7を参照して、圧電デバイス30のパッケージ36内に収容される圧電振動片80(圧電振動片の第2の実施形態)について、詳しく説明する。
図6は、圧電振動片80の構成を示す概略斜視図、図7(a)は図6のD−D線切断端面図、図7(b)は図6のE−E線切断端面図である。
これらの図において、図3及び図4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。
図6及び図7において、圧電振動片80では、圧電振動片32と比較すると周波数調整部の構成が異なっており、その他の構成は同じである。
【0034】
この圧電振動片80では、周波数調整部は、半島状ではなく、各溝56,57の長さ方向の中央付近に、それぞれ孤立して凸状に、かつ各溝56,57の延びる方向に沿って長い形状に形成されたアイランド部88,89として構成されている。
そして、アイランド部88,89の表面(図において上面)には、金属被覆部81,82がそれぞれ形成されている。この金属被覆部81,82は、圧電振動片の第1の実施形態の金属被覆部61,62と同じ金属により形成することができる。
【0035】
本実施形態は以上のように構成されており、第1の実施形態と共通した作用効果を発揮できるとともに、アイランド部88,89は、各振動腕34,35の長さ方向の中間付近に形成されているので、金属被覆部81,82を利用して周波数調整すると、各振動腕34,35の長さ方向の中間付近の質量を削減することができる。この結果、圧電振動片80の振動周波数の調整幅を比較的小さな幅で微調整することができるから、振動周波数の精密な合わせ込みをすることができる。
この結果、極めて高い精度で振動周波数の合わせこみを必要とする圧電デバイスの圧電振動片80は、従来のレーザー装置を用いて、上述の実施形態の振動腕の先端部と同量の金属被膜を蒸散させても、調整しうる振動数変化量は、より少なくなる。すなわち、微調整のために、わざわざレーザー出力を低く調整して、結果的に金属被膜の蒸散量を不安定なものとするおそれがなく、容易に極めて高精度な周波数調整が可能となる。
このように、周波数調整による必要な調整幅に応じて、周波数調整部は、各振動腕34,35の長さ方向の所定の位置に設定することができる。そして、周波数調整部は、各振動腕の長さ方向の先端付近や中間付近だけでなく、両方に、もしくは、さらに多くの箇所に設けるようにしてもよい。
【0036】
図8は、圧電デバイス30のパッケージ36内に収容される圧電振動片90(圧電振動片の第3の実施形態)の概略斜視図である。
図8において、図3及び図4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。
図8において、圧電振動片90では、圧電振動片32と比較すると基部51周辺の構造が圧電振動片32とは異なっており、その他の構成は同じである。
【0037】
すなわち、圧電振動片90の基部51において、一対の振動腕34,35の基端部側に寄った位置には、基部51の幅方向に縮幅して設けた切り欠き部もしくはくびれ部91,91を設けるようにしてもよい。
これにより、基部51に圧電振動片90の振動の漏れ込みを防止して、CI(クリスタルインピーダンス)値を低減することができる。
それ以外の作用効果は、第1の実施形態と同じである。
【0038】
図9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CPU(Central
Processing Unit)301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,ROM等でなる情報記憶手段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30または圧電デバイス90や圧電デバイス100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30は、圧電デバイス30等単体でなくても、圧電デバイス30等と、所定の分周回路等とを組み合わせた発振器であってもよい。
【0039】
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。
【0040】
このように、制御部を備えたディ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振動片32、70、80、90と、これらを利用した圧電デバイス30を利用することにより、小型に構成しても、正確な周波数調整が可能となるため、正確なクロック信号を生成することができる。
【0041】
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。
また、この発明は、パッケージ内に圧電振動片を収容するものであれば、圧電振動子、圧電発振器等の名称にかかわらず、全ての圧電デバイスに適用することができる。
また、上述の実施形態では、パッケージに圧電材料を使用した箱状のものを利用しているが、このような形態に限らず、少なくともパッケージの一部について、光が透過できる箇所を設けたものであれば、いかなるパッケージやケースを伴うものについても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図2】図1のA−A線概略断面図。
【図3】図1の圧電デバイスに利用される圧電振動片の第1の実施形態を示す概略斜視図。
【図4】図3の各切断端面図であり、(a)は図3のB−B線切断端面図、(b)は図3のC−C線切断端面図。
【図5】図3の圧電振動片の変形例を示す概略斜視図。
【図6】図1の圧電デバイスに利用される圧電振動片の第2の実施形態を示す概略斜視図。
【図7】図6の各切断端面図であり、(a)は図6のD−D線切断端面図、(b)は図6のE−E線切断端面図。
【図8】図1の圧電デバイスに利用される圧電振動片の第3の実施形態を示す概略斜視図。
【図9】本発明の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。
【図10】従来の圧電デバイスの一例を示す概略斜視図。
【図11】図10の圧電デバイスに利用された圧電振動片の概略斜視図。
【符号の説明】
30・・・圧電デバイス、32,70,80,90・・・圧電振動片、58,59・・・半島部、61,62,71,72,81,82・・・金属被覆部、88,89・・・アイランド部。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a piezoelectric vibrating reed, a piezoelectric device in which the piezoelectric vibrating reed is housed in a package, and a mobile phone and an electronic device using the piezoelectric device.
[0002]
[Prior art]
In a small information device such as an HDD (hard disk drive), a mobile computer, or an IC card, or a mobile communication device such as a mobile phone, a car phone, or a paging system, a piezoelectric vibrating piece is housed in a package. Piezoelectric devices such as vibrators and piezoelectric oscillators are widely used.
FIG. 10 is a schematic perspective view showing a configuration example of such a piezoelectric device.
In the figure, a piezoelectric device 1 accommodates a piezoelectric vibrating reed 3 inside a package 2. In this case, the package 2 is made of an insulating material formed in a shallow box shape. After the piezoelectric vibrating reed 3 is housed and fixed inside, the package 2 is sealed by the lid 4. Note that the lid 4 of the piezoelectric device 1 in FIG. 10 is transparent.
[0003]
The shape of the piezoelectric vibrating reed 3 is formed by, for example, etching quartz. In this case, the piezoelectric vibrating reed 3 is composed of a so-called tuning-fork type crystal piece including a base 5 and a pair of vibrating arms 6 and 7 extending in parallel to the left from the base 5 in the drawing. Exciting electrodes 8, 8 are formed on the surfaces of the vibrating arms 6, 7, and when a driving voltage is applied to the exciting electrodes 8, 8 from the outside, the vibrating arms 6, 7 are moved to the tip side. Vibrates so that they approach and separate from each other. By extracting a vibration frequency based on such vibration, it is used for various signals such as a control clock signal.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the piezoelectric device 1 having such a structure, in each of the vibrating arms 6 and 7, the excitation electrodes 8 and 8 are formed halfway in the longitudinal direction, and near the tip of each of the vibrating arms 6 and 7, Metal coating portions 9, 9 different from the electrodes are provided. In the manufacturing process, after the piezoelectric vibrating reed 3 is housed and fixed in the package 2, the final frequency adjustment of the piezoelectric vibrating reed 3 after sealing with the transparent lid 4 is performed in the manufacturing process. Used to do.
[0005]
That is, as shown in FIG. 10, by irradiating the metal cover 9 with a light beam L1 such as a laser beam that passes through the lid 4 and partially evaporates the metal cover 9, The frequency adjustment of the mass reduction method is performed.
However, since the metal coating portions 9 are provided at the tips of the respective vibrating arms 6 and 7, the locations where the excitation electrodes 8 and 8 are provided are limited to a region halfway through the respective vibrating arms 6 and 7. I will.
When the region where the excitation electrodes 8 and 8 of each of the vibrating arms 6 and 7 are provided is limited halfway as shown in FIG. 10, the area of the excitation electrodes involved in the vibration of each of the vibrating arms 6 and 7 is reduced. There is a disadvantage that the resistance value of the piezoelectric vibrating piece 3 increases with the decrease.
[0006]
In particular, in order to reduce the size of the piezoelectric vibrating reed 3 and the piezoelectric device 1, it is necessary to further reduce the overall size of the piezoelectric vibrating reed 3. The absolute area of the part involved is increasingly reduced.
Therefore, a configuration as shown in FIG. 11 is also conceivable.
In the piezoelectric vibrating reed 13 shown in FIG. 11, the exclusive metal coating 9 for frequency adjustment is eliminated, and the excitation electrodes 8, 8 of each of the vibrating arms 6, 7 are extended to near the distal end. By irradiating the laser beams L1 to the tips 8a, 8a, the frequency is to be adjusted.
However, according to such a method, a hole is formed at the tip of the excitation electrodes 8, 8, and the electric field to be formed during the vibration in each of the vibrating arms 6, 7 is disturbed, which adversely affects the vibration performance. give.
[0007]
The present invention provides a piezoelectric vibrating reed in which the frequency can be adjusted by a mass reduction method without substantially reducing the area of a region involved in the vibration of the piezoelectric vibrating reed and without adversely affecting the vibration characteristics. It is another object of the present invention to provide a piezoelectric device using the piezoelectric vibrating reed, and a mobile phone and an electronic device using the piezoelectric device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the above object is provided with a pair of vibrating arms formed of a piezoelectric material and extending in parallel from a base, provided on each of the vibrating arms, and along a length direction of each of the vibrating arms. By a piezoelectric vibrating reed, a groove extending to the vicinity of the tip, and a predetermined area raised above the bottom of the groove in the groove, and a frequency adjusting section provided with a metal coating for adjustment on the surface of the area, Achieved.
[0009]
According to the configuration of the first invention, the pair of vibrating arms extending in parallel from the base are formed with grooves extending to the vicinity of the distal end along the length direction of each vibrating arm. By providing the excitation electrode inside this groove, it can be used as a region involved in vibration up to the longitudinal end of each vibrating arm.
Then, a predetermined region is formed in the groove so as to be higher than the bottom of the groove, and a metal coating portion is provided in that region. By irradiating the metal coating with laser light or the like, the frequency can be adjusted without affecting the excitation electrode.
For this reason, according to the present invention, the frequency can be adjusted by the mass reduction method without substantially reducing the area of the region involved in the vibration of the piezoelectric vibrating reed and without adversely affecting the vibration characteristics. The effect of being able to provide the piezoelectric vibrating reed of the present invention is provided.
[0010]
According to a second aspect, in the configuration of the first aspect, the predetermined region is a peninsula provided near a longitudinal end of each of the vibrating arms.
According to the configuration of the second invention, since the peninsula is provided near the tip of each vibrating arm, the mass near the tip of each vibrating arm can be adjusted. Thereby, the adjustment width of the vibration frequency of the piezoelectric vibrating reed can be increased.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the predetermined region is an island portion provided near a center in a length direction of each of the vibrating arms.
According to the configuration of the third aspect, the predetermined region is an island (Island-island) provided near the center in the length direction of each of the vibrating arms. Therefore, it is possible to reduce the mass in the vicinity of the middle in the length direction of each vibrating arm, and it is possible to finely adjust the vibration frequency of the piezoelectric vibrating reed which needs to be adjusted in a minute width. Thereby, it is possible to precisely adjust the vibration frequency.
[0012]
A fourth invention is characterized in that, in any one of the first to third inventions, the base has a notch in a region close to a base end of the vibrating arm.
According to the configuration of the fourth invention, in the tuning-fork type vibrating reed, by forming the notch in the base thereof, it is possible to effectively prevent the vibration from the vibrating arm from leaking into the base, and to reduce the crystal impedance value. Can be suppressed.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating reed is housed in a package, wherein at least a part of the package is configured to transmit light. A vibrating reed is formed of a piezoelectric material, and a pair of vibrating arms extending in parallel from the base, a groove provided in each of the vibrating arms, a groove extending in the length direction thereof, and an island-shaped or peninsula-shaped This is achieved by a piezoelectric device including: a frequency adjusting unit that forms a region and has a metal coating portion for adjustment provided on the surface of the region.
According to the configuration of the fifth aspect, the pair of vibrating arms extending in parallel from the base are formed with the grooves extending to the vicinity of the tip along the length direction of each vibrating arm. By providing the excitation electrode inside this groove, it can be used as a region involved in vibration up to the longitudinal end of each vibrating arm.
Then, an island-shaped or peninsula-shaped region is formed in the groove to provide a metal coating portion, and a laser is applied to the metal coating portion of the piezoelectric vibrating reed via a transparent portion of the package, for example, a glass lid on the package. By irradiating light or the like, the frequency can be adjusted without affecting the excitation electrode.
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a mobile phone device using a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is housed in a package, wherein the piezoelectric vibration is formed in a piezoelectric material, and A pair of vibrating arms extending parallel to each other, a groove provided in each of the vibrating arms, a groove extending in the length direction thereof, and an island-shaped or peninsula-shaped region is formed in the groove, and a surface for adjustment is formed on the surface of the region. The present invention is achieved by a cellular phone device that obtains a control clock signal by a piezoelectric device including a frequency adjustment unit provided with a metal coating unit.
[0015]
Still further, according to a seventh aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus using a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is housed in a package, wherein the piezoelectric vibrating piece is formed of a piezoelectric material. A pair of vibrating arms extending in parallel from the base, a groove provided on each of the vibrating arms and extending in the length direction thereof, and an island-shaped or peninsula-shaped region formed in the groove; The present invention is achieved by an electronic apparatus that obtains a control clock signal by using a piezoelectric device including a frequency adjustment unit provided with a metal coating unit.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 and 2 show a first embodiment of the piezoelectric device of the present invention. FIG. 1 is a schematic plan view thereof, and FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line AA of FIG.
In the drawing, the piezoelectric device 30 shows an example in which a piezoelectric vibrator is formed, and the piezoelectric device 30 accommodates a piezoelectric vibrating piece 32 in a package 36. The package 36 is formed, for example, by laminating a plurality of substrates formed by molding ceramic green sheets of aluminum oxide as an insulating material, and then sintering. Each of the plurality of substrates is formed with a predetermined hole inside thereof so that when stacked, a predetermined internal space S2 is formed inside when stacked.
This internal space S2 is a housing space for housing the piezoelectric vibrating reed.
That is, as shown in FIG. 2, in this embodiment, the package 36 is formed by, for example, stacking a first laminated substrate 61, a second laminated substrate 64, and a third laminated substrate 68 from below. ing.
[0017]
In the drawing of the inner space S2 of the package 36 near the left end in the drawing, the second laminated substrate 64 exposed to the inner space S2 and constituting the inner bottom portion has, for example, electrodes formed by nickel plating and gold plating on tungsten metallization. Parts 31, 31 are provided.
The electrode portions 31 are connected to the outside and supply a drive voltage. A conductive adhesive 43, 43 is applied on each of the electrode portions 31, 31, and a base 51 of the piezoelectric vibrating reed 32 is placed on the conductive adhesive 43, 43, and the conductive adhesive 43 , 43 are cured. In addition, as the conductive adhesives 43, 43, those obtained by adding conductive particles such as silver fine particles to a synthetic resin agent as an adhesive component exhibiting a bonding force can be used. Or polyimide-based conductive adhesive or the like can be used.
[0018]
The piezoelectric vibrating reed 32 is made of, for example, quartz, and a piezoelectric material other than quartz, such as lithium tantalate or lithium niobate, can be used. In the case of the present embodiment, the piezoelectric vibrating reed 32 is formed in a small size, and has a shape shown in particular in order to obtain necessary performance.
In other words, the piezoelectric vibrating reed 32 includes a base 51 fixed to the package 36 side as described later, and a pair of vibrators extending in parallel to the right side in the figure and bifurcated with the base 51 as a base end. A so-called tuning-fork type piezoelectric vibrating reed having arms 34 and 35 and having a whole shape like a tuning fork is used.
The detailed configuration of the piezoelectric vibrating reed 32 will be described later.
[0019]
A through hole 37 that is open to the outside is provided near the center of the bottom surface of the package 36 by forming through holes 37a and 37b that are continuous with the two laminated substrates that constitute the package 36. Out of the two through-holes constituting the through-hole 37, the outer through-hole 37a, which is the second hole, has a larger inner diameter than the first hole 37b opened inside the package. I have. Thereby, the through-hole 37 is a stepped opening including the downward stepped portion 62 in FIG. 2. A metal coating (not shown) is provided on the surface of the step 62.
[0020]
Here, as the metal sealing material 38 filled in the through hole 37, for example, a sealing material containing no lead is preferably selected. For example, silver brazing, Au / Sn alloy, Au / Ge alloy And so on. Correspondingly, it is preferable to form nickel plating and gold plating on the tungsten metallization on the metal coating on the surface of the step 62.
[0021]
Further, in this embodiment, a recess 42 corresponding to the thickness of the laminated substrate is formed in the lowermost substrate 61 of the laminated substrate constituting the package 36 by forming a hole near the right end in FIG. ing. The recess 42 is located below the free end of the piezoelectric vibrating reed 32. Thus, in the present embodiment, even when the free end of the piezoelectric vibrating piece 32 is displaced in the direction of arrow D and shakes when an external shock is applied to the package 36, the piezoelectric vibrating piece 32 abuts against the inner bottom surface of the package 36. This is effectively prevented from being done.
[0022]
A lid 39 is joined to the open upper end of the package 36 to seal it. After the lid 39 is sealed and fixed to the package 36, as shown in FIG. 2, a laser beam L2 is externally applied to a metal coating portion of the piezoelectric vibrating reed 32, as shown in FIG. To do this, it is made of a light-transmitting material, in particular a thin glass plate.
As a glass material suitable for the lid 39, for example, borosilicate glass is used as a thin glass manufactured by a down-draw method.
[0023]
Next, the piezoelectric vibrating reed 32 (first embodiment of the piezoelectric vibrating reed) housed in the package 36 of the piezoelectric device 30 will be described in detail with reference to FIGS.
3 is a schematic perspective view showing the configuration of the piezoelectric vibrating reed 32, FIG. 4 (a) is an end view taken along the line BB of FIG. 3 (a view showing only a cut surface), and FIG. It is a CC sectional view end view.
In FIG. 3, the piezoelectric vibrating reed 32 has a pair of vibrating arms 34 and 35 extending in parallel from the base 51 as described above. The vibrating arms 34 and 35 have grooves 56 and 57 extending in the length direction, respectively. As shown in FIGS. 4A and 4B, the grooves 56 and 57 are formed on the front and back surfaces of the vibrating arms 34 and 35, respectively.
[0024]
Further, in FIG. 3, extraction electrodes 52 and 53 are formed near both ends in the width direction of the end (the right end in FIG. 3) of the base 51 of the piezoelectric vibrating reed 32. The extraction electrodes 52 and 53 are similarly formed on the back surface (not shown) of the base 51 of the piezoelectric vibrating piece 32.
These lead electrodes 52 and 53 are portions connected to the electrode portions 31 and 31 on the package 36 side described with reference to FIGS. 1 and 2 by the conductive adhesives 43 and 43, respectively. As shown, the extraction electrodes 52 and 53 are connected to excitation electrodes 54 and 55 provided in grooves 56 and 57 of the vibrating arms 34 and 35, respectively. As shown in FIG. 4, the excitation electrodes 54 and 55 are also formed on both side surfaces of each of the vibrating arms 34 and 35, and one of the vibrating arms, for example, the vibrating arm 34 has a groove 57. The excitation electrode 54 in the inside and the excitation electrode 55 on the side surface thereof have different polarities from each other.
[0025]
Further, in the grooves 56, 57, preferably near the tips of the vibrating arms 34, 35, there is provided a frequency adjusting section in which the piezoelectric material constituting the piezoelectric vibrating reed 32 is provided partially higher than the bottom of the grooves. Have been. The frequency adjustment unit is provided by leaving a groove for etching only in the region in a step of etching, for example, quartz as a piezoelectric material to form the outer shape of the piezoelectric vibrating reed 32 in a manufacturing process. In this embodiment, the frequency adjusting portion is connected to each of the vibrating arms 34 and 35 such that the leading end portions 34a and 35a of the vibrating arms 34 and 35 are continuous with the portions where the grooves are not formed as shown in the drawing. Peninsular portions 58 and 59 extend in the direction in which the groove extends within 56 and 57.
The surfaces of these peninsula portions 58, 59 are coated with metal to form metal coating portions 61, 62. The metal constituting these metal coating portions 61, 62 may be the same as the excitation electrodes 54, 55, but may be coated with a different metal. When the excitation electrodes 54 and 55 are the same, gold (Au) is deposited by vapor deposition or sputtering with chromium (Cr) as a base. In this embodiment, the metal coating portions 61 and 62 are not connected to the excitation electrodes 54 and 55, but may be connected.
[0026]
The piezoelectric vibrating reed 32 of the present embodiment is configured as described above, and the driving voltage applied from the package 36 side is transmitted to the excitation electrodes 54 and 55 via the lead electrodes 52 and 53.
Here, as shown in FIGS. 4A and 4B, the inner surfaces of the grooves 56 and 57 and the excitation electrodes on the side surfaces of the vibrating arms 34 and 35 have different polarities. An electric field is generated, and based on the electric field, the vibrating arms 34, 35 vibrate so that their foremost portions 34a, 35a approach and separate from each other.
[0027]
In this case, since the grooves 56 and 57 of each of the vibrating arms 34 and 35 are formed up to the vicinity of the tip of each of the vibrating arms 34 and 35, almost the entire length of each of the vibrating arms 34 and 35 becomes a region involved in vibration, and Even when the resonator element 32 is formed small, the absolute area of the excitation electrodes 54 and 55 involved in vibration does not decrease.
[0028]
Further, as described with reference to FIG. 2, the frequency of the peninsula portions 58 and 59 is adjusted by irradiating the package 36 with the laser beam L2 or the like after the lid 39 is sealed. Specifically, by irradiating the metal coating portion 61 and / or 62 with the laser beam L2 or the like and partially evaporating the same, it is possible to reduce the mass of the portion and adjust the frequency so that the vibration frequency becomes higher. it can.
[0029]
Here, since the peninsula portions 58 and 59 are provided near the tips of the vibrating arms 34 and 35, the mass near the tips of the vibrating arms 34 and 35 can be adjusted. Thereby, the adjustment range of the vibration frequency can be widened.
[0030]
The peninsula portions 58 and 59 are formed to provide the metal coating portions 61 and 62 for frequency adjustment as described above, but the peninsula portions 58 and 59 without the metal coating portions 61 and 62 are shown in FIG. As shown in a), the vibrating arms 34 and 35 are also formed on the back side. Thus, the weight balance between the front side and the back side of each of the vibrating arms 34 and 35 is matched, so that the vibration performance is improved as compared with the case where only one of them is provided.
[0031]
FIG. 5 shows a modification of the first embodiment of the piezoelectric vibrating reed. In the piezoelectric vibrating reed 70 of this modified example, the portions denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 3 and 4 have the same configuration, and thus the overlapping description will be omitted, and the differences will be mainly described.
In FIG. 5, the piezoelectric vibrating reed 70 differs from the piezoelectric vibrating reed 32 in the configuration of the metal coating portions 71 and 72, and the other configurations are the same. However, in this case, the metal coating portions 71 and 72 are not connected to the excitation electrodes 54 and 55.
[0032]
The metal covering portions 71 and 72 of the piezoelectric vibrating piece 70 are integrally connected to the excitation electrodes 54 and 55 routed to the foremost portions 34a and 35a of the vibrating arms 34 and 35.
For this reason, the metal covering portions 71 and 72 of the piezoelectric vibrating piece 70 are formed simultaneously with the formation of the excitation electrodes 54 and 55 on the piezoelectric vibrating piece 70 in the manufacturing process. It is not necessary to provide a step of forming only the steps, and the steps can be simplified accordingly. Other functions and effects are the same as those of the piezoelectric vibrating piece 32.
[0033]
Next, the piezoelectric vibrating piece 80 (the second embodiment of the piezoelectric vibrating piece) housed in the package 36 of the piezoelectric device 30 will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 6 is a schematic perspective view showing the configuration of the piezoelectric vibrating reed 80, FIG. 7A is a cross-sectional end view taken along line DD of FIG. 6, and FIG. 7B is a cross-sectional end view taken along line EE of FIG. is there.
In these figures, the portions denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 3 and 4 have the same configuration, and thus the duplicated description will be omitted, and the description will focus on the differences.
6 and 7, in the piezoelectric vibrating piece 80, the configuration of the frequency adjustment unit is different from that of the piezoelectric vibrating piece 32, and the other configuration is the same.
[0034]
In this piezoelectric vibrating reed 80, the frequency adjusting portion is not peninsula-shaped, but in the vicinity of the center in the longitudinal direction of each of the grooves 56, 57, in an isolated convex shape, and along the extending direction of each of the grooves 56, 57. Island portions 88 and 89 formed in a long shape.
Then, metal coating portions 81 and 82 are formed on the surfaces (upper surfaces in the drawings) of the island portions 88 and 89, respectively. The metal covering portions 81 and 82 can be formed of the same metal as the metal covering portions 61 and 62 of the first embodiment of the piezoelectric vibrating reed.
[0035]
The present embodiment is configured as described above, and can exhibit the same functions and effects as those of the first embodiment, and the island portions 88 and 89 are formed near the middle of the respective vibrating arms 34 and 35 in the longitudinal direction. Therefore, if the frequency is adjusted by using the metal coating portions 81 and 82, the mass of the vibrating arms 34 and 35 near the center in the length direction can be reduced. As a result, the adjustment width of the vibration frequency of the piezoelectric vibrating piece 80 can be finely adjusted with a relatively small width, so that the vibration frequency can be precisely adjusted.
As a result, the piezoelectric vibrating reed 80 of the piezoelectric device that requires the adjustment of the vibration frequency with extremely high accuracy uses a conventional laser device to apply the same amount of metal coating as the tip of the vibrating arm of the above-described embodiment. Even if it evaporates, the frequency change amount which can be adjusted becomes smaller. In other words, for fine adjustment, the laser output is bothersome adjusted to be low, and as a result, there is no possibility that the evaporation amount of the metal film becomes unstable, so that extremely high-precision frequency adjustment can be easily performed.
As described above, the frequency adjustment unit can be set at a predetermined position in the length direction of each of the vibrating arms 34 and 35 according to the necessary adjustment width by the frequency adjustment. The frequency adjustment unit may be provided not only near the front end or the middle in the length direction of each vibrating arm, but also on both or more places.
[0036]
FIG. 8 is a schematic perspective view of a piezoelectric vibrating piece 90 (third embodiment of the piezoelectric vibrating piece) housed in the package 36 of the piezoelectric device 30.
In FIG. 8, the portions denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 3 and 4 have the same configuration, and thus the duplicate description will be omitted, and the description will focus on the differences.
In FIG. 8, the structure around the base 51 of the piezoelectric vibrating reed 90 is different from that of the piezoelectric vibrating reed 32 as compared with the piezoelectric vibrating reed 32, and the other configuration is the same.
[0037]
That is, in the base 51 of the piezoelectric vibrating piece 90, at a position close to the base end side of the pair of vibrating arms 34 and 35, a notch or constriction 91, which is provided with a reduced width in the width direction of the base 51, 91 may be provided.
Thereby, leakage of the vibration of the piezoelectric vibrating piece 90 into the base 51 can be prevented, and the CI (crystal impedance) value can be reduced.
Other functions and effects are the same as those of the first embodiment.
[0038]
FIG. 9 is a diagram illustrating a schematic configuration of a digital mobile phone device as an example of an electronic apparatus using the piezoelectric device according to the above-described embodiment of the present invention.
In the figure, a microphone 308 for receiving the voice of the sender and a speaker 309 for outputting the received content as a voice output are provided, and further, an integrated circuit or the like as a control unit connected to the modulation and demodulation unit of the transmission / reception signal is provided. CPU (Central
(Processing Unit) 301.
The CPU 301 controls the input / output unit 302 including an LCD as an image display unit and operation keys for inputting information, and the information storage unit 303 including a RAM and a ROM, in addition to modulation and demodulation of transmission / reception signals. Is supposed to do it. For this reason, the piezoelectric device 30 or the piezoelectric device 90 or the piezoelectric device 100 is attached to the CPU 301, and the output frequency thereof is adapted to the control content by a predetermined frequency dividing circuit (not shown) built in the CPU 301. It is used as a clock signal. The piezoelectric device 30 attached to the CPU 301 is not limited to the piezoelectric device 30 alone, but may be an oscillator combining the piezoelectric device 30 or the like with a predetermined frequency dividing circuit or the like.
[0039]
The CPU 301 is further connected to a temperature-compensated crystal oscillator (TCXO) 305, and the temperature-compensated crystal oscillator 305 is connected to a transmitting unit 307 and a receiving unit 306. Thus, even if the basic clock from the CPU 301 fluctuates when the environmental temperature changes, it is corrected by the temperature-compensated crystal oscillator 305 and provided to the transmitting unit 307 and the receiving unit 306.
[0040]
As described above, the piezoelectric vibrating reeds 32, 70, 80, and 90 according to the above-described embodiment and the piezoelectric device 30 using the same are used in an electronic apparatus such as the digital cellular phone device 300 including the control unit. This allows accurate frequency adjustment even in a small-sized configuration, so that an accurate clock signal can be generated.
[0041]
The invention is not limited to the embodiments described above. Each configuration of each embodiment can be appropriately combined or omitted, and can be combined with another configuration not shown.
Further, the present invention can be applied to all piezoelectric devices irrespective of the names of the piezoelectric vibrator, the piezoelectric oscillator, and the like as long as the piezoelectric vibrating reed is housed in the package.
In the above-described embodiment, a box-shaped package using a piezoelectric material is used for the package. However, the present invention is not limited to such a form, and at least a part of the package is provided with a portion through which light can pass. If so, the present invention can be applied to any package and case.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing a first embodiment of a piezoelectric device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line AA of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic perspective view showing a first embodiment of a piezoelectric vibrating reed used in the piezoelectric device of FIG. 1;
4A and 4B are cross-sectional end views of FIG. 3, wherein FIG. 4A is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 3, and FIG. 4B is a cross-sectional end view taken along line CC of FIG.
FIG. 5 is a schematic perspective view showing a modification of the piezoelectric vibrating reed of FIG. 3;
FIG. 6 is a schematic perspective view showing a second embodiment of a piezoelectric vibrating reed used in the piezoelectric device of FIG. 1;
7 is a sectional end view of FIG. 6, (a) is a sectional view taken along line DD of FIG. 6, and (b) is a sectional end view of line EE of FIG.
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a third embodiment of a piezoelectric vibrating reed used in the piezoelectric device of FIG. 1;
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a digital mobile phone device as an example of an electronic apparatus using a piezoelectric device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic perspective view showing an example of a conventional piezoelectric device.
11 is a schematic perspective view of a piezoelectric vibrating reed used in the piezoelectric device of FIG.
[Explanation of symbols]
30, a piezoelectric device, 32, 70, 80, 90, a piezoelectric vibrating piece, 58, 59, a peninsula, 61, 62, 71, 72, 81, 82, a metal coating, 88, 89 ... Island part.

Claims (7)

圧電材料により形成されており、基部から平行に延びる一対の振動腕と、
前記各振動腕に設けられ、各振動腕の長さ方向に沿って先端付近まで延びる溝と、
前記溝内に溝の底部より高くした所定の領域を形成し、当該領域の表面に調整用の金属被覆部を設けた周波数調整部と
を備えることを特徴とする、圧電振動片。
A pair of vibrating arms formed of a piezoelectric material and extending in parallel from the base,
A groove provided in each of the vibrating arms, extending along the length direction of each vibrating arm to near the tip;
A piezoelectric vibrating reed comprising: a frequency adjusting section in which a predetermined area higher than the bottom of the groove is formed in the groove, and a metal coating section for adjustment is provided on the surface of the area.
前記所定領域が、前記各振動腕の長さ方向の先端付近に設けた半島部であることを特徴とする請求項1に記載の圧電振動片。The piezoelectric vibrating reed according to claim 1, wherein the predetermined area is a peninsula provided near a longitudinal end of each of the vibrating arms. 前記所定領域が、前記各振動腕の長さ方向の中間付近に設けたアイランド部であることを特徴とする請求項1に記載の圧電振動片。The piezoelectric vibrating reed according to claim 1, wherein the predetermined area is an island portion provided near a center in a length direction of each of the vibrating arms. 前記基部には、前記振動腕の基端部に近接した領域に、切欠き部を備える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振動片。The piezoelectric vibrating reed according to any one of claims 1 to 3, wherein the base has a notch in a region close to a base end of the vibrating arm. パッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスであって、
前記パッケージの少なくとも一部は、光を透過する構成とされており、
前記圧電振動片が、
圧電材料により形成されており、基部から平行に延びる一対の振動腕と、
前記各振動腕に設けられ、その長さ方向に延びる溝と、
前記溝内にアイランド状もしくは半島状の領域を形成し、当該領域の表面に調整用の金属被覆部を設けた周波数調整部と
を備えることを特徴とする、圧電デバイス。
A piezoelectric device containing a piezoelectric vibrating reed in a package,
At least a part of the package is configured to transmit light,
The piezoelectric vibrating reed,
A pair of vibrating arms formed of a piezoelectric material and extending in parallel from the base,
A groove provided in each of the vibrating arms and extending in the length direction thereof;
A piezoelectric device comprising: an island-shaped or peninsular-shaped region formed in the groove; and a frequency adjustment unit provided with a metal coating portion for adjustment on the surface of the region.
パッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスを利用した携帯電話装置であって、
前記圧電振動片が、
圧電材料により形成されており、基部から平行に延びる一対の振動腕と、
前記各振動腕に設けられ、その長さ方向に延びる溝と、
前記溝内にアイランド状もしくは半島状の領域を形成し、当該領域の表面に調整用の金属被覆部を設けた周波数調整部と
を備える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。
A mobile phone device using a piezoelectric device containing a piezoelectric vibrating reed in a package,
The piezoelectric vibrating reed,
A pair of vibrating arms formed of a piezoelectric material and extending in parallel from the base,
A groove provided in each of the vibrating arms and extending in the length direction thereof;
A clock signal for control is obtained by a piezoelectric device including an island-shaped or peninsula-shaped region formed in the groove, and a frequency adjustment unit provided with a metal coating for adjustment on the surface of the region. A mobile phone device characterized by the above-mentioned.
パッケージ内に圧電振動片を収容した圧電デバイスを利用した電子機器であって、
前記圧電振動片が、
圧電材料に形成されており、基部から平行に延びる一対の振動腕と、
前記各振動腕に設けられ、その長さ方向に延びる溝と、
前記溝内にアイランド状もしくは半島状の領域を形成し、当該領域の表面に調整用の金属被覆部を設けた周波数調整部と
を備える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。
An electronic device using a piezoelectric device containing a piezoelectric vibrating piece in a package,
The piezoelectric vibrating reed,
A pair of vibrating arms formed on the piezoelectric material and extending in parallel from the base,
A groove provided in each of the vibrating arms and extending in the length direction thereof;
A clock signal for control is obtained by a piezoelectric device including an island-shaped or peninsula-shaped region formed in the groove, and a frequency adjustment unit provided with a metal coating for adjustment on the surface of the region. Electronic equipment characterized by the following.
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