JP2007184752A - Piezoelectric vibrator and radio controlled watch equipped with the same, oscillator, and electronic equipment - Google Patents

Piezoelectric vibrator and radio controlled watch equipped with the same, oscillator, and electronic equipment Download PDF

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Hiroaki Uetake
宏明 植竹
Takashi Kobayashi
高志 小林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric vibrator which can not only have piezoelectric vibrating pieces easily mounted with high precision, but also be improved in durability, a radio controlled watch equipped with the same, an oscillator, and electronic equipment. <P>SOLUTION: The piezoelectric vibrator is equipped with a piezoelectric vibrator plate 2 composed of a plurality of piezoelectric vibrating pieces 24, 25, and 26 and a frame part 29 enclosing the plurality of piezoelectric vibrating pieces 24, 25, and 26 in one body and a plate-shaped lid member 6 and a base member 7 between which the piezoelectric vibrator plate 2 is sandwitched along the thickness, and the frame part 29 and lid member 6, and the frame part 29 and base member 7 are anode-bonded. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧電振動子及びこれを備える電波時計、発振器、並びに電子機器に関する。   The present invention relates to a piezoelectric vibrator, a radio timepiece including the same, an oscillator, and an electronic device.

近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号のタイミング源等として種々の圧電振動子が利用されている。
これら圧電振動子の中には、複数の圧電振動片が別体として形成され、又は、複数の圧電振動片が互いに一体として形成されて、それら複数の圧電振動片が、導電性接着剤によってパッケージに接着された圧電振動子が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、複数の圧電振動片とこれら複数の圧電振動片を囲む枠状部とが一体的に形成された圧電振動子板を備える角速度センサも提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
特開2003−258589号公報 特開平8−278142号公報
In recent years, various piezoelectric vibrators have been used as time sources, timing sources of control signals, and the like in mobile phones and portable information terminal devices.
In these piezoelectric vibrators, a plurality of piezoelectric vibrating pieces are formed as separate bodies, or a plurality of piezoelectric vibrating pieces are formed integrally with each other, and the plurality of piezoelectric vibrating pieces are packaged by a conductive adhesive. There has been proposed a piezoelectric vibrator bonded to (see, for example, Patent Document 1).
Further, an angular velocity sensor including a piezoelectric vibrator plate in which a plurality of piezoelectric vibrating pieces and a frame-like portion surrounding the plurality of piezoelectric vibrating pieces are integrally formed has been proposed (for example, see Patent Document 2).
JP 2003-258589 A JP-A-8-278142

しかしながら、上記特許文献1に記載の構成では、枠状部などが設けられていないことから、複数の圧電振動片を一体又は別体として独立してマウントする必要があるため、それら複数の圧電振動片を適正な位置・角度に合わせて高精度にマウントするのは困難になるという問題がある。マウントを容易にするために、ある程度のスペースを設けることが考えられるが、それらスペースを設けると、全体が大型化してしまう。さらに、圧電振動片を接着剤で接着しているため、衝撃や経時劣化などの種々の要因によってはずれ易くなるという問題もある。   However, in the configuration described in Patent Document 1, since a frame-like portion or the like is not provided, it is necessary to mount a plurality of piezoelectric vibrating pieces independently or as separate bodies. There is a problem that it is difficult to mount the piece with an appropriate position and angle with high accuracy. In order to facilitate the mounting, it is conceivable to provide a certain amount of space. However, if these spaces are provided, the overall size increases. Furthermore, since the piezoelectric vibrating reed is bonded with an adhesive, there is a problem that it is easily removed depending on various factors such as impact and deterioration with time.

また、上記特許文献2に記載の構成では、複数の圧電振動片が枠状部と一体に形成されていることから、枠状部とともに圧電振動片をマウントすることができるため、一体又は別体として形成された複数の圧電振動片のマウントは容易となるものの、接着剤によって圧電振動子板をパッケージに接着するものと考えられるため、依然として、衝撃や経時劣化などの種々の要因によってはずれ易くなるという問題がある。   Further, in the configuration described in Patent Document 2, since the plurality of piezoelectric vibrating pieces are formed integrally with the frame-like portion, the piezoelectric vibrating piece can be mounted together with the frame-like portion. Although it is easy to mount a plurality of piezoelectric vibrating reeds formed as an adhesive, the piezoelectric vibrator plate is considered to adhere to the package with an adhesive, so that it is still easily removed due to various factors such as impact and deterioration over time. There is a problem.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複数の圧電振動片を高精度かつ容易にマウントすることができるだけでなく、耐久性を向上させることができる圧電振動子及びこれを備える電波時計、発振器、並びに電子機器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and not only can a plurality of piezoelectric vibrating pieces be mounted with high accuracy and ease, but also a piezoelectric vibrator capable of improving durability. An object of the present invention is to provide a radio timepiece, an oscillator, and an electronic device including the above.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係る圧電振動子の第1の構成は、複数の圧電振動片とこれら複数の圧電振動片を囲む枠状部とが一体的に形成されてなる圧電振動子板と、この圧電振動子板を厚さ方向に挟む板状の蓋部材及びベース部材と、を備え、前記枠状部と前記蓋部材、並びに、前記枠状部と前記ベース部材とが、陽極接合されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
A first configuration of a piezoelectric vibrator according to the present invention includes a piezoelectric vibrator plate in which a plurality of piezoelectric vibrating pieces and a frame-like portion surrounding the plurality of piezoelectric vibrating pieces are integrally formed, and the piezoelectric vibrator A plate-like lid member and a base member that sandwich the plate in the thickness direction, and the frame-like portion and the lid member, and the frame-like portion and the base member are anodically bonded. And

この発明に係る圧電振動子の第1の構成においては、圧電振動子板が、複数の圧電振動片とこれら複数の圧電振動片を囲む枠状部とが一体的に形成されてなり、枠状部と蓋部材、並びに、枠状部とベース部材とが陽極接合される。すなわち、枠状部と蓋部材、並びに、枠状部とベース部材との間に静電引力が生じて、それらが強く密着し陽極接合される。
これにより、圧電振動子板と蓋部材及びベース部材とを強固に接合することができる。
In the first configuration of the piezoelectric vibrator according to the present invention, the piezoelectric vibrator plate is formed by integrally forming a plurality of piezoelectric vibrating pieces and a frame-like portion surrounding the plurality of piezoelectric vibrating pieces. The part and the lid member, and the frame-like part and the base member are anodically bonded. That is, an electrostatic attractive force is generated between the frame-shaped portion and the lid member, and between the frame-shaped portion and the base member, and they are strongly adhered and anodically bonded.
Thereby, the piezoelectric vibrator plate, the lid member, and the base member can be firmly joined.

また、本発明に係る圧電振動子の第2の構成は、前記複数の圧電振動片のそれぞれが、互いに平行に延ばされ、かつ電圧が印加されることにより振動する一対の振動腕部を備え、前記一対の振動腕部のそれぞれに、共振周波数を調整するための周波数調整領域が設けられており、前記周波数調整領域が、前記複数の圧電振動片にわたって、前記振動腕部の長さ方向に交差する方向に同一直線上に配列されていることを特徴とする。   In addition, a second configuration of the piezoelectric vibrator according to the present invention includes a pair of vibrating arm portions in which each of the plurality of piezoelectric vibrating pieces extends in parallel with each other and vibrates when a voltage is applied thereto. Each of the pair of vibrating arm portions is provided with a frequency adjusting region for adjusting a resonance frequency, and the frequency adjusting region extends in the length direction of the vibrating arm portion over the plurality of piezoelectric vibrating reeds. They are arranged on the same straight line in the intersecting direction.

この発明に係る圧電振動子の第2の構成においては、周波数調整領域の重量を調整することにより、一対の振動腕部の共振周波数が調整される。このとき、周波数調整領域が、振動腕部の長さ方向に交差する方向に同一直線上に配列されていることにより、周波数調整領域の重量を順々に調整することができる。そのため、一対の振動腕部の共振周波数を迅速かつ容易に調整することができる。   In the second configuration of the piezoelectric vibrator according to the present invention, the resonance frequency of the pair of vibrating arms is adjusted by adjusting the weight of the frequency adjustment region. At this time, since the frequency adjustment region is arranged on the same straight line in a direction intersecting the length direction of the vibrating arm portion, the weight of the frequency adjustment region can be adjusted sequentially. Therefore, the resonance frequency of the pair of vibrating arms can be adjusted quickly and easily.

また、本発明に係る圧電振動子の第3の構成は、前記周波数調整領域が、共振周波数を微調整するための微調領域であることを特徴とする。   The third configuration of the piezoelectric vibrator according to the present invention is characterized in that the frequency adjustment region is a fine adjustment region for finely adjusting the resonance frequency.

この発明に係る圧電振動子の第3の構成においては、例えばレーザ光などが微調領域に照射されると、その微調領域に設けられた部材が熱せられて蒸発する。そのため、微調領域の重量が調整される。このとき、例えばレーザ光の発光部を前記同一直線上に沿って移動させることにより、微調領域の重量が調整される。
これにより、さらに迅速かつ容易に振動腕部の共振周波数の微調整を行うことができる。
In the third configuration of the piezoelectric vibrator according to the present invention, for example, when laser light or the like is irradiated to the fine adjustment region, the member provided in the fine adjustment region is heated and evaporated. Therefore, the weight of the fine adjustment region is adjusted. At this time, for example, the weight of the fine adjustment region is adjusted by moving the light emitting portion of the laser beam along the same straight line.
As a result, it is possible to finely adjust the resonance frequency of the vibrating arm portion more quickly and easily.

また、本発明に係る電波時計は、上記第1乃至第3の構成のいずれかの圧電振動子をフィルタ部に備えることを特徴とする。   The radio-controlled timepiece according to the invention is characterized in that the filter unit includes any one of the piezoelectric vibrators having the first to third configurations.

この発明に係る電波時計においては、上記第1乃至第3の構成のいずれかの圧電振動子と同様の効果を奏することができる。   In the radio-controlled timepiece according to the present invention, the same effects as those of the piezoelectric vibrator having any of the first to third configurations can be obtained.

また、本発明に係る発振器は、上記第1乃至第3の構成のいずれかの圧電振動子を発振子として集積回路に電気的に接続したことを特徴とする。   An oscillator according to the present invention is characterized in that the piezoelectric vibrator having any one of the first to third configurations is electrically connected to an integrated circuit as an oscillator.

この発明に係る発振器においては、上記第1乃至第3の構成のいずれかの圧電振動子と同様の効果を奏することができる。   In the oscillator according to the present invention, the same effects as those of the piezoelectric vibrator having any of the first to third configurations can be obtained.

また、本発明に係る電子機器は、上記第1乃至第3の構成のいずれかの圧電振動子を備えることを特徴とする。   An electronic apparatus according to the present invention includes the piezoelectric vibrator having any one of the first to third configurations.

この発明に係る電子機器においては、上記第1乃至第3の構成のいずれかの圧電振動子と同様の効果を奏することができる。   In the electronic device according to the present invention, the same effects as those of the piezoelectric vibrator of any of the first to third configurations can be obtained.

本発明によれば、一体的に形成された圧電振動片と枠状部とを備える圧電振動子板を蓋部材及びベース部材に強固に接合することができることから、複数の圧電振動片を高精度かつ容易にマウントすることができるだけでなく、耐久性を向上させることができる。   According to the present invention, since the piezoelectric vibrator plate including the integrally formed piezoelectric vibrating piece and the frame-like portion can be firmly bonded to the lid member and the base member, a plurality of piezoelectric vibrating pieces can be accurately combined. Moreover, not only can it be easily mounted, but also durability can be improved.

(実施形態1)
以下、本発明の第1実施形態における水晶振動子(圧電振動子)について、図面を参照して説明する。図1は、第1の実施形態としての水晶振動子を示す斜視図である。図2は、その水晶振動子を分解して示す斜視図である。図3は、その水晶振動子における水晶振動子板を拡大して示す平面図である。
図1において、符号1は水晶振動子を示すものである。
水晶振動子1は、水晶からなり矩形に形成された水晶振動子板(圧電振動子板)2と、この水晶振動子板2を挟んで厚さ方向に重ね合わされて接合された板状の蓋部材6及びベース部材7を有する密閉容器3とを備えている。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a crystal resonator (piezoelectric resonator) according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a crystal resonator as a first embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view showing the crystal resonator. FIG. 3 is an enlarged plan view showing a crystal resonator plate in the crystal resonator.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a crystal resonator.
A crystal resonator 1 includes a crystal resonator plate (piezoelectric resonator plate) 2 made of crystal and formed in a rectangular shape, and a plate-shaped lid that is overlapped and joined in the thickness direction across the crystal resonator plate 2. And a sealed container 3 having a member 6 and a base member 7.

蓋部材6及びベース部材7は、図2に示すように、ソーダライムガラスなどのガラスからなっている。蓋部材6の両主面のうち、一方の主面6aには、略矩形の蓋側凹部11が形成されている。同様にして、ベース部材7の一方の主面7aには、略矩形のベース側凹部14が形成されている。そして、蓋部材6とベース部材7とを対向させることにより、密閉容器3の中に空洞部が形成され、この空洞部により、後述する振動腕部の振動が許容されるようになっている。密閉容器3の中は気密封止されており、空洞部は真空状態に保持されている。   The lid member 6 and the base member 7 are made of glass such as soda lime glass as shown in FIG. Of the two main surfaces of the lid member 6, a substantially rectangular lid-side recess 11 is formed on one main surface 6 a. Similarly, a substantially rectangular base-side recess 14 is formed on one main surface 7 a of the base member 7. Then, by making the lid member 6 and the base member 7 face each other, a hollow portion is formed in the sealed container 3, and the vibration of the vibrating arm portion described later is allowed by this hollow portion. The airtight container 3 is hermetically sealed, and the cavity is kept in a vacuum state.

また、ベース部材7の四隅は、円弧形状に切り欠かれた外部端子接続部21が設けられている。外部端子接続部21には、ベース部材7の底面7b(ベース部材7の他方の主面)にまで延在した外部電極20が設けられている。そして、ベース部材7の奥行方向Dの一端側に配された二つの外部電極20同士は電気的に接続されており、また、奥行方向Dの他端側に配された二つの外部電極20同士は電気的に接続されている。すなわち、それら奥行方向Dの両端に分かれた一対の外部電極20が、水晶振動子板2に電圧を印加するための正負の外部電極として機能するようになっている。   In addition, external terminal connection portions 21 that are notched in an arc shape are provided at the four corners of the base member 7. The external terminal connection portion 21 is provided with an external electrode 20 extending to the bottom surface 7b of the base member 7 (the other main surface of the base member 7). The two external electrodes 20 disposed on one end side in the depth direction D of the base member 7 are electrically connected to each other, and the two external electrodes 20 disposed on the other end side in the depth direction D are connected to each other. Are electrically connected. That is, the pair of external electrodes 20 separated at both ends in the depth direction D function as positive and negative external electrodes for applying a voltage to the crystal resonator plate 2.

さらに、外部電極20は、ベース部材7に接合する下地金属膜と、この下地金属膜に設けられ外部電極20の表面を形成する表面金属膜とを備えており、これら下地金属膜と表面金属膜との二層構造として構成されている。下地金属膜は、ニッケル(Ni)とクロム(Cr)との合金からなっており、スパッタリングや蒸着により形成されている。ニッケルとクロムとの代表的な成分比率は、重量比でニッケルが80%、クロムが20%である。なお、この重量比は一例であって、用途に応じて変更することができる。Crの比率としては5%から80%くらいまでが適当である。
表面金属膜は、金(Au)からなっており、スパッタリングや蒸着などにより下地金属膜上に堆積されて形成されている。
Furthermore, the external electrode 20 includes a base metal film to be bonded to the base member 7 and a surface metal film that is provided on the base metal film and forms the surface of the external electrode 20. The base metal film and the surface metal film And a two-layer structure. The base metal film is made of an alloy of nickel (Ni) and chromium (Cr), and is formed by sputtering or vapor deposition. Typical component ratios of nickel and chromium are 80% nickel and 20% chromium by weight. In addition, this weight ratio is an example, Comprising: It can change according to a use. A suitable Cr ratio is 5% to 80%.
The surface metal film is made of gold (Au) and is formed by being deposited on the base metal film by sputtering or vapor deposition.

また、密閉容器3の外周面には、底面7bを除いて、後述する電極膜4の腐食などを防止するための不図示の保護膜が形成されている。保護膜は、トリメチルシロキサンを末端に有するフッ素系コート剤の0.1wt%フルオロカーボンからなっている。保護膜としては、例えば、オプツールDSX(製品名:ダイキン工業(株)製)などが使用される。   In addition, a protective film (not shown) for preventing corrosion of the electrode film 4 described later is formed on the outer peripheral surface of the sealed container 3 except for the bottom surface 7b. The protective film is made of 0.1 wt% fluorocarbon of a fluorine-based coating agent having trimethylsiloxane as a terminal. As the protective film, for example, OPTOOL DSX (product name: manufactured by Daikin Industries, Ltd.) is used.

水晶振動子板2は、図3に示すように、音叉型の第1から第3の水晶振動片(圧電振動片)24,25,26と、これら第1から第3の水晶振動片24,25,26を囲む矩形枠状の枠状部29とを備えている。これら第1から第3の水晶振動片24,25,26と枠状部29とは一体的に形成されている。第1から第3の水晶振動片24,25,26は、それぞれ同一の厚さ寸法に設定されている。また、第1から第3の水晶振動片24,25,26のそれぞれは、互いに平行に延びる一対の振動腕部24a,25a,26aと、これら一対の振動腕部24a,25a,26aの基端側を連結する板状の基部24b,25b,26bとを備えている。そして、基部24b,25b,26bの基端辺に枠状部29が一体的に連結されている。一対の振動腕部24a,25a,26aは電圧を印加することにより、所定の周波数で振動するようになっている。
なお、第1の水晶振動片24の共振周波数は40kHzに設定されており、第2の水晶振動片25の共振周波数は60kHz、第3の水晶振動片26の共振周波数は77.5kHzに設定されている。また、第1から第3の水晶振動片24,25,26は、幅方向Wに並べられており、電気的には並列接続されている。
As shown in FIG. 3, the quartz resonator plate 2 includes tuning-fork type first to third quartz crystal vibrating pieces (piezoelectric vibrating pieces) 24, 25, and 26, and these first to third quartz crystal vibrating pieces 24, And a rectangular frame-shaped portion 29 that surrounds 25 and 26. The first to third quartz crystal vibrating pieces 24, 25, and 26 and the frame portion 29 are integrally formed. The first to third quartz crystal vibrating pieces 24, 25, and 26 are set to have the same thickness dimension. Each of the first to third quartz crystal vibrating pieces 24, 25, and 26 includes a pair of vibrating arm portions 24a, 25a, and 26a extending in parallel to each other and base ends of the pair of vibrating arm portions 24a, 25a, and 26a. And plate-like bases 24b, 25b, and 26b that connect the sides. And the frame-shaped part 29 is integrally connected with the base end side of the base parts 24b, 25b, and 26b. The pair of vibrating arm portions 24a, 25a, and 26a vibrate at a predetermined frequency by applying a voltage.
The resonance frequency of the first crystal vibrating piece 24 is set to 40 kHz, the resonance frequency of the second crystal vibrating piece 25 is set to 60 kHz, and the resonance frequency of the third crystal vibrating piece 26 is set to 77.5 kHz. ing. The first to third quartz crystal vibrating pieces 24, 25, and 26 are arranged in the width direction W and are electrically connected in parallel.

水晶振動子板2の表裏面には、振動腕部24a,25a,26aに電圧を印加して励振させるための電極膜4が形成されている。電極膜4は、例えばアルミなどの導電性部材からなっており、各種仕様や形状に応じてパターニングされている。また、振動腕部24a,25a,26aの先端部の領域は、振動腕部24a,25a,26aの共振周波数を調整するための周波数調整領域24c,25c,26cとなっており、これら周波数調整領域24c,25c,26cにはアルミ膜が設けられている。すなわち、周波数調整領域24c,25c,26cのアルミ膜と電極膜4とは一体的に形成されているが、先端部より基端側が電極膜4として機能し、先端部が周波数調整領域24c,25c,26cとして機能する。周波数調整領域24c,25c,26cは、先端側の粗調領域24d,25d,26dと、微調領域24e,25e,26eとからなっている。
なお、符号5は、表裏の電極膜4を導通させるためのスルーホールを示したものである。
On the front and back surfaces of the crystal resonator plate 2, there are formed electrode films 4 for exciting the vibration arm portions 24a, 25a and 26a by applying a voltage. The electrode film 4 is made of a conductive member such as aluminum, and is patterned according to various specifications and shapes. Moreover, the area | region of the front-end | tip part of vibration arm part 24a, 25a, 26a becomes frequency adjustment area | region 24c, 25c, 26c for adjusting the resonance frequency of vibration arm part 24a, 25a, 26a, These frequency adjustment area | regions 24c, 25c, and 26c are provided with an aluminum film. That is, the aluminum film and the electrode film 4 in the frequency adjustment regions 24c, 25c, and 26c are integrally formed, but the base end side functions as the electrode film 4 from the distal end portion, and the distal end portions are the frequency adjustment regions 24c, 25c. , 26c. The frequency adjustment areas 24c, 25c, and 26c are composed of coarse adjustment areas 24d, 25d, and 26d on the front end side, and fine adjustment areas 24e, 25e, and 26e.
Reference numeral 5 denotes a through hole for conducting the front and back electrode films 4.

次に、本実施形態における水晶振動子1の製造方法について説明する。
図4は、水晶振動子1の製造方法の手順を示すフローチャートである。
まず、水晶の原石に研磨加工などを施して、所定のカットアングルで切断し、洗浄することにより円板状の圧電体ウエハを形成する(ステップS10)。そして、圧電体ウエハに、エッチングなどにより、第1から第3の水晶振動片24,25,26を行列方向に複数(n組)形成する(ステップS11)。それから、圧電体ウエハの表裏に、スパッタリングや蒸着などによってアルミからなる膜を形成する。さらに、フォトリソグラフィ及びエッチングなどによりパターニングを行い、電極膜4及び周波数調整領域24c,25c,26cのアルミ膜を形成する。そして、粗調整工程において、それぞれの振動腕部24a,25a,26aの共振周波数の粗調整を行う。すなわち、粗調領域24d,25d,26dのアルミ膜に、レーザを照射し、アルミ膜の一部を蒸発させてトリミングを行う。これによって、それぞれの振動腕部24a,25a,26aの共振周波数が所望の共振周波数の近傍にまで合わされる。
Next, a method for manufacturing the crystal unit 1 in the present embodiment will be described.
FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the method for manufacturing the crystal unit 1.
First, a quartz crystal ore is subjected to polishing or the like, cut at a predetermined cut angle, and washed to form a disk-shaped piezoelectric wafer (step S10). Then, a plurality (n sets) of first to third crystal vibrating pieces 24, 25, and 26 are formed in the matrix direction by etching or the like on the piezoelectric wafer (step S11). Then, a film made of aluminum is formed on the front and back surfaces of the piezoelectric wafer by sputtering or vapor deposition. Further, patterning is performed by photolithography, etching, or the like to form the electrode film 4 and the aluminum films of the frequency adjustment regions 24c, 25c, and 26c. In the coarse adjustment step, the resonance frequency of each of the vibrating arm portions 24a, 25a, and 26a is roughly adjusted. That is, trimming is performed by irradiating the aluminum film in the coarse adjustment regions 24d, 25d, and 26d with a laser to evaporate a part of the aluminum film. As a result, the resonance frequencies of the respective vibrating arm portions 24a, 25a, and 26a are adjusted to the vicinity of the desired resonance frequency.

また、ガラスに、研磨、洗浄、エッチングなどを施して、円板状の蓋用ウエハを形成する(ステップS20)。この蓋用ウエハに、フォトリソグラフィ及びエッチングなどにより、蓋側凹部11を行列方向に複数形成する(ステップS21)。そして、この蓋用ウエハに、後に蓋用ウエハを切断する際の案内溝となる断面V字型のベベルカットを行列方向に形成する(ステップS22)。
また、ガラスに、研磨、洗浄、エッチングなどを施して、円板状のベース用ウエハを形成する(ステップS30)。このベース用ウエハに、フォトリソグラフィ及びエッチングなどにより、行列方向に配される複数のベース側凹部14を形成する(ステップS31)。そして、このベース用ウエハに、ブラスト加工などにより外部電極形成用スルーホールを形成する(ステップS32)。この外部電極形成用スルーホールは、後述する切断工程において四分割されて、円弧形状に切り欠かれた外部端子接続部21となる。さらに、ベース用ウエハに、断面V字型のベベルカットを行列方向に形成する(ステップS33)。
Further, the glass is polished, washed, etched, etc., to form a disk-shaped lid wafer (step S20). A plurality of lid-side recesses 11 are formed in the matrix direction on the lid wafer by photolithography and etching (step S21). Then, a V-shaped bevel cut is formed in the matrix direction as a guide groove when the lid wafer is cut later on the lid wafer (step S22).
Further, the glass is polished, washed, etched, etc. to form a disk-shaped base wafer (step S30). A plurality of base-side recesses 14 arranged in the matrix direction are formed on the base wafer by photolithography, etching, and the like (step S31). Then, through holes for forming external electrodes are formed on the base wafer by blasting or the like (step S32). This through hole for forming an external electrode is divided into four parts in a cutting process to be described later, and becomes an external terminal connection part 21 cut out in an arc shape. Further, a bevel cut having a V-shaped cross section is formed in the matrix direction on the base wafer (step S33).

それから、アライメント工程において、圧電体ウエハを、蓋用ウエハとベース用ウエハとで厚さ方向に挟み込むようにして、所定の位置に合わせてそれぞれのウエハを重ね合わせる(ステップS40)。このとき、それぞれの蓋側凹部11とベース側凹部14とが対向し、これによって空洞部が形成される。   Then, in the alignment step, the piezoelectric wafers are stacked in a predetermined position so as to be sandwiched between the lid wafer and the base wafer in the thickness direction (step S40). At this time, the respective lid-side recesses 11 and the base-side recesses 14 face each other, thereby forming a cavity.

それから、接合工程において、重ね合わせた三枚のウエハを、陽極接合装置に投入し、所定の温度雰囲気で、所定の電圧を印加して陽極接合する(ステップS41)。すなわち、圧電体ウエハの一点に正電位(通常はアース電位)を供給すると、圧電体ウエハの表裏面に形成された電極膜4は、すべて同電位に印加される。蓋用ウエハとベース用ウエハのそれぞれの非接合面側(表面側)には、負電位の導電性電極が一様に密着して、電極膜4と前記導電性電極の間で電界が発生する。熱エネルギと電界のエネルギの印加により、枠状部29に相当する部位に設けられた電極膜4と蓋用ウエハ及びベース用ウエハとが接合する。   Then, in the bonding process, the three superposed wafers are put into an anodic bonding apparatus, and anodic bonding is performed by applying a predetermined voltage in a predetermined temperature atmosphere (step S41). That is, when a positive potential (usually ground potential) is supplied to one point of the piezoelectric wafer, all of the electrode films 4 formed on the front and back surfaces of the piezoelectric wafer are applied to the same potential. A negative potential conductive electrode is uniformly adhered to the non-bonding surface side (surface side) of each of the lid wafer and the base wafer, and an electric field is generated between the electrode film 4 and the conductive electrode. . By application of thermal energy and electric field energy, the electrode film 4 provided at a portion corresponding to the frame-shaped portion 29 is bonded to the lid wafer and the base wafer.

次いで、外部電極形成工程において、ベース用ウエハの底面(表面、非接合面)に金属マスクを施し、スパッタリングや蒸着などによって外部電極20を形成する(ステップS42)。外部電極20は、電極膜4に電気的に接続されて、ベース用ウエハの底面にまで延在する正負一対の外部電極20となる。
それから、切断工程において、接合された蓋用ウエハ、圧電体ウエハ及びベース用ウエハを、ベベルカットに沿って、行列方向にフルカットする(ステップS43)。これにより切断された一つ一つが水晶振動子1となる。
Next, in the external electrode forming step, a metal mask is applied to the bottom surface (surface, non-bonded surface) of the base wafer, and the external electrode 20 is formed by sputtering or vapor deposition (step S42). The external electrode 20 becomes a pair of positive and negative external electrodes 20 that are electrically connected to the electrode film 4 and extend to the bottom surface of the base wafer.
Then, in the cutting process, the bonded lid wafer, piezoelectric wafer, and base wafer are fully cut in the matrix direction along the bevel cut (step S43). As a result, the crystal unit 1 is cut one by one.

さらに、微調整工程において、個々に切断された水晶振動子1について共振周波数の微調整が行われる(ステップS44)。すなわち、微調領域24e,25e,26eのアルミ膜に、レーザを照射し、微調領域の膜の一部を蒸発させてトリミングを行う。これによって、それぞれの振動腕部24a,25a,26aの共振周波数が所望の共振周波数にまで高精度に合わせられる。
それから、コーティング工程において、密閉容器3の外周面に、底面7bを除いて保護膜を形成する(ステップS45)。
以上によって、図1に示す水晶振動子1が得られる。
Further, in the fine adjustment step, the resonance frequency is finely adjusted for the individually cut crystal units 1 (step S44). That is, trimming is performed by irradiating the aluminum film in the fine adjustment regions 24e, 25e, and 26e with a laser to evaporate a part of the film in the fine adjustment region. As a result, the resonance frequencies of the respective vibrating arm portions 24a, 25a, and 26a can be adjusted to a desired resonance frequency with high accuracy.
Then, in the coating process, a protective film is formed on the outer peripheral surface of the sealed container 3 except for the bottom surface 7b (step S45).
Thus, the crystal resonator 1 shown in FIG. 1 is obtained.

このような水晶振動子1において、外部電極20に所定の電圧を印加すると、その電圧が、電極膜4を介して振動腕部24a,25a,26aに印加される。すると、圧電効果により、振動腕部24a,25a,26aが互いに接近又は離隔する方向に、即ち逆相のモードで、所定の周波数を持って屈曲運動(振動)する。そして、振動腕部24a,25a,26aが振動すると、その振動が、水晶の持つ圧電特性により電気信号に変換される。これにより、高精度で安定した周波数信号を得ることができる。   In such a crystal resonator 1, when a predetermined voltage is applied to the external electrode 20, the voltage is applied to the vibrating arm portions 24 a, 25 a, and 26 a through the electrode film 4. Then, due to the piezoelectric effect, the vibrating arms 24a, 25a, 26a bend (vibrate) with a predetermined frequency in a direction in which they approach or separate from each other, that is, in a reverse phase mode. When the vibrating arm portions 24a, 25a, and 26a vibrate, the vibrations are converted into electric signals by the piezoelectric characteristics of the crystal. Thereby, a highly accurate and stable frequency signal can be obtained.

以上より、本実施形態における水晶振動子1によれば、第1から第3の水晶振動片24a,25a,26aと枠状部29とを一体的に形成することにより、第1から第3の水晶振動片24a,25a,26aを高精度かつ容易にマウントすることができる。また、水晶振動子板2と蓋部材6、並びに、水晶振動子板2とベース部材7とを陽極接合することにより、強固に接合することができることから、衝撃や経時劣化などの要因によって第1から第3の水晶振動片24a,25a,26aが外れることを防止することができる。そのため、水晶振動子1の耐久性を向上させることができ、その健全性を長期にわたって維持することができる。
また、陽極接合することから、接着剤を固化してガス抜きするためのエージング工程を不要とすることができる。
As described above, according to the crystal resonator 1 in the present embodiment, the first to third crystal vibrating pieces 24a, 25a, and 26a and the frame-shaped portion 29 are integrally formed, so that the first to third The crystal vibrating pieces 24a, 25a, and 26a can be mounted with high accuracy and ease. Further, since the crystal resonator plate 2 and the lid member 6 and the crystal resonator plate 2 and the base member 7 can be strongly bonded by anodic bonding, the first may be caused by factors such as impact and deterioration over time. The third crystal vibrating pieces 24a, 25a, 26a can be prevented from coming off. Therefore, the durability of the crystal unit 1 can be improved and its soundness can be maintained for a long time.
Moreover, since anodic bonding is performed, an aging step for solidifying the adhesive and degassing can be eliminated.

ここで、本実施形態における水晶振動子1を構成する各振動片の寸法の設定の方法について説明し、この水晶振動子1を1個設置した場合と、従来のシリンダ型パッケージを3個並べた場合とで、設置スペースなどがどのように変わるかについて説明する。図5を参照して説明する。図5は、本実施形態における水晶振動子を構成する振動片の寸法の部位を示す説明図である。
前述の様に、第1の水晶振動片24は、共振周波数が40kHzに設定されている。第2の水晶振動片25は60kHz設定されており、第3の水晶振動片26は77.5kHzに設定されている。
それぞれの振動腕の寸法値(L2)の概略の寸法は、1対の振動腕が屈曲モードで振動する音叉型振動子の共振周波数を表す周知の式に従って求めることが出来る。即ち、共振周波数は、振動腕の幅(W1)に比例し、振動腕の長さ(L2)の2乗に反比例する。1対の振動腕はその幅は等しく設計され、また振動腕の長さとは、叉部の底辺から先端までの寸法値である。ここでは、前記3つの周波数のそれぞれの振動腕の幅寸法を同一の寸法値に設計した。従って、周波数の最も低い40KHzの振動腕の長さが最も長い寸法値となり、最も高い周波数である第3の振動子の振動片の長さが最も短くなる。
本発明では、このように製造工程における幅寸法の管理の点から、前記3つの周波数の振動腕の幅は共通の値(W1)となるように設計し、かつ基部の幅寸法(W2)も同一の寸法になるように設定した。基部の幅は、2本の腕の幅寸法(W1の2倍)と腕間の間隔の合計値の寸法よりもやや広い寸法を採用している。これは、振動漏れの対策として周知のことである。振動漏れについては次に述べる。
Here, a method for setting the dimensions of each resonator element constituting the crystal unit 1 according to the present embodiment will be described. When one crystal unit 1 is installed, three conventional cylinder packages are arranged. How the installation space changes depending on the case will be described. This will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a part of the size of the resonator element constituting the crystal resonator in the present embodiment.
As described above, the resonance frequency of the first crystal vibrating piece 24 is set to 40 kHz. The second crystal vibrating piece 25 is set to 60 kHz, and the third crystal vibrating piece 26 is set to 77.5 kHz.
The approximate dimension of the dimension value (L2) of each vibrating arm can be obtained according to a well-known equation representing the resonance frequency of a tuning fork vibrator in which a pair of vibrating arms vibrate in a bending mode. That is, the resonance frequency is proportional to the width (W1) of the vibrating arm and inversely proportional to the square of the length (L2) of the vibrating arm. The pair of vibrating arms are designed to have the same width, and the length of the vibrating arm is a dimension value from the bottom side of the fork to the tip. Here, the width dimensions of the vibrating arms of the three frequencies are designed to be the same dimension value. Therefore, the length of the vibrating arm having the lowest frequency of 40 KHz is the longest dimension value, and the length of the vibrating piece of the third vibrator having the highest frequency is the shortest.
In the present invention, from the viewpoint of management of the width dimension in the manufacturing process as described above, the width of the vibrating arm of the three frequencies is designed to be a common value (W1), and the width dimension (W2) of the base portion is also set. It set so that it might become the same dimension. The width of the base is slightly larger than the total width of the two arms (twice W1) and the distance between the arms. This is a well-known measure against vibration leakage. The vibration leakage will be described next.

基部の長さを示す寸法値(L1)は、周波数ごとに設定した。この寸法値L1は、振動漏れの特性と振動子に印加される駆動電力の変動に対する安定性から決定される。振動漏れの特性とは、完成した振動子の筐体に、外部から例えば10N程度の静荷重を印加したときに、共振周波数と共振抵抗値がどの程度変化するかを示す特性である。振動漏れが起きている場合には、荷重が印加されると共振周波数が数ppm変化する。本振動子では、±1ppm以内に収まるようにL1を設定した。
また、駆動電力に対する安定性では、0.1μWから約5μWに相当する範囲の電力を印加した場合でもこの電力の範囲で共振周波数及び共振抵抗値の変動が少なく安定であるように設定した。
このように振動漏れの特性と印加電力特性の安定性を満たすように各周波数で最適な基部の長さ(L1)を、シミュレーションと実験データから求めて設定した。
The dimension value (L1) indicating the length of the base was set for each frequency. The dimension value L1 is determined from the characteristics of vibration leakage and stability against fluctuations in driving power applied to the vibrator. The characteristic of vibration leakage is a characteristic indicating how much the resonance frequency and the resonance resistance value change when a static load of about 10 N, for example, is applied from the outside to the housing of the completed vibrator. When vibration leakage occurs, the resonance frequency changes by several ppm when a load is applied. In this vibrator, L1 was set so as to be within ± 1 ppm.
In addition, the stability with respect to the driving power was set such that even when a power in a range corresponding to 0.1 μW to about 5 μW was applied, the resonance frequency and the resonance resistance value were small and stable within this power range.
Thus, the optimum base length (L1) at each frequency was determined from simulation and experimental data so as to satisfy the stability of vibration leakage characteristics and applied power characteristics.

上述のように設定した基部の長さ(L1)と、先に設定した振動腕の長さ(L2)の合計値(L1+L2)の寸法が振動片の全長である。この全長として、一番低い周波数である40KHzが最も長く約3.1mmであり、一番高い周波数である77.5KHzが最も短い。
なお、第1から第3の水晶振動片24,25,26の厚さ寸法(板厚)は、いずれも同じ寸法である。さらにまた、圧電体ウエハを形成するときのカットアングルは、いずれも1°に設定されている。
The total length (L1 + L2) of the base length (L1) set as described above and the length (L2) of the vibrating arm set in advance is the total length of the vibrating piece. As the total length, the lowest frequency, 40 KHz, is the longest, about 3.1 mm, and the highest frequency, 77.5 KHz, is the shortest.
The thickness dimensions (plate thickness) of the first to third quartz crystal vibrating pieces 24, 25, and 26 are all the same. Furthermore, the cut angles when forming the piezoelectric wafer are all set to 1 °.

さらに、水晶振動子1の全体のサイズについて、図1に示すように、幅方向Wの幅寸法(短辺部)は2.8mm、奥行方向Dの奥行寸法(長辺部)は4.0mm、高さ寸法は1.0mmに設定されている。ここで、図を参照して水晶振動子1のサイズについて従来品と比較してみる。図6は、本実施形態に係る水晶振動子、及び、従来のシリンダ型パッケージの床面積、体積及び重量を表として示す説明図である。図7は、従来のシリンダ型パッケージのサイズの部位を示す説明図である。
図6に示すように、水晶振動子1の床面積は、幅寸法(2.8mm)と奥行寸法(4.0mm)との積により、11.2mm2となり、体積は、幅寸法(2.8mm)と奥行寸法(4.0mm)と高さ寸法(1.0mm)との積により、11.2mm3となる。重量は25mgに設定されている。
Further, regarding the overall size of the crystal unit 1, as shown in FIG. 1, the width dimension (short side part) in the width direction W is 2.8 mm, and the depth dimension (long side part) in the depth direction D is 4.0 mm. The height dimension is set to 1.0 mm. Here, referring to the figure, the size of the crystal unit 1 will be compared with the conventional product. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the floor area, volume, and weight of the crystal resonator according to the present embodiment and the conventional cylinder package as a table. FIG. 7 is an explanatory view showing a size portion of a conventional cylinder type package.
As shown in FIG. 6, the floor area of the crystal unit 1 is 11.2 mm 2 due to the product of the width dimension (2.8 mm) and the depth dimension (4.0 mm), and the volume is the width dimension (2. 8 mm), the depth dimension (4.0 mm), and the height dimension (1.0 mm) are 11.2 mm 3 . The weight is set to 25 mg.

それに対して、従来の一般的なシリンダ型パッケージにおいては、図7に示すように、パッケージ本体の直径φ(高さ寸法)は1.2mm、パッケージ本体の長さ寸法L´1は4.6mm、全体の長さ寸法L´2は6.5mmに設定されている。このシリンダ型パッケージを3個並列に並べたとすると、全体の長さ寸法は6.5mmで変わらないが、長さ方向に直交する全体の幅寸法は、1.2mmの3倍の3.6mmとなる。
そのため、図6に示すように、床面積は、全体の長さ寸法(6.5mm)と全体の幅寸法3.6mmとの積により、23.4mm2となり、体積は、その長さを5mmに換算し、全体の幅寸法3.6mmと直径φ(1.2mm)との積から求めると、21.6mm3となる。なお、重量は48mgとなる。
On the other hand, in the conventional general cylinder type package, as shown in FIG. 7, the diameter φ (height dimension) of the package body is 1.2 mm, and the length dimension L′ 1 of the package body is 4.6 mm. The overall length L′ 2 is set to 6.5 mm. Assuming that three cylinder-type packages are arranged in parallel, the overall length dimension is 6.5 mm, but the overall width dimension orthogonal to the length direction is 3.6 mm, three times 1.2 mm. Become.
Therefore, as shown in FIG. 6, the floor area is 23.4 mm 2 by the product of the overall length dimension (6.5 mm) and the overall width dimension 3.6 mm, and the volume is 5 mm. In other words, 21.6 mm 3 is obtained from the product of the overall width dimension of 3.6 mm and the diameter φ (1.2 mm). The weight is 48 mg.

以上の結果より、水晶振動子1の床面積、体積及び重量において、従来のシリンダ型パッケージを3個並べた場合と比較して、それぞれ約50%に減少したことがわかる。これにより、従来のシリンダ型パッケージよりも、さらなる小型・軽量化を図ることができる。
なお、水晶振動片の共振周波数が68.5kHzの場合には、40kHz等と同じ振動腕の幅(W1)を用いた場合は、振動片の全長を示す(L1+L2)の値は、77.5kHzよりも長いが、60kHzの場合よりも短い。従って、68.5kHzが選択された場合でも前述した奥行寸法(4.0mm)のパッケージに収納できるので、シリンダ型パッケージに収納した場合よりも有利であるという効果は同様に成り立っている。尚、基部の幅寸法(W2)や厚さ寸法(板厚)及びカットアングルも、前述した他の周波数と同じ値に設定されている。
From the above results, it can be seen that the floor area, volume, and weight of the crystal unit 1 are reduced to about 50%, respectively, as compared with the case where three conventional cylindrical packages are arranged. Thereby, further miniaturization and weight reduction can be achieved compared with the conventional cylinder type package.
When the resonance frequency of the crystal vibrating piece is 68.5 kHz, when the same vibrating arm width (W1) as 40 kHz or the like is used, the value of (L1 + L2) indicating the total length of the vibrating piece is 77.5 kHz. Longer than 60 kHz. Therefore, even when 68.5 kHz is selected, it can be accommodated in the package having the depth dimension (4.0 mm) described above, and thus the effect that it is more advantageous than the case where it is accommodated in the cylinder type package is similarly established. The width (W2), thickness (plate thickness), and cut angle of the base are also set to the same values as the other frequencies described above.

(実施形態2)
次に、本発明の第2の実施形態について図8を参照して説明する。図8は、第2の実施形態としての水晶振動子板を示す正面図である。図8において、図1から図7に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
この実施形態と上記第1の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは異なる点についてのみ説明する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a front view showing a crystal resonator plate as a second embodiment. In FIG. 8, the same components as those shown in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
This embodiment and the first embodiment have the same basic configuration, and only the differences will be described here.

本実施形態においては、それぞれの振動腕部24a,25a,26aに設けられた微調領域24e,25e,26eが、振動腕部24a,25a,26aの長さ方向に交差する方向に揃えられている。すなわち、微調領域24e,25e,26eは、振動腕部24a,25a,26aの長さ方向に交差する方向(幅方向W)に向けられた仮想直線R上に配列されている。   In the present embodiment, the fine adjustment regions 24e, 25e, and 26e provided in the respective vibrating arm portions 24a, 25a, and 26a are aligned in a direction intersecting the length direction of the vibrating arm portions 24a, 25a, and 26a. . That is, the fine adjustment regions 24e, 25e, and 26e are arranged on a virtual straight line R that is directed in a direction (width direction W) that intersects the length direction of the vibrating arm portions 24a, 25a, and 26a.

このような構成のもと、微調整用のレーザの発光部を、振動腕部24a,25a,26aの長さ方向の動きを抑えて幅方向Wに移動させることにより、発光部から照射されたレーザが微調領域24e,25e,26eに順々に照射される。
以上より、微調整工程におけるタクトタイムの増加を抑制することができ、振動腕部24a,25a,26aの共振周波数を、迅速かつ容易に調整することができる。
Under such a configuration, the light emitting unit of the fine adjustment laser is irradiated from the light emitting unit by moving the vibrating arm units 24a, 25a, and 26a in the width direction W while suppressing the movement in the length direction. The laser is sequentially irradiated onto the fine adjustment regions 24e, 25e, and 26e.
As described above, an increase in tact time in the fine adjustment process can be suppressed, and the resonance frequencies of the vibrating arm portions 24a, 25a, and 26a can be adjusted quickly and easily.

(実施形態3)
次に、本発明の第3の実施形態について図9を参照して説明する。図9は、第3の実施形態としての水晶振動子板を示す正面図である。図9において、図1から図8に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
この実施形態と上記第1の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは異なる点についてのみ説明する。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a front view showing a crystal resonator plate as a third embodiment. In FIG. 9, the same components as those shown in FIGS. 1 to 8 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
This embodiment and the first embodiment have the same basic configuration, and only the differences will be described here.

本実施形態においては、第1から第3の水晶振動片24,25,26に加えて、第4の水晶振動片(圧電振動片)27を設けたものである。枠状部29の奥行方向Dのほぼ中央部には、幅方向Wに延びる連結部29aが設けられており、これによって、枠状部29内には、奥行方向Dに並べられた二つの設置空間31,32が形成されている。一方の設置空間32には、第1及び第2の水晶振動片24,25が幅方向Wに並べられて設置されている。これら第1及び第2の水晶振動片24,25は、基部24b,25bが連結部29aに一体的に接続されることにより、連結部29aに対して奥行方向Dの外方に向けられている。また、他方の空間31には、第3及び第4の水晶振動片26,27が幅方向Wに並べられて設置されている。これら第3及び第4の水晶振動片26,27は、基部26b,27bが連結部29aに一体的に接続されることにより、連結部29aに対して奥行方向Dの外方に向けられている。   In the present embodiment, in addition to the first to third quartz crystal vibrating pieces 24, 25, and 26, a fourth quartz crystal vibrating piece (piezoelectric vibrating piece) 27 is provided. A connecting portion 29 a extending in the width direction W is provided at a substantially central portion in the depth direction D of the frame-shaped portion 29, whereby two installations arranged in the depth direction D are arranged in the frame-shaped portion 29. Spaces 31 and 32 are formed. In one installation space 32, the first and second crystal vibrating pieces 24 and 25 are arranged in the width direction W. The first and second quartz crystal vibrating pieces 24 and 25 are directed outward in the depth direction D with respect to the coupling portion 29a when the base portions 24b and 25b are integrally connected to the coupling portion 29a. . In the other space 31, third and fourth crystal vibrating pieces 26 and 27 are arranged in the width direction W. The third and fourth crystal vibrating pieces 26 and 27 are directed outward in the depth direction D with respect to the connecting portion 29a by connecting the base portions 26b and 27b integrally to the connecting portion 29a. .

なお、第1から第3の水晶振動片24,25,26の共振周波数は、上述のように40kHz,60kHz,77.5kHzに設定されており、第4の水晶振動片27の共振周波数は68.5kHzに設定されている。そして、第1から第4の水晶振動片24,25,26,27は、電気的に並列接続されている。
以上より、上記第1の実施形態と同様の効果を奏することができるだけでなく、さらに多くの周波数に対応することができ、設置効率を向上させることができる。
The resonance frequencies of the first to third crystal vibrating pieces 24, 25, and 26 are set to 40 kHz, 60 kHz, and 77.5 kHz as described above, and the resonance frequency of the fourth crystal vibrating piece 27 is 68. .5 kHz is set. The first to fourth quartz crystal vibrating pieces 24, 25, 26, and 27 are electrically connected in parallel.
From the above, not only the same effects as in the first embodiment can be obtained, but also more frequencies can be handled, and installation efficiency can be improved.

(実施形態4)
次に、本発明の第4の実施形態について図10を参照して説明する。図10は、第4の実施形態としての水晶振動子板を示す正面図である。図10において、図1から図7に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
この実施形態と上記第1の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは異なる点についてのみ説明する。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a front view showing a crystal resonator plate as a fourth embodiment. 10, the same components as those shown in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
This embodiment and the first embodiment have the same basic configuration, and only the differences will be described here.

本実施形態においては、枠状部29内に、第1及び第2の水晶振動片24,25が設けられている。第1の水晶振動片24は、奥行方向Dに向けられており、第2の水晶振動片25は、第1の水晶振動片24に対して、先端が離間するように傾斜させて設置されている。このように傾斜を設けることで、第2の水晶振動片は第1の水晶振動片とは異なる温度特性となる。
従来より、共振周波数を等しく調整した周波数温度特性の異なる2つの音叉型振動子を並列に接続した場合、水晶振動子単体における温度特性よりも優れた温度特性をもつことが知られていた。しかし、独立の容器に収納した2つの振動子の外部端子あるいはリードを並列に接続するため、全体の体積が大きくなってしまうという欠点があった。本実施形態における水晶振動子1は、1つの容器に中に収納されているので、格段に体積を減少させることが出来る。
そしてまた、2つの振動片が同一の容器の中に近接して配置されているので、2つの振動片の温度は略等しいと見なすことが出来る。従って、広い温度範囲に渡って、周波数と温度の関係の再現性に優れた振動子を提供することが出来る。
In the present embodiment, first and second crystal vibrating pieces 24 and 25 are provided in the frame-shaped portion 29. The first crystal vibrating piece 24 is oriented in the depth direction D, and the second crystal vibrating piece 25 is installed so as to be inclined with respect to the first crystal vibrating piece 24 so that the tip is separated. Yes. By providing the inclination in this way, the second crystal vibrating piece has a temperature characteristic different from that of the first crystal vibrating piece.
Conventionally, it has been known that when two tuning fork type vibrators having different frequency temperature characteristics with the resonance frequency adjusted equally are connected in parallel, the temperature characteristics are superior to the temperature characteristics of the crystal unit alone. However, since the external terminals or leads of the two vibrators housed in independent containers are connected in parallel, there is a disadvantage that the entire volume increases. Since the crystal resonator 1 in this embodiment is accommodated in one container, the volume can be significantly reduced.
Further, since the two vibrating pieces are disposed close to each other in the same container, the temperatures of the two vibrating pieces can be regarded as being substantially equal. Therefore, it is possible to provide a vibrator having excellent reproducibility of the relationship between frequency and temperature over a wide temperature range.

(実施形態5)
次に、本発明の第5の実施形態について図11を参照して説明する。図11は、第5の実施形態としての電波時計を示すブロック図である。
本実施形態においては、上述の圧電振動子をフィルタ部に備える電波時計について説明する。図11において、符号71は、本発明の第5の実施形態に係る電波時計を示すものである。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a block diagram showing a radio timepiece as a fifth embodiment.
In the present embodiment, a radio timepiece including the above-described piezoelectric vibrator in a filter unit will be described. In FIG. 11, reference numeral 71 denotes a radio timepiece according to the fifth embodiment of the present invention.

電波時計71は、時刻情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。日本国内には、福島県(40kHz)と佐賀県(60kHz)に標準の電波を送信する送信所(送信局)があり、それぞれ標準電波を送信している。40kHzもしくは60kHzのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表を反射しながら伝播する性質を併せ持つため、伝播範囲が広く、上記の2つの送信所で日本国内を全て網羅している。   The radio clock 71 is a clock having a function of receiving a standard radio wave including time information and automatically correcting and displaying the correct time. In Japan, there are transmitting stations (transmitting stations) that transmit standard radio waves to Fukushima Prefecture (40 kHz) and Saga Prefecture (60 kHz), each transmitting standard radio waves. Long waves such as 40 kHz or 60 kHz have the property of propagating on the ground surface and the property of propagating while reflecting the ionosphere and the ground surface, so the propagation range is wide, and the above two transmitting stations cover all of Japan. .

ここで、図11を参照して、電波時計71の機能的構成について説明する。
アンテナ74は、前記40kHzもしくは60kHzの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、前記40kHzもしくは60kHzの搬送波にAM変調をかけたものである。
受信された長波の標準電波は、アンプ75によって増幅され、水晶振動子1を有するフィルタ部76によって濾波、同調される。水晶振動子1は、上記搬送周波数と同一の40kHz及び60kHzの共振周波数を有する第1及び第2の水晶振動片24,25を備えている。
さらに、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路81により検波復調される。続いて、波形成形回路84を介してタイムコードが取り出され、CPU85でカウントされる。CPU85では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、RTC86に反映され、正確な時刻情報が表示される。
Here, the functional configuration of the radio timepiece 71 will be described with reference to FIG.
The antenna 74 receives the long standard radio wave of 40 kHz or 60 kHz. The long standard radio wave is obtained by subjecting time information called a time code to AM modulation on the 40 kHz or 60 kHz carrier wave.
The received long standard wave is amplified by the amplifier 75 and filtered and tuned by the filter unit 76 having the crystal unit 1. The crystal resonator 1 includes first and second crystal vibrating pieces 24 and 25 having resonance frequencies of 40 kHz and 60 kHz that are the same as the carrier frequency.
Further, the filtered signal having a predetermined frequency is detected and demodulated by the detection and rectification circuit 81. Subsequently, the time code is taken out via the waveform shaping circuit 84 and counted by the CPU 85. The CPU 85 reads information such as the current year, accumulated date, day of the week, and time. The read information is reflected on the RTC 86, and accurate time information is displayed.

搬送波は、40kHzもしくは60kHzであるから、第1及び第2の水晶振動片24,25は、前述した音叉型の構造が好適である。
図11に示した回路ブロック図では、それぞれ共振周波数が40kHzと60kHzの第1及び第2の水晶振動片24,25が並列に接続されて描かれている。本発明では、この2つの周波数に対応する音叉型水晶振動片を1つのパッケージの中に収納することが出来るから、個別の容器に収納された2つの振動子を実装する場合より実装面積を大幅に低減することが可能である。従って、特に、腕時計や携帯機器など小型化を必要とする電子機器に好適である。
Since the carrier wave is 40 kHz or 60 kHz, the first and second crystal vibrating pieces 24 and 25 preferably have the tuning fork type structure described above.
In the circuit block diagram shown in FIG. 11, the first and second crystal vibrating pieces 24 and 25 having resonance frequencies of 40 kHz and 60 kHz are respectively drawn in parallel. In the present invention, since the tuning fork type crystal vibrating piece corresponding to these two frequencies can be stored in one package, the mounting area is greatly increased compared to the case of mounting two vibrators stored in separate containers. It is possible to reduce it. Therefore, it is particularly suitable for electronic devices that require downsizing, such as watches and portable devices.

上述の説明は、日本国内の例で示したが、長波の標準電波の周波数は、海外では異なっている。例えば、ドイツでは77.5kHzの標準電波が用いられている。従って、海外でも対応可能な電波時計を携帯機器に組み込む場合は、更に、日本の場合とは異なる周波数の水晶振動子を必要とする。この場合、上記第1の実施形態における水晶振動子1を利用すれば、第1から第3の水晶振動片24,25,26により、それら40kHz、60kHz、77.5kHzの周波数に対応することができる。
以上の様に、本発明を用いて複数の振動片を1つのパッケージの中に収納した電波時計71を構成したので、個別の容器に収納された複数の振動子を実装する場合に比較して、実装面積と体積を大幅に低減することが可能となった。水晶振動片と枠状部とが一体的に形成された水晶振動子板2を陽極接合しているので、本電波時計は長期に渡って安定した精度で機能することが出来る。
Although the above description has been given with an example in Japan, the frequency of the long standard radio wave is different overseas. For example, in Germany, a standard radio wave of 77.5 kHz is used. Therefore, when a radio timepiece that can be handled overseas is incorporated into a portable device, a crystal resonator having a frequency different from that in Japan is required. In this case, if the crystal resonator 1 in the first embodiment is used, the first to third crystal vibrating pieces 24, 25, and 26 can handle frequencies of 40 kHz, 60 kHz, and 77.5 kHz. it can.
As described above, since the radio-controlled timepiece 71 in which a plurality of vibrating pieces are housed in one package is configured using the present invention, compared to the case where a plurality of vibrators housed in individual containers are mounted. It has become possible to significantly reduce the mounting area and volume. Since the quartz resonator plate 2 in which the quartz vibrating piece and the frame-shaped portion are integrally formed is anodically bonded, the radio-controlled timepiece can function with stable accuracy over a long period of time.

(実施形態6)
次に、本発明に係る実施形態の6として発振器の例について、図12を参照しながら説明する。図12は、本発明に係る実施形態1乃至4のいずれかの水晶振動子を備えた発振器を示す概略構成図である。
本実施形態の発振器90は、図12に示すように、水晶振動子1を、集積回路91に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器90は、コンデンサ等の電子部品92が実装された基板93を備えている。基板93には、発振器用の上記集積回路91が実装されており、この集積回路91の近傍に、水晶振動片1が実装されている。これら電子部品92、集積回路91及び圧電振動子90は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
(Embodiment 6)
Next, an example of an oscillator as Embodiment 6 according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic configuration diagram illustrating an oscillator including the crystal resonator according to any one of Embodiments 1 to 4 according to the present invention.
As shown in FIG. 12, the oscillator 90 of the present embodiment is configured by configuring the crystal unit 1 as an oscillator electrically connected to an integrated circuit 91. The oscillator 90 includes a substrate 93 on which an electronic component 92 such as a capacitor is mounted. On the substrate 93, the integrated circuit 91 for the oscillator is mounted, and the crystal vibrating piece 1 is mounted in the vicinity of the integrated circuit 91. The electronic component 92, the integrated circuit 91, and the piezoelectric vibrator 90 are electrically connected by a wiring pattern (not shown). Each component is molded with a resin (not shown).

このように構成された発振器90において、水晶振動子1に電圧を印加すると、該水晶振動子1内の水晶振動片が振動し、この振動が水晶が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路91に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路91によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、水晶振動子1が発振子として機能する。
また、集積回路91の構成を、例えば、RTC(リアルタイムクロック)モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
In the oscillator 90 configured as described above, when a voltage is applied to the crystal resonator 1, the crystal resonator element in the crystal resonator 1 vibrates, and this vibration is converted into an electrical signal by the piezoelectric characteristics of the crystal, It is input to the integrated circuit 91 as an electrical signal. The input electrical signal is subjected to various processes by the integrated circuit 91 and output as a frequency signal. Thereby, the crystal unit 1 functions as an oscillator.
Further, by selectively setting the configuration of the integrated circuit 91, for example, an RTC (real-time clock) module or the like as required, the operation date and time of the device and external device in addition to a single-function oscillator for a clock, etc. A function for controlling the time, providing a time, a calendar, and the like can be added.

上述したように、本実施形態の発振器90によれば、一体に形成された複数の水晶振動片を有する耐久性に優れた小型の水晶振動子1を備えているので、発振器90自体も小型化でき、耐久性を向上させることができ、製品の信頼性を向上することができる。また、これに加え、長期にわたって安定した高精度な周波数信号を得ることができる。   As described above, according to the oscillator 90 of the present embodiment, since the small-sized quartz crystal resonator 1 having a plurality of integrally formed crystal vibrating pieces and having excellent durability is provided, the oscillator 90 itself is also downsized. And durability can be improved, and the reliability of the product can be improved. In addition to this, it is possible to obtain a highly accurate frequency signal that is stable over a long period of time.

(実施形態7)
次に、本発明に係る実施形態の7として、水晶振動子を計時部に接続して用いた電子機器の例として携帯情報機器について説明する。
まず前提として、本実施の形態にかかる携帯情報機器は、従来技術における腕時計を発展・改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在時刻等を表示させることができる。通信機として使用する時は、手首から外し、バンド部内側に内蔵されたスピーカおよびマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信をおこなうことができる。しかし、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化・軽量化されている。
(Embodiment 7)
Next, as Embodiment 7 according to the present invention, a portable information device will be described as an example of an electronic device in which a crystal unit is connected to a timer unit.
First, as a premise, the portable information device according to the present embodiment is a development and improvement of a wrist watch in the prior art. The appearance is similar to that of a wristwatch, and a liquid crystal display is arranged in a portion corresponding to the dial so that the current time and the like can be displayed on this screen. When used as a communication device, it can be removed from the wrist and communicated in the same manner as a conventional mobile phone by a speaker and a microphone built in the band. However, it is much smaller and lighter than conventional mobile phones.

次に、本発明の実施の形態にかかる携帯情報機器の機能的構成について図13を参照して説明する。図13は、本発明に係る実施形態1乃至4のいずれかの水晶振動子を計時部に接続して用いた携帯情報機器の構成の1例を機能的に示すブロック図である。
図13に示すように、携帯情報機器100は、各機能部に対して電力を供給する電源部101を備えている。電源部101は、具体的にはリチウムイオン二次電池によって実現される。電源部101には後述する制御部102、計時部103、通信部104、電圧検出部105および表示部107が並列に接続され、各々の機能部に対して電源部101から電力が供給される。
Next, a functional configuration of the portable information device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a block diagram functionally showing an example of the configuration of a portable information device using the crystal resonator according to any one of Embodiments 1 to 4 according to the present invention connected to a timer unit.
As illustrated in FIG. 13, the portable information device 100 includes a power supply unit 101 that supplies power to each functional unit. Specifically, the power supply unit 101 is realized by a lithium ion secondary battery. A control unit 102, a timing unit 103, a communication unit 104, a voltage detection unit 105, and a display unit 107, which will be described later, are connected in parallel to the power supply unit 101, and power is supplied from the power supply unit 101 to each functional unit.

制御部102は、後述する各機能部を制御して、音声データの送信や受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御をおこなう。制御部102は、具体的にはROMにあらかじめ書き込まれたプログラムと、当該プログラムを読み出して実行するCPU、および当該CPUのワークエリアとして使用されるRAM等によって実現される。   The control unit 102 controls each function unit to be described later, and performs operation control of the entire system such as transmission and reception of audio data, measurement and display of the current time, and the like. Specifically, the control unit 102 is realized by a program written in advance in a ROM, a CPU that reads and executes the program, a RAM that is used as a work area of the CPU, and the like.

計時部103は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路、インターフェイス回路等を内蔵する集積回路と、水晶振動子1とを備えている。水晶振動子1に電圧を印加すると、上述の水晶振動子片が振動し、その振動が、水晶の持つ圧電特性により電気信号に変換され、トランジスタとコンデンサで形成される発振回路に入力される。発振回路の出力は2値化され、レジスタ回路とカウンタ回路により計数される。インターフェイス回路を介して制御部102と信号の送受信が行われ、表示部107に、現在時刻や現在日付あるいはカレンダー情報などが表示される。
計時部51は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路及びインターフェイス回路などを内蔵する集積回路と、水晶振動子1とを備えている。水晶振動子1に電圧を印加すると、上述の水晶振動片24,25,26のいずれかが振動し、その振動が、水晶の持つ圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は2値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェイス回路を介して、制御部48と信号の送受信が行われ、表示部56に、現在時刻や現在日付あるいはカレンダー情報などが表示される。
The timer 103 includes an integrated circuit that includes an oscillation circuit, a register circuit, a counter circuit, an interface circuit, and the like, and the crystal unit 1. When a voltage is applied to the crystal unit 1, the above-mentioned crystal unit piece vibrates, and the vibration is converted into an electric signal by the piezoelectric characteristics of the crystal and input to an oscillation circuit formed by a transistor and a capacitor. The output of the oscillation circuit is binarized and counted by a register circuit and a counter circuit. Signals are transmitted / received to / from the control unit 102 via the interface circuit, and the current time, current date, calendar information, and the like are displayed on the display unit 107.
The timer unit 51 includes an integrated circuit including an oscillation circuit, a register circuit, a counter circuit, an interface circuit, and the like, and the crystal unit 1. When a voltage is applied to the crystal unit 1, any one of the above-described crystal vibrating pieces 24, 25, and 26 vibrates, and the vibration is converted into an electric signal by the piezoelectric characteristics of the crystal, and is sent to the oscillation circuit as an electric signal. Entered. The output of the oscillation circuit is binarized and counted by a register circuit and a counter circuit. Then, signals are transmitted to and received from the control unit 48 via the interface circuit, and the current time, current date, calendar information, and the like are displayed on the display unit 56.

通信部104は、従来技術の携帯電話と同様の機能を有し、無線部104a、音声処理部104b、増幅部104c、音声入出力部104d、着信音発生部104e、切替部104f、呼制御メモリ部104gおよび電話番号入力部104hから構成される。   The communication unit 104 has functions similar to those of a conventional mobile phone, and includes a radio unit 104a, a voice processing unit 104b, an amplification unit 104c, a voice input / output unit 104d, a ring tone generation unit 104e, a switching unit 104f, and a call control memory. Part 104g and telephone number input part 104h.

無線部104aは、アンテナを介して基地局と音声データ等の各種データを送受信する。音声処理部104bは無線部104aまたは後述する増幅部104cから入力した音声信号を符号化、復号化する。増幅部104cは音声処理部104bまたは後述する音声入出力部104dから入力した信号を所定のレベルまで増幅する。音声入出力部104dは具体的にはスピーカおよびマイクロフォンであり、着信音や受話音声を拡声したり、話者音声を集音したりする。   The wireless unit 104a transmits and receives various data such as voice data to and from the base station via the antenna. The audio processing unit 104b encodes and decodes an audio signal input from the radio unit 104a or an amplification unit 104c described later. The amplifying unit 104c amplifies the signal input from the audio processing unit 104b or the audio input / output unit 104d described later to a predetermined level. The voice input / output unit 104d is specifically a speaker and a microphone, and amplifies a ringtone and a received voice or collects a speaker voice.

また、着信音発生部104eは、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部104fは着信時に限って、音声処理部104bに接続されている増幅部104cを着信音発生部104eにつなぎかえることで、生成された着信音が増幅部104cを介して音声入出力部104dに出力されるようにする。   In addition, the ring tone generator 104e generates a ring tone in response to a call from the base station. The switching unit 104f switches the amplifying unit 104c connected to the voice processing unit 104b to the ringing tone generating unit 104e only when an incoming call is received, so that the generated ringing tone is transmitted to the voice input / output unit 104d via the amplifying unit 104c. Output to.

なお呼制御メモリ104gは、通信の発着呼制御にかかわるプログラムを格納する。また、電話番号入力部104hは、具体的には0から9の番号キーおよびその他の若干のキーからなり、通話先の電話番号等を入力する。   The call control memory 104g stores a program related to incoming / outgoing call control of communication. The telephone number input unit 104h is specifically composed of 0 to 9 number keys and some other keys, and inputs the telephone number of the destination.

電圧検出部105は、電源部101により制御部102をはじめとする各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に当該電圧降下を検出して制御部102に通知する。この所定の電圧値は、通信部104を安定して動作させるために必要な最低限の電圧としてあらかじめ設定されている値であり、例えば3V程度の電圧である。電圧検出部105から電圧降下の通知を受けた制御部102は、無線部104a、音声処理部104b、切替部104f、着信音発生部104eの動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部104aの動作停止は必須である。と同時に表示部107には、通信部104が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。   The voltage detection unit 105 detects the voltage drop and notifies the control unit 102 when the voltage applied to each functional unit including the control unit 102 by the power supply unit 101 falls below a predetermined value. To do. The predetermined voltage value is a value set in advance as a minimum voltage necessary for stably operating the communication unit 104, and is, for example, a voltage of about 3V. Upon receiving the voltage drop notification from the voltage detection unit 105, the control unit 102 prohibits the operations of the radio unit 104a, the voice processing unit 104b, the switching unit 104f, and the ring tone generation unit 104e. In particular, it is essential to stop the operation of the wireless unit 104a with high power consumption. At the same time, the display unit 107 displays that the communication unit 104 has become unusable due to insufficient battery power.

電圧検出部105と制御部102の働きにより通信部104の動作を禁止し、更にその旨を表示部107へ表示する事が可能である。
本実施の形態として、通信部の機能に係る部分の電源を選択的に遮断可能な電源遮断部106を設ける事で、より完全な形で通信部の機能を停止させる事が出来る。
The operation of the communication unit 104 can be prohibited by the functions of the voltage detection unit 105 and the control unit 102, and a message to that effect can be displayed on the display unit 107.
As the present embodiment, the function of the communication unit can be stopped in a more complete form by providing the power cutoff unit 106 that can selectively cut off the power supply of the part related to the function of the communication unit.

なお、通信部104が使用不能になった旨の表示は、文字メッセージによりおこなってもよいが、より直感的に、表示部107上の電話アイコンに×(バツ)印を付ける等の方法によってもよい。
本実施形態の携帯情報機器100によれば、一体に形成された複数の水晶振動片を有する耐久性に優れた小型の水晶振動子1を備えているので、携帯情報機器100自体も小型化でき、耐久性を向上させることができ、製品の信頼性を向上することができる。また、これに加え、長期にわたって安定した高精度な計時情報を得ることができる。
The display indicating that the communication unit 104 has become unusable may be made by a text message, but more intuitively by a method such as marking the phone icon on the display unit 107 with a cross (X). Good.
According to the portable information device 100 of the present embodiment, since the small crystal resonator 1 having a plurality of integrally formed crystal vibrating pieces and having excellent durability is provided, the portable information device 100 itself can be downsized. Durability can be improved and product reliability can be improved. In addition to this, it is possible to obtain time information that is stable and accurate over a long period of time.

なお、上記第1から第7の実施形態においては、圧電振動片を水晶からなる水晶振動片としているが、これに限ることはなく、ニオブ酸リチウムなどの様々な圧電単結晶材料からなる振動子片であってもよい。
また、電極膜4がアルミからなるとしたが、これに限ることはなく、他の導電性部材であってもよい。
さらに、周波数調整領域24c,25c,26cにアルミ膜を設けることとしたが、これに限ることはなく、他の部材であってもよい。また、アルミ膜を電極膜4と一体に形成するとしたが、これに限ることはなく、金属の錘を別個に設けてもよい。
In the first to seventh embodiments, the piezoelectric vibrating piece is a quartz vibrating piece made of quartz. However, the present invention is not limited to this, and the vibrator is made of various piezoelectric single crystal materials such as lithium niobate. It may be a piece.
Further, although the electrode film 4 is made of aluminum, the present invention is not limited to this, and other conductive members may be used.
Furthermore, although the aluminum film is provided in the frequency adjustment regions 24c, 25c, and 26c, the present invention is not limited to this, and other members may be used. In addition, although the aluminum film is formed integrally with the electrode film 4, the present invention is not limited to this, and a metal weight may be provided separately.

また、水晶振動片の設置数は適宜変更可能である。
さらに、水晶振動子1の振動片の寸法の設定例や周波数について記載したが、これら設定例や周波数は一例であって、その数値は適宜変更可能である。
また、保護膜が、オプツールDSXからなるとしたが、これに限ることはなく、その部材は適宜変更可能である。
また、外部電極の下地金属膜がクロムからなるとしたが、これに限ることはなく、その部材は適宜変更可能である。例えば、チタン(Ti)やタンタル(Ta)などであってもよい。
また、前記外部電極の表面金属膜が金からなるとしたが、これに限ることはなく、その部材は適宜変更可能である。例えば、白金などであってもよい。
In addition, the number of crystal vibrating pieces installed can be changed as appropriate.
Furthermore, although the setting example and the frequency of the size of the resonator element of the crystal unit 1 have been described, the setting example and the frequency are examples, and the numerical values can be changed as appropriate.
Moreover, although the protective film is made of the OPTOOL DSX, the present invention is not limited to this, and the member can be appropriately changed.
In addition, although the base metal film of the external electrode is made of chromium, it is not limited to this, and the member can be changed as appropriate. For example, titanium (Ti) or tantalum (Ta) may be used.
In addition, although the surface metal film of the external electrode is made of gold, it is not limited to this, and the member can be appropriately changed. For example, platinum may be used.

さらに、上記第2の実施形態においては、微調領域24e,25e,26eを仮想直線R上に揃えることとしたが、これに限ることはなく、粗調領域24d,25d,26dを仮想直線R上に揃えてもよい。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
Furthermore, in the second embodiment, the fine adjustment regions 24e, 25e, and 26e are aligned on the virtual straight line R. However, the present invention is not limited to this, and the coarse adjustment regions 24d, 25d, and 26d are aligned on the virtual straight line R. May be aligned.
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明の第1の実施形態としての水晶振動子を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a crystal resonator as a first embodiment of the present invention. 図1の水晶振動子を分解して示す斜視図である。It is a perspective view which decomposes | disassembles and shows the crystal oscillator of FIG. 図1の水晶振動子板を拡大して示す平面図である。FIG. 2 is an enlarged plan view showing a crystal resonator plate of FIG. 1. 図1の水晶振動子の製造方法の手順を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a procedure of a manufacturing method of the crystal unit of FIG. 図1の水晶振動片の寸法の部位を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the site | part of the dimension of the quartz crystal vibrating piece of FIG. 図1の水晶振動子、及び、従来のシリンダ型パッケージの床面積、体積及び重量を表として示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the floor area, volume, and weight of the quartz oscillator of FIG. 1, and the conventional cylinder type package as a table | surface. 従来のシリンダ型パッケージのサイズの部位を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the site | part of the size of the conventional cylinder type package. 本発明の第2の実施形態としての水晶振動子板を示す正面図である。It is a front view which shows the crystal oscillator plate as the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態としての水晶振動子板を示す正面図である。It is a front view which shows the crystal oscillator plate as the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態としての水晶振動子板を示す正面図である。It is a front view which shows the crystal oscillator plate as the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態としての電波時計を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the radio timepiece as the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態としての発振器の構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the oscillator as the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施形態としての携帯情報機器の構成の1例を機能的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows one example of a structure of the portable information device as the 7th Embodiment of this invention functionally.

符号の説明Explanation of symbols

1 水晶振動子(圧電振動子)
2 水晶振動子板(圧電振動子板)
6 蓋部材
7 ベース部材
24 第1の水晶振動片(圧電振動片)
24a 振動腕部
24c 周波数調整領域
24e 微調領域
25 第2の水晶振動片(圧電振動片)
25a 振動腕部
25c 周波数調整領域
25e 微調領域
26 第3の水晶振動片(圧電振動片)
26a 振動腕部
26c 周波数調整領域
26e 微調領域
27 第4の水晶振動片(圧電振動片)
27a 振動腕部
27c 周波数調整領域
27e 微調領域
29 枠状部
71 電波時計
76 フィルタ部
90 発振器
91 集積回路
92 電子部品
93 基板
100 携帯情報機器(電子機器)
101 電源部
102 制御部
103 計時部
104 通信部
104a 無線部
104b 音声処理部
104c 増幅部
104d 音声入力部
104e 着信音発生部
104f 切替部
104g 呼制御メモリ部
104h 電話番号入力部
105 電圧検出部
106 電源遮断部
107 表示部
1 Crystal resonator (piezoelectric resonator)
2 Crystal oscillator plate (piezoelectric oscillator plate)
6 Lid member 7 Base member 24 First crystal vibrating piece (piezoelectric vibrating piece)
24a Vibrating arm portion 24c Frequency adjustment area 24e Fine adjustment area 25 Second crystal vibrating piece (piezoelectric vibrating piece)
25a Vibrating arm portion 25c Frequency adjustment area 25e Fine adjustment area 26 Third crystal vibrating piece (piezoelectric vibrating piece)
26a Vibrating arm portion 26c Frequency adjustment area 26e Fine adjustment area 27 Fourth crystal vibrating piece (piezoelectric vibrating piece)
27a Vibrating arm portion 27c Frequency adjustment region 27e Fine adjustment region 29 Frame portion 71 Radio wave clock 76 Filter portion 90 Oscillator 91 Integrated circuit 92 Electronic component 93 Substrate 100 Portable information device (electronic device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Power supply part 102 Control part 103 Timekeeping part 104 Communication part 104a Radio | wireless part 104b Voice processing part 104c Amplification part 104d Voice input part 104e Ringing tone generation part 104f Switching part 104g Call control memory part 104h Telephone number input part 105 Voltage detection part 106 Power supply Blocking unit 107 Display unit

Claims (6)

複数の圧電振動片とこれら複数の圧電振動片を囲む枠状部とが一体的に形成されてなる圧電振動子板と、
この圧電振動子板を厚さ方向に挟む板状の蓋部材及びベース部材と、を備え、
前記枠状部と前記蓋部材、並びに、前記枠状部と前記ベース部材とが、陽極接合されていることを特徴とする圧電振動子。
A piezoelectric vibrator plate in which a plurality of piezoelectric vibrating pieces and a frame-like portion surrounding the plurality of piezoelectric vibrating pieces are integrally formed;
A plate-like lid member and a base member sandwiching the piezoelectric vibrator plate in the thickness direction,
The piezoelectric vibrator, wherein the frame-shaped portion and the lid member, and the frame-shaped portion and the base member are anodically bonded.
前記複数の圧電振動片のそれぞれが、
互いに平行に延ばされ、かつ電圧が印加されることにより振動する一対の振動腕部を備え、
前記一対の振動腕部のそれぞれに、共振周波数を調整するための周波数調整領域が設けられており、
前記周波数調整領域が、前記複数の圧電振動片にわたって、前記振動腕部の長さ方向に交差する方向に同一直線上に配列されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電振動子。
Each of the plurality of piezoelectric vibrating pieces is
A pair of vibrating arms that extend in parallel with each other and vibrate when a voltage is applied;
Each of the pair of vibrating arm portions is provided with a frequency adjustment region for adjusting a resonance frequency,
2. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the frequency adjustment regions are arranged on the same straight line across the plurality of piezoelectric vibrating pieces in a direction intersecting a length direction of the vibrating arm portion.
前記周波数調整領域が、共振周波数を微調整するための微調領域であることを特徴とする請求項2に記載の圧電振動子。   The piezoelectric vibrator according to claim 2, wherein the frequency adjustment region is a fine adjustment region for finely adjusting a resonance frequency. 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の圧電振動子をフィルタ部に備えることを特徴とする電波時計。   A radio timepiece comprising the piezoelectric vibrator according to claim 1 in a filter portion. 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。   4. An oscillator, wherein the piezoelectric vibrator according to claim 1 is electrically connected to an integrated circuit as an oscillator. 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の圧電振動子を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the piezoelectric vibrator according to any one of claims 1 to 3.
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