JP2013187853A - Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and atomic clock - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric vibration piece which inhibits the increase of the number of components and the deterioration of the production efficiency and effectively absorbs an impact thereby inhibiting the damage etc. of vibration arm parts, and to provide a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic apparatus, and an atomic clock.SOLUTION: A piezoelectric vibration piece 5 includes: a pair of vibration arm parts 24, 25 which are arranged side by side in a width direction; and a base part 26 to which the base end sides of the pair of vibration arm parts, when viewed in an extension direction, are connected. A buffer part 30, which has lower rigidity compared to other portions of the base part 26 and may absorb an impact applied to the vibration arm parts 24, 25 in a thickness direction, is integrally formed with the base part 26 in a space, which is located between a mount part 26a mounted on a package 10 and a connection part 26b to which the base end sides of the vibration arm parts 24, 25 are connected, from among the base part.

Description

本発明は、圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計に関するものである。   The present invention relates to a piezoelectric vibrating piece, a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece.

例えば、携帯電話や携帯情報端末には、時刻源や制御信号などのタイミング源、リファレンス信号源などとして水晶等を利用した圧電振動子を用いる場合が多い。この種の圧電振動子として、キャビティが形成されたパッケージ内に音叉型の圧電振動片を気密封止したものがある。   For example, a cellular phone or a portable information terminal often uses a piezoelectric vibrator using quartz or the like as a time source, a timing source such as a control signal, or a reference signal source. As this type of piezoelectric vibrator, there is one in which a tuning fork type piezoelectric vibrating piece is hermetically sealed in a package in which a cavity is formed.

パッケージは、一対のガラス基板のうちの一方に凹部を形成したものを互いに重ね合わせ、両者を直接接合することにより、凹部をキャビティとして機能させる構造になっている。また、圧電振動片は、幅方向に並んで配置された一対の振動腕部と、これらの両振動腕部の基端側を接続する基部と、を備えており、両振動腕部が、基端側を起点として接近・離間する方向に、所定の共振周波数で振動(揺動)する構成となっている。   The package has a structure in which one of a pair of glass substrates in which a recess is formed is overlapped with each other and directly joined together, thereby functioning the recess as a cavity. In addition, the piezoelectric vibrating piece includes a pair of vibrating arm portions arranged side by side in the width direction and a base portion that connects the proximal end sides of both vibrating arm portions. It is configured to vibrate (oscillate) at a predetermined resonance frequency in the approaching / separating direction starting from the end side.

ところで、携帯電話や携帯情報端末機器の小型化に伴い、上述した圧電振動子も一層の小型化や薄型化が図られており、そのために圧電振動片とパッケージの内面との厚さ方向におけるクリアランスが非常に狭くなってきている(例えば、20μm〜100μm程度)。その結果、圧電振動子に対して落下等による衝撃が加わった際に、振動腕部が厚さ方向に変位することで、振動腕部の先端部がパッケージの内面に接触し、その衝撃で振動腕部が破損する等の虞がある。   By the way, with the miniaturization of mobile phones and portable information terminal devices, the above-described piezoelectric vibrators are further miniaturized and thinned, and for this reason, the clearance in the thickness direction between the piezoelectric vibrating piece and the inner surface of the package is reduced. Is becoming very narrow (for example, about 20 μm to 100 μm). As a result, when an impact due to dropping or the like is applied to the piezoelectric vibrator, the vibrating arm is displaced in the thickness direction, so that the tip of the vibrating arm comes into contact with the inner surface of the package and vibrates due to the impact. There is a risk that the arm portion may be damaged.

その対策として、例えば、特許文献1には、パッケージの内面のうち、振動腕部の先端部に対応する部分にシリコン系接着剤等からなる緩衝部材を配置し、振動腕部の先端部がパッケージに接触したとしても、緩衝部材によりその衝撃を緩和するようにしたものが記載されている(第1従来技術)。
また、別の対策として、パッケージの底面に一段高くなった段差部分を形成し、その段差部分に圧電振動片の基部をマウントすることで、振動腕部とパッケージの底面との間の隙間を確保する構成が検討されている(第2従来技術)。
また、さらに別の対策として、パッケージの内面のうち、振動腕部の先端部に対応する部分に、振動腕部の先端部との干渉を避けるための凹部を形成する構成についても検討されている(第3従来技術)。
As a countermeasure, for example, in Patent Document 1, a cushioning member made of a silicon-based adhesive or the like is disposed in a portion corresponding to the tip portion of the vibrating arm portion of the inner surface of the package, and the tip portion of the vibrating arm portion is the package. Even if it contacts, the thing which made the shock relieve with a buffer member is described (1st prior art).
Another measure is to form a stepped portion that is one step higher on the bottom of the package and mount the base of the piezoelectric vibrating piece on the stepped portion to ensure a gap between the vibrating arm and the bottom of the package. The structure to perform is examined (2nd prior art).
As another countermeasure, a configuration in which a recess for avoiding interference with the tip of the vibrating arm is formed in a portion corresponding to the tip of the vibrating arm of the inner surface of the package has been studied. (Third prior art).

特開2003−60475号公報JP 2003-60475 A

しかしながら、上述した各従来技術にあっては、以下のような問題がある。
すなわち、第1従来技術においては、パッケージの内面に別体で緩衝部材を形成するため、部品点数の増加や製造効率の低下を招く原因となる。
また、第2従来技術においては、段差部分を設けることで、パッケージの厚みが増す問題がある。
また、第3従来技術においては、パッケージの内面に凹部を形成することで、凹部を形成した部分のパッケージの板厚が薄くなり、強度が低下する虞がある。
さらに、第2,3従来技術においては、振動腕部の先端部とパッケージの内面との接触を避ける構成であるが、より強い衝撃を受けた場合等には、振動腕部の先端部がパッケージの内面に接触するのを完全に防止することはできない虞がある。
However, each of the above-described conventional techniques has the following problems.
That is, in the first prior art, the buffer member is formed separately on the inner surface of the package, which causes an increase in the number of parts and a decrease in manufacturing efficiency.
Further, in the second prior art, there is a problem that the thickness of the package is increased by providing the step portion.
In the third prior art, by forming a recess on the inner surface of the package, the thickness of the package at the portion where the recess is formed may be reduced, and the strength may be reduced.
Further, in the second and third prior arts, the configuration is such that the contact between the tip of the vibrating arm and the inner surface of the package is avoided. There is a possibility that it cannot be completely prevented from contacting the inner surface.

そこで、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、部品点数の増加や製造効率の低下を抑制した上で、落下等による衝撃を効果的に吸収して、振動腕部の破損等を抑制できる圧電振動片、圧電振動子、発振器、電子機器、及び電波時計を提供するものである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and while suppressing an increase in the number of parts and a decrease in manufacturing efficiency, it effectively absorbs an impact caused by a drop or the like and breaks the vibrating arm portion. The present invention provides a piezoelectric vibrating piece, a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece that can suppress the above.

上述した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片は、幅方向に並んで配置された一対の振動腕部と、前記一対の振動腕部における延在方向の基端側が接続された基部と、を備えた圧電振動片において、
前記基部のうち、パッケージに実装されるマウント部と、前記振動腕部の基端側が接続される接続部と、の間には、前記基部の他の部位に比べて剛性が低く、前記振動腕部に対する前記幅方向及び前記延在方向に直交する厚さ方向の衝撃を吸収可能な緩衝部が、前記基部に一体的に形成されていることを特徴としている。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides the following means.
A piezoelectric vibrating piece according to the present invention includes a pair of vibrating arm portions arranged side by side in the width direction, and a base portion to which a base end side in the extending direction of the pair of vibrating arm portions is connected. In
Between the mount portion mounted on the package and the connection portion to which the proximal end side of the vibrating arm portion is connected, the rigidity of the vibrating arm is low compared to other portions of the base portion. A buffer portion capable of absorbing an impact in the thickness direction perpendicular to the width direction and the extending direction with respect to the portion is formed integrally with the base portion.

この構成によれば、緩衝部が他の部位よりも剛性が低く形成されているため、例えば、圧電振動片をパッケージ内に気密封止した状態で、外部衝撃等によって圧電振動片(振動腕部)が厚さ方向に振動した際等に、振動腕部がパッケージの内面に接触すると、緩衝部が速やかに厚さ方向に弾性変形する。これにより、振動腕部への厚さ方向の衝撃を吸収することができ、圧電振動片の破損等を抑制することができる。
特に、緩衝部が基部に一体的に形成されているので、上述した第1従来技術のように、別体で緩衝部材を設ける必要がない。そのため、部品点数の増加や製造効率の低下を抑えることができる。
また、上述した第2従来技術ように、パッケージに段差部分を設ける必要もないので、パッケージの厚みが増加するのを抑え、パッケージの薄型化を図ることができる。
さらに、上述した第3従来技術のように、パッケージに凹部を形成することもないので、パッケージの強度も維持できる。
According to this configuration, since the buffer portion is formed to have lower rigidity than other portions, for example, in a state where the piezoelectric vibrating piece is hermetically sealed in the package, the piezoelectric vibrating piece (vibrating arm portion) is caused by an external impact or the like. When the vibrating arm portion comes into contact with the inner surface of the package, for example, when the vibration portion vibrates in the thickness direction, the buffer portion quickly elastically deforms in the thickness direction. Thereby, the impact in the thickness direction on the vibrating arm portion can be absorbed, and damage to the piezoelectric vibrating piece can be suppressed.
In particular, since the buffer portion is formed integrally with the base portion, it is not necessary to provide a buffer member separately as in the first prior art described above. Therefore, an increase in the number of parts and a decrease in manufacturing efficiency can be suppressed.
Further, unlike the second prior art described above, there is no need to provide a stepped portion in the package, so that an increase in the thickness of the package can be suppressed and the package can be made thinner.
Furthermore, unlike the third prior art described above, no recess is formed in the package, so that the strength of the package can be maintained.

また、前記緩衝部は、前記基部の他の部位に比べて前記延在方向と直交する横断面の面積が小さく形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、振動腕部が厚さ方向に振動した際の衝撃を、効率的に吸収することができる。
Further, the buffer portion is characterized in that an area of a cross section perpendicular to the extending direction is formed smaller than other portions of the base portion.
According to this configuration, it is possible to efficiently absorb the impact when the vibrating arm portion vibrates in the thickness direction.

ところで、圧電振動片の小型化を図るために基部の長さを短くした場合、基部のうちマウント部と接続部との距離が接近する。すると、振動腕部で励起された振動が基部において十分に減衰されずにマウント部を通じて、例えばパッケージ側に漏れてしまい、その結果、共振周波数がシフトしてしまう。このような現象が振動漏れとされ、この振動漏れが生じると、共振周波数がシフトする問題に加え、電気信号から機械振動への変換時の損失が大きくなるので、等価直列抵抗値(Crystal Impedance:CI値)が上昇し、品質が低下する問題も生じる。
これに対して、本発明の構成では、緩衝部の横断面の面積が他の部位よりも小さく形成されているため、振動腕部で励起された振動がマウント部側に伝わるルートを狭くできる。そのため、振動腕部側に振動を閉じ込めることが可能になり、基部のマウント部側まで振動が漏れてしまうのを抑制できる。この振動漏れを抑制できることにより、CI値が上昇するのを抑え、出力信号の品質が低下するのを抑えることができる。
By the way, when the length of the base portion is shortened in order to reduce the size of the piezoelectric vibrating piece, the distance between the mount portion and the connection portion of the base portion approaches. Then, the vibration excited by the vibrating arm portion is not sufficiently attenuated at the base portion, but leaks through the mount portion, for example, to the package side, and as a result, the resonance frequency is shifted. Such a phenomenon is regarded as vibration leakage, and when this vibration leakage occurs, in addition to the problem that the resonance frequency shifts, loss at the time of conversion from an electric signal to mechanical vibration increases, so an equivalent series resistance value (Crystal Impedance: (CI value) rises and the problem that quality deteriorates also arises.
On the other hand, in the configuration of the present invention, since the area of the cross section of the buffer portion is formed smaller than other portions, the route through which the vibration excited by the vibrating arm portion is transmitted to the mount portion side can be narrowed. Therefore, it becomes possible to confine the vibration on the vibrating arm portion side, and it is possible to suppress the leakage of the vibration to the mount portion side of the base portion. By suppressing this vibration leakage, it is possible to suppress an increase in the CI value and to suppress a decrease in the quality of the output signal.

また、前記緩衝部は、前記基部の前記厚さ方向または前記幅方向の両側から切り込み形成された凹部が、前記延在方向に沿って互い違いに配設されて構成されていることを特徴としている。
この構成によれば、凹部が互い違いに形成されたバネ形状に形成されているので、振動腕部が厚さ方向に振動した際に緩衝を効率的に吸収することができる。
Further, the buffer portion is characterized in that recesses formed by cutting from both sides of the base portion in the thickness direction or the width direction are alternately arranged along the extending direction. .
According to this configuration, since the concave portions are formed in a spring shape formed alternately, the buffer can be efficiently absorbed when the vibrating arm portion vibrates in the thickness direction.

また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明の圧電振動片がパッケージに気密封止されてなることを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明の圧電振動片がパッケージに気密封止されているため、薄型化を図った上で、十分な強度を有し、信頼性の高い圧電振動子を提供できる。
The piezoelectric vibrator according to the present invention is characterized in that the piezoelectric vibrating piece according to the present invention is hermetically sealed in a package.
According to this configuration, since the piezoelectric vibrating piece of the present invention is hermetically sealed in the package, it is possible to provide a piezoelectric vibrator having sufficient strength and high reliability after being thinned.

また、本発明の発振器は、上記本発明の圧電振動子が、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している。   The oscillator of the present invention is characterized in that the piezoelectric vibrator of the present invention is electrically connected to an integrated circuit as an oscillator.

また、本発明の電子機器は、上記本発明の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴としている。   In addition, the electronic device of the present invention is characterized in that the piezoelectric vibrator of the present invention is electrically connected to a time measuring unit.

また、本発明の電波時計は、上記本発明の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴としている。   The radio timepiece of the present invention is characterized in that the piezoelectric vibrator of the present invention is electrically connected to a filter portion.

本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上記本発明の圧電振動子を備えているため、薄型化を図った上で、信頼性の高い高品質な発振器、電子機器及び電波時計を提供することができる。   Since the oscillator, electronic device, and radio timepiece according to the present invention include the piezoelectric vibrator of the present invention described above, a highly reliable high-quality oscillator, electronic device, and radio timepiece can be obtained after reducing the thickness. Can be provided.

本発明の圧電振動片によれば、部品点数の増加や製造効率の低下を抑制した上で、衝撃を効果的に吸収して、振動腕部の破損等を抑制できる。
本発明の圧電振動子によれば、薄型化を図った上で、十分な強度を有し、信頼性の高い圧電振動子を提供できる。
本発明の発振器、電子機器及び電波時計においては、薄型化を図った上で、信頼性の高い高品質な発振器、電子機器及び電波時計を提供することができる。
According to the piezoelectric vibrating piece of the present invention, it is possible to effectively absorb an impact and suppress breakage of the vibrating arm portion and the like while suppressing an increase in the number of parts and a decrease in manufacturing efficiency.
According to the piezoelectric vibrator of the present invention, it is possible to provide a piezoelectric vibrator having sufficient strength and high reliability while being thinned.
In the oscillator, electronic device, and radio timepiece of the present invention, a highly reliable high-quality oscillator, electronic device, and radio timepiece can be provided after thinning.

本発明の実施形態に係る圧電振動子を示す外観斜視図である。1 is an external perspective view showing a piezoelectric vibrator according to an embodiment of the present invention. 図1に示す圧電振動子の内部構成図であって、リッド基板を取り外した状態の平面図である。FIG. 2 is an internal configuration diagram of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 1, and is a plan view with a lid substrate removed. 図2のA−A線における断面図である。It is sectional drawing in the AA of FIG. 図1に示す圧電振動子の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 1. 図3に相当する断面図であって、圧電振動片の作用を説明するための説明図である。FIG. 4 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3 and is an explanatory diagram for explaining the operation of the piezoelectric vibrating piece. 第1変形例の圧電振動片を示す図であって、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線に沿う断面図である。It is a figure which shows the piezoelectric vibrating piece of a 1st modification, Comprising: (a) is a top view, (b) is sectional drawing which follows the BB line of (a). 第2変形例の圧電振動片を示す図であって、(a)は平面図、(b)は(a)のC−C線に沿う断面図である。It is a figure which shows the piezoelectric vibrating piece of a 2nd modification, Comprising: (a) is a top view, (b) is sectional drawing which follows the CC line of (a). 第3変形例の圧電振動片を示す図であって、(a)は平面図、(b)は(a)のD−D線に沿う断面図である。It is a figure which shows the piezoelectric vibrating piece of a 3rd modification, Comprising: (a) is a top view, (b) is sectional drawing which follows the DD line | wire of (a). 第4変形例の圧電振動片を示す平面図である。It is a top view which shows the piezoelectric vibrating piece of a 4th modification. 第5変形例の圧電振動片を示す平面図である。It is a top view which shows the piezoelectric vibrating piece of a 5th modification. (a)は第6変形例の圧電振動片の平面図、(b)は(a)のE−E線に沿う断面図、(c)〜(e)はそれぞれ第7〜第9変形例の圧電振動片を示す図であって、図11(b)に相当する断面図である。(A) is a top view of the piezoelectric vibrating piece of the sixth modified example, (b) is a cross-sectional view taken along the line EE of (a), and (c) to (e) are the seventh to ninth modified examples, respectively. It is a figure which shows a piezoelectric vibrating piece, Comprising: It is sectional drawing equivalent to FIG.11 (b). (a)〜(c)はそれぞれ第10〜第12変形例の圧電振動片を示す平面図である。(A)-(c) is a top view which shows the piezoelectric vibrating piece of the 10th-12th modification, respectively. (a)及び(b)はそれぞれ第13変形例及び第14変形例の圧電振動片を示す平面図である。(A) And (b) is a top view which shows the piezoelectric vibrating piece of a 13th modification and a 14th modification, respectively. 本発明の実施形態における発振器の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the oscillator in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における携帯情報機器の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the portable information device in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における電波時計の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the radio timepiece in the embodiment of the present invention.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
(圧電振動子)
図1は、本実施形態における圧電振動子をリッド基板側から見た外観斜視図である。また図2は圧電振動子の内部構成図であって、リッド基板を取り外した状態で圧電振動片を上方から見た図である。また、図3は図2に示すA−A線に沿った圧電振動子の断面図であり、図4は圧電振動子の分解斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Piezoelectric vibrator)
FIG. 1 is an external perspective view of the piezoelectric vibrator according to the present embodiment as viewed from the lid substrate side. FIG. 2 is an internal configuration diagram of the piezoelectric vibrator, and is a view of the piezoelectric vibrating piece viewed from above with the lid substrate removed. 3 is a cross-sectional view of the piezoelectric vibrator taken along line AA shown in FIG. 2, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator.

図1〜図4に示すように、本実施形態の圧電振動子1は、ベース基板2及びリッド基板3が図示しない接合材を介して陽極接合された箱状のパッケージ10と、パッケージ10のキャビティC内に収納された圧電振動片5と、を備えた表面実装型の圧電振動子1である。圧電振動片5とベース基板2の第1面2a(図3中下面)に設置された外部電極6,7とが、ベース基板2を貫通する一対の貫通電極8,9によって電気的に接続されている。   As shown in FIGS. 1 to 4, the piezoelectric vibrator 1 of this embodiment includes a box-shaped package 10 in which a base substrate 2 and a lid substrate 3 are anodically bonded via a bonding material (not shown), and a cavity of the package 10. A surface-mounted piezoelectric vibrator 1 including a piezoelectric vibrating piece 5 housed in C. The piezoelectric vibrating reed 5 and the external electrodes 6, 7 installed on the first surface 2 a (the lower surface in FIG. 3) of the base substrate 2 are electrically connected by a pair of through electrodes 8, 9 penetrating the base substrate 2. ing.

ベース基板2は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板で板状に形成されている。ベース基板2には、一対の貫通電極8,9が形成される一対の貫通孔21,22が形成されている。   The base substrate 2 is formed in a plate shape with a transparent insulating substrate made of a glass material, for example, soda-lime glass. The base substrate 2 has a pair of through holes 21 and 22 in which a pair of through electrodes 8 and 9 are formed.

リッド基板3は、ベース基板2と同様に、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板であり、ベース基板2に重ね合わせ可能な大きさの板状に形成されている。リッド基板3の第1面3b(図3中下面)側には、矩形状の凹部3aが形成されており、この凹部3aをベース基板2側に対向させた状態でベース基板2とリッド基板3とを重ね合わせることで、圧電振動片5を収容するキャビティCが形成されている。このキャビティCを形成した状態で、リッド基板3は、ベース基板2に対して接合材を介して陽極接合されている。すなわち、リッド基板3の第1面3b側には、中央部に凹部3aが設けられるとともに、その周囲に、ベース基板2との接合面となる額縁領域3cとが設けられている。なお、本実施形態の接合材は、Si膜で形成されているが、接合材をAlで形成することも可能である。また、接合材を、ドーピング等により低抵抗化したSiバルク材で形成することも可能である。   Similar to the base substrate 2, the lid substrate 3 is a transparent insulating substrate made of a glass material, for example, soda-lime glass, and is formed in a plate shape that can be superimposed on the base substrate 2. A rectangular recess 3a is formed on the first surface 3b (the lower surface in FIG. 3) side of the lid substrate 3, and the base substrate 2 and the lid substrate 3 are placed with the recess 3a facing the base substrate 2 side. Are formed to form a cavity C for accommodating the piezoelectric vibrating reed 5. In a state where the cavity C is formed, the lid substrate 3 is anodically bonded to the base substrate 2 via a bonding material. That is, on the first surface 3 b side of the lid substrate 3, a recess 3 a is provided in the center portion, and a frame region 3 c serving as a bonding surface with the base substrate 2 is provided around the recess 3 a. Note that the bonding material of this embodiment is formed of a Si film, but the bonding material may be formed of Al. In addition, the bonding material can be formed of a Si bulk material whose resistance is reduced by doping or the like.

圧電振動片5は、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。この圧電振動片5は、互いに平行に延在する一対の振動腕部24,25と、これら一対の振動腕部24,25の延在方向に沿う基端部同士を一体的に接続固定する基部26と、からなる音叉型をなしている。一対の振動腕部24,25は、厚さ方向と直交する幅方向に並んで配置され、延在方向における先端部が、基端部を固定端として幅方向に振動する自由端とされている。なお、以下の説明では、圧電振動片5において、振動腕部24,25の延在方向を単に延在方向といい、延在方向に沿う振動腕部24,25側を単に先端側、基部26側を単に基端側といい、さらに振動腕部24,25の配列方向を単に幅方向といい、圧電振動片5の厚さ方向を単に厚さ方向という。   The piezoelectric vibrating piece 5 is a tuning fork type vibrating piece formed from a piezoelectric material such as quartz, lithium tantalate, or lithium niobate, and vibrates when a predetermined voltage is applied. The piezoelectric vibrating piece 5 includes a pair of vibrating arm portions 24 and 25 extending in parallel to each other and a base portion that integrally connects and fixes base end portions along the extending direction of the pair of vibrating arm portions 24 and 25. 26 is a tuning fork type. The pair of vibrating arm portions 24 and 25 are arranged side by side in the width direction orthogonal to the thickness direction, and the distal end portion in the extending direction is a free end that vibrates in the width direction with the base end portion as a fixed end. . In the following description, in the piezoelectric vibrating piece 5, the extending direction of the vibrating arm portions 24 and 25 is simply referred to as the extending direction, and the vibrating arm portions 24 and 25 side along the extending direction is simply the front end side and the base portion 26. The side is simply referred to as the base end side, the arrangement direction of the vibrating arm portions 24 and 25 is simply referred to as the width direction, and the thickness direction of the piezoelectric vibrating piece 5 is simply referred to as the thickness direction.

一対の振動腕部24,25の外表面上には、振動腕部24,25を互いに接近または離間する方向(幅方向)に所定の共振周波数で振動させる一対の励振電極(不図示)が形成されている。また、基部26の外表面上には、一対のマウント電極(不図示)が形成され、図示しない引き出し電極を介して一対の励振電極にそれぞれ電気的に接続されている。   A pair of excitation electrodes (not shown) are formed on the outer surfaces of the pair of vibrating arms 24 and 25 to vibrate the vibrating arms 24 and 25 at a predetermined resonance frequency in a direction (width direction) approaching or separating from each other. Has been. In addition, a pair of mount electrodes (not shown) are formed on the outer surface of the base portion 26 and are electrically connected to the pair of excitation electrodes via extraction electrodes (not shown).

このように構成された圧電振動片5は、図2,3に示すように、金等のバンプB(図3参照)を利用して、ベース基板2の第2面2b(図3中上面)に形成された引き回し電極27,28上にバンプ接合されている。具体的には、圧電振動片5の各励振電極のうち一方の励振電極が、基部26の表面上に形成された一方のマウント電極及びバンプBを介して一方の引き回し電極27上にバンプ接合され、他方の励振電極が、基部26の表面上に形成された他方のマウント電極及びバンプBを介して他方の引き回し電極28上にバンプ接合されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the piezoelectric vibrating reed 5 configured as described above uses the second surface 2 b (upper surface in FIG. 3) of the base substrate 2 by using a bump B (see FIG. 3) such as gold. The bump electrodes 27 and 28 are bump-bonded to each other. Specifically, one excitation electrode among the excitation electrodes of the piezoelectric vibrating piece 5 is bump-bonded onto one lead-out electrode 27 via one mount electrode and bump B formed on the surface of the base portion 26. The other excitation electrode is bump-bonded onto the other lead-out electrode 28 via the other mount electrode and the bump B formed on the surface of the base portion 26.

このように、圧電振動片5は、基部26の一部(振動腕部24,25から遠い側の部分)がパッケージ10側の引き回し電極27,28上に接合されることで、その接合された部分(以下、マウント部26aという)を支持固定点として、ベース基板2の第2面2bから浮いた状態で支持されている。また、マウント部26aで、各マウント電極と引き回し電極27,28とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。   As described above, the piezoelectric vibrating reed 5 is joined by joining a part of the base portion 26 (portions far from the vibrating arm portions 24 and 25) onto the routing electrodes 27 and 28 on the package 10 side. The portion (hereinafter referred to as the mount portion 26a) is supported in a state of being lifted from the second surface 2b of the base substrate 2 with a support fixing point. In the mount portion 26a, the mount electrodes and the routing electrodes 27 and 28 are electrically connected to each other.

ここで、本実施形態の圧電振動片5では、基部26上のうち、パッケージ10に実装されるマウント部26aと、振動腕部24,25の基端部が接続される接続部26bとの間に、基部26の他の部位に比べて剛性が低く、振動腕部24,25の厚さ方向に沿う衝撃を吸収可能な緩衝部30が基部26と一体的に形成されている。   Here, in the piezoelectric vibrating piece 5 of the present embodiment, between the mount portion 26a mounted on the package 10 and the connection portion 26b to which the base end portions of the vibrating arm portions 24 and 25 are connected on the base portion 26. In addition, a buffer portion 30 that is lower in rigidity than other portions of the base portion 26 and can absorb an impact along the thickness direction of the vibrating arm portions 24 and 25 is formed integrally with the base portion 26.

緩衝部30は、基部26の厚さ方向の両主面上において、厚さ方向に沿って切込み形成された複数の凹部33が、振動腕部24,25の延在方向に沿って互い違いに配列されることで構成されている。これら凹部33は、それぞれ幅方向に沿って直線状に延びる溝状に形成され、基部26の幅方向両側に向けて開放されている。すなわち、緩衝部30は、側断面形状が略W型となるように凹部33を互い違いに形成したバネ部によって構成されており、基部26の他の部分よりも厚さ方向の弾性が局部的に高くなるように構成されている。このように、凹部33が基部26の主面上に切り込み形成されていることによって、緩衝部30のなかの凹部33の存在する位置では、基部26の他の部位(緩衝部30以外の部位)よりも、延在方向と直交する横断面における断面積が小さくなっている。つまり、凹部33の形成箇所では、基部26の肉厚が他の部位よりも局部的に薄くなっており、その薄肉化された部分が存在することにより、緩衝部30の剛性が他の部位よりも低く設定されている。   In the buffer portion 30, a plurality of concave portions 33 formed by cutting along the thickness direction are alternately arranged along the extending direction of the vibrating arm portions 24 and 25 on both main surfaces in the thickness direction of the base portion 26. Is made up of. Each of the recesses 33 is formed in a groove shape extending linearly along the width direction, and is open toward both sides of the base portion 26 in the width direction. That is, the buffer portion 30 is configured by a spring portion in which the concave portions 33 are alternately formed so that the side cross-sectional shape is substantially W-shaped, and the elasticity in the thickness direction is locally higher than the other portions of the base portion 26. It is configured to be high. As described above, since the recess 33 is cut and formed on the main surface of the base portion 26, another portion of the base portion 26 (a portion other than the buffer portion 30) is present at the position where the recess portion 33 is present in the buffer portion 30. The cross-sectional area in the cross section perpendicular to the extending direction is smaller. That is, the thickness of the base portion 26 is locally thinner than the other portions at the location where the concave portion 33 is formed, and the presence of the thinned portion makes the buffer portion 30 more rigid than the other portions. Is set too low.

外部電極6,7は、ベース基板2の第1面2aにおける長手方向の両側に設置されており、各貫通電極8,9及び各引き回し電極27,28を介して圧電振動片5に電気的に接続されている。より具体的には、一方の外部電極6は、一方の貫通電極8及び一方の引き回し電極27を介して圧電振動片5の一方のマウント電極に電気的に接続されている。また、他方の外部電極7は、他方の貫通電極9及び他方の引き回し電極28を介して、圧電振動片5の他方のマウント電極に電気的に接続されている。   The external electrodes 6 and 7 are installed on both sides of the first surface 2 a of the base substrate 2 in the longitudinal direction, and are electrically connected to the piezoelectric vibrating reed 5 through the through electrodes 8 and 9 and the routing electrodes 27 and 28. It is connected. More specifically, one external electrode 6 is electrically connected to one mount electrode of the piezoelectric vibrating piece 5 through one through electrode 8 and one routing electrode 27. The other external electrode 7 is electrically connected to the other mount electrode of the piezoelectric vibrating piece 5 through the other through electrode 9 and the other lead-out electrode 28.

貫通電極8,9は、貫通孔21,22に対して一体的に固定された導電性の芯材であり、貫通方向の両端が平坦で、かつベース基板2の厚みと略同じ厚さとなるように形成されている。各貫通電極8,9は、貫通孔21,22を完全に塞いで、キャビティC内の気密を維持しているとともに、外部電極6,7と引き回し電極27,28とを導通させる役割を担っている。具体的に述べると、一方の貫通電極8は、外部電極6と圧電振動片5の基部26との間で、引き回し電極27の下方に位置しており、他方の貫通電極9は、外部電極7と圧電振動片5の振動腕部25との間で、引き回し電極28の下方に位置している。   The through electrodes 8 and 9 are conductive core materials fixed integrally to the through holes 21 and 22, both ends in the through direction are flat, and have the same thickness as the thickness of the base substrate 2. Is formed. Each of the through-electrodes 8 and 9 completely closes the through-holes 21 and 22 to maintain the airtightness in the cavity C, and plays a role of conducting the external electrodes 6 and 7 with the lead-out electrodes 27 and 28. Yes. Specifically, one through electrode 8 is positioned below the lead-out electrode 27 between the external electrode 6 and the base portion 26 of the piezoelectric vibrating piece 5, and the other through electrode 9 is connected to the external electrode 7. And the vibrating arm portion 25 of the piezoelectric vibrating piece 5 are positioned below the routing electrode 28.

このように構成された圧電振動子1を作動させる場合には、ベース基板2に形成された外部電極6,7に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片5の各励振電極に電流を流すことができ、一対の振動腕部24,25を互いに接近・離間させる方向(幅方向)に所定の周波数で振動させることができる。そして、この一対の振動腕部24,25の振動を利用して、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。   When the piezoelectric vibrator 1 configured as described above is operated, a predetermined drive voltage is applied to the external electrodes 6 and 7 formed on the base substrate 2. Thereby, a current can be passed through each excitation electrode of the piezoelectric vibrating piece 5, and the pair of vibrating arm portions 24 and 25 can be vibrated at a predetermined frequency in a direction (width direction) in which the pair of vibrating arm portions 24 and 25 approach and separate from each other. The vibration of the pair of vibrating arm portions 24 and 25 can be used as a time source, a control signal timing source, a reference signal source, or the like.

また、上述した圧電振動片5を製造するには、まず、フォトリソグラフィ技術によって図示しないウエハの両面に、振動腕部24,25及び基部26を有する圧電振動片5の外形パターンを形成する。なお、この際、ウエハ上に複数の外形パターンを形成する。
次いで、外形パターンをマスクとして、ウエハの両面をそれぞれエッチング加工する。これにより、外形パターンでマスクされていない領域を選択的に除去して、圧電振動片5の外形形状を形作ることができる。なお、この状態で各圧電振動片5は、図示しない連結部を介してウエハに連結された状態となっている。
In order to manufacture the above-described piezoelectric vibrating reed 5, first, an external pattern of the piezoelectric vibrating reed 5 having the vibrating arm portions 24 and 25 and the base portion 26 is formed on both surfaces of a wafer (not shown) by photolithography. At this time, a plurality of external patterns are formed on the wafer.
Next, both sides of the wafer are etched using the external pattern as a mask. As a result, the region not masked by the outer pattern can be selectively removed to form the outer shape of the piezoelectric vibrating piece 5. In this state, each piezoelectric vibrating piece 5 is connected to the wafer via a connecting portion (not shown).

ここで、基部26上に緩衝部30を形成する。具体的には、フォトリソグラフィ技術によって、上述した外形パターンに対して緩衝部30の凹部33に相当する領域を開口させる。すなわち、基部26の両主面上で延在方向の異なる位置に互い違いに外形パターンの開口を形成する。そして、このように形成された外形パターンをマスクとして、ウエハの両面にそれぞれエッチング加工(ハーフエッチング)を施す。これにより、基部26上には、厚さ方向に沿って切り込み形成された複数の凹部33が、延在方向に沿って互い違いに配列されてなる緩衝部30が形成される。   Here, the buffer portion 30 is formed on the base portion 26. Specifically, a region corresponding to the concave portion 33 of the buffer portion 30 is opened with respect to the outer shape pattern described above by photolithography. That is, the openings of the outer shape pattern are formed alternately at different positions in the extending direction on both main surfaces of the base portion 26. Then, etching processing (half etching) is performed on both surfaces of the wafer, using the external pattern formed in this way as a mask. Thereby, on the base part 26, the buffer part 30 in which the some recessed part 33 cut | disconnected and formed along the thickness direction is alternately arranged along the extending direction is formed.

その後は、公知の方法により、圧電振動片5の外表面上に電極膜をパターニングして、励振電極、引き出し電極、及びマウント電極を形成する。
そして、最後にウエハと圧電振動片5とを連結していた連結部を切断して、複数の圧電振動片5をウエハから切り離して個片化する切断工程を行う。これにより、1枚のウエハから、音叉型の圧電振動片5を一度に複数製造することができる。
Thereafter, the electrode film is patterned on the outer surface of the piezoelectric vibrating piece 5 by a known method to form the excitation electrode, the extraction electrode, and the mount electrode.
Then, a connecting step that finally connects the wafer and the piezoelectric vibrating piece 5 is cut, and a cutting process is performed in which the plurality of piezoelectric vibrating pieces 5 are separated from the wafer into individual pieces. As a result, a plurality of tuning-fork type piezoelectric vibrating reeds 5 can be manufactured at one time from one wafer.

ここで、図5は、図3に相当する断面図であって、圧電振動片5の作用を説明するための説明図である。
図5に示すように、圧電振動子1が外部衝撃等を受け、圧電振動片5の振動腕部24,25が厚さ方向に沿って振動すると、振動腕部24,25の先端部がパッケージ10の内面(ベース基板2の第2面2bまたはリッド基板3の凹部3aの内面)に接触する虞がある。
Here, FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3, and is an explanatory diagram for explaining the operation of the piezoelectric vibrating piece 5.
As shown in FIG. 5, when the piezoelectric vibrator 1 receives an external impact or the like and the vibrating arm portions 24 and 25 of the piezoelectric vibrating piece 5 vibrate along the thickness direction, the distal ends of the vibrating arm portions 24 and 25 are packaged. 10 may come into contact with the inner surface (the second surface 2b of the base substrate 2 or the inner surface of the recess 3a of the lid substrate 3).

この場合、本実施形態における圧電振動片5の基部26には、基部26の他の部位に比べて剛性の低い緩衝部30が形成されている。そのため、振動腕部24,25の先端部がパッケージ10の内面にたとえ接触したとしても、その接触による衝撃が、振動腕部24,25を通して基部26の緩衝部30に伝わり、緩衝部30が厚さ方向に沿って速やかに弾性変形することで吸収される。そして、緩衝部30によって衝撃が吸収されることで、振動腕部24,25の振動が除々に減衰するとともに、緩衝部30が復元することで、圧電振動片5がパッケージ10の内面との間に所望のクリアランスをあけた状態で復元することになる。   In this case, the base portion 26 of the piezoelectric vibrating piece 5 in the present embodiment is formed with a buffer portion 30 having a lower rigidity than other portions of the base portion 26. Therefore, even if the tip ends of the vibrating arm portions 24 and 25 come into contact with the inner surface of the package 10, the impact due to the contact is transmitted to the buffer portion 30 of the base portion 26 through the vibrating arm portions 24 and 25. Absorbed by quickly elastically deforming along the direction. Then, the shock is absorbed by the buffer 30 so that the vibrations of the vibrating arms 24 and 25 are gradually attenuated, and the buffer 30 is restored, so that the piezoelectric vibrating reed 5 is located between the inner surface of the package 10. Thus, it is restored with a desired clearance.

このように、本実施形態によれば、圧電振動片5の基部26に緩衝部30を配設したため、外部衝撃等により仮に振動腕部24,25の先端部がパッケージ10の内面に接触したとしても、その衝撃を緩衝部30によって吸収することができ、それにより圧電振動片5の破損等を抑制できる。   As described above, according to the present embodiment, since the buffer portion 30 is disposed on the base portion 26 of the piezoelectric vibrating piece 5, it is assumed that the tip ends of the vibrating arm portions 24 and 25 are in contact with the inner surface of the package 10 due to an external impact or the like. In addition, the shock can be absorbed by the buffer portion 30, thereby preventing the piezoelectric vibrating piece 5 from being damaged.

ところで、圧電振動片5の小型化を図るために基部26の長さを短くした場合、基部26のうち振動腕部24,25との接続部26bと、バンプBとのマウント部26aと、の距離が接近する。すると、振動腕部24,25で励起された振動が基部26において十分に減衰されずにマウント部26aを通じて、例えばパッケージ10に漏れてしまい、その結果、共振周波数がシフトしてしまう。このような現象が振動漏れとされ、この振動漏れが生じると、共振周波数がシフトする問題に加え、電気信号から機械振動への変換時の損失が大きくなるので、CI値が上昇し、品質が低下する問題も生じる。   By the way, when the length of the base portion 26 is shortened in order to reduce the size of the piezoelectric vibrating piece 5, the connection portion 26b of the base portion 26 with the vibrating arm portions 24 and 25 and the mount portion 26a with the bump B are provided. The distance approaches. Then, the vibration excited by the vibrating arm portions 24 and 25 is not sufficiently attenuated at the base portion 26 but leaks to the package 10 through the mount portion 26a, for example, and the resonance frequency is shifted as a result. Such a phenomenon is regarded as vibration leakage, and when this vibration leakage occurs, the loss during conversion from the electrical signal to mechanical vibration increases in addition to the problem of shifting the resonance frequency, so that the CI value increases and the quality is improved. There is also a problem of lowering.

これに対して、本実施形態の圧電振動片5では、基部26のマウント部26aと接続部26bとの間に、これらマウント部26a及び接続部26bよりも横断面積の小さい緩衝部30が形成されているため、振動腕部24,25で励起された振動がマウント部26a側に伝わるルートを狭くできる。そのため、振動腕部24,25側に振動を閉じ込めることが可能になり、基部26のマウント部26a側まで振動が漏れてしまうのを抑制できる。これにより、CI値が上昇するのを抑え、出力信号の品質が低下するのを抑えることができる。   On the other hand, in the piezoelectric vibrating piece 5 of the present embodiment, the buffer portion 30 having a smaller cross-sectional area than the mount portion 26a and the connection portion 26b is formed between the mount portion 26a and the connection portion 26b of the base portion 26. Therefore, the route through which the vibration excited by the vibrating arm portions 24 and 25 is transmitted to the mount portion 26a can be narrowed. Therefore, the vibration can be confined on the vibrating arm portions 24 and 25 side, and the leakage of the vibration to the mount portion 26a side of the base portion 26 can be suppressed. Thereby, it is possible to suppress an increase in the CI value and to suppress a decrease in the quality of the output signal.

また、本実施形態では、圧電振動片5の基部26に緩衝部30を一体的に形成しているので、上述した第1従来技術のように、別体で緩衝部を設ける必要がない。そのため、部品点数の増加や製造効率の低下を抑えることができる。
また、上述した第2従来技術ように、パッケージに段差部分を設ける必要もないので、パッケージ10の厚みが増加するのを抑え、パッケージ10の薄型化を図ることができる。
さらに、上述した第3従来技術のように、パッケージに凹部を形成することもないので、パッケージ10の強度も維持できる。
In the present embodiment, since the buffer portion 30 is formed integrally with the base portion 26 of the piezoelectric vibrating piece 5, it is not necessary to provide the buffer portion separately as in the first prior art described above. Therefore, an increase in the number of parts and a decrease in manufacturing efficiency can be suppressed.
In addition, unlike the second prior art described above, there is no need to provide a stepped portion in the package, so that an increase in the thickness of the package 10 can be suppressed and the package 10 can be made thinner.
Furthermore, unlike the third prior art described above, no recess is formed in the package, so that the strength of the package 10 can be maintained.

しかも、本実施形態の緩衝部30は、凹部33が互い違いに形成されたバネ形状に形成されているので、振動腕部24,25が厚さ方向に振動した際に衝撃を効率的に吸収することができる。したがって、部品点数の増加や製造効率の低下を抑制した上で、衝撃を効果的に吸収して、振動腕部24,25の破損等を抑制できる圧電振動片5を提供できる。そして、本実施形態の圧電振動子1では、上述した圧電振動片5を備えているため、薄型化を図った上で、十分な強度を有し、信頼性の高い圧電振動子1を提供できる。   In addition, since the buffer portion 30 of the present embodiment is formed in a spring shape in which the concave portions 33 are alternately formed, the shock absorbers 30 efficiently absorb the shock when the vibrating arm portions 24 and 25 vibrate in the thickness direction. be able to. Therefore, it is possible to provide the piezoelectric vibrating piece 5 that can effectively absorb the impact and suppress the breakage of the vibrating arm portions 24 and 25 and the like while suppressing an increase in the number of parts and a decrease in manufacturing efficiency. In addition, since the piezoelectric vibrator 1 according to the present embodiment includes the piezoelectric vibrating piece 5 described above, the piezoelectric vibrator 1 having sufficient strength and high reliability can be provided after being thinned. .

次に図6〜図13を参照して圧電振動片5の各変形例について説明する。
(第1変形例)
図6は、第1変形例の圧電振動片を示す図であって、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線に沿う断面図である。なお、以下に説明する各変形例では、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図6に示すように、本変形例の圧電振動片5には、振動腕部24,25の両主面上に厚さ方向に沿って窪んだ溝部41,42がそれぞれ形成されている。これら溝部41,42は、平面視において、振動腕部24,25の延在方向を長手方向とする長方形状に形成され、振動腕部24,25の基端部から略中間付近まで形成されている。
Next, modified examples of the piezoelectric vibrating piece 5 will be described with reference to FIGS.
(First modification)
6A and 6B are diagrams illustrating a piezoelectric vibrating piece according to a first modification, in which FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. In addition, in each modification demonstrated below, about the structure similar to embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 6, in the piezoelectric vibrating piece 5 of this modification, grooves 41 and 42 that are recessed along the thickness direction are formed on both main surfaces of the vibrating arm portions 24 and 25, respectively. These groove portions 41 and 42 are formed in a rectangular shape with the extending direction of the vibrating arm portions 24 and 25 as a longitudinal direction in a plan view, and are formed from the base end portions of the vibrating arm portions 24 and 25 to approximately the middle. Yes.

この構成によれば、溝部41,42を形成することで、溝部41,42の両側で、振動腕部24,25において対となる励振電極同士が対向するので、その対向方向に電界を効率良く作用させることができる。これにより、振動腕部24,25の幅を狭くしても、電界効率を高めることができ、品質を高めながら小型化を図ることが可能となっている。   According to this configuration, by forming the groove portions 41 and 42, the excitation electrodes that make a pair in the vibrating arm portions 24 and 25 face each other on both sides of the groove portions 41 and 42. Can act. Thereby, even if the width of the vibrating arm portions 24 and 25 is narrowed, the electric field efficiency can be increased, and the size can be reduced while improving the quality.

ところで、溝部41,42を形成することで、振動腕部24,25のうち、溝部41,42の形成部分は、他の部分に比べて薄肉となる。そのため、外部衝撃等によって振動腕部24,25がパッケージ10の内面等に接触した場合には、溝部41,42の形成部分を起点にして圧電振動片5が破損し易い。これに対して、上述したように、本実施形態の圧電振動片5は、基部26に緩衝部30を備えているので、振動腕部24,25が厚さ方向に振動した際の衝撃を効率的に吸収して、溝部41,42を起点にして振動腕部24,25が破損する等を抑制できる。   By forming the groove portions 41 and 42, the portions where the groove portions 41 and 42 are formed in the vibrating arm portions 24 and 25 are thinner than the other portions. Therefore, when the vibrating arm portions 24 and 25 are brought into contact with the inner surface of the package 10 due to external impact or the like, the piezoelectric vibrating reed 5 is easily damaged starting from the portions where the groove portions 41 and 42 are formed. On the other hand, as described above, the piezoelectric vibrating reed 5 of the present embodiment includes the buffer portion 30 in the base portion 26, so that the impact when the vibrating arm portions 24 and 25 vibrate in the thickness direction is efficiently treated. Therefore, the vibration arm portions 24 and 25 can be prevented from being damaged starting from the groove portions 41 and 42.

(第2変形例)
図7は、第2変形例の圧電振動片を示す図であって、(a)は平面図、(b)は(a)のC−C線に沿う断面図である。
図7に示すように、本変形例の圧電振動片5は、振動腕部24,25の先端部に、基端部に比べて幅を拡大したハンマー部44,45が形成されている(いわゆる、ハンマーヘッドタイプ)。
この構成によれば、ハンマー部44,45を形成することで、振動腕部24,25の先端部をより重くすることができ、振動時における慣性モーメントを増大できる。そのため、振動腕部24,25を振動しやすくすることができ、その分、振動腕部24,25の長さを短くすることができ、さらなる小型化を図り易い。
(Second modification)
7A and 7B are diagrams showing a piezoelectric vibrating piece according to a second modified example, in which FIG. 7A is a plan view and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
As shown in FIG. 7, in the piezoelectric vibrating piece 5 of this modification, hammer portions 44 and 45 having a width larger than that of the base end portion are formed at the distal end portions of the vibrating arm portions 24 and 25 (so-called “so-called”). , Hammerhead type).
According to this configuration, by forming the hammer portions 44 and 45, the tip ends of the vibrating arm portions 24 and 25 can be made heavier, and the moment of inertia during vibration can be increased. Therefore, the vibrating arm portions 24 and 25 can be easily vibrated, and the lengths of the vibrating arm portions 24 and 25 can be shortened accordingly, and further miniaturization can be easily achieved.

(第3変形例)
図8は、第3変形例の圧電振動片を示す図であって、(a)は平面図、(b)は(a)のD−D線に沿う断面図である。
図8に示すように、本変形例の圧電振動片5は、基部26の幅方向両側に、振動腕部24,25の延在方向に沿って延在する一対のサイドアーム53が基部26に一体的に形成されている(いわゆる、サイドアームタイプ)。具体的には、各サイドアーム53は、基部26の基端部から幅方向の両側に向けてそれぞれ延在するとともに、その外側端部から延在方向に沿う振動腕部24,25側に向けて延在している。すなわち、各サイドアーム53は、基部26、及び振動腕部24,25の基端部の幅方向両側に位置するとともに、その先端部が延在方向における振動腕部24,25の中間部分に位置している。
(Third Modification)
8A and 8B are diagrams showing a piezoelectric vibrating piece according to a third modification, in which FIG. 8A is a plan view, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line DD in FIG.
As shown in FIG. 8, in the piezoelectric vibrating piece 5 of this modification, a pair of side arms 53 extending along the extending direction of the vibrating arm portions 24 and 25 are formed on the base portion 26 on both sides in the width direction of the base portion 26. It is integrally formed (so-called side arm type). Specifically, each side arm 53 extends from the base end portion of the base portion 26 toward both sides in the width direction, and from the outer end portion thereof toward the vibrating arm portions 24 and 25 side along the extending direction. It is extended. That is, each side arm 53 is positioned on both sides in the width direction of the base portion 26 and the base end portions of the vibrating arm portions 24 and 25, and the distal end portion is positioned at an intermediate portion of the vibrating arm portions 24 and 25 in the extending direction. doing.

この場合、サイドアーム53の先端部をマウント部53aとして機能させることができ、このマウント部53aを介してパッケージ10に実装できる。つまり、サイドアーム53が基部26の延長部分と見なせるので、振動腕部24,25との接続部26bと、マウント部53aとの距離を長く確保することができる。この場合、圧電振動片5の全長を増大させることがないので、小型化を図った上で、振動漏れを抑制してCI値が上昇するのを抑え、出力信号の品質が低下するのを抑えることが可能となる。   In this case, the front end portion of the side arm 53 can function as the mount portion 53a, and can be mounted on the package 10 via the mount portion 53a. That is, since the side arm 53 can be regarded as an extended portion of the base portion 26, it is possible to ensure a long distance between the connecting portion 26b to the vibrating arm portions 24 and 25 and the mount portion 53a. In this case, since the total length of the piezoelectric vibrating reed 5 is not increased, the size of the piezoelectric vibrating reed 5 is reduced, and vibration leakage is suppressed to prevent the CI value from increasing, thereby suppressing the quality of the output signal from decreasing. It becomes possible.

なお、本変形例では、サイドアーム53の先端部がパッケージ10に接合されるマウント部53aとなるので、マウント部53aと、基部26における振動腕部24,25との接続部26bと、の間のいずれか任意の場所に、緩衝部30が配置されていればよい。ただし、図示例のように、振動腕部24,25から遠いサイドアーム53上ではなく、振動腕部24,25側に緩衝部30が設けられている方が、振動伝達経路の上流側で衝撃の吸収を行えるので、より効果的であると言える。   In the present modification, the tip portion of the side arm 53 serves as a mount portion 53a that is joined to the package 10, and therefore, between the mount portion 53a and the connection portion 26b of the base portion 26 with the vibrating arm portions 24 and 25. The buffer part 30 should just be arrange | positioned in any arbitrary place of these. However, as in the illustrated example, the shock absorber 30 is provided on the upstream side of the vibration transmission path when the shock absorber 30 is provided on the side of the vibrating arms 24 and 25 rather than on the side arm 53 far from the vibrating arms 24 and 25. Can be said to be more effective.

(第4変形例)
なお、上述した各変形例を適宜組み合わせることも可能である。例えば、図9に示す第4変形例のように、上述した第1〜第3の変形例の特徴部を全て組み合わせる構成としても構わないし、全てではなくても複数を組み合わせる構成としても構わない。
(Fourth modification)
In addition, it is also possible to combine each modification mentioned above suitably. For example, like the 4th modification shown in FIG. 9, it is good also as a structure which combines all the characteristic parts of the 1st-3rd modification mentioned above, and it is good also as a structure which combines multiple if not all.

(第5変形例)
図10は、第5変形例の圧電振動片を示す平面図である。
この第5変形例の圧電振動片5は、幅方向の中央に配置された基部26と、基部26の幅方向の両側に配置された一対の振動腕部24,25と、を備え、これら基部26及び振動腕部24,25の延在方向に沿う基端部同士が接続固定された、いわゆる中央支持タイプのものである。
(5th modification)
FIG. 10 is a plan view showing a piezoelectric vibrating piece according to a fifth modification.
The piezoelectric vibrating piece 5 according to the fifth modification includes a base portion 26 disposed at the center in the width direction and a pair of vibrating arm portions 24 and 25 disposed on both sides of the base portion 26 in the width direction. 26 and a base support type in which the base end portions along the extending direction of the vibrating arm portions 24 and 25 are connected and fixed to each other.

また、基部26のうち、延在方向に沿う先端部には、パッケージ10側の電極(引き回し電極)に対して接合されるマウント部26aが形成され、基端部には振動腕部24,25の基端部が接続される接続部26bが形成されている。接続部26bは、基部26の基端部からそれぞれ幅方向に沿う両側に沿って延在し、その外側端部に振動腕部24,25の基端部がそれぞれ固定されている。
そして、基部26のうち、マウント部26aと接続部26bとの間に上述した緩衝部30が配設されている。
In addition, a mount portion 26a to be joined to an electrode (leading electrode) on the package 10 side is formed at the distal end portion in the extending direction of the base portion 26, and the vibrating arm portions 24 and 25 are formed at the proximal end portions. A connecting portion 26b is formed to which the base end portion is connected. The connecting portion 26b extends from the base end portion of the base portion 26 along both sides along the width direction, and the base end portions of the vibrating arm portions 24 and 25 are fixed to the outer end portions thereof.
In the base portion 26, the buffer portion 30 described above is disposed between the mount portion 26a and the connection portion 26b.

この構成によれば、基部26において、振動腕部24,25との接続部26bと、マウント部26aと、の間の距離を長く確保することができる。その結果、圧電振動片5の全長を増大させることがないので、小型化を図った上で、振動漏れを抑制してCI値が上昇するのを抑え、出力信号の品質が低下するのを抑えることが可能となる。   According to this configuration, in the base portion 26, a long distance can be secured between the connection portion 26b with the vibrating arm portions 24 and 25 and the mount portion 26a. As a result, since the total length of the piezoelectric vibrating piece 5 is not increased, the size of the piezoelectric vibrating piece 5 is reduced, and vibration leakage is suppressed to prevent the CI value from increasing, and the output signal quality is prevented from decreasing. It becomes possible.

上述した第1〜第5の各変形例においては、緩衝部30が、側断面W型のバネ部として形成されている場合について示したが、それ以外の緩衝部30の構成も採用することができる。以下、その他の変形例について述べる。   In each of the first to fifth modifications described above, the case where the buffer portion 30 is formed as a spring portion having a W-shaped side section has been described. However, other configurations of the buffer portion 30 may be employed. it can. Hereinafter, other modifications will be described.

(第6変形例〜第9変形例)
図11は、第6〜第9変形例の各圧電振動片を示す図であって、(a)は第6変形例の圧電振動片の平面図、(b)は(a)のE−E線に沿う断面図、(c)〜(e)はそれぞれ第7〜第9変形例の圧電振動片の図11(b)に相当する断面図である。
図11(a),(b)に示す第6変形例における圧電振動片5では、基部26の両主面において、厚さ方向で対向する一対の凹部33を形成することにより、緩衝部30を構成している。なお、厚さ方向で対向する凹部33を延在方向に沿って複数対形成しても構わない。
また、図11(c),(d)に示す第7及び第8変形例の圧電振動片5では、基部26の片方の主面に凹部33を形成することにより、緩衝部30を構成している。
また、図11(e)に示す第9変形例の圧電振動片5では、基部26の両主面に、断面略円弧状の凹部34を厚さ方向で対向する位置に設けることで、緩衝部30を構成している。この場合も、片方の主面にのみ凹部34を設けることで、緩衝部30を構成してもよい。
(Sixth to ninth modifications)
11A and 11B are diagrams showing the piezoelectric vibrating pieces of the sixth to ninth modified examples, in which FIG. 11A is a plan view of the piezoelectric vibrating piece of the sixth modified example, and FIG. 11B is an EE of FIG. Sectional views along the lines, (c) to (e) are sectional views corresponding to FIG. 11 (b) of the piezoelectric vibrating reeds of the seventh to ninth modifications, respectively.
In the piezoelectric vibrating piece 5 in the sixth modified example shown in FIGS. 11A and 11B, the buffer portion 30 is formed by forming a pair of concave portions 33 opposed in the thickness direction on both main surfaces of the base portion 26. It is composed. Note that a plurality of pairs of the concave portions 33 opposed in the thickness direction may be formed along the extending direction.
Further, in the piezoelectric vibrating reed 5 of the seventh and eighth modified examples shown in FIGS. 11C and 11D, the buffer portion 30 is configured by forming the concave portion 33 on one main surface of the base portion 26. Yes.
Further, in the piezoelectric vibrating piece 5 of the ninth modification shown in FIG. 11E, the buffer portion is provided by providing concave portions 34 having substantially arc-shaped cross sections on both main surfaces of the base portion 26 at positions facing each other in the thickness direction. 30. Also in this case, the buffer portion 30 may be configured by providing the concave portion 34 only on one main surface.

(第10変形例〜第12変形例)
図12(a)〜(c)は、第10〜第12変形例の各圧電振動片をそれぞれ示す平面図である。
第1〜第9変形例では、圧電振動片5の厚さ方向に沿って凹部33,34を形成することで、薄肉化による緩衝部30を構成した場合を示したが、基部26の幅方向に沿って凹部を切り込んで緩衝部30を構成してもよい。
(Tenth Modification to Twelfth Modification)
12A to 12C are plan views showing the piezoelectric vibrating reeds of the tenth to twelfth modified examples, respectively.
In the first to ninth modifications, the case in which the buffer portion 30 is formed by thinning by forming the concave portions 33 and 34 along the thickness direction of the piezoelectric vibrating piece 5 is shown, but the width direction of the base portion 26 is shown. The buffer portion 30 may be configured by cutting a recess along

図12(a),(b)に示す第10及び第11変形例の緩衝部30は、基部26の幅方向両側からそれぞれ幅方向の内側に向けて切込み形成された複数の凹部35が、延在方向に沿って互い違いに配列されることで構成されている。なお、本変形例の緩衝部30は、ウエハ上に圧電振動片5の外形パターンを形成する際、この外形パターンと同時に形成することができる。   The buffer portion 30 of the tenth and eleventh modified examples shown in FIGS. 12A and 12B has a plurality of recesses 35 formed by cutting from both sides in the width direction of the base portion 26 toward the inside in the width direction. It is configured by being alternately arranged along the current direction. The buffer portion 30 of this modification can be formed simultaneously with the outer shape pattern when the outer shape pattern of the piezoelectric vibrating piece 5 is formed on the wafer.

特に図12(a)に示す緩衝部30では、凹部35の切り込み深さを大きくして、幅方向に沿う一側縁から切り込んだ凹部35と、他側縁から切り込んだ凹部35と、の先端同士を基部26の幅方向に寸法R1だけラップさせている。また、図12(b)に示す緩衝部30では、凹部35の切り込み深さを図12(a)に示す凹部35に比べて小さくして、幅方向に沿う一側縁から切り込んだ凹部35と、他側縁から切り込んだ凹部35と、の先端同士の間に寸法R2の間隔を確保している。この場合、切り込み深さが大きい図12(a)のものの方が、図12(b)のものよりも、バネ性を高めることができる。   In particular, in the buffer portion 30 shown in FIG. 12A, the depths of the recesses 35 are increased, and the tips of the recesses 35 cut from one side edge along the width direction and the recesses 35 cut from the other side edge. The two are wrapped in the width direction of the base portion 26 by a dimension R1. Moreover, in the buffer part 30 shown in FIG.12 (b), the notch depth of the recessed part 35 is made small compared with the recessed part 35 shown in FIG.12 (a), and the recessed part 35 cut | disconnected from the one side edge along the width direction and The space | interval of the dimension R2 is ensured between the front-end | tips of the recessed part 35 cut | disconnected from the other side edge. In this case, the spring of FIG. 12 (a) having a large depth of cut can be more springy than that of FIG. 12 (b).

図12(c)に示す第12変形例の圧電振動片5では、基部26の幅方向の両側から、それぞれ幅方向の内側に向けて切り込み形成された複数の凹部35が、延在方向に沿う同位置に配列されることで、緩衝部30を構成している。この場合は、凹部35の位置が基部26の幅方向の両側で対称となるので、基部26をバランス良く構成することができる。なお、第10〜第12変形例における凹部35は、基部26の厚さ方向に貫通していてもよいし、貫通していなくてもよい。また、図12(c)の例では、凹部35を延在方向に沿って複数形成したが、単数でも構わない。   In the piezoelectric vibrating piece 5 of the twelfth modified example shown in FIG. 12C, a plurality of concave portions 35 that are cut from both sides in the width direction of the base portion 26 toward the inside in the width direction are along the extending direction. The buffer part 30 is comprised by arranging in the same position. In this case, since the position of the recess 35 is symmetric on both sides of the base portion 26 in the width direction, the base portion 26 can be configured with good balance. In addition, the recessed part 35 in the tenth to twelfth modifications may or may not penetrate in the thickness direction of the base part 26. In the example of FIG. 12C, a plurality of the recesses 35 are formed along the extending direction, but a single recess may be used.

(第13変形例及び第14変形例)
図13(a)及び(b)は、第13変形例及び第14変形例の圧電振動片をそれぞれ示す平面図である。
図13(a)に示す第13変形例の圧電振動片5では、基部26の幅方向の両側から、それぞれ幅方向の内側に向けて凹部35を設けるとともに、基部26のうち延在方向に沿う凹部35の形成領域の両主面上に、上述した実施形態や第1〜第5変形例等と同様の凹部33を設けることで、緩衝部30を構成している。
(13th modification and 14th modification)
FIGS. 13A and 13B are plan views showing the piezoelectric vibrating reeds of the thirteenth modification and the fourteenth modification, respectively.
In the piezoelectric vibrating piece 5 of the thirteenth modified example shown in FIG. 13A, the concave portions 35 are provided from both sides in the width direction of the base portion 26 toward the inside in the width direction, and the base portion 26 is along the extending direction. The buffer part 30 is comprised by providing the recessed part 33 similar to embodiment mentioned above, a 1st-5th modification, etc. on both main surfaces of the formation area of the recessed part 35. As shown in FIG.

上述した実施形態、及び各変形例においては、基部26に、延在方向と直交する横断面における外形上の断面積を小さくする凹部33,34,35を形成することで、他の部位よりも剛性の低い緩衝部30を構成したが、外形上の寸法で規定される見かけ上の断面積は同じでありながら、材料部分の占める実質的な断面積を小さくすることでも、他の部位よりも剛性の低い緩衝部30を構成することができる。   In the above-described embodiment and each modified example, by forming the recesses 33, 34, and 35 in the base portion 26 that reduce the cross-sectional area on the outer shape in the cross section orthogonal to the extending direction, it is more than other parts. Although the low-rigidity buffer portion 30 is configured, the apparent cross-sectional area defined by the dimensions on the outer shape is the same, but the substantial cross-sectional area occupied by the material portion can be reduced as compared with other parts. The buffer portion 30 with low rigidity can be configured.

具体的に、図13(b)に示す第14変形例の圧電振動片5では、基部26に空所となる凹部または貫通孔36を設けることで、緩衝部30を構成している。つまり、この緩衝部30は、基部26の他の部位よりも延在方向と直交する横断面における材料密度を減らした部分を局部的に形成し、その材料密度を減らした部分によって構成されている。   Specifically, in the piezoelectric vibrating piece 5 of the fourteenth modified example shown in FIG. 13B, the buffer portion 30 is configured by providing the base portion 26 with a concave portion or a through hole 36 serving as a void. That is, the buffer portion 30 is configured by locally forming a portion where the material density is reduced in the cross section perpendicular to the extending direction as compared with other portions of the base portion 26, and by reducing the material density. .

ここで、材料密度とは、外形上の寸法で規定される見かけ上の断面積に対する、外形の内側に形成された孔などの空所を除いた実際に材料の存在する部分の合計断面積の割合のことを指す。
例えば、緩衝部30の外形断面が長方形の場合、見かけ上の断面積は長方形の断面積であるが、緩衝部30の内部に孔(図13(b)のような貫通孔36等)がある場合、その部分が材料の存在しない空所となるので、実際の断面積(実質的な断面積)は、見かけ上の断面積からその空所の断面積の総和を引いた値となる。空所のない全部が材料で充実した部分の材料密度を1とすると、空所のある部分は、材料密度が1よりも低くなり、空所があることによって実施的な断面積が小さくなるので、それだけその部分の剛性が低くなり、緩衝部30としての機能を発揮できることとなる。
Here, the material density is the total cross-sectional area of the part where the material actually exists excluding voids such as holes formed inside the external shape with respect to the apparent cross-sectional area defined by the dimensions on the external shape. Refers to the ratio.
For example, when the outer cross section of the buffer portion 30 is rectangular, the apparent cross sectional area is a rectangular cross sectional area, but there are holes (such as through holes 36 as shown in FIG. 13B) inside the buffer portion 30. In this case, since that portion becomes a void where no material exists, the actual cross-sectional area (substantial cross-sectional area) is a value obtained by subtracting the sum of the cross-sectional areas of the void from the apparent cross-sectional area. Assuming that the material density of a portion where all the voids are filled with material is 1, the material density is lower than 1 in the portion where the voids are present, and the effective cross-sectional area becomes small due to the voids. As a result, the rigidity of the portion is lowered, and the function as the buffer portion 30 can be exhibited.

この場合、凹部や貫通孔36は多数を点在するように設けてもよいし、単数設けて実質的な材料密度を減らすようにしてもよい。例えば、基部26の幅方向の真ん中に凹部や貫通孔を設けて、それら凹部や貫通孔を形成した領域部分を剛性の低下した緩衝部30としてもよいし、きわめて微小な凹部や貫通孔36を多数点在させることで、局部的に材料密度の小さい部分を形成し、その部分を緩衝部30としてもよい。  In this case, the recesses and through-holes 36 may be provided so as to be scattered in a large number, or a single recess may be provided to reduce the substantial material density. For example, a concave portion or a through hole may be provided in the middle of the width direction of the base portion 26, and the region portion where the concave portion or the through hole is formed may be used as the buffer portion 30 with reduced rigidity, or a very small concave portion or the through hole 36 may be formed. By providing a large number of points, a portion having a small material density may be locally formed, and the portion may be used as the buffer portion 30.

(発振器)
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図14を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器100は、図14に示すように、圧電振動子1を、集積回路101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100は、コンデンサ等の電子部品102が実装された基板103を備えている。基板103には、発振器用の上述した集積回路101が実装されており、この集積回路101の近傍に、圧電振動子1の圧電振動片5が実装されている。これら電子部品102、集積回路101及び圧電振動子1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。
(Oscillator)
Next, an embodiment of an oscillator according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 14, the oscillator 100 according to the present embodiment is configured such that the piezoelectric vibrator 1 is an oscillator electrically connected to the integrated circuit 101. The oscillator 100 includes a substrate 103 on which an electronic component 102 such as a capacitor is mounted. The above-described integrated circuit 101 for the oscillator is mounted on the substrate 103, and the piezoelectric vibrating piece 5 of the piezoelectric vibrator 1 is mounted in the vicinity of the integrated circuit 101. The electronic component 102, the integrated circuit 101, and the piezoelectric vibrator 1 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100において、圧電振動子1に電圧を印加すると、この圧電振動子1内の圧電振動片5が振動する。この振動は、圧電振動片5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101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101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、圧電振動子1が発振子として機能する。
また、集積回路101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 100 configured as described above, when a voltage is applied to the piezoelectric vibrator 1, the piezoelectric vibrating piece 5 in the piezoelectric vibrator 1 vibrates. This vibration is converted into an electric signal by the piezoelectric characteristics of the piezoelectric vibrating piece 5 and input to the integrated circuit 101 as an electric signal. The input electrical signal is subjected to various processes by the integrated circuit 101 and is output as a frequency signal. Thereby, the piezoelectric vibrator 1 functions as an oscillator.
Further, by selectively setting the configuration of the integrated circuit 101, for example, an RTC (real-time clock) module or the like according to a request, the operation date and time of the device and the 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100によれば、薄型化を図った上で、十分な強度を有し、信頼性の高い圧電振動子1を備えているので、薄型化を図った上で、信頼性の高い高品質な発振器100を提供できる。さらにこれに加え、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 100 of the present embodiment, the piezoelectric vibrator 1 having sufficient strength and high reliability is provided after being thinned. Thus, a highly reliable high quality oscillator 100 can be provided. In addition to this, it is possible to obtain a highly accurate frequency signal that is stable over a long period of time.

(電子機器)
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図15を参照して説明する。なお電子機器として、上述した圧電振動子1を有する携帯情報機器110を例にして説明する。始めに本実施形態の携帯情報機器110は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、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、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及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行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。
(Electronics)
Next, an embodiment of an electronic apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that the portable information device 110 having the above-described piezoelectric vibrator 1 will be described as an example of the electronic device. First, the portable information device 110 according to the present embodiment is represented by, for example, a mobile phone, and is a development and improvement of a wrist watch in the related art. The appearance is similar to that of a wristwatch, and a liquid crystal display is arranged in a portion corresponding to a dial so that the current time and the like can be displayed on this screen. Further, when used as a communication device, it is possible to perform communication similar to that of a conventional mobile phone by using a speaker and a microphone that are removed from the wrist and incorporated in the inner portion of the band. However, it is much smaller and lighter than conventional mobile phones.

(携帯情報機器)
次に、本実施形態の携帯情報機器110の構成について説明する。この携帯情報機器110は、図15に示すように、圧電振動子1と、電力を供給するための電源部111とを備えている。電源部111は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部111には、各種制御を行う制御部112と、時刻等のカウントを行う計時部113と、外部との通信を行う通信部114と、各種情報を表示する表示部115と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部116とが並列に接続されている。そして、電源部111によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。
(Portable information equipment)
Next, the configuration of the portable information device 110 of this embodiment will be described. As shown in FIG. 15, the portable information device 110 includes the piezoelectric vibrator 1 and a power supply unit 111 for supplying power. The power supply unit 111 is made of, for example, a lithium secondary battery. The power supply unit 111 includes a control unit 112 that performs various controls, a clock unit 113 that counts time, a communication unit 114 that communicates with the outside, a display unit 115 that displays various types of information, A voltage detection unit 116 that detects the voltage of the functional unit is connected in parallel. The power unit 111 supplies power to each functional unit.

制御部112は、各機能部を制御して音声データの送信及び受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部112は、予めプログラムが書き込まれたROMと、このROMに書き込まれたプログラムを読み出して実行するCPUと、このCPUのワークエリアとして使用されるRAM等とを備えている。   The control unit 112 controls each function unit to control operation of the entire system such as transmission and reception of audio data, measurement and display of the current time, and the like. The control unit 112 includes a ROM in which a program is written in advance, a CPU that reads and executes the program written in the ROM, and a RAM that is used as a work area of the CPU.

計時部113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ース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子1とを備えている。圧電振動子1に電圧を印加すると圧電振動片5が振動し、この振動が水晶の有する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。発振回路の出力は二値化され、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、インターフェース回路を介して、制御部112と信号の送受信が行われ、表示部115に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。   The timer unit 113 includes an integrated circuit including an oscillation circuit, a register circuit, a counter circuit, an interface circuit, and the like, and the piezoelectric vibrator 1. When a voltage is applied to the piezoelectric vibrator 1, the piezoelectric vibrating reed 5 vibrates, and this vibration is converted into an electric signal by the piezoelectric characteristics of the crystal and is input to the oscillation circuit as an electric signal. 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 112 via the interface circuit, and the current time, current date, calendar information, or the like is displayed on the display unit 115.

通信部114は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部117、音声処理部118、切替部119、増幅部120、音声入出力部121、電話番号入力部122、着信音発生部123及び呼制御メモリ部124を備えている。
無線部117は、音声データ等の各種データを、アンテナ125を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部118は、無線部117又は増幅部120から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部120は、音声処理部118又は音声入出力部121から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部121は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
The communication unit 114 has functions similar to those of a conventional mobile phone, and includes a radio unit 117, a voice processing unit 118, a switching unit 119, an amplification unit 120, a voice input / output unit 121, a telephone number input unit 122, and a ring tone generation unit. 123 and a call control memory unit 124.
The wireless unit 117 exchanges various data such as audio data with the base station via the antenna 125. The audio processing unit 118 encodes and decodes the audio signal input from the radio unit 117 or the amplification unit 120. The amplifying unit 120 amplifies the signal input from the audio processing unit 118 or the audio input / output unit 121 to a predetermined level. The voice input / output unit 121 includes a speaker, a microphone, and the like, and amplifies a ringtone and a received voice or collects a voice.

また、着信音発生部123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119は、着信時に限って、音声処理部118に接続されている増幅部120を着信音発生部123に切り替えることによって、着信音発生部123において生成された着信音が増幅部120を介して音声入出力部121に出力される。
なお、呼制御メモリ部124は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部122は、例えば、0から9の番号キー及びその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
In addition, the ring tone generator 123 generates a ring tone in response to a call from the base station. The switching unit 119 switches the amplifying unit 120 connected to the voice processing unit 118 to the ringing tone generating unit 123 only when an incoming call is received, so that the ringing tone generated in the ringing tone generating unit 123 is transmitted via the amplifying unit 120. To the audio input / output unit 121.
The call control memory unit 124 stores a program related to incoming / outgoing call control of communication. The telephone number input unit 122 includes, for example, a number key from 0 to 9 and other keys. By pressing these number keys and the like, a telephone number of a call destination is input.

電圧検出部116は、電源部111によって制御部112等の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、その電圧降下を検出して制御部112に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部114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予め設定されている値であり、例えば、3V程度となる。電圧検出部116から電圧降下の通知を受けた制御部112は、無線部117、音声処理部118、切替部119及び着信音発生部123の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部117の動作停止は、必須となる。さらに、表示部115に、通信部114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。   When the voltage applied to each functional unit such as the control unit 112 by the power supply unit 111 falls below a predetermined value, the voltage detection unit 116 detects the voltage drop and notifies the control unit 112 of the voltage drop. . The predetermined voltage value at this time is a value set in advance as a minimum voltage necessary for stably operating the communication unit 114, and is, for example, about 3V. Upon receiving the voltage drop notification from the voltage detection unit 116, the control unit 112 prohibits the operations of the radio unit 117, the voice processing unit 118, the switching unit 119, and the ring tone generation unit 123. In particular, it is essential to stop the operation of the wireless unit 117 with high power consumption. Further, the display unit 115 displays that the communication unit 114 has become unusable due to insufficient battery power.

すなわち、電圧検出部116と制御部112とによって、通信部114の動作を禁止し、その旨を表示部115に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部115の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×(バツ)印を付けるようにしても良い。
なお、通信部114の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部126を備えることで、通信部114の機能をより確実に停止することができる。
That is, the operation of the communication unit 114 can be prohibited by the voltage detection unit 116 and the control unit 112, and that effect can be displayed on the display unit 115. This display may be a text message, but as a more intuitive display, a x (X) mark may be attached to the telephone icon displayed at the top of the display surface of the display unit 115.
In addition, the function of the communication part 114 can be stopped more reliably by providing the power supply cutoff part 126 that can selectively cut off the power of the part related to the function of the communication part 114.

上述したように、本実施形態の携帯情報機器110によれば、上述した圧電振動子1を備えているので、薄型化を図った上で、信頼性の高い高品質な携帯情報機器110を提供できる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な時計情報を表示することができる。   As described above, according to the portable information device 110 of the present embodiment, since the piezoelectric vibrator 1 described above is provided, the highly reliable portable information device 110 with high reliability is provided after the thickness is reduced. it can. In addition to this, it is possible to display highly accurate clock information that is stable over a long period of time.

(電波時計)
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図16を参照して説明する。
本実施形態の電波時計130は、図16に示すように、フィルタ部131に電気的に接続された圧電振動子1を備えたものであり、時計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)とに、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若しくは60kHzのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、上述した2つの送信所で日本国内を全て網羅している。
(Radio watch)
Next, an embodiment of a radio timepiece according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 16, the radio timepiece 130 of the present embodiment includes the piezoelectric vibrator 1 electrically connected to the filter unit 131, and receives a standard radio wave including timepiece information to accurately It is a clock with a function of automatically correcting and displaying the correct time.
In Japan, there are transmitting stations (transmitting stations) that transmit standard radio waves in 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 the surface of the earth and the property of propagating while reflecting the ionosphere and the surface of the earth, so the propagation range is wide, and the above two transmitting stations cover all of Japan. doing.

以下、電波時計130の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ132は、40kHz若しくは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、40kHz若しくは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133によって増幅され、複数の圧電振動子1を有するフィルタ部131によって濾波、同調される。 本実施形態における圧電振動子1は、上述した搬送周波数と同一の40kHz及び60kHzの共振周波数を有する水晶振動子部138,139をそれぞれ備えている。
Hereinafter, the functional configuration of the radio timepiece 130 will be described in detail.
The antenna 132 receives a long standard wave of 40 kHz or 60 kHz. The long-wave standard radio wave is obtained by subjecting time information called a time code to AM modulation on a 40 kHz or 60 kHz carrier wave. The received long standard wave is amplified by the amplifier 133 and filtered and tuned by the filter unit 131 having the plurality of piezoelectric vibrators 1. The piezoelectric vibrator 1 in this embodiment includes crystal vibrator portions 138 and 139 having resonance frequencies of 40 kHz and 60 kHz, which are the same as the carrier frequency described above.

さらに、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路134により検波復調される。続いて、波形整形回路135を介してタイムコードが取り出され、CPU136でカウントされる。CPU136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、RTC137に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、40kHz若しくは60kHzであるから、水晶振動子部138,139は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
Further, the filtered signal having a predetermined frequency is detected and demodulated by the detection and rectification circuit 134. Subsequently, the time code is taken out via the waveform shaping circuit 135 and counted by the CPU 136. The CPU 136 reads information such as the current year, accumulated date, day of the week, and time. The read information is reflected in the RTC 137, and accurate time information is displayed.
Since the carrier wave is 40 kHz or 60 kHz, the crystal vibrator units 138 and 139 are preferably vibrators having the tuning fork type structure described above.

なお、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130を携帯機器に組み込む場合には、さらに日本の場合とは異なる周波数の圧電振動子1を必要とする。   In addition, although the above-mentioned description was shown in the example in Japan, the frequency of the long standard wave is different overseas. For example, in Germany, a standard radio wave of 77.5 KHz is used. Accordingly, when the radio timepiece 130 that can be used overseas is incorporated in a portable device, the piezoelectric vibrator 1 having a frequency different from that in Japan is required.

上述したように、本実施形態の電波時計130によれば、上述した圧電振動子1を備えているので、薄型化を図った上で、信頼性の高い高品質な電波時計130を提供できる。さらにこれに加え、長期にわたって安定して高精度に時刻をカウントすることができる。   As described above, according to the radio timepiece 130 of the present embodiment, since the piezoelectric vibrator 1 described above is provided, it is possible to provide a reliable and high-quality radio timepiece 130 while reducing the thickness. In addition to this, it is possible to count time stably and with high accuracy over a long period of time.

なお、本発明の技術範囲は上述した実施の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。
例えば、上述した実施形態では、表面実装型の圧電振動子1に本発明の圧電振動片5を採用しているが、これに限らず、シリンダパッケージタイプの圧電振動子に本発明の圧電振動片5を採用しても良い。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the piezoelectric vibrating piece 5 of the present invention is used for the surface mount type piezoelectric vibrator 1, but the present invention is not limited to this, and the piezoelectric vibrating piece of the present invention is applied to a cylinder package type piezoelectric vibrator. 5 may be adopted.

1…圧電振動子 5…圧電振動片 10…パッケージ 24,25…振動腕部 26…基部 26a,53a…マウント部 26b…接続部 30…緩衝部 33,34,35…凹部 36…凹部または貫通孔 100…発振器 101…集積回路 110…携帯情報機器(電子機器) 113…計時部 130…電波時計 131…フィルタ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piezoelectric vibrator 5 ... Piezoelectric vibrating piece 10 ... Package 24, 25 ... Vibrating arm part 26 ... Base part 26a, 53a ... Mount part 26b ... Connection part 30 ... Buffer part 33, 34, 35 ... Recessed part 36 ... Recessed part or through-hole DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Oscillator 101 ... Integrated circuit 110 ... Portable information device (electronic device) 113 ... Time measuring part 130 ... Radio wave clock 131 ... Filter part

Claims (7)

幅方向に並んで配置された一対の振動腕部と、
前記一対の振動腕部における延在方向の基端側が接続された基部と、を備えた圧電振動片において、
前記基部のうち、パッケージに実装されるマウント部と、前記振動腕部の基端側が接続される接続部と、の間には、前記基部の他の部位に比べて剛性が低く、前記振動腕部に対する前記幅方向及び前記延在方向に直交する厚さ方向の衝撃を吸収可能な緩衝部が、前記基部に一体的に形成されていることを特徴とする圧電振動片。
A pair of vibrating arms arranged side by side in the width direction;
In the piezoelectric vibrating piece comprising: a base portion to which a base end side in the extending direction of the pair of vibrating arm portions is connected;
Between the mount portion mounted on the package and the connection portion to which the proximal end side of the vibrating arm portion is connected, the rigidity of the vibrating arm is low compared to other portions of the base portion. A piezoelectric vibrating piece, wherein a buffer portion capable of absorbing an impact in a thickness direction perpendicular to the width direction and the extending direction with respect to a portion is formed integrally with the base portion.
前記緩衝部は、前記基部の他の部位に比べて前記延在方向と直交する横断面の面積が小さく形成されていることを特徴とする請求項1記載の圧電振動片。   2. The piezoelectric vibrating piece according to claim 1, wherein the buffer portion is formed to have a smaller cross-sectional area perpendicular to the extending direction than other portions of the base portion. 前記緩衝部は、前記基部の前記厚さ方向または前記幅方向の両側から切り込み形成された凹部が、前記延在方向に沿って互い違いに配設されて構成されていることを特徴とする請求項2に記載の圧電振動片。   The buffer portion is configured by alternately forming recesses formed by cutting from both sides of the base portion in the thickness direction or the width direction along the extending direction. 2. The piezoelectric vibrating piece according to 2. 請求項1記載の圧電振動片がパッケージに気密封止されてなることを特徴とする圧電振動子。   A piezoelectric vibrator comprising the piezoelectric vibrating piece according to claim 1 hermetically sealed in a package. 請求項4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。   An oscillator, wherein the piezoelectric vibrator according to claim 4 is electrically connected to an integrated circuit as an oscillator. 請求項4に記載の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。   5. An electronic apparatus, wherein the piezoelectric vibrator according to claim 4 is electrically connected to a time measuring unit. 請求項4に記載の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする電波時計。   A radio-controlled timepiece wherein the piezoelectric vibrator according to claim 4 is electrically connected to a filter portion.
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