JP2013187853A - Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and atomic clock - Google Patents
Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and atomic clock Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013187853A JP2013187853A JP2012053550A JP2012053550A JP2013187853A JP 2013187853 A JP2013187853 A JP 2013187853A JP 2012053550 A JP2012053550 A JP 2012053550A JP 2012053550 A JP2012053550 A JP 2012053550A JP 2013187853 A JP2013187853 A JP 2013187853A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- vibrating piece
- piezoelectric vibrating
- base portion
- portions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
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
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).
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Then, a connecting step that finally connects the wafer and the piezoelectric vibrating
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
As shown in FIG. 5, when the
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
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
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
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
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
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
Furthermore, unlike the third prior art described above, no recess is formed in the package, so that the strength of the
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
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
(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
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
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
(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
According to this configuration, by forming the
(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
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
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
(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
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
In the
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
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
(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
Further, in the piezoelectric vibrating
Further, in the piezoelectric vibrating
(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
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
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
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
(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
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
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
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
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-
(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
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
Further, by selectively setting the configuration of the
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
(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
(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
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
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
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
The
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
The call
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
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
In addition, the function of the
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
(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
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
The
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
Since the carrier wave is 40 kHz or 60 kHz, the
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
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
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
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
Claims (7)
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012053550A JP2013187853A (en) | 2012-03-09 | 2012-03-09 | Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and atomic clock |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012053550A JP2013187853A (en) | 2012-03-09 | 2012-03-09 | Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and atomic clock |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013187853A true JP2013187853A (en) | 2013-09-19 |
Family
ID=49388900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012053550A Pending JP2013187853A (en) | 2012-03-09 | 2012-03-09 | Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and atomic clock |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013187853A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104579229A (en) * | 2013-10-29 | 2015-04-29 | 精工电子水晶科技股份有限公司 | Piezoelectric vibrating plate and piezoelectric vibrator |
JP2017063258A (en) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | 京セラクリスタルデバイス株式会社 | Tuning fork piezoelectric piece, tuning fork vibration element and tuning fork vibration device |
WO2018212188A1 (en) * | 2017-05-18 | 2018-11-22 | 株式会社村田製作所 | Piezoelectric vibration element |
-
2012
- 2012-03-09 JP JP2012053550A patent/JP2013187853A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104579229A (en) * | 2013-10-29 | 2015-04-29 | 精工电子水晶科技股份有限公司 | Piezoelectric vibrating plate and piezoelectric vibrator |
JP2015088866A (en) * | 2013-10-29 | 2015-05-07 | エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 | Piezoelectric vibration piece and piezoelectric vibrator |
JP2017063258A (en) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | 京セラクリスタルデバイス株式会社 | Tuning fork piezoelectric piece, tuning fork vibration element and tuning fork vibration device |
WO2018212188A1 (en) * | 2017-05-18 | 2018-11-22 | 株式会社村田製作所 | Piezoelectric vibration element |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6013228B2 (en) | Piezoelectric vibrators, oscillators, electronic equipment and radio clocks | |
JP5839919B2 (en) | Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio clock | |
JP5793387B2 (en) | Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio timepiece | |
JP6148502B2 (en) | Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device and radio clock | |
TWI599171B (en) | Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and radio-controlled timepiece | |
TWI600276B (en) | Piezoelectric vibrating strip, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio timepiece | |
JP5872314B2 (en) | Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio timepiece | |
JP5534448B2 (en) | Piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device and radio clock | |
US9281464B2 (en) | Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric vibrator | |
US9391259B2 (en) | Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric vibrator | |
JP5186059B1 (en) | Piezoelectric vibrators, oscillators, electronic equipment and radio clocks | |
JP2013074518A (en) | Piezoelectric vibration piece, piezoelectric transducer, oscillator, electronic apparatus, and radio controlled watch | |
JP2014135655A (en) | Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and atomic clock | |
JP2013187853A (en) | Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and atomic clock | |
JP6200636B2 (en) | Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio timepiece | |
US20140028158A1 (en) | Piezoelectric vibrating strip, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio timepiece | |
JP5912051B2 (en) | Piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device and radio clock | |
JP2013078080A (en) | Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and electric wave clock | |
JP5798864B2 (en) | Piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio clock | |
JP6341966B2 (en) | Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric vibrator | |
JP2014165756A (en) | Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus and radio clock | |
JP2013165397A (en) | Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and atomic clock | |
JP2017028725A (en) | Piezoelectric vibration piece |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20130627 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130809 |