JP2014079018A - 振動片、振動子及び発振器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水晶振動片1は、基部11と、基部11から、互いに沿って延びる一対の振動腕12と、基部11から、一対の振動腕12に対して反対側に延びる引き出し部13と、引き出し部13の先端部から、引き出し部13の延びる方向に対して略直交する方向に沿って引き出し部13の両側へ延びる吸収部14と、吸収部14の両端部から、引き出し部13の延びる方向に沿って延びると共に、外部部材に保持される一対の保持部15と、を備え、一対の振動腕12の延びる方向に対して直交する方向における、基部11及び一対の保持部15を含めた吸収部14の全幅W1が、一対の振動腕12の全幅W2以下であることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
しかしながら、上記振動片は、一対の振動腕の両外側に一対の保持部を備えていることから、振動片の小型化に際して、特許文献1のような振動片よりも、振動腕の腕部の幅を必然的に細くしなければならないという制約がある。
これにより、上記振動片は、振動腕の腕部の幅を太くして熱弾性損失(屈曲振動する振動片の圧縮部と伸張部との間で発生する熱伝導により生じる振動エネルギーの損失)を低減し、Q値を向上させることが極めて難しいという問題がある。
このことから、振動片は、振動腕からの振動が引き出し部、吸収部及び保持部によって吸収(緩和)され、外部部材に保持される保持部における振動漏れ(振動エネルギーの損失)を抑制することができる。
この結果、振動片は、振動腕の腕部の幅を最大限まで太くすることにより熱弾性損失を低減し、Q値を向上させることが可能となる。
これらのことから、振動片は、振動漏れの抑制及び振動腕の腕部の幅の拡大によって、所望のQ値を確保しつつ、小型化を図ることができる。
この結果、振動片は、Q値を維持しながら、さらなる小型化を図ることが可能となる。
図1は、第1の実施形態の振動片の概略構成を示す模式図であり、図1(a)は平面図、図1(b)は、図1(a)のA−A線での断面図である。
水晶振動片1は、X軸が電気軸、Y軸が機械軸、Z軸が光軸となるように、水晶の単結晶から切り出される。
なお、水晶振動片1は、水晶からの切り出し角度の誤差を、X軸、Y軸及びZ軸の各々につき多少の範囲(例えば、0度〜5度程度の範囲)で許容できる。
そして、水晶振動片1は、一対の振動腕12に形成された図示しない励振電極に、外部から駆動信号が印加されることにより、一対の振動腕12が、所定の周波数(例えば、32kHz)で矢印B方向及び矢印C方向に交互に屈曲振動(共振)する。
このとき、基部11におけるY軸方向以外の振動は、基部11の内部で互いに相殺され吸収されるが、Y軸方向の振動は、吸収されずに引き出し部13に伝播される。
一方、Y軸方向の振動成分は、Yプラス方向の振動成分とYマイナス方向の振動成分とが、振動腕12の屈曲振動時の、一対の振動腕12の先端部の間隔が広がる矢印B方向のときと、狭まる矢印C方向のときとで、交互に発生することから、互いに相殺し合うことがなく、基部11の内部で殆どが吸収されずに引き出し部13に伝播される。
これらにより、保持部15に伝播される振動は、僅かなものとなる。さらに、保持部15に伝播された振動は、吸収部14との接続部分から外部部材への固定部分までの間で、僅かながら吸収され得る。
この結果、水晶振動片1は、振動腕12の腕部16の幅を最大限まで太くすることにより熱弾性損失を低減し、Q値を向上させることが可能となる。
これらのことから、水晶振動片1は、振動漏れの抑制及び振動腕12の腕部16の幅の拡大によって、所望のQ値を確保しつつ、小型化を図ることができる。
この結果、水晶振動片1は、Q値を維持しながら、さらなる小型化を図ることが可能となる。
これにより、水晶振動片1は、引き出し部13への導電性接着剤の付着に起因する振動漏れの増加を回避することができる。
次に、第1の実施形態の変形例1について説明する。
図2は、変形例1の振動片の概略構成を示す模式図であり、図2(a)は平面図、図2(b)は、図2(a)のF−F線での断面図である。なお、第1の実施形態との共通部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
なお、引き出し部13のY軸方向の長さ及び一対の保持部115のY軸方向の長さは、第1の実施形態と同じものとする。
次に、第1の実施形態の変形例2について説明する。
図3は、変形例2の振動片の概略構成を示す模式図であり、図3(a)は平面図、図3(b)は、図3(a)のG−G線での断面図である。なお、第1の実施形態との共通部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
なお、引き出し部13のY軸方向の長さ及び一対の保持部215のY軸方向の長さは、第1の実施形態と同じものとする。
次に、第2の実施形態について説明する。
図4は、第2の実施形態の振動片の概略構成を示す模式図であり、図4(a)は平面図、図4(b)は、図4(a)のH−H線での断面図である。なお、第1の実施形態との共通部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
これによれば、水晶振動片4は、一対の保持部15の先端部同士を繋ぐ連結部319を備えたことから、一対の振動腕12の屈曲振動に伴う各保持部15のX軸方向に沿った僅かな振動を、連結部319によって互いに圧縮状態または引張り状態とすることで相殺し、吸収することができる。
この結果、水晶振動片4は、第1の実施形態と比較して、保持部15における振動漏れを、さらに抑制することができる。
次に、第3の実施形態として、上記で説明した水晶振動片を備えた振動子について説明する。
図5は、第3の実施形態の振動子の概略構成を示す模式図であり、図5(a)は平面図、図5(b)は、図5(a)のJ−J線での断面図である。
パッケージ80は、パッケージベース81、シームリング82、蓋体85などから構成されている。
パッケージベース81は、水晶振動片1を収容できるように凹部が形成され、その凹部に水晶振動片1の図示しないマウント電極と接続される接続パッド88が設けられている。
接続パッド88は、パッケージベース81内の配線に接続され、パッケージベース81の外周部に設けられた外部接続端子83と導通可能に構成されている。
水晶振動片1は、パッケージベース81の接続パッド88に導電性接着剤84を介して接着固定されている。そして、パッケージ80は、パッケージベース81の凹部を覆う蓋体85とシームリング82とがシーム溶接されている。
パッケージベース81の貫通穴86には、金属材料などからなる封止材87が充填されている。この封止材87は、減圧雰囲気内で溶融後固化され、パッケージベース81内が減圧状態を保持できるように、貫通穴86を気密に封止している。
水晶振動子5は、外部接続端子83を介した外部からの駆動信号により水晶振動片1が励振され、所定の周波数(例えば、32kHz)で発振(共振)する。
なお、水晶振動子5は、水晶振動片1に代えて水晶振動片2,3,4のいずれかを用いても、同様の効果を得ることができる。
次に、第4の実施形態として、上記で説明した水晶振動片を備えた発振器について説明する。
図6は、第4の実施形態の発振器の概略構成を示す模式図であり、図6(a)は平面図、図6(b)は図6(a)のK−K線での断面図である。
図6に示すように、水晶発振器6は、第1の実施形態の水晶振動片1と、水晶振動片1を発振させる発振回路を有する回路素子としてのICチップ91と、水晶振動片1及びICチップ91を収容するパッケージ80と、を備えている。
ICチップ91は、パッケージベース81の底部に固着され、Au、Alなどの金属ワイヤー92により他の配線と接続されている。
水晶発振器6は、ICチップ91の発振回路からの駆動信号により水晶振動片1が励振され、所定の周波数(例えば、32kHz)で発振(共振)する。
なお、水晶発振器6は、水晶振動片1に代えて水晶振動片2,3,4のいずれかを用いても、同様の効果を得ることができる。
また、上記各実施形態及び変形例では、振動片を水晶としたが、これに限定するものではなく、例えば、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、四ホウ酸リチウム(Li2B4O7)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、酸化亜鉛(ZnO)、窒化アルミニウム(AlN)などの圧電体、または酸化亜鉛(ZnO)、窒化アルミニウム(AlN)などの圧電体を被膜として備えたシリコンなどであってもよい。
本発明のある形態に係る振動片は、基部と、前記基部の一方の端部から第1方向に延出し、前記第1方向と直交する第2方向に並び、前記第2方向に沿って屈曲振動する一対の振動腕と、平面視で、前記基部の前記一方の端部とは反対側に位置している吸収部と、前記基部と前記吸収部の間に位置している引き出し部と、前記吸収部の平面視で前記引き出し部とは反対側の端部にあって、互いに離間して配置されている2つの凸部と、を含み、前記引き出し部の前記第2方向に沿った長さが、前記吸収部の前記第2方向に沿った幅よりも小さいことを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動片は、前記引き出し部は、平面視で、前記一対の振動腕の対向する内側の一対の外縁を前記第1方向に沿って延長した一対の仮想線の間にあることを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動片は、前記振動腕は、錘部と、平面視で、前記錘部と前記基部との間に配置されている腕部と、を含むことを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動片は、前記錘部は、前記腕部よりも前記第2方向に沿った幅が広いことを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動子は、前記振動腕は、互いに表裏の関係にある第1の主面及び第2の主面の少なくとも一方の主面に前記第1方向に沿って溝が設けられていることを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動子は、前記振動片と、前記振動片が収容されているパッケージと、を備えていることを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る発振器は、前記振動片と、回路と、を備えていること特徴とする。
Claims (6)
- 基部と、
前記基部から、互いに沿って延びる一対の振動腕と、
前記基部から、前記一対の振動腕に対して反対側に延びる引き出し部と、
前記引き出し部の先端部から、前記引き出し部の延びる方向に対して略直交する方向に沿って前記引き出し部の両側へ延びる吸収部と、
前記吸収部の両端部から、前記引き出し部の延びる方向に沿って延びると共に、外部部材に保持される一対の保持部と、を備え、
前記一対の振動腕の延びる方向に対して直交する方向における、前記基部及び前記一対の保持部を含めた前記吸収部の全幅が、前記一対の振動腕の全幅以下であることを特徴とする振動片。 - 請求項1に記載の振動片において、前記一対の保持部の先端部同士を繋ぐ連結部を、さらに備えたことを特徴とする振動片。
- 請求項1または請求項2に記載の振動片において、前記振動腕の先端部に前記振動腕の腕部より幅が広い錘部が設けられていることを特徴とする振動片。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の振動片において、前記一対の振動腕と、前記基部とを含んで音叉を構成することを特徴とする振動片。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片を収容するパッケージと、を備えたことを特徴とする振動子。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片を発振させる発振回路を有する回路素子と、
前記振動片及び前記回路素子を収容するパッケージと、を備えたことを特徴とする発振器。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5689116A (en) * | 1979-12-20 | 1981-07-20 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Tuning fork type piezo-oscillator |
JPS5689117A (en) * | 1979-12-20 | 1981-07-20 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Tuning fork type piezo-oscillator |
JPS5694813A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-31 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Tuning fork type piezoelectric oscillator |
JPS61288132A (ja) * | 1985-06-17 | 1986-12-18 | Yokogawa Electric Corp | 水晶温度計 |
JP2005150992A (ja) * | 2003-11-13 | 2005-06-09 | Seiko Epson Corp | 圧電振動片とその製造方法、ならびに圧電デバイスおよび圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器 |
-
2014
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5689116A (en) * | 1979-12-20 | 1981-07-20 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Tuning fork type piezo-oscillator |
JPS5689117A (en) * | 1979-12-20 | 1981-07-20 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Tuning fork type piezo-oscillator |
JPS5694813A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-31 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Tuning fork type piezoelectric oscillator |
JPS61288132A (ja) * | 1985-06-17 | 1986-12-18 | Yokogawa Electric Corp | 水晶温度計 |
JP2005150992A (ja) * | 2003-11-13 | 2005-06-09 | Seiko Epson Corp | 圧電振動片とその製造方法、ならびに圧電デバイスおよび圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器 |
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