JP2014135565A

JP2014135565A - Piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and atomic clock

Info

Publication number: JP2014135565A
Application number: JP2013001330A
Authority: JP
Inventors: Masanori Tamura; 正典田村
Original assignee: SII Crystal Technology Inc
Current assignee: SII Crystal Technology Inc
Priority date: 2013-01-08
Filing date: 2013-01-08
Publication date: 2014-07-24

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric vibrator which inhibits vibration leakage and achieves downsizing.SOLUTION: A piezoelectric vibrator 1 includes: a piezoelectric vibration piece 4; a first support member 13 and a second support member 14 which have Young's moduli lower than the piezoelectric vibration piece 4; and a package where the piezoelectric vibration piece 4 is mounted in the interior hermetically sealed through the first support member 13 and the second support member 14. The piezoelectric vibration piece 4 includes: a pair of vibration arm parts 10, 11; and a base part 12 which connects end parts of the pair of vibration arm parts 10, 11. The first support member 13 and the second support member 14 are connected with the base part 12 at base end parts 13a, 14a and are connected with a base substrate 2 at tip parts 13b, 14b.

Description

この発明は、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計に関する。 The present invention relates to a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece.

従来より、一対の振動腕部と、振動腕部の端部が連結される基部とを備える圧電振動片が、セラミックやガラスからなるパッケージ内に実装される圧電振動子が知られている。このような圧電振動子においては、振動腕部における振動が実装部分を介してパッケージ側へ伝播する現象、所謂「振動漏れ」といった現象が生じることが知られており、従来より、この「振動漏れ」を低減する技術が開示されている。例えば特許文献１には、基部から延びる支持腕部の先端で圧電振動片を実装することで、振動腕部で生じた振動を支持腕部において減衰させて「振動漏れ」を低減する技術が開示されている。 Conventionally, a piezoelectric vibrator is known in which a piezoelectric vibrating piece including a pair of vibrating arm portions and a base portion to which ends of the vibrating arm portions are connected is mounted in a package made of ceramic or glass. In such a piezoelectric vibrator, it is known that the vibration in the vibrating arm portion propagates to the package side through the mounting portion, that is, a so-called “vibration leakage” phenomenon. Is disclosed. For example, Patent Document 1 discloses a technique for reducing “vibration leakage” by attenuating vibration generated in the vibrating arm portion at the supporting arm portion by mounting a piezoelectric vibrating piece at the tip of the supporting arm portion extending from the base portion. Has been.

特開２００４−３５７１７８号公報JP 2004-357178 A

近年、圧電振動子の小型化への要求がさらに高まりつつあるが、従来技術では、圧電振動子を小型化しつつ、振動漏れを十分に低減させることは困難である。振動漏れを十分に低減できない場合は、所望の出力周波数を得られないといった課題がある。 In recent years, the demand for downsizing of the piezoelectric vibrator is further increased. However, it is difficult for the conventional technology to sufficiently reduce vibration leakage while downsizing the piezoelectric vibrator. When vibration leakage cannot be reduced sufficiently, there is a problem that a desired output frequency cannot be obtained.

そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、振動漏れを十分に低減可能な圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece capable of sufficiently reducing vibration leakage.

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は、ベース基板とリッド基板とを有し内部にキャビティが形成されるパッケージと、圧電振動片と、前記圧電振動片よりも低いヤング率を有し前記キャビティ内において前記ベース基板上に実装される支持部材と、を備え、前記圧電振動片が前記支持部材上に支持されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the related object, the present invention provides a package having a base substrate and a lid substrate and having a cavity formed therein, a piezoelectric vibrating piece, and a lower Young than the piezoelectric vibrating piece. And a support member mounted on the base substrate in the cavity, wherein the piezoelectric vibrating piece is supported on the support member.

さらに、前記支持部材は、第１端部において前記圧電振動片に接続され、第１端部から離間した位置にある第２端部において前記パッケージに接続されている、ことを特徴とする。 Furthermore, the support member is connected to the piezoelectric vibrating piece at a first end, and is connected to the package at a second end located at a distance from the first end.

さらに、幅方向における前記支持部材の一方の端部から他方の端部までの寸法が、前記圧電振動片の幅方向の最大寸法以下に形成されていることを特徴とする。なお、ここでいう圧電振動片の幅方向の最大寸法とは、音叉型の圧電振動片の場合は振動腕部の最大寸法であってもよいし、基部における最大幅寸法であってもよい。 Furthermore, the dimension from the one end part of the said supporting member in the width direction to the other end part is formed below the maximum dimension of the width direction of the said piezoelectric vibrating piece, It is characterized by the above-mentioned. The maximum dimension in the width direction of the piezoelectric vibrating piece here may be the maximum dimension of the vibrating arm in the case of a tuning fork type piezoelectric vibrating piece, or may be the maximum width dimension at the base.

さらに、前記圧電振動片は、一対の振動腕部を有する音叉型の圧電振動片であり、前記支持部材は、前記一対の振動腕部に対向配置される一対の支持部と、前記一対の支持部を接続する接続部材と、を有していることを特徴とする Further, the piezoelectric vibrating piece is a tuning-fork type piezoelectric vibrating piece having a pair of vibrating arm portions, and the support member includes a pair of supporting portions arranged to face the pair of vibrating arm portions, and the pair of supporting members. And a connecting member for connecting the parts.

さらに、前記接続部材は、前記一対の振動腕部の間から露出するように設けられていることを特徴とする。なお、ここでいう「振動腕部の間」とは、圧電振動子を上面から見た場合の一対の振動腕部の間のことを指す。 Further, the connection member is provided so as to be exposed from between the pair of vibrating arm portions. Here, “between vibrating arm portions” means between a pair of vibrating arm portions when the piezoelectric vibrator is viewed from above.

さらに、本発明の第６の発明に係る圧電振動子では、前記支持部材は前記圧電振動片の振動節点を支持する。 Furthermore, in the piezoelectric vibrator according to the sixth aspect of the present invention, the support member supports the vibration node of the piezoelectric vibrating piece.

また、本発明の第７の発明に係る発振器は、第１の発明に係る圧電振動子を備え、該圧電振動子は発振子として集積回路に電気的に接続されている。 An oscillator according to a seventh aspect of the present invention includes the piezoelectric vibrator according to the first aspect, and the piezoelectric vibrator is electrically connected to the integrated circuit as an oscillator.

また、本発明の第８の発明に係る電子機器は、第１の発明に係る圧電振動子を備え、該圧電振動子は計時部に電気的に接続されている。 An electronic apparatus according to an eighth aspect of the present invention includes the piezoelectric vibrator according to the first aspect, and the piezoelectric vibrator is electrically connected to the time measuring portion.

また、本発明の第９の発明に係る電波時計は、第１の発明に係る圧電振動子を備え、該圧電振動子はフィルタ部に電気的に接続されている。 A radio timepiece according to a ninth aspect of the present invention includes the piezoelectric vibrator according to the first aspect, and the piezoelectric vibrator is electrically connected to the filter portion.

本発明の圧電振動子によれば、圧電振動片は、圧電振動片よりも低いヤング率の支持部材によって支持されていることから、圧電振動片の振動は支持部材によって緩衝され、パッケージへの振動漏れ量をより効果的に低減することができる。 According to the piezoelectric vibrator of the present invention, since the piezoelectric vibrating piece is supported by the supporting member having a Young's modulus lower than that of the piezoelectric vibrating piece, the vibration of the piezoelectric vibrating piece is buffered by the supporting member, and the vibration to the package is performed. The amount of leakage can be reduced more effectively.

さらに、本発明の圧電振動子によれば、支持部材において、圧電振動片が接続される位置と、パッケージに接続される位置とを、最大限に離すことができ、圧電振動片から支持部材を介してパッケージに至る経路が長くなることに伴い、振動漏れを低減することができる。 Furthermore, according to the piezoelectric vibrator of the present invention, in the support member, the position where the piezoelectric vibrating piece is connected and the position where the piezoelectric vibrating piece is connected to the package can be separated as much as possible. As the path to the package becomes longer, vibration leakage can be reduced.

さらに、本発明の圧電振動子によれば、圧電振動片の幅方向において、支持部材に起因してパッケージが大型化することを防止することができる。 Furthermore, according to the piezoelectric vibrator of the present invention, it is possible to prevent the package from becoming large due to the support member in the width direction of the piezoelectric vibrating piece.

さらに、本発明の圧電振動子によれば、軸方向および幅方向に直交する方向において振動腕部と支持部とが対向配置されることに起因して、この方向で振動腕部側から支持部側に向かって見て、支持部が露出しない場合であっても、接続部を露出させることができる。これにより、予め接合された圧電振動片および支持部材をパッケージに実装する場合などにおいて、支持部材の接続部において圧電振動片および支持部材を支持することができ、実装時などにおける作業性を向上させることができる。 Furthermore, according to the piezoelectric vibrator of the present invention, the vibrating arm portion and the support portion are disposed to face each other in the direction orthogonal to the axial direction and the width direction, and thus the support portion from the vibrating arm portion side in this direction. Even when the support portion is not exposed when viewed toward the side, the connection portion can be exposed. As a result, when the piezoelectric vibration piece and the support member bonded in advance are mounted on the package, the piezoelectric vibration piece and the support member can be supported at the connection portion of the support member, and workability at the time of mounting is improved. be able to.

さらに、本発明の圧電振動子によれば、パッケージに接続される第２端部に近い位置に接続部を配置することによって、予め接合された圧電振動片および支持部材をパッケージに実装する場合などにおいて、より一層、作業性を向上させることができる。 Furthermore, according to the piezoelectric vibrator of the present invention, when the connection portion is disposed at a position close to the second end portion connected to the package, the piezoelectric vibration piece and the support member bonded in advance are mounted on the package. Therefore, workability can be further improved.

さらに、本発明の圧電振動子によれば、圧電振動片の振動がパッケージに漏れることを、より一層、抑制することができる。 Furthermore, according to the piezoelectric vibrator of the present invention, it is possible to further suppress the vibration of the piezoelectric vibrating piece from leaking into the package.

本発明の圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計によれば、作動信頼性を向上させることができる。 According to the piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio timepiece of the present invention, the operation reliability can be improved.

本発明の実施の形態に係る圧電振動子の外観斜視図である。1 is an external perspective view of 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る。It is an internal block diagram of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 図２に示すＡａ−Ａａ線に沿った圧電振動子の断面図と、図２に示すＡｂ−Ａｂ線に沿った圧電振動子の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the piezoelectric vibrator taken along line Aa-Aa shown in FIG. 2 and a cross-sectional view of the piezoelectric vibrator taken along line Ab-Ab shown in 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４のＢ−Ｂ線における断面図である。It is sectional drawing in the BB line of FIG. 本発明の実施の形態の変形例に係る圧電振動子の内部構成図である。It is an internal block diagram of the piezoelectric vibrator which concerns on the modification of embodiment of this invention. 図６に示すＡｃ−Ａｃ線に沿った圧電振動子の断面図と、図６に示すＡｄ−Ａｄ線に沿った圧電振動子の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the piezoelectric vibrator taken along line Ac-Ac shown in FIG. 6 and a cross-sectional view of the piezoelectric vibrator taken along line Ad-Ad shown in FIG. 図６に示す圧電振動子の分解斜視図である。FIG. 7 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 6. 本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the oscillator which concerns on this invention. 本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the electronic device which concerns on this invention. 本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the radio timepiece which concerns on this invention.

以下、本発明の一実施形態に係る圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計について説明する。 Hereinafter, a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece according to an embodiment of the present invention will be described.

本実施形態の圧電振動子１は、例えば図１〜図５に示すように、接合材３５を介して陽極接合されたベース基板２とリッド基板３とからなる箱状のパッケージ５と、パッケージ５の内部に封止されたキャビティＣに収容された圧電振動片４と、を備える表面実装型の圧電振動子１である。なお、ここではガラス材料によって形成されるベース基板２とリッド基板３を用いたガラスパッケージについて説明するが、パッケージの形態はこれに限られるものではなく、例えばセラミックのベース基板と金属材料からなるリッド基板とから形成されるセラミックパッケージであってもよい。 As shown in FIGS. 1 to 5, for example, the piezoelectric vibrator 1 of the present embodiment includes a box-shaped package 5 including a base substrate 2 and a lid substrate 3 that are anodically bonded via a bonding material 35, and a package 5. And a piezoelectric vibrating reed 4 housed in a cavity C sealed inside. Here, a glass package using the base substrate 2 and the lid substrate 3 formed of a glass material will be described. However, the form of the package is not limited to this, for example, a lid made of a ceramic base substrate and a metal material. It may be a ceramic package formed from a substrate.

圧電振動片４とベース基板２に設置された外部電極３８，３９とは、ベース基板２を貫通する一対の貫通電極３２，３３と、導電性を有する一対の第１の支持部材１３および第２の支持部材１４と、によって電気的に接続されている。 The piezoelectric vibrating reed 4 and the external electrodes 38 and 39 installed on the base substrate 2 include a pair of through electrodes 32 and 33 penetrating the base substrate 2, a pair of first support members 13 and a second having conductivity. The support member 14 is electrically connected.

圧電振動片４は、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムなどの圧電材料から形成された音叉型の圧電板から形成されるものであり、所定の電圧が印加されることにより、一定の周波数で振動する。圧電振動片４は、幅方向を２分する中心軸Ｏに対して所定距離だけ離れて互いに平行に配置された一対の振動腕部１０，１１と、一対の振動腕部１０，１１の基端を一体的に固定する基部１２と、を備えている。 The piezoelectric vibrating reed 4 is formed of a tuning fork-type piezoelectric plate made of a piezoelectric material such as quartz, lithium tantalate, or lithium niobate, and is applied at a constant frequency by applying a predetermined voltage. Vibrate. The piezoelectric vibrating reed 4 includes a pair of vibrating arm portions 10 and 11 disposed in parallel with each other at a predetermined distance from a central axis O that bisects the width direction, and base ends of the pair of vibrating arm portions 10 and 11. And a base portion 12 for integrally fixing.

一対の振動腕部１０，１１の表面上には、一対の振動腕部１０，１１を振動させる第１の励振電極１５及び第２の励振電極１６が形成されている。また、基部１２の表面上には、第１の励振電極１５及び第２の励振電極１６と、第１及び第２の支持部材１３，１４とを電気的に接続する一対のマウント電極（図示略）が形成されている。 A first excitation electrode 15 and a second excitation electrode 16 that vibrate the pair of vibrating arm portions 10 and 11 are formed on the surfaces of the pair of vibrating arm portions 10 and 11. Further, on the surface of the base portion 12, a pair of mount electrodes (not shown) for electrically connecting the first excitation electrode 15 and the second excitation electrode 16 to the first and second support members 13 and 14 are provided. ) Is formed.

また、振動腕部１０、１１は、それぞれの両主面上に、振動腕部１０，１１の長手方向（延在方向）に沿って延伸する溝部１８が形成されている。なお、ここでは溝部１８は、振動腕部１０，１１の基端側からほぼ中央付近に至る間に形成されているが、溝部１８の形態はこれに限られるものではなく、振動腕部１０，１１の基端側から振動腕部１０、１１の長手方向長さの６５％に相当する長さまで延伸していればよい。さらに、溝部１８は振動腕部１０、１１の主面だけでなく、裏面にも形成されていてもよい。 Further, the vibrating arm portions 10 and 11 are formed with groove portions 18 extending along the longitudinal direction (extending direction) of the vibrating arm portions 10 and 11 on both main surfaces. Here, the groove portion 18 is formed between the base end side of the vibrating arm portions 10 and 11 and substantially near the center. However, the shape of the groove portion 18 is not limited to this, and the vibrating arm portions 10 and 11 are not limited thereto. 11 to the length corresponding to 65% of the length of the vibrating arms 10 and 11 in the longitudinal direction. Further, the groove portion 18 may be formed not only on the main surface of the vibrating arm portions 10 and 11 but also on the back surface.

第１の励振電極１５および第２の励振電極１６は、一対の振動腕部１０，１１の外表面上に互いに電気的に絶縁された状態でパターニングされ、一対の振動腕部１０，１１を互いに接近または離間する方向に所定の周波数で振動させる。
より詳細には、例えば、第１の励振電極１５は、主に、第１の振動腕部１０の溝部１８上と、第２の振動腕部１１の両側面上とに形成されている。また、第２の励振電極１６は、主に、第１の振動腕部１０の両側面上と、第２の振動腕部１１の溝部１８上とに形成されている。このように各々の励振電極を形成することで、電圧を印加した際に各振動腕部１０、１１を屈曲振動させることができる。 The first excitation electrode 15 and the second excitation electrode 16 are patterned on the outer surfaces of the pair of vibrating arm portions 10 and 11 while being electrically insulated from each other. Vibrates at a predetermined frequency in the direction of approaching or separating.
More specifically, for example, the first excitation electrode 15 is mainly formed on the groove portion 18 of the first vibrating arm portion 10 and on both side surfaces of the second vibrating arm portion 11. Further, the second excitation electrode 16 is mainly formed on both side surfaces of the first vibrating arm portion 10 and on the groove portion 18 of the second vibrating arm portion 11. By forming the respective excitation electrodes in this way, the vibrating arm portions 10 and 11 can be flexibly vibrated when a voltage is applied.

第１の励振電極１５及び第２の励振電極１６は、基部１２の両主面上において、それぞれ引き出し電極（図示略）を介してマウント電極（図示略）に電気的に接続されている。これにより、圧電振動片４は、マウント電極（図示略）を介して電圧印加される。 The first excitation electrode 15 and the second excitation electrode 16 are electrically connected to the mount electrode (not shown) via lead electrodes (not shown) on both main surfaces of the base 12, respectively. Thereby, a voltage is applied to the piezoelectric vibrating reed 4 via the mount electrode (not shown).

一対の振動腕部１０，１１は、その先端部に周波数調整用の重り金属膜（図示略）を有している。重り金属膜（図示略）は、周波数を粗く調整するための粗調膜（図示略）と、微小調整するための微調膜（図示略）とを備えている。これにより、圧電振動片４の周波数調整を、粗調膜及び微調膜の重量調整によって行うことができ、一対の振動腕部１０，１１の周波数を所定の目標周波数の範囲内に収めることが可能になる。 The pair of vibrating arm portions 10 and 11 has a weight metal film (not shown) for adjusting the frequency at the tip thereof. The weight metal film (not shown) includes a coarse adjustment film (not shown) for coarsely adjusting the frequency and a fine adjustment film (not shown) for fine adjustment. Thereby, the frequency adjustment of the piezoelectric vibrating reed 4 can be performed by adjusting the weight of the coarse adjustment film and the fine adjustment film, and the frequency of the pair of vibration arm portions 10 and 11 can be kept within a predetermined target frequency range. become.

圧電振動片４は、図３，図４に示すように、金などのバンプＢによって、導電性の一対の第１および第２の支持部材１３，１４を介して、ベース基板２の表面（リッド基板３に対向する表面）上に設けられた引き回し電極３６，３７上にバンプ接合されている。 3 and 4, the piezoelectric vibrating reed 4 is formed on the surface (lid) of the base substrate 2 via a pair of conductive first and second support members 13 and 14 by a bump B such as gold. Bump bonding is performed on lead-out electrodes 36 and 37 provided on the surface facing the substrate 3.

より詳細には、圧電振動片４の第２の励振電極１６は、基部１２の第２のマウント電極（図示略）及びバンプＢを介して第１の支持部材１３の基端部１３ａ（第１端部）にバンプ接合され、第１の支持部材１３の先端部１３ｂ（第２端部）は、バンプＢを介して第１の引き回し電極３６上にバンプ接合されている。
また、圧電振動片４の第１の励振電極１５は、基部１２の第１のマウント電極（図示略）及びバンプＢを介して第２の支持部材１４の基端部１４ａ（第１端部）にバンプ接合され、第２の支持部材１４の先端部１４ｂ（第２端部）はバンプＢを介して第２の引き回し電極３７上にバンプ接合されている。
なお、ここではバンプ接合について説明しているが、バンプＢの代わりに導電性接着剤によって、圧電振動片、支持部材、引き回し電極をそれぞれ接合してもよい。 More specifically, the second excitation electrode 16 of the piezoelectric vibrating reed 4 is connected to the base end portion 13a (first end) of the first support member 13 via the second mount electrode (not shown) of the base portion 12 and the bump B. The end portion 13b (second end portion) of the first support member 13 is bump-bonded onto the first lead-out electrode 36 via the bump B.
In addition, the first excitation electrode 15 of the piezoelectric vibrating reed 4 includes a base end portion 14a (first end portion) of the second support member 14 via a first mount electrode (not shown) of the base portion 12 and the bumps B. The tip portion 14b (second end portion) of the second support member 14 is bump-bonded onto the second lead-out electrode 37 via the bump B.
Although the bump bonding is described here, the piezoelectric vibrating piece, the support member, and the lead-out electrode may be bonded to each other by a conductive adhesive instead of the bump B.

このような接合方法により、第１の支持部材１３および第２の支持部材１４は、ベース基板２の表面（リッド基板３に対向する表面）から浮いた状態で支持されるとともに、圧電振動片４は第１の支持部材１３および第２の支持部材１４の表面から浮いた状態で支持される。なお、第１の支持部材１３および第２の支持部材１４は、圧電振動片４の振動節点において圧電振動片４を支持するように配置されていれば、さらに好適に振動漏れを低減することができる。具体的には、基部１２において振動節点に相当する領域にマウント電極を形成し、そのマウント電極において圧電振動片４と第１、第２支持部材１３、１４とを接合すればよい。 By such a joining method, the first support member 13 and the second support member 14 are supported in a state of floating from the surface of the base substrate 2 (the surface facing the lid substrate 3), and the piezoelectric vibrating reed 4 Is supported in a state of floating from the surfaces of the first support member 13 and the second support member 14. If the first support member 13 and the second support member 14 are arranged so as to support the piezoelectric vibrating piece 4 at the vibration node of the piezoelectric vibrating piece 4, vibration leakage can be more preferably reduced. it can. Specifically, a mount electrode may be formed in a region corresponding to the vibration node in the base portion 12, and the piezoelectric vibrating reed 4 and the first and second support members 13 and 14 may be bonded to the mount electrode.

次に第１、第２支持部材１３、１４の材料について説明する。
第１の支持部材１３および第２の支持部材１４は、圧電振動片４よりも低いヤング率を有する材料によって構成されている。例えば、各支持部材１３，１４は、水晶からなる圧電振動片４に対して、水晶のＺ方向のヤング率（例えば、１０３ＧＰａ）よりも低いヤング率を有するアルミニウム合金（例えば、ヤング率：７０ＧＰａ）またはマグネシウム（例えば、ヤング率：４５ＧＰａ）などの金属または合金などによって形成されている。
なお、各支持部材１３，１４は、圧電振動片４よりも低いヤング率の金属または合金などによって導電性を有するように形成されてもよいし、あるいは、圧電振動片４よりも低いヤング率を有し、かつ非導電性の非金属などによって本体が形成され、この本体に導電性の電極が設けられることによって導電性を有してもよい。また、振動腕部１０、１１と干渉しやすい領域（特に振動腕部１０、１１の先端部）と対向する領域の表面を非導電性膜で覆ってもよい。このように、第１の支持部材１３、第２の支持部材１４を圧電振動片４とは別体として形成し、さらに圧電振動片４よりもヤング率が低い材料で形成することにより、圧電振動片４を直接パッケージに実装する場合と比較すると、より効果的に振動漏れ量を低減することが可能になる。 Next, materials of the first and second support members 13 and 14 will be described.
The first support member 13 and the second support member 14 are made of a material having a Young's modulus lower than that of the piezoelectric vibrating piece 4. For example, each of the support members 13 and 14 is an aluminum alloy (for example, Young's modulus: 70 GPa) having a Young's modulus lower than the Young's modulus (for example, 103 GPa) in the Z direction of the crystal with respect to the piezoelectric vibrating piece 4 made of crystal. Alternatively, it is made of a metal or alloy such as magnesium (for example, Young's modulus: 45 GPa).
Each of the support members 13 and 14 may be formed of a metal or alloy having a Young's modulus lower than that of the piezoelectric vibrating piece 4 or may have a lower Young's modulus than that of the piezoelectric vibrating piece 4. The main body may be formed of a non-conductive non-metal or the like, and the main body may be provided with a conductive electrode to have conductivity. Further, the surface of the region facing the region that easily interferes with the vibrating arm portions 10 and 11 (particularly, the tip portions of the vibrating arm portions 10 and 11) may be covered with a non-conductive film. As described above, the first support member 13 and the second support member 14 are formed separately from the piezoelectric vibrating piece 4 and further formed of a material having a Young's modulus lower than that of the piezoelectric vibrating piece 4. Compared with the case where the piece 4 is directly mounted on the package, the amount of vibration leakage can be reduced more effectively.

次に第１、第２支持部材１３、１４の寸法について説明する。
中心軸Ｏの軸方向に直交する圧電振動片４の幅方向において、所定間隔を置いて平行に配置される一対の第１および第２の支持部材１３，１４の外側端部間の幅寸法Ｌｂ（幅方向における一方の端部から他方の端部までの寸法）は、圧電振動片４の最大幅寸法Ｌａ以下であるように形成されている。
また、各支持部材１３，１４の幅寸法Ｌｃは、各振動腕部１０，１１の幅寸法Ｌｄ以下となるように形成されている。
各支持部材１３，１４は、軸方向および幅方向に直交する方向に所定間隔を置いて、各振動腕部１０，１１に対向配置されている。 Next, the dimensions of the first and second support members 13 and 14 will be described.
In the width direction of the piezoelectric vibrating reed 4 orthogonal to the axial direction of the central axis O, the width dimension Lb between the outer ends of the pair of first and second support members 13 and 14 arranged in parallel at a predetermined interval. (Dimension from one end portion to the other end portion in the width direction) is formed to be equal to or less than the maximum width dimension La of the piezoelectric vibrating piece 4.
In addition, the width dimension Lc of the support members 13 and 14 is formed to be equal to or less than the width dimension Ld of the vibrating arm portions 10 and 11.
The support members 13 and 14 are disposed to face the vibrating arm portions 10 and 11 at a predetermined interval in a direction orthogonal to the axial direction and the width direction.

第１および第２の支持部材１３，１４は、各基端部１３ａ，１４ａと各先端部１３ｂ，１４ｂとの間で各基端部１３ａ，１４ａよりも各先端部１３ｂ，１４ｂに近い位置（つまり、引き回し電極３６，３７の各支持部３６ａ，３７ａによって支持される位置に近い位置）で、非導電性の接続部材Ｄによって接続されている。
接続部材Ｄは、圧電振動片４を上面からみた場合に、中心軸Ｏを挟んで所定距離だけ離れて互いに平行に配置された一対の振動腕部１０，１１間から露出する位置に配置されている。
接続部材Ｄは、第１および第２の支持部材１３，１４が接合された圧電振動片４が、ベース基板２に実装される際において、軸方向および幅方向に直交する方向において圧電振動片４側から適宜の器具などによって保持可能に設けられている。 The first and second support members 13 and 14 are positioned closer to the distal end portions 13b and 14b than the proximal end portions 13a and 14a between the proximal end portions 13a and 14a and the distal end portions 13b and 14b ( That is, they are connected by the non-conductive connecting member D at a position close to the position supported by the support portions 36a and 37a of the routing electrodes 36 and 37.
The connecting member D is arranged at a position exposed between the pair of vibrating arm portions 10 and 11 arranged parallel to each other at a predetermined distance across the central axis O when the piezoelectric vibrating piece 4 is viewed from above. Yes.
The connecting member D includes the piezoelectric vibrating reed 4 in a direction orthogonal to the axial direction and the width direction when the piezoelectric vibrating reed 4 to which the first and second support members 13 and 14 are bonded is mounted on the base substrate 2. It is provided so that it can be held from the side by an appropriate instrument.

リッド基板３は、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によって板状に形成されている。そして、ベース基板２に接合される接合面側には、圧電振動片４を収容可能な矩形状の凹部３ａを備えている。
この凹部３ａは、両基板２，３が重ね合わされたときに、ベース基板２の表面（リッド基板３に対向する表面）と、によって、圧電振動片４を収容するキャビティＣを形成する。 The lid substrate 3 is formed in a plate shape by a transparent insulating substrate made of a glass material, for example, soda lime glass. Then, a rectangular recess 3 a that can accommodate the piezoelectric vibrating reed 4 is provided on the side of the bonding surface to be bonded to the base substrate 2.
The concave portion 3a forms a cavity C for accommodating the piezoelectric vibrating reed 4 by the surface of the base substrate 2 (the surface facing the lid substrate 3) when the substrates 2 and 3 are overlapped.

リッド基板３は、ベース基板２に対向する表面全体に設けられた接合材３５を備えている。接合材３５は、例えばベース基板２との接合面および凹部３ａの内面全体に亘って設けられている。リッド基板３は、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に対して接合材３５を介して陽極接合され、キャビティＣを気密封止している。なお、セラミックパッケージの場合は、ベース側に塗布されたろう材等の封止材よってリッド基板とベース基板とが接合され、キャビティＣが封止される。 The lid substrate 3 includes a bonding material 35 provided on the entire surface facing the base substrate 2. The bonding material 35 is provided over, for example, the bonding surface with the base substrate 2 and the entire inner surface of the recess 3a. The lid substrate 3 is anodically bonded to the base substrate 2 via a bonding material 35 with the recess 3a facing the base substrate 2 side, and the cavity C is hermetically sealed. In the case of a ceramic package, the lid substrate and the base substrate are joined by a sealing material such as a brazing material applied to the base side, and the cavity C is sealed.

ベース基板２は、リッド基板３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な絶縁基板によって、リッド基板３に対して重ね合わせ可能な大きさの板状に形成されている。
ベース基板２は、厚さ方向に貫通するとともにキャビティＣ内にて開口する一対のスルーホール３０，３１を備えている。 Similarly to the lid substrate 3, the base substrate 2 is formed in a plate shape having a size that can be superimposed on the lid substrate 3 by a transparent insulating substrate made of a glass material, for example, soda-lime glass.
The base substrate 2 includes a pair of through holes 30 and 31 that penetrate in the thickness direction and open in the cavity C.

より詳細には、例えば、本実施形態のスルーホール３０，３１のうち、第１のスルーホール３０は、実装された圧電振動片４の基部１２の基端部に臨む位置に形成されている。
また、第２のスルーホール３１は、振動腕部１１の先端部に臨む位置に形成されている。
また、これらのスルーホール３０，３１は、ベース基板２の第１の表面から第２の表面（リッド基板３に対向する表面）に向かって漸次径が縮径した断面テーパ状に形成されている。 More specifically, for example, among the through holes 30 and 31 of the present embodiment, the first through hole 30 is formed at a position facing the base end of the base 12 of the mounted piezoelectric vibrating reed 4.
The second through hole 31 is formed at a position facing the tip of the vibrating arm portion 11.
In addition, these through holes 30 and 31 are formed in a tapered cross-section in which the diameter gradually decreases from the first surface of the base substrate 2 toward the second surface (the surface facing the lid substrate 3). .

なお、本実施形態では、各スルーホール３０，３１は断面テーパ状に形成されているとしたが、これに限定されず、例えばベース基板２を同一径にて厚さ方向に貫通するスルーホールでもあってもよく、要するにベース基板２を貫通していればよい。 In the present embodiment, the through holes 30 and 31 are formed to have a tapered cross section. However, the present invention is not limited to this. For example, even through holes that penetrate the base substrate 2 in the thickness direction with the same diameter are used. In short, it only has to penetrate through the base substrate 2.

一対のスルーホール３０，３１は、各スルーホール３０，３１を埋めるように形成された一対の貫通電極３２，３３を備えている。
貫通電極３２，３３は、焼成によってスルーホール３０，３１に対して一体的に固定された筒体６及び芯材部７によって形成され、スルーホール３０，３１を塞いでキャビティＣ内の気密を維持するとともに、外部電極３８，３９と引き回し電極３６，３７とを導通させる。
より詳細には、例えば、第１の貫通電極３２は、外部電極３８と基部１２との間で引き回し電極３６に臨んで配置され、第２の貫通電極３３は、外部電極３９と振動腕部１１の先端部との間で引き回し電極３７に臨んで配置されている。 The pair of through holes 30 and 31 include a pair of through electrodes 32 and 33 formed so as to fill the through holes 30 and 31.
The through electrodes 32 and 33 are formed by the cylindrical body 6 and the core member 7 that are integrally fixed to the through holes 30 and 31 by firing, and the through holes 30 and 31 are closed to maintain the airtightness in the cavity C. At the same time, the external electrodes 38 and 39 and the routing electrodes 36 and 37 are electrically connected.
More specifically, for example, the first through electrode 32 is disposed facing the lead-out electrode 36 between the external electrode 38 and the base portion 12, and the second through electrode 33 is formed of the external electrode 39 and the vibrating arm portion 11. Between the leading ends of the lead electrode 37 and the lead electrode 37.

筒体６は、ペースト状のガラスフリットの焼成によって形成されている。
より詳細には、例えば、筒体６は、平坦な両端およびベース基板２とほぼ同じ厚みを有する円筒状に形成されている。
そして、筒体６は、筒体６を厚さ方向に貫通する中心孔に挿入された芯材部７を固定している。
また、本実施形態ではスルーホール３０，３１の形状に合わせて、筒体６の外形は円錐状（断面テーパ状）となるように形成されている。そして、この筒体６は、スルーホール３０，３１内に埋め込まれた状態で焼成されており、これらスルーホール３０，３１に対して強固に固着されている。 The cylindrical body 6 is formed by baking paste-like glass frit.
More specifically, for example, the cylinder 6 is formed in a cylindrical shape having both flat ends and substantially the same thickness as the base substrate 2.
And the cylinder 6 has fixed the core part 7 inserted in the center hole which penetrates the cylinder 6 in the thickness direction.
In the present embodiment, the outer shape of the cylindrical body 6 is formed in a conical shape (tapered cross section) according to the shape of the through holes 30 and 31. The cylindrical body 6 is fired in a state of being embedded in the through holes 30 and 31, and is firmly fixed to the through holes 30 and 31.

芯材部７は、金属材料により円柱状に形成された導電性の芯材であり、筒体６と同様に平坦な両端およびベース基板２の厚みとほぼ同じ厚さを有している。
芯材部７は、筒体６の中心孔６ｃに位置しており、筒体６の焼成によって筒体６に対して強固に固着される。
そして、貫通電極３２，３３は、導電性の芯材部７によって電気導通性が確保されている。 The core material portion 7 is a conductive core material formed in a cylindrical shape from a metal material, and has substantially the same thickness as both the flat ends and the thickness of the base substrate 2, similar to the cylindrical body 6.
The core part 7 is located in the center hole 6 c of the cylindrical body 6 and is firmly fixed to the cylindrical body 6 by firing the cylindrical body 6.
The through electrodes 32 and 33 have electrical conductivity secured by the conductive core portion 7.

ベース基板２は、リッド基板３が接合される接合面側の表面上に、導電性材料（例えば、アルミニウム）によってパターニングされた一対の引き回し電極３６，３７を備えている。
一対の引き回し電極３６，３７は、一対の貫通電極３２，３３のうち、第１の貫通電極３２と圧電振動片４の第２のマウント電極（図示略）とを電気的に接続するとともに、第２の貫通電極３３と圧電振動片４の第１のマウント電極（図示略）とを電気的に接続する。 The base substrate 2 includes a pair of lead-out electrodes 36 and 37 patterned with a conductive material (for example, aluminum) on the surface on the bonding surface side to which the lid substrate 3 is bonded.
The pair of lead-out electrodes 36 and 37 electrically connect the first through-electrode 32 and the second mount electrode (not shown) of the piezoelectric vibrating piece 4 out of the pair of through-electrodes 32 and 33, and The two through electrodes 33 and the first mount electrode (not shown) of the piezoelectric vibrating reed 4 are electrically connected.

より詳細には、例えば、第１の引き回し電極３６は、中心軸Ｏの軸方向に沿って、第１の支持部材１３の基端部１３ａ側かつ基部１２側に配置された第１の貫通電極３２から第１の支持部材１３の先端部１３ｂ側かつ振動腕部１０側に配置された支持部３６ａに向かって延びるように設けられている。
第１の引き回し電極３６は、支持部３６ａのバンプＢによるバンプ接合によって第１の支持部材１３の基端部１３ａを、ベース基板２の表面（リッド基板３に対向する表面）から浮いた状態で支持するとともに、第１の支持部材１３を介して圧電振動片４の第２のマウント電極（図示略）に電気的に接続されている。 More specifically, for example, the first lead-out electrode 36 is a first through electrode disposed on the base end portion 13a side and the base portion 12 side of the first support member 13 along the axial direction of the central axis O. The first support member 13 is provided so as to extend from 32 toward the support portion 36 a disposed on the distal end portion 13 b side and the vibrating arm portion 10 side.
The first lead-out electrode 36 floats the base end portion 13a of the first support member 13 from the surface of the base substrate 2 (surface facing the lid substrate 3) by bump bonding with the bump B of the support portion 36a. While being supported, it is electrically connected to the second mount electrode (not shown) of the piezoelectric vibrating reed 4 via the first support member 13.

第２の引き回し電極３７は、中心軸Ｏの軸方向に沿って、振動腕部１１の先端側に配置された第２の貫通電極３３から振動腕部１１の基端側かつ第２の支持部材１４の先端部１４ｂ側に配置された支持部３７ａに向かって延びるように設けられている。
第２の引き回し電極３７は、支持部３７ａのバンプＢによるバンプ接合によって第２の支持部材１４の先端部１４ｂを、ベース基板２の表面（リッド基板３に対向する表面）から浮いた状態で支持するとともに、第２の支持部材１４を介して圧電振動片４の第１のマウント電極（図示略）に電気的に接続されている。 The second routing electrode 37 extends from the second through electrode 33 disposed on the distal end side of the vibrating arm portion 11 along the axial direction of the central axis O to the proximal end side of the vibrating arm portion 11 and the second support member. 14 is provided so as to extend toward the support portion 37a disposed on the tip end portion 14b side.
The second lead-out electrode 37 supports the tip portion 14b of the second support member 14 in a state where it floats from the surface of the base substrate 2 (surface facing the lid substrate 3) by bump bonding with the bump B of the support portion 37a. At the same time, it is electrically connected to the first mount electrode (not shown) of the piezoelectric vibrating reed 4 via the second support member 14.

これらにより、圧電振動片４の第２のマウント電極（図示略）は、第１の支持部材１３および第１の引き回し電極３６を介して第１の貫通電極３２に導通される。第１のマウント電極（図示略）は、第２の支持部材１４および第２の引き回し電極３７を介して第２の貫通電極３３に導通される。 As a result, the second mount electrode (not shown) of the piezoelectric vibrating reed 4 is electrically connected to the first through electrode 32 via the first support member 13 and the first routing electrode 36. The first mount electrode (not shown) is electrically connected to the second through electrode 33 via the second support member 14 and the second routing electrode 37.

ベース基板２は、一対の貫通電極３２，３３に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極３８，３９を第１の表面上に備えている。
第１の外部電極３８は、第１の貫通電極３２及び第１の引き回し電極３６及び第１の支持部材１３を介して、圧電振動片４の第２の励振電極１６に電気的に接続されている。
また、第２の外部電極３９は、第２の貫通電極３３及び第２の引き回し電極３７及び第２の支持部材１４を介して、圧電振動片４の第１の励振電極１５に電気的に接続されている。 The base substrate 2 includes external electrodes 38 and 39 on the first surface that are electrically connected to the pair of through electrodes 32 and 33, respectively.
The first external electrode 38 is electrically connected to the second excitation electrode 16 of the piezoelectric vibrating piece 4 via the first through electrode 32, the first routing electrode 36, and the first support member 13. Yes.
The second external electrode 39 is electrically connected to the first excitation electrode 15 of the piezoelectric vibrating piece 4 via the second through electrode 33, the second routing electrode 37, and the second support member 14. Has been.

この圧電振動子１は、ベース基板２に形成された外部電極３８，３９に対して所定の駆動電圧が印加されることによって作動し、圧電振動片４の第１の励振電極１５及び第２の励振電極１６からなる励振電極に電流を流すことによって、一対の振動腕部１０，１１を接近および離間させる方向に所定の周波数で振動させる。
この一対の振動腕部１０，１１の振動は、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源などとして用いられる。 The piezoelectric vibrator 1 operates when a predetermined drive voltage is applied to the external electrodes 38 and 39 formed on the base substrate 2, and the first excitation electrode 15 and the second excitation electrode 15 of the piezoelectric vibrating piece 4 are operated. By passing a current through the excitation electrode composed of the excitation electrode 16, the pair of vibrating arm portions 10 and 11 are vibrated at a predetermined frequency in a direction in which the pair of vibrating arm portions 10 and 11 approaches and separates.
The vibrations of the pair of vibrating arms 10 and 11 are used as a time source, a timing source of control signals, a reference signal source, and the like.

上述したように、本実施の形態による圧電振動子１によれば、圧電振動片４は、圧電振動片４よりも低いヤング率の第１の支持部材１３および第２の支持部材１４によって支持されていることから、圧電振動片４の振動が第１の支持部材１３および第２の支持部材１４によって緩衝され、パッケージ５への漏れ量を低減することができる。 As described above, according to the piezoelectric vibrator 1 according to the present embodiment, the piezoelectric vibrating piece 4 is supported by the first support member 13 and the second support member 14 having a Young's modulus lower than that of the piezoelectric vibrating piece 4. Therefore, the vibration of the piezoelectric vibrating reed 4 is buffered by the first support member 13 and the second support member 14, and the amount of leakage to the package 5 can be reduced.

さらに、第１の支持部材１３および第２の支持部材１４において、圧電振動片４が接続される位置（各基端部１３ａ，１４ａ）と、パッケージ５に接続される位置（各先端部１３ｂ，１４ｂ）とを、最大限に離すことができ、圧電振動片４から第１の支持部材１３および第２の支持部材１４を介してパッケージ５に至る経路が長くなることに伴い、振動漏れをより効果的に低減することができる。また、上述したように、圧電振動片４を第１、第２の支持部材１３、１４に接合する際は、振動の節点となる位置で接合するとより効果的である。 Further, in the first support member 13 and the second support member 14, a position where the piezoelectric vibrating reed 4 is connected (respective base end portions 13 a, 14 a) and a position where the piezoelectric vibrating reed 4 is connected to the package 5 (respective front end portions 13 b, 14b) can be separated as much as possible, and the vibration from the piezoelectric vibrating reed 4 through the first support member 13 and the second support member 14 to the package 5 becomes longer, so that vibration leakage is further reduced. It can be effectively reduced. Further, as described above, when the piezoelectric vibrating reed 4 is bonded to the first and second support members 13 and 14, it is more effective if they are bonded at positions that serve as vibration nodes.

上記構成によれば、基部２に幅方向に突出する支持腕部を設けて振動を減衰させる場合と比較すると、圧電振動片４の幅方向の寸法を大きくすることなく、十分に振動漏れを低減させることが可能になる。 According to the above configuration, vibration leakage can be sufficiently reduced without increasing the dimension in the width direction of the piezoelectric vibrating piece 4 as compared with the case where the base 2 is provided with the support arm portion protruding in the width direction to attenuate the vibration. It becomes possible to make it.

さらに、圧電振動片４を上方（主面の法線方向）から見た場合に、振動腕部１０、１１の間から、接続部材Ｄを露出させることができる。これにより、接続部材Ｄを保持することによって、第１、第２の支持部材１３、１４をベース基板２上に実装することができるので、実装時などにおける作業性を向上させることができる。また、圧電振動片４を第１、第２の支持部材１３、１４に対して位置決めする際も、接続部材Ｄと振動腕部１０、１１との位置関係を観察して位置決めを行うことができるので、簡易にかつ高精度に圧電振動片４を位置決めすることが可能になる。 Furthermore, when the piezoelectric vibrating reed 4 is viewed from above (in the normal direction of the main surface), the connecting member D can be exposed from between the vibrating arm portions 10 and 11. Thus, by holding the connection member D, the first and second support members 13 and 14 can be mounted on the base substrate 2, so that workability at the time of mounting or the like can be improved. Further, when positioning the piezoelectric vibrating reed 4 with respect to the first and second support members 13 and 14, the positional relationship between the connection member D and the vibrating arm portions 10 and 11 can be observed for positioning. Therefore, the piezoelectric vibrating reed 4 can be positioned easily and with high accuracy.

さらに、パッケージ５に接続される各先端部１３ｂ，１４ｂに近い位置に接続部材Ｄを配置することによって、パッケージ５への実装位置と保持箇所としての接続部材Ｄとの位置が近くなるので、実装時の作業性をより一層向上させることができる。 Further, by disposing the connection member D at a position close to each of the tip portions 13b and 14b connected to the package 5, the mounting position on the package 5 and the position of the connection member D as a holding location are close. Workability at the time can be further improved.

さらに、第１の支持部材１３および第２の支持部材１４は、圧電振動片４の振動節点において圧電振動片４を支持することによって、圧電振動片４の振動がパッケージ５に漏れることを、より一層、抑制することができる。 Further, the first support member 13 and the second support member 14 support the piezoelectric vibrating reed 4 at the vibration node of the piezoelectric vibrating reed 4 so that the vibration of the piezoelectric vibrating reed 4 leaks to the package 5. It can be further suppressed.

なお、上述した実施の形態において、各支持部材１３，１４は、軸方向および幅方向に直交する方向に所定間隔を置いて、各振動腕部１０，１１に対向配置されているとしたが、これに限定されず、例えば図６から図８に示す変形例のように、幅方向に各振動腕部１０，１１から離間して配置されてもよい。 In the above-described embodiment, the support members 13 and 14 are disposed to face the vibrating arm portions 10 and 11 at a predetermined interval in a direction orthogonal to the axial direction and the width direction. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in the modified examples shown in FIGS. 6 to 8, the vibration arm portions 10 and 11 may be arranged apart from each other in the width direction.

この変形例において各支持部材１３，１４は、幅方向に各振動腕部１０，１１から離間して配置された引き回し電極３６，３７の各支持部３６ａ，３７ａにバンプ接合される各先端部１３ｂ，１４ｂから、軸方向に沿って基部１２側に向かって延びる。そして、基部１２の基端側の位置において幅方向に基部１２に向かい屈曲し、基部１２にバンプ接合される各基端部１３ａ，１４ａに向かって延びる。
この変形例においては、軸方向および幅方向に直交する方向において、各支持部材１３，１４は各振動腕部１０，１１に重なり合わない部位を有していることから、上述した実施の形態での接続部材Ｄは省略されている。
この変形例によれば、予め接合された圧電振動片４および各支持部材１３，１４をパッケージ５に実装する場合などにおいて、作業性を向上させることができる。 In this modification, the support members 13 and 14 are bump-bonded to the support portions 36a and 37a of the lead-out electrodes 36 and 37 that are spaced apart from the vibrating arm portions 10 and 11 in the width direction. , 14b extending toward the base 12 side along the axial direction. The base portion 12 is bent toward the base portion 12 in the width direction at a position on the base end side, and extends toward the base end portions 13 a and 14 a that are bump-bonded to the base portion 12.
In this modified example, the support members 13 and 14 have portions that do not overlap the vibrating arm portions 10 and 11 in the direction orthogonal to the axial direction and the width direction. The connecting member D is omitted.
According to this modification, workability can be improved when the piezoelectric vibrating piece 4 and the support members 13 and 14 bonded in advance are mounted on the package 5.

（発振器）
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について説明する。
本実施形態の発振器１００は、図９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、発振器用の上述した集積回路１０１と、コンデンサなどの電子部品１０２と、集積回路１０１の近傍に配置された圧電振動子１の圧電振動片４とを、基板１０３上に備えている。
これら電子部品１０２と、集積回路１０１と、圧電振動子１とは、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.
As shown in FIG. 9, 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 the above-described integrated circuit 101 for an oscillator, an electronic component 102 such as a capacitor, and the piezoelectric vibrating piece 4 of the piezoelectric vibrator 1 disposed in the vicinity of the integrated circuit 101 on a substrate 103. Yes.
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４は振動する。
この振動は、圧電振動片４の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による各種処理の実行後に周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子１は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）モジュールなど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などの他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダーなど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 4 in the piezoelectric vibrator 1 vibrates.
This vibration is converted into an electric signal by the piezoelectric characteristics of the piezoelectric vibrating piece 4 and input to the integrated circuit 101 as an electric signal. The input electrical signal is output as a frequency signal after various processes are performed by the integrated circuit 101. Thereby, the piezoelectric vibrator 1 functions as an oscillator.
In addition, 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 or external device in addition to a single-function clock oscillator or the like Functions such as controlling the time and providing the time and calendar can be added.

上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、上述した圧電振動子１を備えているので、特性及び信頼性に優れた高品質な発振器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, since the piezoelectric vibrator 1 described above is provided, it is possible to provide a high-quality oscillator 100 having excellent characteristics and reliability.
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。
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など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。しかも、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 device according to the present invention will be described.
Note that the portable information device 110 having the above-described piezoelectric vibrator 1 will be described as an example of the electronic device.
The portable information device 110 of the present embodiment is represented by, for example, a mobile phone, and is a development and improvement of a wrist watch in the prior art. The appearance is similar to that of a wristwatch, and a liquid crystal display is arranged in a portion corresponding to 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. Moreover, 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１０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構成されている。
そして、各種制御を行う制御部１１２と、時刻など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とは、電源部１１１に並列に接続されている。
そして、電源部１１１から各機能部に電力が供給される。 (Portable information equipment)
Next, the configuration of the portable information device 110 of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 10, 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 composed of, for example, a lithium secondary battery.
Then, the control unit 112 that performs various controls, the clock unit 113 that counts time, the communication unit 114 that communicates with the outside, the display unit 115 that displays various information, and the voltage of each functional unit The voltage detection unit 116 to be detected is connected to the power supply unit 111 in parallel.
Then, power is supplied from the power supply unit 111 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など、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などと、を備えている。 The control unit 112 controls each function unit to perform operation control 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など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に電圧が印加されると圧電振動片４は振動し、この振動は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などが表示される。 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 4 vibrates, and this vibration is converted into an electric signal by the piezoelectric characteristics of the crystal and 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, and the like are 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、音声データなどの各種データを、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などからなり、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 the same functions as 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 voice 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、これら番号キーなどを押下することにより、通話先の電話番号などが入力される。 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, number keys from 0 to 9 and other keys. By pressing these number keys, 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など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よい。
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、特性及び信頼性に優れた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 high-quality portable information device 110 having excellent characteristics and reliability can be provided. 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１１を参照して説明する。
本実施形態の電波時計１３０は、図１１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. 11, 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 that 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、時刻などの情報を読み取る。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、特性及び信頼性に優れた高品質な電波時計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, a high quality radio timepiece 130 having excellent characteristics and reliability can be provided. 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、上記では音叉型の圧電振動子を用いて説明を行ったが、圧電振動片の形状はこれに限られるものではなく、例えば厚みすべり型の板状の圧電振動片であっても本願を適用することは可能である。 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 description, a tuning fork type piezoelectric vibrator has been described. However, the shape of the piezoelectric vibrating piece is not limited to this, and the present application is applicable to, for example, a thickness-slip type plate-like piezoelectric vibrating piece. It is possible to apply.

１…圧電振動子４…圧電振動片５…パッケージ１０，１１…振動腕部１２…基部
１３…第１の支持部材（支持部材，支持部）１４…第２の支持部材（支持部材，支持部）１３ａ，１４ａ…基端部１３ｂ，１４ｂ…先端部１００…発振器１０１…発振器の集積回路１１０…携帯情報機器（電子機器）１１３…電子機器の計時部１３０…電波時計１３１…電波時計のフィルタ部Ｃ…キャビティＤ…接続部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piezoelectric vibrator 4 ... Piezoelectric vibration piece 5 ... Package 10, 11 ... Vibrating arm part 12 ... Base part 13 ... 1st support member (support member, support part) 14 ... 2nd support member (support member, support part) 13a, 14a ... Base end portion 13b, 14b ... Tip portion 100 ... Oscillator 101 ... Oscillator integrated circuit 110 ... Portable information device (electronic device) 113 ... Timekeeping unit of electronic device 130 ... Radio clock 131 ... Filter unit of radio clock C ... Cavity D ... Connection member

Claims

A package having a base substrate and a lid substrate and having a cavity formed therein;
A piezoelectric vibrating piece;
A support member having a Young's modulus lower than that of the piezoelectric vibrating piece and mounted on the base substrate in the cavity;
With
The piezoelectric vibrator, wherein the piezoelectric vibrating piece is supported on the support member.

The support member is
Connected to the piezoelectric vibrating piece at the first end,
Connected to the package at a second end located away from the first end,
The piezoelectric vibrator according to claim 1.

The dimension from the one end part of the said supporting member to the other end part in the width direction is formed below the maximum dimension of the width direction of the said piezoelectric vibrating piece, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Piezoelectric vibrator.

The piezoelectric vibrating piece is a tuning fork type piezoelectric vibrating piece having a pair of vibrating arms,
The said support member has a pair of support part arrange | positioned facing the said pair of vibrating arm part, and a connection member which connects the said pair of support part, The Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. The piezoelectric vibrator according to any one of the above.

The connecting member is
The piezoelectric vibrator according to claim 4, wherein the piezoelectric vibrator is provided so as to be exposed from between the pair of vibrating arms.

The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the support member supports a vibration node of the piezoelectric vibrating piece.

An oscillator comprising the piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the piezoelectric vibrator is electrically connected to an integrated circuit as an oscillator.

An electronic apparatus comprising the piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the piezoelectric vibrator is electrically connected to a timer unit.

A radio timepiece comprising the piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the piezoelectric vibrator is electrically connected to a filter portion.