KR100630016B1 - 진동편, 진동자, 발진기 및 전자 기기 - Google Patents

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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
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    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator

Abstract

기부와, 이 기부로부터 돌출하여 형성되어 있는 진동 아암부를 갖는 진동편에 있어서, 상기 진동 아암부에 관통 홈이 형성되어 있는 동시에, 이 관통 홈에 강성 보강부가 설치되어 있기 때문에, 주파수가 저하하지 않고 CI값이 상승하지 않는 진동편을 제공한다.

Description

진동편, 진동자, 발진기 및 전자 기기{VIBRATING PIECE, VIBRATOR, OSCILLATOR AND ELECTRONIC DEVICE}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 음차형 수정 진동편의 개략도,
도 2는 도 1의 A-A'선 단면도,
도 3은 도 1의 음차형 수정 진동편의 진동 상태를 나타내는 개략 설명도,
도 4는 홈 깊이와 주파수 등의 관계를 나타내는 도면,
도 5는 홈 깊이와 CI값 등의 관계를 나타내는 도면,
도 6은 도 1의 음차형 수정 진동편의 제조 공정을 나타내는 흐름도,
도 7a는 도 1의 음차형 수정 진동편의 제조 공정의 하나의 공정을 나타내는 개략 사시도,
도 7b는 도 1의 음차형 수정 진동편의 제조 공정의 다른 공정을 나타내는 개략 사시도,
도 8은 도 1의 음차형 수정 진동편의 제조 공정의 다른 공정을 나타내는 개략 사시도,
도 9는 제 1 실시예의 변형예에 따른 음차형 수정 진동편을 나타내는 개략 사시도,
도 10a는 도 1의 음차형 수정 진동편의 다른 변형예를 나타내는 개략 부분 사시도,
도 10b는 도 1의 음차형 수정 진동편의 다른 변형예를 나타내는 개략 부분 사시도,
도 11은 도 9의 음차형 수정 진동편의 제조 공정을 나타내는 흐름도,
도 12a는 도 9의 음차형 수정 진동편의 제조 공정을 나타내는 개략 사시도,
도 12b는 도 9의 음차형 수정 진동편의 제조 공정의 다른 하나의 공정을 나타내는 개략 사시도,
도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 세라믹 패키지 음차형 진동자의 구성을 나타내는 개략 단면도,
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 디지털 휴대 전화의 회로 블록을 나타내는 개략도,
도 15는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 디지털 음차 수정 발진기의 구성을 나타내는 개략 단면도,
도 16은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 실린더형 음차 진동자의 구성을 나타내는 개략 단면도,
도 17은 종래의 음차형 수정 진동편을 나타내는 개략도,
도 18은 도 17의 A-A'선 개략 단면도,
도 19는 도 17의 아암부의 진동의 설명도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100, 200 : 음차형 수정 진동편 110 : 기부
111 : 고정 영역 121, 122 : 음차 아암
123, 124 : 관통 홈 125 : 절결부
126, 226, 326, 426 : 사이드 바 300 : 세라믹 패키지 음차형 진동자
310 : 패키지 311 : 베이스부
312 : 밀봉부 313 : 덮개
314 : 패키지측 전극 400 : 디지털 휴대 전화
500 : 디지털 음차 수정 발진기 510 : 집적 회로
600 : 실린더형 음차 진동자 610 : 리드
620 : 스템 630 : 캡
본 발명은 예를 들어 수정 등으로 구성되는 진동편, 이 진동편을 갖는 진동자, 이 진동자를 구비하는 발진기나 전자 기기에 관한 것이다.
종래 진동편인 음차형 수정 진동편은 예를 들어 도 17에 도시하는 바와 같이 구성되어 있다.
즉, 음차형 수정 진동편(10)은 기부(11)와, 이 기부(11)에서 돌출하여 형성되어 있는 2개의 아암(arm)부(12, 13)를 갖고 있다. 그리고, 이 2개의 아암부(12, 13)에는 관통 홈(12a, 13a)이 형성되어 있다.
즉, 도 17의 A-A' 단면도인 도 18에 도시하는 바와 같이 아암부(12, 13)에는 관통 홈(12a, 13a)이 형성되어 있다.
이와 같은 관통 홈(12a, 13a)을 아암부(12, 13)에 갖는 음차형 수정 진동편(10)에는 도 18에 도시하는 바와 같이 관통 홈(12a, 13a)의 내측에 여진(勵振) 전극(12c, 13c)을 배치할 수 있다.
따라서, 아암부(l2, 13)의 외측에 배치되는 여진 전극(12d, 13d) 사이에 전계가 효과적으로 발생하고, 전계 효율이 양호하게 아암부(12, 13)를 진동시킬 수 있기 때문에, 진동 손실이 작은 음차형 수정 진동편(10)으로 된다.
그러나, 이와 같은 관통 홈(12a, 13a)을 갖는 음차형 수정 진동편(10)에 전압을 인가하여 아암부(12, 13)를 진동시키면, 아암부(12, 13)에 관통 홈(12a, 13a)이 형성되어 있기 때문에, 아암부(12, 13) 전체의 강성이 부족해지고, CI값(크리스탈 임피던스 또는 등가 직렬 저항)이 상승하는 문제가 있었다.
또한, 아암부(12, 13)의 진동은 도 19에 도시하는 바와 같이 실행되어 관통 홈(12a, 13a)의 양 단부가 진동하기만 할 뿐, 아암부(12, 13) 전체의 굴곡 운동은 발생되기 어렵다.
이와 같은 관통 홈(12a, l3a)의 양 단부에서 진동은, 예를 들어 16㎑ 근방의 진동으로 되고, 음차형 수정 진동편(10)이 요구하는 32.768㎑에 비해 주파수가 현저히 저하한다는 문제도 있었다.
본 발명은 진동 아암부에 관통 홈을 설치해도 주파수가 저하하지 않고 CI값이 상승하지 않는 진동편, 이것을 갖는 진동자, 이 진동자를 구비하는 발진기 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 바람직하게는 하기의 ① 내지 ⑩의 진동편이 제공된다.
① 기부와, 이 기부로부터 제 1 방향으로 돌출하여 형성되어 있는 복수의 진동 아암부를 갖는 진동편으로서, 각각의 상기 진동 아암부 내측에 복수의 관통 홈이 형성되어 있는 동시에, 이 관통 홈에 적어도 하나의 강성 보강부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진동편.
② 상기 강성 보강부가 상기 제 1 방향과 대체로 직각인 제 2 방향으로 상기 관통 홈 내를 가로지르도록 형성된 연결부인 것을 특징으로 하는 진동편.
③ 상기 관통 홈은 상기 제 1 방향의 긴 변측과 상기 제 2 방향의 짧은 변측을 갖고, 상기 연결부는 상기 긴 변측끼리를 가로지르도록 연결되어 있는 사이드 바(side bar)인 것을 특징으로 하는 진동편.
④ 상기 사이드 바의 두께 방향의 길이가 상기 관통 홈의 깊이 방향의 길이와 대략 동일한 것을 특징으로 하는 진동편.
⑤ 상기 사이드 바의 두께 방향의 길이가 상기 관통 홈의 깊이 방향의 길이보다 짧게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동편.
⑥ 상기 사이드 바를 반-에칭(half etching)에 의해 상기 관통 홈의 깊이 방향의 길이보다 짧게 형성하는 것을 특징으로 하는 진동편.
⑦ 상기 사이드 바를 복수개 배치한 것을 특징으로 하는 진동편.
⑧ 상기 기부에 절결부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동편.
⑨ 상기 기부에는 이 진동편을 고정시키기 위한 고정 영역이 설치되는 동시에, 상기 절결부는 이 고정 영역과 상기 진동 아암부 사이의 기부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진동편.
⑩ 상기 진동편이 약 32㎑에서 발진하는 수정으로 형성되어 있는 음차 진동편인 것을 특징으로 하는 진동편.
상기 ① 내지 ⑩ 각각의 발명에 대하여 바람직하게는 이하의 실시예가 제공된다. 단, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
⑪ 기부와, 이 기부로부터 제 1 방향으로 돌출하여 형성되어 있는 복수의 진동 아암부를 갖는 진동편이 패키지 내에 수용되어 있는 진동자로서, 상기 진동편의 상기 진동 아암부 내측에 복수의 관통 홈이 형성되어 있는 동시에, 상기 관통 홈에 적어도 하나의 강성 보강부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진동자.
⑫ 상기 패키지가 박스 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동자.
⑬ 상기 패키지가 소위 실린더형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동자.
⑭ 기부와, 이 기부로부터 제 1 방향으로 돌출하여 형성되어 있는 복수의 진동 아암부를 갖는 진동편과 집적 회로가 패키지 내에 수용되어 있는 발진기로서, 상기 진동편의 상기 진동 아암부 내측에 복수의 관통 홈이 형성되어 있는 동시에, 상기 관통 홈에 적어도 하나의 강성 보강부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발진기.
⑮ 기부와, 이 기부로부터 제 1 방향으로 돌출하여 형성되어 있는 복수의 진동 아암부를 갖는 진동편이고, 이 진동편이 패키지 내에 수용되어 있는 진동자이며, 이 진동자를 제어부에 접속하여 사용하고 있는 전자 기기에 있어서, 상기 진동편의 상기 진동 아암부 내측에 복수의 관통 홈이 형성되어 있는 동시에, 상기 관통 홈에 적어도 하나의 강성 보강부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 근거하여 상세하게 설명한다.
또한, 하기에 설명하는 실시예는 본 발명의 바람직한 구체예이므로 기술적으로 바람직한 각종 한정이 부여되어 있지만, 본 발명의 범위는 하기 설명에 있어서 특별히 본 발명을 한정하는 취지의 기재가 없는 한, 이들 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동편인 음차형 수정 진동편(100)을 나타내는 도면이다.
음차형 수정 진동편(10O)은, 예를 들어 소위 수정 Z판으로 되도록 수정의 단결정을 잘라내어 형성되어 있다. 또한, 도 1에 도시하는 음차형 수정 진동편(100)은 예를 들어 32.768㎑로 신호를 발신하는 진동편이기 때문에 극히 소형의 진동편으로 되어 있다.
이러한 음차형 수정 진동편(100)은 도 1에 도시한 바와 같이 기부(110)를 갖고 있다. 그리고, 이 기부(110)로부터 제 1 방향(도면에 있어서 상측 방향)으로 돌출하도록 진동 아암부인 음차 아암(121, 122)이 2개 배치되어 있다.
또한, 이 음차 아암(121, 122)에는 관통 홈(123, 124)이 도 1에 도시하는 바와 같이 형성되어 있다.
도 2는 도 1의 B-B' 단면의 개략도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이 관통 홈(123, 124)이 형성되어 있다.
그런데, 상기 음차형 수정 진동편(100)의 기부(110)는 도 1에 도시한 바와 같이 그 전체가 대략 판 형상으로 형성되어 있다.
그리고, 이 기부(11O)에는 도 1에 도시하는 바와 같이 기부(11O)의 양측에 절결부(125)가 2개소 설치되어 있다.
이 절결부(125)의 위치는 도 1에 도시하는 바와 같이 음차 아암(121, 122)의 관통 홈(123, 124)의 하단부보다 하측에 배치되어 있기 때문에, 이 절결부(125)의 존재가 음차 아암부(121, 122)의 진동을 저해하는 일 등이 없다.
또한, 도 1에 사선으로 나타내는 부분은 음차형 수정 진동편(100)을 패키지에 있어서 고정할 때에 실제로 고정되는 고정 영역(111)이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 절결부(125)의 하단부는 고정 영역(111)보다 도 1의 상측에 배치되기 때문에, 절결부(125)가 고정 영역(111)에 영향을 미치지 않고, 음차형 수정 진동편(100)의 패키지에 대한 고정 상태에 악영향을 부여하는 일이 없도록 구성되어 있다.
이와 같이, 기부(110)에 설치된 절결부(125)는 음차형 수정 진동편(100)의 음차 아암(121, 122)의 진동에 악영향을 주지 않는 위치에 설치되어 있다. 그리 고, 다시 절결부(125)는 음차형 수정 진동편(100)의 패키지에 대한 고정 상태에 악영향을 주지 않는 위치에도 설치되어 있다.
이러한 위치에 설치되어 있는 절결부(125)는 음차 아암(121, 122)의 홈부(123, 124)의 위치보다 하측의 기부(110)측에 설치되어 있다. 이 때문에, 음차 아암(121, 122)의 진동에 의해, 홈부(123, 124)로부터의 진동 유출은, 절결부(125)에 의해 기부(110)의 고정 영역(111)에 전달되기 어렵다.
따라서, 진동 유출이 고정 영역(111)에 전달되어 에너지 손실이 발생하기 어려워지고, 종래의 CI값의 진동편 소자간의 편차는 표준 편차가 10㏀이상 발생되었지만, 이로써 표준 편차는 1㏀로 격감했다.
그런데, 도 1에 도시하는 음차형 수정 진동편(100)의 음차 아암(121, 122)에는 도 1에 도시한 바와 같이 관통 홈(123, 124)이 형성되어 있다. 따라서, 도 2에 도시하는 바와 같이 음차 아암(123, 124)을 진동시키기 위한 여진 전극(121a, 122a)을 배치할 수 있다.
즉, 음차 아암(123, 124)의 외측뿐만 아니라 관통 홈(123, 124)측에도 여진 전극(121a, 122a)을 배치할 수 있기 때문에, 이들 여진 전극(121a, 122a)에 삽입된 음차 아암(123, l24) 부분에는 전계가 효율적으로 분포하여 효과적으로 진동이 발생되게 된다.
따라서, 이와 같이 관통 홈(123, 124)을 갖는 음차형 수정 진동편(100)은 진동 손실이 적은 고정밀도의 진동편으로 된다.
이상과 같이, 관통 홈(123, 124)을 갖는 음차형 수정 진동편(100)은 진동 손 실이 적고 고정밀도인 진동편이지만, 음차 아암(121, 122)에 관통 홈(123, 124)을 형성하고 있기 때문에, 이 관통 홈(l23, 124)이 형성되어 있는 양측의 음차 아암(121, 122) 부분은 어떻게 해도 강성이 부족하게 된다.
이 강성 부족은 상술한 바와 같이 CI값을 상승시키게 된다. 또한, 도 19에 도시하는 바와 같이 진동편의 주파수가 16㎑ 정도까지 저하하면, 도 1에 도시하는 음차형 수정 진동편(100)의 본래 주파수인 32.768 ㎑가 발생되기 어려워져 진동편의 불량의 원인이 되었다.
따라서, 본 실시예에서는 음차 아암(121, 122)에 형성된 관통 홈(123, 124)에 도 1에 도시하는 바와 같이 강성 보강부인 사이드 바(126)가 음차 아암(121, 122)의 돌출 방향과 대체로 직각인 제 2 방향으로 관통 홈(123, 124)의 긴 변측을 가로지르도록 배치되어 있다. 이 사이드 바(126)는 관통 홈(123, 124)의 짧은 변측과 대략 평행하게 배치된다.
또한, 이 사이드 바(126)는 도 1에 도시하는 바와 같이 관통 홈(123, 124)의 긴 변측의 대략 중앙부에 관통 홈(123, 124)을 이분할하도록 배치되어 있다.
따라서, 이 사이드 바(126)가 관통 홈(123, 124)에 배치됨으로써 상술한 강성이 부족한 관통 홈(123, 124) 양측의 음차 아암(121, 122)의 강성이 보강되어 CI값이 저하하게 된다.
또한, 사이드 바(126)가 설치되어 있기 때문에, 음차 아암(121, 122)의 진동의 응력이 사이드 바(126)에 전달된다. 그러면, 도 3에 도시하는 바와 같이, 음차 아암(121, 122) 전체의 굴곡 운동이 발생되기 용이하다. 또한, 이 굴곡 운동이 발생되기 용이하므로 주파수도 저하하지 않고, 예를 들어 음차형 수정 진동편(100)의 경우는 32.768㎑를 발진하고, CI값도 저하하게 된다.
이하, 관통 홈(123, l24)에 사이드 바를 설치한 경우와 사이드 바를 설치하지 않은 경우에 대하여 구체적으로 주파수와 CI값과의 관계를 설명한다.
도 4는 음차 아암(121, 122)에 형성되는 홈의 깊이와 주파수의 관계를 나타내는 도면이다. 도 4에 있어서, 점선으로 나타낸 것은 사이드 바가 형성되지 않은 상태에서 홈의 깊이를 깊게 한 때의 주파수의 추이를 나타내고 있다. 그리고, 홈 깊이 45㎛는 홈이 관통한 것을 나타내고 있다.
도시하는 바와 같이, 사이드 바가 형성되어 있지 않은 때의 주파수는 홈 깊이가 깊어짐에 따라서 저하되는 경향이 있지만, 특히 홈이 관통한 45㎛에서는 급격하게 주파수가 저하한다는 것을 알 수 있다.
또한, 이 홈이 관통한 상태에서 사이드 바를 배치한 것이 도면에서 "c"로 나타낸 점이다.
도시하는 바와 같이 사이드 바를 배치함으로써, 주파수가 22㎑ 이하부터 26㎑ 이상까지 상승한다는 것을 알 수 있다. 이 사이드 바는 음차 아암(121, 122)의 두께 90㎛에 대하여 5㎛의 두께로 배치한 것이다.
따라서, 이 사이드 바의 두께를 도 1에 도시하는 바와 같이 음차 아암(121, 122)과 동일하게 하면, 또한 주파수는 상승하고, 도 1에 도시하는 음차형 수정 진동편(100)의 발진 주파수인 32.768㎑에 보다 근접하게 된다.
도 5는 음차 아암(121, 122)에 형성되는 홈의 깊이와 CI값의 관계를 나타내는 도면이다. 도 5에 있어서, 점선으로 나타낸 것은 사이드 바가 형성되지 않은 상태에서 홈의 깊이를 깊게 한 때의 CI값의 추이를 나타내고 있다. 그리고, 홈 깊이 45㎛는 홈이 관통한 것을 나타내고 있다.
도시하는 바와 같이, 사이드 바가 형성되어 있지 않은 때의 CI값은 홈 깊이가 깊어짐에 따라서 저하되는 경향이 있지만, 특히 홈이 관통한 45㎛에서는 급격하게 CI값이 상승한다는 것을 알 수 있다.
또한, 이 홈이 관통한 상태에서 사이드 바를 배치한 것이 도면에서 "d"로 나타낸 점이다.
도시하는 바와 같이 사이드 바를 배치함으로써, CI값이 140.0㏀ 이상부터 통상의 허용 범위인 100㏀ 이하까지 저하한다는 것을 알 수 있다.
이 사이드 바도 도 4와 마찬가지로 음차 아암(121, 122)의 두께 90㎛에 대하여 5㎛의 두께로 배치한 것이다.
따라서, 이 사이드 바의 두께를 도 1에 도시하는 바와 같이 음차 아암(121, 122)과 동일하게 하면, CI값은 보다 저하하며 보다 고정밀도인 음차형 수정 진동편(100)으로 된다.
본 실시예의 음차형 수정 진동편(100)은 상기와 같이 구성되지만, 이하 그 제조 공정에 대하여 설명한다.
도 6은 도 1에 도시하는 음차형 수정 진동편(100)의 제조 공정의 특징적 부분을 나타내는 흐름도이다.
즉, 우선 단계 1에 나타내는 바와 같이 음차형 수정 진동편의 외형과 관통 홈의 레지스트 패터닝을 실행한다. 그 후, 단계 2에 나타내는 바와 같이 음차형 수정 진동편의 외형과 관통 홈으로 되는 부분의 Au·Cr 에칭을 실행한다. 이 상태를 도시한 것이 도 7a이다.
또한, 그 후 도 6의 단계 3에 나타내는 바와 같이 음차형 수정 진동편의 외형과 관통 홈의 수정 부분의 에칭을 실행한다. 이 상태를 도시한 것이 도 7b이다.
그 후, 단계 4에 나타내는 바와 같이 Au·Cr을 박리한다. 이 상태를 도시한 것이 도 8이며, 도 1에 도시하는 음차형 수정 진동편(100)이 형성된다. 그리고, 그 후 단계 5에 나타내는 바와 같이 전극을 형성함으로써 전극을 구비한 음차형 수정 진동편(100)이 제조되게 된다.
이상과 같이 통상의 포토리소그래피(photolithography) 공정과 동일한 공정에 의해 용이하게 사이드 바(126)를 음차 아암(121, 122)의 관통 홈(123, 124)에 형성할 수 있다.
도 9는 제 1 실시예의 변형예에 따른 음차형 수정 진동편(200)을 나타내는 도면이다. 본 변형예에 따른 음차형 수정 진동편(200)은 도 1의 음차형 수정 진동편(100)과 사이드 바(226)의 구성만이 상이하기 때문에, 도 1의 음차형 수정 진동편(100)과 공통인 구성은 동일 부호로서 그 설명을 생략하고, 이하 상이점을 중심으로 설명한다.
도 9의 음차형 수정 진동편(200)의 사이드 바(226)는 그 두께가 음차 아암(121, 122)보다 얇게 형성되어 있다. 즉, 사이드 바(226)의 관통 홈(123, 124)의 상단부 및 하단부까지 이르지 않고 중앙부에만 형성되어 있다.
도 9에 도시하는 사이드 바(226) 이외에도 도 10a 및 도 10b에 도시하는 바 와 같이, 사이드 바(326, 426)를 구성해도 좋다. 도 10a 및 도 10b는 사이드 바(326, 426) 및 그 근방을 나타내는 개략 사시도이다.
본 변형예의 경우는 하기와 같은 반-에칭 공정을 거쳐 제조된다. 도 11은 도 9, 도 10a 및 도 10b에 도시하는 음차형 수정 진동편(200)의 제조 공정의 특징적인 부분을 나타내는 흐름도이다.
도 11에서 단계 6 내지 단계 8은 상술한 도 6의 단계 1 내지 단계 3과 동일하다. 또한, 도 11의 단계 12와 단계 13은 도 6의 단계 4 및 단계 5와 동일하다.
즉, 도 1l의 흐름도는 단계 9 내지 단계 11이 도 6의 단계 3과 단계 4의 사이에 삽입되어 있다. 따라서, 이들 단계 9 내지 단계 11에 대하여 하기에 설명한다.
이들 단계 9 내지 단계 11이 상술한 사이드 바(226) 등의 반-에칭 공정이다. 즉, 사이드 바 등에 레지스트 패터닝을 실행하고(단계 9), 그 후 사이드 바 등의 Au·Cr 에칭을 실행한다(단계 10). 이 상태를 나타낸 것이 도 12a이다.
그 후, 사이드 바 등의 수정 에칭을 실행한다(단계 11). 이 수정 에칭은 도 9에 도시하는 사이드 바(226)의 깊이를 조절하여 실행된다.
따라서, 도 10a 또는 도 10b의 사이드 바(326, 426)의 형상을 형성하는 경우는 그들 형상으로 조절하도록 반-에칭된다.
그 후, 도 6과 마찬가지로 Au·Cr 박리(도 11, 단계 12)되고, 도 9에 도시하는 음차형 수정 진동편(200) 등이 제조된다. 그리고, 전극 형성(도 11, 단계 13) 공정을 거쳐, 전극을 구비한 음차형 수정 진동편(200) 등이 제조되게 된다.
도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진동자인 세라믹 패키지 음차형 진동자(300)를 나타내는 도면이다.
이 세라믹 패키지 음차형 진동자(300)는 상술한 제 1 실시예의 음차형 수정 진동편(100)을 사용하고 있다. 따라서, 음차형 수정 진동편(100)의 구성, 작용 등에 대해서는 동일 부호를 사용하여 그 설명을 생략한다.
도 13은 세라믹 패키지 음차형 진동자(300)의 구성을 나타내는 개략 단면도이다. 도 13에 도시하는 바와 같이 세라믹 패키지 음차형 진동자(300)는 그 내측에 공간을 갖는 박스 형상의 패키지(310)를 갖고 있다.
이 패키지(310)에는 그 바닥부에 베이스부(311)를 구비하고 있다. 이 베이스부(311)는 예를 들어 알루미늄 등의 세라믹 등으로 구성되어 있다.
베이스부(311)상에는 밀봉부(312)가 설치되어 있고, 이 밀봉부(312)는 베이스부(311)와 동일 재료로 형성되어 있다. 또한, 이 밀봉부(312)의 상단부에는 덮개(313)가 탑재되고, 이들 베이스부(311), 밀봉부(312) 및 덮개(313)로 중공의 박스를 형성하게 된다.
이와 같이 형성되어 있는 패키지(310)의 베이스부(311)상에는 패키지측 전극(314)이 설치되어 있다. 이 패키지측 전극(314)상에는 전도성 접착제 등을 거쳐 전극이 형성된 음차형 수정 진동편(100)의 기부(110)의 고정 영역(111)이 고정되어 있다.
이 음차형 수정 진동편(100)은 도 1에 도시하는 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 주파수가 저하하지 않고 CI값이 상승하지 않는 고정밀도의 진동편으로 되어 있다.
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전자 기기인 디지털 휴대 전화(400)를 나타내는 개략도이다.
이 디지털 휴대 전화(400)는 상술한 제 2 실시예의 세라믹 패키지 음차형 진동자(300)와 음차형 수정 진동편(100)을 사용하고 있다.
따라서, 세라믹 패키지 음차형 진동자(300)와 음차형 수정 진동편(100)의 구성, 작용 등에 대해서는 동일 부호를 사용하여 그 설명을 생략한다.
도 14는 디지털 휴대 전화(400)의 회로 블록을 도시하고 있지만, 도 14에 도시하는 바와 같이 디지털 휴대 전화(400)로 송신하는 경우에는, 사용자가 자기의 음성을 마이크로폰에 입력하면, 신호는 펄스 폭 변조ㆍ부호화의 블록과 변조기/복조기의 블록을 거쳐 트랜스미터, 안테나 스위치를 개시 안테나로부터 송신하게 된다.
한편, 타인의 전화로부터 송신된 신호는 안테나로 수신되고, 안테나 스위치, 수신 필터를 거쳐 수신기로부터 변조기/복조기 블록에 입력된다. 그리고, 변조 또는 복조된 신호가 펄스 폭 변조ㆍ부호화의 블록을 거쳐 스피커에 음성으로서 출력되게 된다.
이 가운데, 안테나 스위치나 변조기/복조기 블록 등을 제어하기 위한 컨트롤러가 설치되어 있다.
이 컨트롤러는 상술한 것 외에 표시부인 LCD나 숫자 등의 입력부인 키, 또한 RAM이나 ROM 등도 제어하기 때문에 고정밀도인 것이 요구된다.
이러한 요구에 부합하는 것으로서 상술한 세라믹 패키지 음차 진동자(300)가 사용되고 있다.
이 세라믹 패키지 음차형 진동자(300)는 도 1에 도시하는 음차형 수정 진동편(100)을 갖기 때문에, 주파수가 저하하지 않고 CI값이 상승하지 않는 고정밀도인 진동편으로 되어 있다.
따라서, 이 세라믹 패키지 음차형 진동자(300)를 탑재한 디지털 휴대 전화(400)도 주파수가 저하하지 않고 CI값이 상승하지 않는 고정밀도의 진동편을 갖는 고성능 디지털 휴대 전화로 된다.
도 15는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발진기인 디지털 음차 수정 발진기(500)를 도시하는 도면이다.
이 디지털 음차 수정 발진기(500)는 상술한 제 2 실시예의 세라믹 패키지 음차형 진동자(300)와 많은 부분에서 구성이 공통된다. 따라서, 세라믹 패키지 음차형 진동자(300)와 음차형 수정 진동편(100)의 구성, 작용 등에 대해서는 동일 부호를 사용하여 그 설명을 생략한다.
도 15에 도시하는 디지털 음차 수정 발진기(500)는 도 13에 도시하는 세라믹 패키지 음차형 진동자(300)의 음차형 수정 진동편(100)의 하측에 베이스부(311)상에, 도 15에 도시하는 바와 같이 집적 회로(510)를 배치한 것이다.
즉, 디지털 음차 수정 발진기(500)에서는 그 내부에 배치된 음차형 수정 진동편(100)이 진동하면 그 진동은 집적 회로(510)에 입력되고, 그 후 소정의 주파수 신호를 인출함으로써 발진기로서 기능하게 된다.
즉, 디지털 음차 수정 발진기(500)에 수용되어 있는 음차형 수정 진동편(100)은 도 1에 도시하는 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 주파수가 저하하지 않고 CI값이 상승하지 않는 고정밀도의 진동편을 갖는 고정밀도 발진기로 된다.
도 16은 본 발명에 제 5 실시예에 따른 진동자인 실린더형 음차 진동자(600)를 도시하는 도면이다.
이 실린더형 음차 진동자(600)는 상술한 제 1 실시예의 음차형 수정 진동편(100)을 사용하고 있다. 따라서, 음차형 수정 진동편(100)의 구성, 작용 등에 대해서는 동일 부호를 사용하여 그 설명을 생략한다.
도 16은 실린더형 음차 진동자(600)의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 16에 도시하는 바와 같이 실린더형 음차 진동자(600)는 그 내부에 음차형 수정 진동편(100)을 수용하기 위한 금속제 캡(630)을 갖고 있다. 이 캡(630)은 스템(620)에 대하여 가압되고, 그 내부가 진공 상태로 유지되도록 되어 있다.
또한, 캡(630)에 수용된 음차형 수정 진동편(100)을 유지하기 위한 리드(610)가 2개 설치되어 있다.
이와 같은 실린더형 음차 진동자(600)에 외부로부터 전류 등을 인가하면 음차형 수정 진동편(100)의 음차 아암(121, 122)이 진동하고 진동자로서 기능하게 된다.
이 때, 음차형 수정 진동편(100)은 도 1에 도시하는 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 주파수가 저하하지 않고 CI값이 상승하지 않는 고정밀도의 진동편이므로, 이 진동편을 탑재한 실린더형 음차 진동자(600)도 소형이며 고성능인 진동자로 된다.
또한, 상술한 각 실시예나 변형예에서는 사이드 바(126) 등이 각 관통 홈(123, 124)에 1개씩 설치된 경우에 대해서 설명했지만, 이에 한정되지 않고 각각의 관통 홈(123, 124)에 복수개의 사이드 바(126)를 배치하여도 무방하다.
그리고, 상술한 각 실시예에서는 32.768㎑의 음차형 수정 진동편을 예로 들어 설명했지만, 15㎑ 내지 155㎑의 음차형 수정 진동편에 적용할 수 있는 것은 명백하다.
또한, 상술한 실시예에 따른 음차형 수정 진동편(100)은 상술한 예 뿐만 아니라, 다른 전자 기기, 휴대 정보 단말, 또한 텔레비전, 비디오 기기, 소위 라디오 카세트, 퍼스널 컴퓨터 등의 시계 내장 기기 및 시계에도 이용할 수 있는 것은 명백하다.
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 특허 청구 범위를 일탈하지 않는 범위에서 각종 변경이 행하여질 수 있다. 그리고, 상기 실시예의 구성은 그 일부를 생략하거나, 상술하지 않은 다른 임의의 조합으로 변경할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 진동 아암부에 관통 홈을 설치해도 주파수가 저하하지 않고 CI값이 상승하지 않는 진동편, 이것을 갖는 진동자, 이 진동자를 구비하는 발진기 및 휴대용 전화 장치를 제공할 수 있다.

Claims (15)

  1. 기부와, 이 기부로부터 제 1 방향으로 돌출하여 형성되어 있는 복수의 진동 아암부를 갖는 진동편에 있어서,
    각각의 상기 진동 아암부 내측에 복수의 관통 홈이 형성되어 있는 동시에, 이 관통 홈에 적어도 하나의 강성 보강부가 설치되어 있으며,
    상기 강성 보강부는 상기 제 1 방향과 대체로 직각인 제 2 방향으로 상기 관통 홈 내를 가로지르도록 형성된 연결부이고,
    상기 관통 홈은 상기 제 1 방향의 긴 변측과 상기 제 2 방향의 짧은 변측을 갖고, 상기 연결부는 상기 긴 변측끼리를 가로지르도록 연결되어 있는 사이드 바인 것을 특징으로 하는
    진동편.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 사이드 바의 두께 방향의 길이가 상기 관통 홈의 깊이 방향의 길이와 동일한 것을 특징으로 하는
    진동편.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 사이드 바의 두께 방향의 길이가 상기 관통 홈의 깊이 방향의 길이보다 짧게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    진동편.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 사이드 바를 에칭에 의해 상기 관통 홈의 깊이 방향의 길이보다 짧게 형성하는 것을 특징으로 하는
    진동편.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 사이드 바를 복수개 배치한 것을 특징으로 하는
    진동편.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기부에 절결부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    진동편.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기부에는 이 진동편을 고정시키기 위한 고정 영역이 설치되어 있는 동시에, 상기 절결부는 이 고정 영역과 상기 진동 아암부 사이의 기부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는
    진동편.
  10. 제 1 항과 제 4 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진동편이 약 32㎑로 발진하는 수정으로 형성되어 있는 음차 진동편인 것을 특징으로 하는
    진동편.
  11. 기부와, 이 기부로부터 제 1 방향으로 돌출하여 형성되어 있는 복수의 진동 아암부를 갖는 진동편이 패키지 내에 수용되어 있는 진동자에 있어서,
    상기 진동편의 상기 진동 아암부 내측에 복수의 관통 홈이 형성되어 있는 동시에, 상기 관통 홈에 적어도 하나의 강성 보강부가 설치되어 있으며,
    상기 강성 보강부는 상기 제 1 방향과 대체로 직각인 제 2 방향으로 상기 관통 홈 내를 가로지르도록 형성된 연결부이고,
    상기 관통 홈은 상기 제 1 방향의 긴 변측과 상기 제 2 방향의 짧은 변측을 갖고, 상기 연결부는 상기 긴 변측끼리를 가로지르도록 연결되어 있는 사이드 바인 것을 특징으로 하는
    진동자.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 패키지가 박스 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    진동자.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 패키지가 실린더형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    진동자.
  14. 기부와, 이 기부로부터 제 1 방향으로 돌출하여 형성되어 있는 복수의 진동 아암부를 갖는 진동편과 집적 회로가 패키지 내에 수용되어 있는 발진기에 있어서,
    상기 진동편의 상기 진동 아암부 내측에 복수의 관통 홈이 형성되어 있는 동시에, 상기 관통 홈에 적어도 하나의 강성 보강부가 설치되어 있으며,
    상기 강성 보강부는 상기 제 1 방향과 대체로 직각인 제 2 방향으로 상기 관통 홈 내를 가로지르도록 형성된 연결부이고,
    상기 관통 홈은 상기 제 1 방향의 긴 변측과 상기 제 2 방향의 짧은 변측을 갖고, 상기 연결부는 상기 긴 변측끼리를 가로지르도록 연결되어 있는 사이드 바인 것을 특징으로 하는
    발진기.
  15. 기부와, 이 기부로부터 제 1 방향으로 돌출하여 형성되어 있는 복수의 진동 아암부를 갖는 진동편이고, 이 진동편이 패키지 내에 수용되어 있는 진동자이며, 이 진동자를 제어부에 접속하여 사용하고 있는 전자 기기에 있어서,
    상기 진동편의 상기 진동 아암부 내측에 복수의 관통 홈이 형성되어 있는 동시에, 상기 관통 홈에 적어도 하나의 강성 보강부가 설치되어 있으며,
    상기 강성 보강부는 상기 제 1 방향과 대체로 직각인 제 2 방향으로 상기 관통 홈 내를 가로지르도록 형성된 연결부이고,
    상기 관통 홈은 상기 제 1 방향의 긴 변측과 상기 제 2 방향의 짧은 변측을 갖고, 상기 연결부는 상기 긴 변측끼리를 가로지르도록 연결되어 있는 사이드 바인 것을 특징으로 하는
    전자 기기.
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