KR20110076824A - 진동편, 진동자, 발진기, 전자기기, 및 주파수 조정 방법 - Google Patents

진동편, 진동자, 발진기, 전자기기, 및 주파수 조정 방법 Download PDF

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Abstract

(과제)
용이하게 주파수 조정이 가능한 진동편의 구성을 제공한다.
(해결수단)
기부(15)와, 기부(15)로부터 연장되는 면외 진동을 하는 진동암(11, 12, 13)과, 진동암(11, 12, 13)의 공진 주파수를 조정하는 제1 질량부(51, 52, 53)를 가지고, 제1 질량부(51, 52, 53)는 진동암(11, 12, 13)의 면외 진동에 의해 압축 또는 신장하는 제1면(11a, 12a, 13a)과, 제1면(11a, 12a, 13a)이 압축했을 때에 신장하고 제1면이 신장했을 때에 압축하는 제2면(11b, 12b, 13b)을 가지고, 제1 질량부(51, 52, 53)는 제1면(11a, 12a, 13a) 및 제2면(11b, 12b, 13b)의 적어도 한쪽의 면으로서, 진동암(11, 12, 13)의 기부(15)측의 단부로부터 선단부까지의 길이의 대략 중심에 형성되어 있다.

Description

진동편, 진동자, 발진기, 전자기기, 및 주파수 조정 방법{VIBRATING REED, VIBRATOR, OSCILLATOR, ELECTRONIC DEVICE AND METHOD OF ADJUSTING FREQUENCY}
본 발명은, 진동편, 진동자, 발진기, 전자기기, 및 주파수 조정 방법에 관한 것이다.
진동암을 가지는 진동자에 있어서, 진동암이 면내에서 진동하지는 않고, 진동암의 두께 방향으로 진동(면외 진동)하는 진동편이 알려져 있다. 이 진동편은, 일반적으로 홀수개의 진동암을 가지고, 3개 이상의 진동암을 가지는 경우, 서로 이웃하는 진동암이 반대 방향의 진동을 교대로 반복하는 진동(워크 모드 진동)을 행한다.
면내 진동을 행하는 음차형의 진동자에 있어서의 주파수(공진 주파수)의 조정은, 진동암의 선단부에 진동 방향의 평면에 추를 설치하고, 이 추에 레이저광 등을 조사하여 추의 일부를 제거해 가고 있다. 이것은 추의 일부를 제거하고, 진동암의 중량을 감소시킴으로써 주파수를 순차적으로 높게 하여 주파수 조정이 행해진다(예를 들면 특허 문헌 1 참조).
이것에 대해서, 면외 진동을 행하는 진동자의 주파수(공진 주파수)는, 진동암의 진동 방향의 두께에 비례하고, 진동암의 길이의 제곱에 반비례한다. 이 때문에, 주파수의 조정은 진동암의 두께가 되는 면에 추를 부가하지 않고 진동암의 측면에 추를 부가하고, 레이저광을 조사하여 이 측면의 추의 일부를 제거함으로써 행하고 있다.
특허 문헌 1 : 일본국 특허 공개 2003－318685호 공보
면외 진동을 행하는 진동자의 소형화를 도모하는 경우, 진동암의 길이가 짧아지기 때문에, 같은 주파수를 얻기 위해서는 진동암의 두께를 얇게 할 필요가 있다.
그러나, 얇은 진동암의 측면에 종래와 동일하게 추를 부가하는 것은 곤란하다. 또, 진동암의 측면에 추를 부가할 수 있었다고 해도, 레이저광을 조사하여 이 추의 일부를 삭제하는 것은 매우 곤란하며, 면외 진동을 행하는 진동자의 주파수 조정을 용이하고 또한 정밀하게 행하는 것이 요망된다.
본 발명은 상기 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 이하의 형태 또는 적용예로서 실현되는 것이 가능하다.
［적용예 1］
본 적용예에 따른 진동편은, 제1축과 이 제1축에 직교하는 제2축을 포함하는 평면 상에 형성된 기부와, 상기 기부로부터 제1 축방향으로 연장되는 진동암과, 상기 진동암의 공진 주파수를 조정하는 제1 질량부를 가지고, 상기 진동암은 상기 평면에 대해 수직 방향으로 굴곡 진동하고, 굴곡 진동에 의해 압축 또는 신장하는 제1면과, 상기 제1면이 압축했을 때에 신장하고 상기 제1면이 신장했을 때에 압축하는 제2면을 가지고, 상기 제1 질량부는 상기 제1면 및 상기 제2면의 적어도 한쪽의 면으로서, 상기 진동암의 기부측의 단부로부터 선단부까지의 길이의 대략 중심에 설치된 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 진동편의 제1 질량부가 진동암의 길이의 대략 중심에 형성되어 있다. 이 진동암의 중심에서는 질량의 증감에 의해 주파수가 증감하는 추 효과와, 진동암의 두께에 의해 주파수가 증감하는 두께 효과의 경계가 존재한다. 예를 들면, 막 등을 제거한 경우, 추 효과가 지배적인 부분에서는 주파수는 ＋측으로 높게 조정되고, 두께 효과가 지배적인 부분에서는 주파수는 ―측으로 낮게 조정된다. 막을 부가한 경우는, 이 반대로 추 효과가 지배적인 부분에서는 주파수는 ―측으로 낮게 조정되고, 두께 효과가 지배적인 부분에서는 주파수는 ＋측으로 높게 조정된다.
이와 같이, 이 진동암의 중심에서는 진동편의 주파수를 ＋측, ―측으로 조정할 수 있고, 또한, 그 주파수 조정에 의한 주파수의 변화량은 작고, 용이하며, 또한 정밀도가 높은 주파수 조정이 가능하다.
［적용예 2］
상기 적용예에 따른 진동편에 있어서, 상기 제1 질량부에 금막을 이용하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제1 질량부가 금막이기 때문에, 금막의 일부를 삭제하는 것이 용이하며, 양호한 주파수 조정을 할 수 있다.
［적용예 3］
상기 적용예에 따른 진동편에 있어서, 상기 제1 질량부에 슬릿이 설치되는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제1 질량부에 슬릿이 형성되어 있다. 즉, 면에 금속막이 성기게 형성되어 있는 점에서, 금속막을 제거하여 진동편의 주파수 조정을 행할 때에, 미소한 양을 삭제할 수 있으며, 주파수의 변화량이 적고, 정밀하게 주파수를 잘 맞출 수 있다.
［적용예 4］
상기 적용예에 따른 진동편에 있어서, 상기 제1 질량부가 진동암의 전체 길이 L에 대해, 기부측의 단부로부터 0.30L 이상, 0.65L 이하의 범위의 적어도 일부에 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 기부측의 단부로부터 0.30L∼O.65L의 사이의 위치에 설치된 제1 질량부에서는 금막을 제거함으로써 주파수 편차 ±1000ppm의 주파수 조정이 가능하다. 이와 같이, 진동편의 주파수의 조정은 주파수를 ＋측으로 높게 하는 방향, 및 주파수를 ―측으로 낮게 하는 방향으로도 조정이 가능하다. 이로부터, 이 제1 질량부에서는 조정범위가 넓은 주파수 조정을 할 수 있고, 또한 정밀하게 진동편의 주파수 조정이 가능하다.
［적용예 5］
상기 적용예에 따른 진동편에 있어서, 상기 제1 질량부가 진동암의 전체 길이 L에 대해, 기부측의 단부로부터 0.42L 이상, 0.57L 이하의 범위의 적어도 일부에 설치된 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 기부측의 단부로부터 0.42L∼0.57L의 사이의 위치에 설치된 제1 질량부에서는 금막을 제거함으로써 주파수 편차 ±200ppm의 주파수 조정이 가능하다. 이와 같이, 진동편의 주파수의 조정은 주파수를 ＋측으로 높게 하는 방향, 및 주파수를 ―측으로 낮게 하는 방향으로도 조정이 가능하다. 이로부터, 이 제1 질량부에서는 조정 범위가 좁은 주파수 조정을 할 수 있고, 또한 정밀하게 진동편의 주파수 조정이 가능하다.
［적용예 6］
상기 적용예에 따른 진동편에 있어서, 상기 진동암의 선단부의 상기 제1면 상기 제2면의 적어도 한쪽의 면에 공진 주파수를 조정하는 제2 질량부가 더 설치된 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 진동암의 선단부의 러프 조정(粗調)용의 제2 질량부에서 러프 조정을 행하고, 대략 중심의 제1 질량부에서 미세 조정을 행할 수 있다. 이로부터, 조정량이 많은 진동편의 주파수 조정에 있어서의 가공 시간을 단시간으로 하는 것이 가능하다.
［적용예 7］
본 적용예에 따른 주파수 조정 방법은, 제1축과 이 제1축에 직교하는 제2축을 포함하는 평면 상에 형성되는 기부와, 상기 기부로부터 제1 축방향으로 연장되는 진동암과, 상기 진동암의 공진 주파수를 조정하는 제1 질량부를 가지고, 상기 진동암은 상기 평면에 대해 수직 방향으로 굴곡 진동하고, 굴곡 진동에 의해 압축 또는 신장하는 제1면과, 상기 제1면이 압축했을 때에 신장하고 상기 제1면이 신장했을 때에 압축하는 제2면을 가지고 상기 제1 질량부는 상기 제1면 및 상기 제2면의 적어도 한쪽의 면으로서, 상기 진동암의 기부측의 단부로부터 선단부까지의 길이의 대략 중심에 형성되어 있는 진동편을 준비하는 공정과, 상기 제1 질량부의 질량을 변화시킴으로써 상기 진동암의 공진 주파수를 조정하는 미세 조정 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.
이 주파수 조정 방법에 의하면, 진동암의 길이의 대략 중심에 형성되어 있는 제1 질량부의 질량을 변화시킴으로써 진동편의 공진 주파수의 미세 조정을 행한다.
이 진동암의 중심에서는 질량의 증감에 의해 주파수가 증감하는 추 효과와, 진동암의 두께에 의해 주파수가 증감하는 두께 효과의 경계가 존재한다. 예를 들면, 막 등을 제거한 경우, 추 효과가 지배적인 부분에서는 주파수는 ＋측으로 높게 조정되고, 두께 효과가 지배적인 부분에서는 주파수는 ―측으로 낮게 조정된다. 막을 부가한 경우는, 그 반대로 추 효과가 지배적인 부분에서는 주파수는 ―측으로 낮게 조정되고, 두께 효과가 지배적인 부분에서는 주파수는 ＋측으로 높게 조정된다.
이와 같이, 이 진동암의 중심에서는 진동편의 주파수를 ＋측, ―측으로 조정할 수 있고, 또한, 그 주파수 조정에 의한 주파수의 변화량은 작고, 용이하고 또한 정밀하게 주파수 조정이 가능하다.
［적용예 8］
상기 적용예에 따른 주파수 조정 방법에 있어서, 상기 진동편의 주파수는, 상기 미세 조정 공정 전에 있어서 목표의 주파수에 대해 낮아지도록 설정되고, 상기 진동암의 상기 제1 축방향의 길이의 대략 중심에 대해 선단부측에 형성된 상기 제1 질량부로부터 질량을 감소시키는 것이 바람직하다.
이 주파수 조정 방법에 의하면, 진동암의 제1 축방향의 길이의 중심에 대해 선단부측에 형성된 제1 질량부로부터 질량을 감소시킨다. 이와 같이 하면, 주파수를 최초로 크게 변화시킬 수 있고, 효율적인 주파수 조정을 할 수 있다.
［적용예 9］
상기 적용예에 따른 주파수 조정 방법에 있어서, 상기 제1 질량부에 금막을 이용하고, 상기 금막을 레이저로 제거함으로써 상기 제1 질량부의 질량을 감소시키는 것이 바람직하다.
이 주파수 조정 방법에 의하면, 레이저광을 금막에 조사해 금막의 일부를 제거하여 제1 질량부의 질량을 감소시킨다. 금막은 레이저에 의해 용이하게 제거가 가능하고, 효율이 좋은 주파수 조정을 할 수 있다.
［적용예 10］
본 적용예에 따른 진동자는, 상기 적용예 중 어느 하나에 기재된 진동편과, 상기 진동편을 수납한 패키지를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 진동자는, 주파수 조정이 용이한데다가 정밀하게 주파수 조정을 행할 수 있는 진동편을 구비하고 있으며, 주파수 정밀도에 뛰어난 진동자를 제공할 수 있다.
［적용예 11］
본 적용예에 따른 발진기는, 상기 적용예 중 어느 하나에 기재된 진동편과, 상기 진동편에 접속된 회로 소자를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 발진기는, 주파수 조정이 용이한데다가 정밀하게 주파수 조정이 행할 수 있는 진동편을 구비하고 있으며, 주파수 정밀도에 뛰어난 발진기를 제공할 수 있다.
［적용예 12］
본 적용예에 따른 전자기기는, 상기 적용예 중 어느 하나에 기재된 진동편을 이용한 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 전자기기는, 상기 적용예1∼상기 적용예6 중 어느 하나의 일례에 기재된 효과를 가져 오는 전자기기를 제공할 수 있다.
도 1은 면외 진동을 행하는 진동편의 일례를 설명하는 개략 사시도.
도 2는 진동암에 형성된 금속막의 형성 위치와 주파수의 관계를 나타낸 그래프.
도 3은 제1 실시형태의 진동편의 구성을 나타내며, (a)는 개략 평면도, (b)는 이 도면 (a)의 A－A단선을 따르는 개략 단면도, (c)는 이 도면 (a)의 B－B단선에 따르는 개략 단면도.
도 4는 제1 실시형태에 있어서의 주파수의 조정 범위(조정량)와 진동암의 길이에 대한 질량부의 위치에 관한 그래프.
도 5는 제1 실시형태에 있어서의 진동편에 있어서의 주파수 조정의 순서를 설명한 모식도.
도 6은 변형예에 있어서의 제1 질량부의 금속막의 구성을 나타낸 구성도.
도 7은 제2 실시형태의 진동자의 구성을 나타내며, (a)는 개략 평면도, (b)는 이 도면 (a)의 G－G단선을 따르는 개략 단면도.
도 8은 제3 실시형태의 발진기의 구성을 나타내며, (a)는 개략 평면도, (b)는 이 도면 (a)의 H－H단선을 따르는 개략 단면도.
실시형태의 설명에 앞서, 본 발명의 이해를 위해, 면외 진동을 행하는 진동편에 있어서의 질량부와 주파수의 관계에 대해 설명한다.
도 1은 면외 진동을 행하는 진동편의 일례를 설명하는 개략 사시도이다. 도 2는 진동암에 형성된 금속막의 형성 위치와 주파수의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 면외 진동을 행하는 진동편(1)은, 기부(15)와, 기부(15)로부터 평행하여 연장되는 3개의 진동암(11, 12, 13)을 가지고 있다.
여기서, 진동암(11, 12, 13)이 연장되는 방향을 Y방향(제1축), Y방향에 직교하여 진동암(11, 12, 13)이 늘어서는 방향을 X방향(제2축)으로 했을 때, Y방향과 X방향에 직교하는 방향을 Z방향으로 한다.
면외 진동은 진동암의 선단이 Z방향, 즉 XY평면에 대해 수직 방향으로 진동하고, 또한 서로 이웃하는 진동암과는 반대의 방향이 되도록 진동을 반복하는 진동이다. 이러한 진동은 진동암이 형성되는 XY평면으로부터 벗어나 진동하기 때문에, 일반적으로 면외 진동으로 불리고 있다.
이 때문에, 진동암 11, 13이 ＋Z방향으로 진동하고 진동암 12가 ―Z방향으로 진동한 경우, XY평면에 형성되는 진동암 11, 12, 13의 대향하는 제1면 11a, 12a, 13a와 제2면 11b, 12b, 13b는, 제1면 11a, 13a는 압축하고 제2면 11b, 13b는 신장 하고, 다른쪽에서 제1면 12a는 신장하고 제2면 12b는 압축한다. 또, 진동암 11, 13이 ―Z방향으로 진동하고, 진동암 12가 ＋Z방향으로 진동한 경우는, 압축과 신장의 관계가 상술한 것과 역으로 된다. 또한, 진동암은 3개로 한정하지 않고, 1개이어도 되고 5개이어도 된다.
이러한 면외 진동을 행하는 진동편에 있어서, 진동편의 공진 주파수를 f, 진동암의 전체 길이를 L, 진동암의 진동 방향의 두께를 t로 하면, f∝(t/L2), 라는 관계가 있다.
즉, 면외 진동을 행하는 진동편의 공진 주파수 f는, 진동암의 진동 방향의 두께 t에 비례하고, 진동암의 전체 길이 L의 제곱에 반비례한다.
이러한 진동편의 기본적인 특성에 있어서, 음차형의 면내 진동을 행하는 진동편과 동일하게, XY평면 내에 있는 진동암의 제1면 혹은 제2면에, 막의 부가 또는 막의 제거를 행하여 주파수 조정을 하는 경우에는, 단순한 추의 효과뿐만 아니라 두께의 변화도 고려할 필요가 있다. 이 때문에, 진동암의 제1면 혹은 제2면에 막의 부가 또는 막의 제거에 의한 주파수 조정은 곤란하다고 생각되었다.
여기서, 발명자는 기부에 1개의 진동암이 형성된 면외 진동을 행하는 진동편을 모델로 하여, XY평면 내에 있는 진동암의 한 면에 금속막을 형성하고, 그것을 진동암의 선단측으로부터 삭제해 갔을 때의 주파수의 변화를 시뮬레이션하여 고찰을 행했다.
도 2가 그 그래프이며, 종축에 규격화한 주파수 변화량 △f를 취하고, 횡축에 진동암의 전체 길이 L에 대한 주파수 조정막으로서의 금속막의 기부로부터의 길이를 취하고 있다. 종축의 △f는, 진동암에 금속막(주파수 조정막)을 형성하지 않을 때의 주파수를 fO로 하고, 금속막(주파수 조정막)을 형성했을 때의 주파수를 f로 했을 때에 △f=(f－fO)/f로 하고, 또한 △f의 최대치가 1이 되도록 △f(규격화)=△f/(△f의 최대치)로서 규격화한 수치이다. 또한, 이 그래프는 금속막으로서 금(Au) 막을 형성한 경우의 데이터이다.
도 2의 그래프에 의하면, 진동암에 형성한 금속막을 선단측으로부터 삭제해 가면, 주파수는 순차적으로 높아지도록 변화하고, 진동암의 거의 중심에서 주파수의 변화가 제로가 된다. 그리고, 또한 금속막을 기부를 향해 제거해 가면, 이번에는 주파수가 낮아지도록 변화해간다. 또, 주파수의 변화량은 중심에 가까울수록 작아지고 있다.
진동암의 길이의 대략 중심을 경계로 하고, 진동암의 선단측에서는 추 효과가 지배적으로 되며, 금속막의 제거에 의해 주파수는 높아지는 방향으로 변화한다. 또, 진동암의 길이의 대략 중심으로부터 진동암의 기부측에서는 두께 효과가 지배적으로 되며, 금속막의 제거에 의해 주파수는 낮아지는 방향으로 변화한다.
이와 같이, 발명자는, 진동암의 길이의 거의 중심에 주파수 변화의 방향이 상이한 경계가 존재하는 것을 찾아냈다. 그리고, 이러한 지견에 의거하여, 발명자는 본 발명을 창출하기에 이르렀다.
이하, 본 발명을 구체화한 실시형태에 대해 도면과 함께 설명한다. 또한, 이하의 설명에 이용하는 각 도면에서는, 각 부재를 인식 가능한 크기로 하기 위해, 각 부재의 치수의 비율을 적절 변경하고 있다.
(제1 실시형태)
도 3은 본 실시형태의 진동편의 구성을 나타내며, 도 3(a)은 개략 평면도이고, 도 3(b)는 이 도면 (a)의 A－A단선을 따르는 개략 단면도, 도 3(c)은 이 도면 (a)의 B－B단선을 따르는 개략 단면도이다.
진동편(1)은 직교 좌표계로 XY평면에 전개했을 때에, Z방향을 두께로 하는 형태이다. 진동편(1)은 3개의 진동암(11, 12, 13)을 가지고, 진동암(11, 12, 13)은 X방향(제2 축방향)으로 병렬됨과 더불어, Y방향(제1 축방향)으로 서로 평행하게 연재하고 있다. 그리고, 진동암(11, 12, 13)은 기부(15)에 연결되고, 각 진동암(11, 12, 13)이 캔틸레버 구조가 되는 진동편(1)을 구성하고 있다. 이 때 기부(15)는 Y방향(제1축)과 Y방향(제1축)에 직교하는 X방향(제2축)을 포함하는 평면(XY평면) 상에 형성되어 있다고도 할 수 있다.
진동암 11, 12, 13의 기부(15)에 가까운 위치에는 각각 압전 소자 61, 62, 63이 형성되어 있다.
진동암 11에 형성된 압전 소자 61은, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 진동암 11의 두께를 규정하는 대향하는 면(Z방향에 수직인 면)의 한쪽의 면측에 설치되어 있다. 그리고 압전 소자 61은, 하부 전극(21), 압전막(31), 상부 전극(41)이 적층되어 형성되어 있다. 또한, 도시하지 않았는데 압전막(31)과 상부 전극(41)의 사이에 절연막을 형성해도 된다.
이와 같이 하여, 압전막(31)을 사이에 두고 하부 전극(21)과 상부 전극(41)이 대향함으로써 압전 소자 61가 형성되고, 각 전극간에 양음의 전압을 가함으로써 압전막을 압축 또는 신장하는 것이 가능하다. 그리고, 압전막이 압축 또는 신장 함으로써, 진동암 11을 Z방향으로 변위시킬 수 있다.
동일하게, 진동암 12, 13에 형성된 압전 소자 62, 63은, 진동암 11의 두께를 규정하는 대향하는 면의 한쪽의 면측에 하부 전극 22, 23, 압전막 32, 33, 상부 전극 42, 43이 적층되어 형성되어 있다.
또, 하부 전극 21, 22, 23 및 상부 전극 41, 42, 43은 진동편(1)의 기부(15)로 인출되고, 수용기 등의 기대에 고정되어 전기적 도통이 도모되는 마운트 전극(45, 46)에 접속되어 있다. 또, 하부 전극 21, 23과 상부 전극 42를 연결하는 접속부 47가 설치되고, 또한, 하부 전극 22와 상부 전극 41, 43을 연결하는 접속부 48이 설치되고, 압전 소자 61, 63과 압전 소자 62의 극성이 역이 되도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 진동암 11, 13이 ＋Z방향으로 진동하는 경우에, 진동암 12는 ―Z방향으로 진동한다.
도 3(c)에 나타낸 바와 같이, 진동암 11의 압전 소자 61이 형성된 면과 같은 면에는, 제1 질량부(51)가 설치되어 있다. 이 제1 질량부(51)는 금(Au)막으로 형성되어 있다. 또한, 금막은 기재와의 밀착력을 강하게 하기 위해서, 하지에 크롬(Cr)막 등의 하지층을 형성해도 된다. 또, 금막을 대신하여 알루미늄(Al)막 등의 금속막을 채용해도 된다.
이 제1 질량부(51)는, 진동암(11)의 주파수를 조정하기 위해 설치되며, 금막의 일부를 제거함으로써 진동암(11)의 주파수가 조정된다. 그리고, 제1 질량부(51)는, 진동암(11)의 거의 중심에 형성되어 있다.
다음에 진동암에 배치되는 제1 질량부(51)의 위치에 대해 자세하게 설명한다.
도 4는 주파수의 조정 범위(조정량)와 진동암의 전체 길이 L에 대한 제1 질량부의 기부로부터의 위치에 관한 그래프이다. 이 그래프는 도 2에서 설명한 그래프와 같은 것으로서, 제1 질량부로서 금막을 형성했을 때의 데이터이다.
이 그래프에 의하면, 진동암에 형성한 금막을 선단측으로부터 삭제해 가면, 주파수는 순차적으로 높아지도록 변화하고, 진동암의 거의 중앙(0.5L)에서 주파수의 변화가 제로가 된다. 그리고, 또한 금막을 기부를 향해 제거해 가면, 이번에는 주파수가 낮아지도록 변화해 간다. 또, 주파수의 변화량은 중앙(0.5L)에 가까울수록 작아지고 있다. 이와 같이, 진동암의 길이의 중심을 경계로 하여, 진동암의 선단측에서는 추 효과가 지배적으로 되며, 금속막의 제거에 의해 주파수는 높아지는 방향으로 변화한다. 또, 진동암의 길이의 대략 중심으로부터 진동암의 기부측에서는 두께 효과가 지배적으로 되며, 금속막의 제거에 의해 주파수는 낮아지는 방향으로 변화한다. 이 현상을 이용하여, 예를 들면, 제1 질량부(51)를 진동암(11)의 전체 길이 L에 대해, 기부(15)에서 0.30L 이상, 0.65L 이하의 범위의 적어도 일부에 설치되고, 0.30L 이상, 0.65L 이하의 범위 내에 있는 금막을 제거함으로써 주파수 변화량이 ±1000ppm의 주파수 조정이 가능하다. 또, 기부(15)로부터 0.42L 이상, 0.57L 이하의 범위의 적어도 일부에 설치되고, 0.42L 이상, 0.57L 이하의 범위 내에 있는 금막을 제거함으로써 주파수 변화량이 ±200ppm인 주파수 조정이 가능하다.
본 실시형태에서는 기부(15)로부터 0.42L 이상, 0.57L 이하의 범위에 제1 질량부(51)가 설치되어 있다.
그리고, 진동암 12, 13에 있어서도 진동암 11과 동일하게 제1 질량부(52, 53)가 설치되어 있다.
또한, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 진동암(11, 12, 13)의 제1 질량부(51, 52,53)가 형성된 동일면으로서, 그 선단부에 러프 조정용의 제2 질량부(55, 56, 57)가 설치되어 있다. 러프 조정용의 제2 질량부(55, 56, 57)는 제1 질량부(51, 52, 53)와 동일하게 금막으로 형성되어 있다. 또한, 러프 조정용의 제2 질량부(55, 56, 57)와 제1 질량부(51, 52, 53)의 사이에도 금속막을 배치하여 양자가 연결된 형태로 해도 된다.
이 진동암의 선단부에 형성된 러프 조정용의 제2 질량부(55, 56, 57)에서는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 이 금막을 제거하는 것에 의한 주파수의 변화량이 크고, 조정량이 많은 진동편의 러프 조정용의 주파수 조정으로서 이용할 수 있다. 이와 같이, 진동암(11, 12, 13)의 선단부를 러프 조정용의 질량부로 하고, 대략 중심을 미세 조정용의 질량부로 함으로써, 단시간에 효율적으로 진동편(1)의 주파수 조정이 가능하다.
이 러프 조정용의 제2 질량부(55, 56, 57)는 진동편(1)의 조정량이 적은 경우에는, 반드시 필요하지는 않고, 제1 질량부(51, 52, 53)만으로 주파수의 조정이 가능하다. 예를 들면, 기부(15)로부터 0.30L 이상, 0.65L 이하의 범위에 제1 질량부(51, 52, 53)를 설치하고, 주파수의 조정량으로서 ±1000ppm의 가공을 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시형태는, 면외 진동을 행하는 진동편에 있어서, 진동암의 길이의 거의 중심에 주파수 변화의 양음의 방향이 상이한 경계가 존재하는 것을 찾아내고, 진동암의 주파수를 미세 조정하기 위한 제 1 질량부를 진동암의 전체 길이 L에 대해 거의 중심에 설치함으로써, 정밀도가 높은 주파수의 미세 조정이 가능해진다.
또한, 하부 전극 및 상부 전극은 금(Au), 알루미늄(Al), 티탄(Ti) 등의 금속재료를 이용할 수 있다. 또, 하부 전극 및 상부 전극은 하지와의 밀착 강도를 향상시키기 위해서 하지와의 사이에 크롬(Cr)막을 구비해도 된다. 압전막으로서는, ZnO, AlN, PZT, LiNbO3, KNbO3 등의 재료를 사용할 수 있는데, 특히 ZnO, AIN이 보다 양호한 특성을 얻을 수 있어 바람직하다. 절연막은 SiO2, SiN 등이 이용된다.
진동편(1)은 수정 또는 실리콘 등의 기재를 이용해 형성되어 있다. 그리고, 진동편(1)의 기재로서 수정을 이용하는 경우에는, X컷판, AT컷판, Z컷판 등을 이용할 수 있다.
또, 상기 실시예에서는, 제1 질량부(51, 52, 53), 및 러프 조정용의 제2 질량부(55, 56, 57)를 진동암의 제1면측에 형성하고 있는데, 이에 한정하지 않고, 제1 질량부 및 제2 질량부는, 진동암의 제2면측에 형성해도 되고, 진동암의 제1면측 및 제2면측의 양쪽에 형성해도 된다.
다음에, 이상과 같은 진동편에 있어서의 주파수 조정의 방법의 일례에 대해 설명한다.
도 5는 진동편에 있어서의 주파수 조정의 순서를 설명하는 모식도이다. 또한, 도중에서는 압전 소자, 배선 등은 생략하여 나타내고 있다.
도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 진동편(1)의 각 진동암(11, 12, 13)에는 러프 조정용의 제2 질량부와 미세 조정용의 제1 질량부가 설치되어 있다. 진동암(11, 12, 13)의 선단측이 러프 조정용의 제2 질량부(55, 56, 57)이고, 진동암(11, 12, 13)의 대략 중심이 미세 조정용의 제1 질량부(51, 52, 53)이다.
또한, 진동편(1)의 주파수는 조정전에 있어서, 목표로 하는 주파수에 대해 낮아지도록 설정되어 있다.
우선, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 각 진동암(11, 12, 13)의 러프 조정용의 제2 질량부(55, 56, 57)의 금속막에 레이저광을 조사하고, 그 일부를 제거한다.
레이저광의 조사는 각 진동암(11, 12, 13)을 횡단하도록, X방향으로 연속하여 조사가 행해지고, 라인형상으로 금속막이 제거되고, 러프 조정용의 제2 질량부(55, 56, 57)에 레이저 가공선(59) 형성된다. 이 레이저광의 조사는, 진동편(1)의 주파수가 원하는 주파수 범위가 될 때까지 반복되고, 금속막의 제거에 의해 진동편(1)의 주파수는 높아지도록 조정된다. 또, 러프 조정 후의 주파수는, 목표로 하는 주파수에 대해 낮아지도록 설정되어 있다.
다음에, 진동편(1)의 러프 조정이 종료되면, 도 5(C)에 나타낸 바와 같이, 각 진동암(11, 12, 13)의 미세 조정용의 제1 질량부(51, 52, 53)의 금속막에 레이저광을 조사하여, 그 일부를 제거한다.
레이저광의 조사는 제1 질량부(51, 52, 53)의 기부(15)와는 반대측의 부분으로부터 행해진다. 이것은, 제1 질량부(51, 52, 53)의 기부(15)와는 반대측의 부분에서는 추 효과가 지배적인 부분이며, 금속막을 제거함으로써 진동편(1)의 주파수가 높아지는 방향으로 조정할 수 있기 때문이다.
레이저광의 조사는 각 진동암(11, 12, 13)을 횡단하도록, X방향으로 연속하여 조사가 행해지고, 라인형상으로 금속막이 제거되고, 미세 조정용의 제1 질량부(51, 52, 53)에 레이저 가공선(59)이 형성된다. 이 레이저광의 조사는, 진동편(1)의 주파수가 목표의 주파수가 될 때까지 반복되어 종료한다.
여기서, 예를 들면, 제1 질량부(51, 52, 53)에 레이저광을 조사하여, 주파수가 높게 되도록 조정하는데, 금속막을 지나치게 제거하여 주파수가 목표의 주파수보다 높아져 버리는 경우가 있다. 이 때에는, 제1 질량부(51, 52, 53)의 기부(15)측의 부분에 레이저광을 조사하여 주파수 조정을 행한다. 이것은, 제1 질량부(51, 52, 53)의 기부(15)측의 부분에서는 두께 효과가 지배적인 부분이며, 금속막을 제거함으로써 진동편(1)의 주파수가 낮아지는 방향으로 조정할 수 있기 때문이다.
이와 같이, 진동편(1)의 주파수를 높게 하는 방향뿐만 아니라, 주파수를 낮게 할 수 있기 때문에, 주파수를 정밀하게 조정할 수 있다.
또, 다른 주파수 조정 방법으로서, 러프 조정용의 제2 질량부(55, 56, 57)에서, 목표로 하는 주파수를 겨낭하여 주파수 조정을 행하고, 그 후, 미세 조정용의 제1 질량부(51, 52, 53)에 있어서 주파수 조정을 행한다. 미세 조정에서는, 진동편(1)의 주파수가 목표로 하는 주파수에 대해 높은지 낮은지를 판단하고, 주파수가 낮은 경우에는 기부(15)와는 반대측의 제1 질량부(51, 52, 53)의 금속막을 제거하고, 주파수가 높은 경우에는 기부(15)측의 제1 질량부(51, 52, 53)의 금속막을 제거한다. 이러한 방법으로도 진동편(1)의 주파수 조정을 행할 수 있다.
또한, 제1 질량부의 금속막을 라인형상으로 제거했는데, 간격을 두고 도트형상으로 제거해도 된다.
또, 진동편(1)을 수용기에 마운트한 경우, 회로 용량 등에 의해 주파수가 변화하기 때문에, 수용기에 진동편(1)을 마운트한 후에 주파수 조정을 행하는 것이 보다 바람직하다.
이상, 본 실시형태의 면외 진동을 행하는 진동편(1)은, 진동암(11, 12, 13)의 전체 길이 L의 거의 중심에 제1 질량부(51, 52, 53)가 형성되어 있다. 이 진동암(11, 12, 13)의 중심에서는 질량의 증감에 의해 주파수가 증감하는 추 효과와, 진동암(11, 12, 13)의 두께에 의해 주파수가 증감하는 두께 효과의 경계가 존재한다. 예를 들면, 금속막 등을 제거한 경우, 추 효과가 지배적인 부분에서는 주파수는 높게 조정되고, 두께 효과가 지배적인 부분에서는 주파수는 낮게 조정된다.
이와 같이, 이 진동암(11, 12, 13)의 중간부에서는 진동편(1)의 주파수를 ＋측(높게), ―측(낮게)으로 조정할 수 있으며, 그 금속막 제거에 의한 주파수의 변화량은 작고, 정밀도가 높은 주파수 조정이 가능하다.
또한, 이와 같이 진동암(11, 12, 13)의 XY평면에 형성된 제1 질량부(51, 52, 53)에서 주파수의 조정을 할 수 있으므로, 종래와 같이 진동암(11, 12, 13)의 측면을 가공하지 않고 주파수 조정이 용이하고, 또, 진동편(1)의 소형화가 가능하다.
또한, 제1 질량부를 진동암의 압전 소자를 형성한 면과 같은 면에 형성했는데, 대향하는 반대면에 형성해도 된다.
또한, 본 실시형태에서는 금속막을 제거하는 방법으로 설명했는데, 금속막을 부가하는 방법으로도 진동편의 주파수 조정이 가능하다.
(변형예)
다음에, 제1 실시형태인 제1 질량부에 있어서의 금속막의 구성의 변형예에 대해서 설명한다.
도 6은 제1 질량부의 변형예에 있어서의 금속막의 구성을 나타내며, 도 6(a)은 변형예를 나타낸 평면도, 도 6(b)은 이 도면 (a)의 C－C단면도, 도 6(c)은 제2 변형예를 나타낸 평면도, 도 6(d)은 이 도면 (c)의 D－D단면도, 도 6(e)은 제3의 변형예를 나타낸 평면도, 도 6(f)는 이 도면 (e)의 E－E단면도이다. 또한, 도 6에서는 하나의 진동암에 대해서 나타내며, 다른 2개의 진동암에 대해서도 동일한 구성으로 한다.
변형예로서, 도 6(a), (b)에 나타낸 바와 같이, 진동암(11)의 중간부에 제1 질량부(51a)가 형성되고, 제1 질량부(51a)의 금속막은 진동암(11)이 연장되는 방향(Y방향)으로 다수의 홈부(54)가 형성돼 슬릿이 형성되어 있다.
또, 제2의 변형예로서, 도 6(c), (d)에 나타낸 바와 같이, 진동암(11)의 중간부에 제1 질량부(51b)가 형성되고, 제1 질량부(51b)의 금속막은 진동암(11)의 폭방향(X방향)으로 다수의 홈부(54)가 형성돼 슬릿이 형성되어 있다.
이와 같이, 제1 질량부(51a, 51b)에 슬릿이 형성되어 있기 때문에, 같은 면적의 금속막의 제거에 대해 주파수의 변화량이 적고, 정밀도가 높은 미세 조정을 가능하게 한다.
또, 슬릿을 형성하는 방향은 상기에 한정하지 않고, 경사 방향의 슬릿이어도 된다.
또한, 제3의 변형예로서, 도 6(e), (f)에 나타낸 바와 같이, 진동암(11)의 중심에 제1 질량부(51c, 51d)가 형성되고, 제1 질량부(51c, 51d)의 금속막은 진동암의 폭방향(X방향)과 길이 방향(Y방향)으로 다수의 블록에 형성해도 된다. 또한, 도시한 바와 같이 제1 질량부(51d)를 제1 질량부(51c)보다도 작게 형성함으로써 주파수 조정량에 의해 임의로 질량부를 선택할 수 있다.
(제2의 실시형태)
다음에, 제2의 실시형태로서, 상기에서 설명한 진동편을 구비한 진동자에 대해서 설명한다.
도 7은 진동자의 구성을 나타내며, 도 7(a)은 개략 평면도, 도 7(b)은 이 도면 (a)의 G-G단선을 따르는 개략 단면도이다.
진동자(5)는, 제1 실시형태의 진동편(1)과, 수용기로서의 세라믹 패키지(81)와, 덮개(85)를 구비하고 있다.
세라믹 패키지(81)는, 진동편(1)을 수납할 수 있도록 오목부가 형성되고, 그 오목부에는 진동편(1)의 마운트 전극과 접속되는 접속 패드(88)가 설치되어 있다. 접속 패드(88)는 세라믹 패키지(81) 내의 배선에 접속되고, 세라믹 패키지(81)의 외주부에 설치된 외부 접속 단자(83)와 도통 가능하게 구성되어 있다.
또, 세라믹 패키지(81)의 오목부의 주위에는 심 링(82)이 설치되어 있다. 또한, 세라믹 패키지(81)의 저부에는 관통 구멍(86)이 설치되어 있다.
진동편(1)은, 세라믹 패키지(81)의 접속 패드(88)에 도전성 접착제(84)를 통해 접착 고정되고, 세라믹 패키지(81)의 오목부를 덮는 덮개(85)와 심 링(82)이 심 용접되어 있다. 세라믹 패키지(81)의 관통 구멍(86)에는 금속재료의 시일링재(87)가 충전되어 있다. 이 봉지재(87)는, 감압(減壓) 분위기 내에서 용융되고, 세라믹 패키지(81) 내가 감압 상태가 되도록 기밀하게 시일링되어 있다.
이와 같이, 진동자(5)는 주파수 조정이 용이한데다가, 정밀하게 주파수 조정을 행할 수 있는 진동편(1)을 구비하고 있으며, 주파수 정밀도에 뛰어난 진동자(5)를 제공할 수 있다.
(제3의 실시형태)
다음에, 제3의 실시형태로서, 상기에서 설명한 진동편을 구비한 발진기에 대해서 설명한다.
도 8은 발진기의 구성을 나타내며, 도 8(a)은 개략 평면도, 도 8(b)은 이 도면 (a)의 H-H단선을 따르는 개략 단면도이다.
발진기(6)는 상기 진동자(5)의 구성에 회로 소자로서의 IC팁을 더 구비한 점이 상이하다. 이 때문에, 진동자(5)와 같은 구성에 대해서는, 같은 부호를 달아서 설명을 생략한다.
발진기(6)는 제1 실시형태의 진동편(1)과, 수용기로서의 세라믹 패키지(81)와, 덮개(85)와, 회로 소자로서의 IC팁(91)을 구비하고 있다.
IC팁(91)은, 진동편(1)을 여진(勵振)시키는 발진 회로를 포함하고, 세라믹 패키지(81)의 저부에 고착되고, 금선 등의 금속 와이어(92)에 의해 다른 배선과 접속되어 있다.
이와 같이, 발진기(6)는 주파수 조정이 용이한데다가, 정밀하게 주파수 조정을 행할 수 있는 진동편(1)을 구비하고 있으며, 주파수 정밀도에 뛰어난 발진기(6)를 제공할 수 있다.
(제4의 실시형태)
다음에, 제4의 실시형태로서, 상기에서 설명한 진동편을 이용한 전자기기에 대해서 설명한다. 또한, 도시는 생략 한다.
상술한 진동편(1)은, 휴대전화, 전자북, 퍼스널 컴퓨터, 텔레비젼, 디지털 스틸 카메라, 비디오 카메라, 비디오 레코더, 카 내비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩, 계산기, 워드프로세서, 워크스테이션, 화상 전화, POS단말, 터치 패널을 구비한 기기 등의 기준 클록 발진원 등으로서 적절하게 이용할 수 있고, 어느 경우에도 상술한 각 실시형태 및 변형예에서 설명한 효과를 얻는 전자기기를 제공할 수가 있다.
1…진동편
5…진동자
6…발진기
11, 12, 13…진동암
11 a, 12 a,13a…제1면
11 b, 12 b, 13b…제2면
15…기부
21, 22, 23…하부 전극
31, 32, 33…압전막
41, 42, 43…상부 전극
45, 46…마운트 전극
47, 48…접속부
51, 52, 53…제1 질량부
54…홈부
55. 56, 57…러프 조정용의 제2 질량부
59…레이저 가공선
61, 62, 63…압전 소자
81…수용기로서의 세라믹 패키지
82…심 링
83…외부 접속 단자
84…도전성 접착제,
85…덮개,
86…관통 구멍,
87…봉지재,
88…접속 패드
91…회로 소자로서의 IC팁
92…금속 와이어

Claims (12)

  1. 제1축과 이 제1축에 직교하는 제2축을 포함하는 평면 상에 설치된 기부(基部)와,
    상기 기부로부터 제1 축방향으로 연장되는 진동암과,
    상기 진동암의 공진 주파수를 조정하는 제1 질량부를 가지고,
    상기 진동암은 상기 평면에 대해 수직 방향으로 굴곡 진동하고, 굴곡 진동에 의해 압축 또는 신장하는 제1면과, 상기 제1면이 압축했을 때에 신장하고 상기 제1면이 신장했을 때에 압축하는 제2면을 가지고,
    상기 제1 질량부는 상기 제1면 및 상기 제2면의 적어도 한쪽의 면으로서, 상기 진동암의 기부측의 단부로부터 선단부까지의 길이의 대략 중심에 설치된 것을 특징으로 하는 진동편.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 질량부에 금막을 이용한 것을 특징으로 하는 진동편.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 질량부에 슬릿이 설치된 것을 특징으로 하는 진동편.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 질량부가 진동암의 전체 길이 L에 대해서, 기부측의 단부로부터 0.30L 이상 0.65L이하의 범위의 적어도 일부에 설치된 것을 특징으로 하는 진동편.
  5. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 질량부가 진동암의 전체 길이 L에 대해서, 기부측의 단부로부터 0.42L 이상 0.57L 이하의 범위의 적어도 일부에 설치된 것을 특징으로 하는 진동편.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진동암의 선단부의 상기 제1면 및 상기 제2면의 적어도 한쪽의 면에 공진 주파수를 조정하는 제2 질량부가 더 설치된 것을 특징으로 하는 진동편.
  7. 제1축과 이 제1축에 직교하는 제2축을 포함하는 평면 상에 형성되는 기부와,
    상기 기부로부터 제1 축방향으로 연장되는 진동암과,
    상기 진동암의 공진 주파수를 조정하는 제1 질량부를 가지고,
    상기 진동암은 상기 평면에 대해 수직 방향으로 굴곡 진동하고, 굴곡 진동에 의해 압축 또는 신장하는 제1면과, 상기 제1면이 압축했을 때에 신장하고 상기 제1면이 신장했을 때에 압축하는 제2면을 가지고,
    상기 제1 질량부는 상기 제1면 및 상기 제2면의 적어도 한쪽의 면으로서, 상기 진동암의 기부측의 단부로부터 선단부까지의 길이의 대략 중심에 형성되어 있는
    진동편을 준비하는 공정과,
    상기 제1 질량부의 질량을 변화시킴으로써 상기 진동암의 공진 주파수를 조정하는 미세 조정 공정을 가지는 주파수 조정 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 진동편의 주파수는, 상기 미세 조정 공정 전에 있어서 목표의 주파수에 대해서 낮아지도록 설정되고, 상기 진동암의 상기 제1 축방향의 길이의 대략 중심에 대해 선단부측에 형성된 상기 제1 질량부로부터 질량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 주파수 조정 방법.
  9. 청구항 7 또는 8에 있어서,
    상기 제1 질량부에 금막을 이용하여, 상기 금막을 레이저로 제거함으로써 상기 제1 질량부의 질량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 주파수 조정 방법.
  10. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 진동편과,
    상기 진동편을 수납한 패키지를 구비하는 것을 특징으로 하는 진동자.
  11. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 진동편과,
    상기 진동편에 접속된 회로 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 발진기.
  12. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 진동편을 이용한 것을 특징으로 하는 전자기기.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230113233A (ko) * 2020-10-16 2023-07-28 경희대학교 산학협력단 정전 발전기

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013062643A (ja) * 2011-09-13 2013-04-04 Seiko Epson Corp 振動片、振動子、発振器及び電子機器
JP5685962B2 (ja) 2011-02-02 2015-03-18 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、発振器及び電子機器
CN102629861A (zh) 2011-02-02 2012-08-08 精工爱普生株式会社 振动片、振子、振荡器以及电子设备
JP2014165573A (ja) * 2013-02-22 2014-09-08 Seiko Epson Corp 振動片、振動子、電子デバイス、電子機器、および移動体
JP6482169B2 (ja) 2013-07-19 2019-03-13 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、発振器、電子機器及び移動体
CN105874708B (zh) * 2014-01-17 2018-05-22 株式会社村田制作所 Mems元件
JP6855961B2 (ja) * 2017-06-30 2021-04-07 セイコーエプソン株式会社 振動素子の周波数調整方法、振動素子、振動子、電子機器および移動体
JP2021005783A (ja) * 2019-06-26 2021-01-14 セイコーエプソン株式会社 振動片、電子機器、および移動体
JP2021132315A (ja) * 2020-02-20 2021-09-09 セイコーエプソン株式会社 振動素子、振動デバイス、電子機器、移動体および振動素子の製造方法
CN116192087B (zh) * 2023-02-21 2024-03-19 泰晶科技股份有限公司 一种音叉晶片及音叉晶体谐振器

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49131088A (ko) * 1973-04-16 1974-12-16 Suwa Seikosha Kk
JPS5465496A (en) 1977-11-02 1979-05-26 Seiko Instr & Electronics Ltd Composite oscillator
FR2477803A1 (fr) * 1980-03-04 1981-09-11 Suwa Seikosha Kk Resonateur a quartz du type diapason a couplage de modes
JPS5799014A (en) * 1980-12-12 1982-06-19 Seiko Instr & Electronics Ltd Tuning fork type oscillator
US4498025A (en) * 1980-12-12 1985-02-05 Seiko Instruments & Electronics Ltd. Tuning fork
JPS58182311A (ja) * 1982-04-20 1983-10-25 Seiko Instr & Electronics Ltd 音叉型振動子
JPS63262911A (ja) 1987-04-20 1988-10-31 Matsushima Kogyo Co Ltd ガラス封止圧電振動子
JPH07120914B2 (ja) 1989-03-07 1995-12-20 ミヨタ株式会社 音叉型圧電振動子の周波数調整方法
JPH07212161A (ja) 1994-01-18 1995-08-11 Citizen Watch Co Ltd 水晶振動子の製造方法
US5918354A (en) 1996-04-02 1999-07-06 Seiko Epson Corporation Method of making a piezoelectric element
JP2001196882A (ja) 1999-10-27 2001-07-19 Toyo Commun Equip Co Ltd 周波数調整装置および方法
US6339276B1 (en) 1999-11-01 2002-01-15 Agere Systems Guardian Corp. Incremental tuning process for electrical resonators based on mechanical motion
JP2001196891A (ja) * 2000-01-07 2001-07-19 Citizen Watch Co Ltd 振動子
JP4547788B2 (ja) 2000-03-15 2010-09-22 セイコーエプソン株式会社 圧電振動子のパッケージ構造
JP3460694B2 (ja) 2000-11-24 2003-10-27 株式会社大真空 音叉型振動子の周波数調整装置及び周波数調整方法並びにその方法によって周波数調整された音叉型振動子
JP2002261577A (ja) 2001-03-02 2002-09-13 Seiko Epson Corp 振動片、振動子、発振器及び携帯用電話装置
DE10124349A1 (de) 2001-05-18 2002-12-05 Infineon Technologies Ag Piezoelektrische Resonatorvorrichtung mit Verstimmungsschichtfolge
JP2003133885A (ja) * 2001-10-22 2003-05-09 Seiko Epson Corp 振動片、振動子、発振器及び電子機器
JP3998948B2 (ja) 2001-10-31 2007-10-31 セイコーインスツル株式会社 圧電振動子及びその製造方法
JP3995987B2 (ja) 2002-04-22 2007-10-24 京セラキンセキヘルツ株式会社 水晶振動子の製造方法
JP2005227215A (ja) * 2004-02-16 2005-08-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 角速度センサおよびその設計方法
JP2005249646A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 角速度センサ用音叉型振動子、この振動子を用いた角速度センサ及びこの角速度センサを用いた自動車
DE602005020725D1 (de) * 2004-09-24 2010-06-02 Seiko Epson Corp Piezoelektrisches Resonatorelement und piezoelektrisches Bauelement
JP4214412B2 (ja) * 2004-10-21 2009-01-28 セイコーエプソン株式会社 圧電振動片と圧電デバイスならびにジャイロセンサ
JP2006262456A (ja) 2005-02-21 2006-09-28 Seiko Instruments Inc 圧電振動片とその製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計
JP2007258917A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Epson Toyocom Corp 圧電デバイス
JP4687789B2 (ja) * 2006-07-21 2011-05-25 株式会社村田製作所 音叉型振動子およびそれを用いた振動ジャイロ
CH700716B1 (fr) * 2006-10-09 2010-10-15 Suisse Electronique Microtech Résonateur en silicium de type diapason.
JP4389924B2 (ja) 2006-11-07 2009-12-24 エプソントヨコム株式会社 圧電デバイス
US7764145B2 (en) 2006-11-30 2010-07-27 Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. Piezoelectric resonator, method of manufacturing the same and electronic part using the same
JP5067033B2 (ja) * 2007-06-20 2012-11-07 セイコーエプソン株式会社 音叉型振動子、発振器
JP5287722B2 (ja) * 2007-09-13 2013-09-11 パナソニック株式会社 角速度センサ
JP4539708B2 (ja) * 2007-11-02 2010-09-08 エプソントヨコム株式会社 圧電振動片、圧電振動子および加速度センサ
JP5071058B2 (ja) * 2007-11-07 2012-11-14 セイコーエプソン株式会社 圧電振動片
JP4553157B2 (ja) * 2007-11-20 2010-09-29 エプソントヨコム株式会社 音叉型圧電振動片及び音叉型圧電振動子
US7948157B2 (en) * 2007-12-21 2011-05-24 Seiko Instruments, Inc. Piezoelectric oscillator having a tuning fork piezoelectric vibrating piece
JP5316748B2 (ja) * 2008-03-28 2013-10-16 セイコーエプソン株式会社 振動片の製造方法
US8446079B2 (en) * 2008-05-23 2013-05-21 Statek Corporation Piezoelectric resonator with vibration isolation
JP2009290778A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Kyocera Kinseki Corp 音叉型圧電振動素子
JP4885206B2 (ja) 2008-12-22 2012-02-29 日本電波工業株式会社 音叉型圧電振動片および圧電デバイス
TWI412226B (zh) * 2009-12-07 2013-10-11 Ind Tech Res Inst 共振器、彈性波傳輸元件及其製造方法
JP2011155629A (ja) * 2009-12-29 2011-08-11 Seiko Epson Corp 振動片、振動子、発振器、電子機器、および周波数調整方法
US20110227450A1 (en) * 2010-03-18 2011-09-22 Seiko Epson Corporation Resonator body, resonator device, and electronic device
JP2011259120A (ja) * 2010-06-08 2011-12-22 Seiko Epson Corp 振動片、周波数調整方法、振動子、振動デバイス、および電子機器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230113233A (ko) * 2020-10-16 2023-07-28 경희대학교 산학협력단 정전 발전기

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Publication number Publication date
US8760041B2 (en) 2014-06-24
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