TW201429011A - 壓電振動子、振盪器、電子機器及電波時計 - Google Patents
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Abstract
〔課題〕即使在落下等所造成之衝擊被傳達之時，亦可以抑制在振動腕部產生裂紋或崩裂等，確保良好之振動特性。〔解決手段〕提供一種壓電振動子(1)，其具備：具有基座構件(5)，和在與該基座構件之間形成空腔(C)之頂蓋構件的封裝體；和被安裝於安裝面(11a)，被收容在空腔內之壓電振動片(3)，壓電振動片具備一對振動腕部(30、31)，和懸臂支撐該一對振動腕部之基端部，並且被安裝於安裝面之基部(32)，在安裝面形成於振動腕部在厚度方向(T)移位時回避與前端部(30a、31a)之接觸的凹部(40)，在凹部之開口緣部形成有回避面對安裝面之振動腕部之主面所接觸的接觸部(41)，與該主面和振動腕部之兩個側面相交之兩條稜線部(36)中至少一條稜線部接觸的離隙部(42)。
Description
本發明係關於壓電振動子、振盪器、電子機器及電波時計。
例如，行動電話或行動資訊終端機係使用利用水晶等之壓電振動子以當作時刻源或控制訊號等之時序源、基準訊號源等所使用的裝置之情形為多。以該種之壓電振動子而言，所知的有在形成有空腔之封裝體內氣密密封音叉型之壓電振動片。
上述封裝體係將形成有凹部之一方基板重疊於另一方之基板上，藉由接合兩基板，利用凹部而形成空腔。
壓電振動片具備在寬度方向平形排列配置之一對振動腕部，和懸臂支撐該些一對振動腕部之基端部側的基部，構成以特定頻率振動(搖動)成一對振動腕部以基端部側為起點在寬度方向互相接近、分離。
然而，近年來隨著行動電話或行動資訊終端
機器之小型化，針對壓電振動子，也謀求更小型化、薄型化。因此，壓電振動片和安裝面(封裝體內面)之厚度方向中之間隙變得非常窄(例如，20μm~100μm左右)。其結果，於落下等所產生之衝擊被施加於壓電振動子之時，有振動腕部在厚度方向移位(撓曲變形)，成為自由端之振動腕部之前端部與封裝體之內面接觸之虞。此時，由於接觸時之衝擊，有在振動腕部之前端部導致裂紋或崩裂等，隨此產生頻率變動，或最壞之時有可能導致振動腕部本身破損。
在此，就以其對策而言，所知的有例如下述專利文獻1所示般，在與安裝面中之振動腕部之前端部對應之部分，形成用以回避振動腕部之前端部和基座構件之干涉的凹部。
若藉由專利文獻1時，揭示有即使落下等之衝擊使得振動腕部在厚度方向移位，藉由凹部之角部(開口緣部)和振動腕之中間部接觸，也容易回避振動腕部之前端部與基座構件接觸之主旨。
[專利文獻1]日本特開2010-119127號公報
然而，上述先前技術有下述之課題。
即是，於將壓電振動片安裝於基座構件之安裝面上之時，將壓電振動片載置、固定於被塗佈於安裝面上之金屬凸塊或導電性接著劑等。此時，雖然安裝成壓電振動片對安裝面平行配設，但是被金屬凸塊或導電性接著劑具有流動性之物質之點、安裝條件之偏差、壓電振動片之設計誤差、基座構件之設計誤差或是製造裝置之規格等影響，所知現狀係以在對安裝面呈傾斜之狀態下被安裝之情形為多。
參照圖17、圖18針對此點更詳細說明。
首先，於壓電振動片對基座構件之安裝面平行安裝之理想時，如圖17所示般，因振動腕部200之主面200a安裝面呈平行，故藉由外部衝擊等，振動腕部200移位之時，能夠使凹部201之角部201a和振動腕部200之主面200a線接觸。
但是，如上述般，壓電振動片因多少有傾斜狀態，尤其傾斜安裝於壓電振動片之寬度方向之情形為多，故實際上如圖18所示般，於振動腕部200之主面200a對安裝面傾斜，此時振動腕部20藉由外部衝擊等而移位之時，難以使凹部201之角部201a和振動腕部200之主面200a線接觸。
因此，可知僅振動腕部200之稜線部200b與凹部201之角部201a接觸，應力局部性地作用於強度脆弱的稜線部200b。其結果，由於應力集中於稜線部
200b，在稜線部200b產生裂紋或崩裂等，導致如壓電振動片之強度或振動特性下降之結果。即是，在以往技術中，於在壓電振動片之安裝精度具有偏差之時，無法確實防止於外部衝擊時在壓電振動片產生裂紋或崩裂等。
於是，本發明應解決上述課題。
其目的在提供於在被安裝於基座上之安裝面的壓電振動片之安裝精度具有偏差之時，能夠防止由於外部衝擊等使得壓電振動片干涉基座構件而產生裂紋或崩裂等之壓電振動子及具備此之振盪器、電子機器、電波時計。
本發明為了解決上述課題，提供以下之手段。
(1)與本發明有關之壓電振動子具備：基座構件；頂蓋構件，其與上述基座構件重疊而被接合，並且與該基座構件之間形成被氣密密封的空腔；壓電振動片，其具有一對振動腕部，和一體性支撐該一對振動腕部之長度方向中之基端部的基部，在上述空腔內被安裝於上述基座構件之安裝面上；該壓電振動子之特徵為：在上述基座構件之安裝面，與上述壓電振動片之前端部相向之區域形成凹部，並且於從上述基座構件之安裝面之法線方向觀看時，在上述凹部之開口緣部中被配置在上述壓電振動片之基端部側的開口緣部，於與上述振動腕部之形成有稜線部對應之部分形成有在上述基端部側侵蝕的離隙部。
若藉由與本發明有關之壓電振動子時，即使落下等所產生之衝擊傳達至壓電振動片，振動腕部在厚度方向移位，因在安裝面形成凹部，凹部之開口緣部和在厚度方向移位之振動腕部(前端部以外之部分)接觸，故可以回避容易較大移位之振動腕部之前端部干涉基座構件而破損之情形。
並且，在凹部中之開口緣部，從基座構件之安裝面之法線方向觀看之時，在與振動腕部之稜線部對應之部分形成有在基端部側侵蝕的離隙部。依此，在藉由上述理由，即使在壓電振動片被傾斜安裝於寬度方向之狀態下，壓電振動片在厚度方向移位之時，也不會有振動腕部之稜線部與凹部之開口緣部接觸之虞。即是，因不會如以往般應力集中於稜線，故可以防止稜線部之裂紋或崩裂等。依此，可以提升壓電振動片之強度或振動特性。
並且，在此所指「與振動腕部之稜線部對應之部分」係指從安裝面之法線方向觀看之時，與振動腕部之稜線部交差之部分及其附近部分。即是，係指稜線部在振動腕部之厚度方向移位之時之通過區域。並且，在此所指之稜線部包含振動腕部所具有之複數稜線部中至少與安裝面相向的稜線部。
因此，可以提供不僅振動腕部之前端部，亦可以抑制稜線部之裂紋或崩裂等，故可以防止壓電振動片無意圖的頻率變動等，確保良好之振動特性的高性能且耐衝擊性強的壓電振動子。
(2)在與上述本發明有關之壓電振動子中，上述離隙部以對應於上述一對振動腕部之各稜線部而被形成為佳。
此時，因離隙部對應於各稜線部而形成，故即使壓電振動片以傾斜於寬度方向之任一側的狀態下被安裝於安裝面，亦可以回避稜線部和開口緣部之接觸，容易抑制產生裂紋或崩裂等。因此，可以提高壓電振動片之安裝作業效率。
(3)在與上述本發明有關之壓電振動子中，以上述離隙部和上述凹部被形成略相同深度為佳。
此時，因藉由例如沖壓等，可以同時且容易形成離隙部和凹部，故可以以簡易工程形成離隙部及凹部，並且精度佳地容易形成微細形狀之離隙部。
(4)與本發明有關之振盪器，係以與上述本發明有關之壓電振動子作為振盪件而電性連接於積體電路為特徵。
(5)與本發明有關之電子機器，係以與上述本發明有關之壓電振動子電性連接於計時部為特徵。
與本發明有關之電波時計，係以與上述本發明有關之壓電振動子電性連接於過濾器部為特徵。
若藉由與本發明有關之振盪器、電子機器及電波時計，因具備有上述壓電振動子，故同樣可以謀求高性能化及耐衝擊性之提升性。
若藉由本發明時，可提供於在被安裝於基座上之安裝面的壓電振動片之安裝精度具有偏差之時，能夠防止由於外部衝擊等使得壓電振動片干涉基座構件而產生裂紋或崩裂等之壓電振動子及具備此之振盪器、電子機器、電波時計。
C‧‧‧空腔
1‧‧‧壓電振動子
2‧‧‧封裝體
3‧‧‧壓電振動片
5‧‧‧封裝體本體(基座構件)
6‧‧‧頂蓋構件
11a‧‧‧安裝面
30、31‧‧‧振動腕部
30a、31a‧‧‧振動腕部之前端部
30b、31b‧‧‧振動腕部之基端部
32‧‧‧基部
40‧‧‧凹部
35a‧‧‧振動腕部之下面(主面)
35c‧‧‧振動腕部之側面
36‧‧‧稜線部
41‧‧‧接觸部
42‧‧‧離隙部
100‧‧‧振盪器
101‧‧‧振盪器之積體電路
110‧‧‧行動資訊機器(電子機器)
113‧‧‧電子機器之計時部
130‧‧‧電波時計
131‧‧‧電波時計之濾波器部
圖1為表示與本發明有關之壓電振動子之一實施型態的外觀斜視圖。
圖2為圖1所示之壓電振動子之內部構成圖。
圖3為沿著圖2所示之A-A線之壓電振動子的剖面圖。
圖4為圖1所示之壓電振動子之分解斜視圖。
圖5為圖4所示之壓電振動片中之振動腕部之前端部之放大斜視圖。
圖6為放大圖2所示之凹部周邊的上視圖。
圖7為表示圖6所示之振動腕部和凹部之關係的放大斜視圖。
圖8為表示被形成在凹部之開口緣部的離隙部之變形例的圖示。
圖9為表示被形成在凹部之開口緣部的離隙部之變形例的圖示。
圖10為表示被形成在凹部之開口緣部的離隙部之變形例的圖示。
圖11為表示被形成在凹部之開口緣部的離隙部之變形例的圖示。
圖12為表示被形成在凹部之開口緣部的離隙部之變形例的圖示。
圖13為表示壓電振動片之變形例的圖示。
圖14為表示與本發明有關之振盪器之一實施型態的構成圖。
圖15為表示與本發明有關之電子機器之一實施型態的構成圖。
圖16為表示與本發明有關之電波時計之一實施型態的構成圖。
圖17為說明以往技術的圖示。
圖18為說明以往技術的圖示。
以下，針對與本發明有關之壓電振動子之實施形態參照圖面予以說明。
如圖1~圖4所示般，本實施形態之壓電振動子1為陶瓷封裝體型之表面安裝型振動子，其具備：具有內部被氣密密封之空腔C的封裝體2，和被收容於空腔C內之音
叉型之壓電振動片3。
該壓電振動子1被形成概略長方體狀，在本實施型態中，在俯視下將壓電振動子1之長邊方向稱為長度方向L，將短邊方向稱為寬度方向W，將與該些長度方向L及寬度方向W正交之方向稱為厚度方向T。
上述封裝體2具備封裝體本體(基座構件)5，和對該封裝體本體5做接合，並且與封裝體本體5之間形成上述空腔C之頂蓋構件6。
封裝體本體5具備在互相重疊之狀態下被接合的第1基座基板10及第2基座基板11，和被接合於第2基座基板11上之密封環12。
第1基座基板10被設為形成俯視略長方形狀之陶瓷製之基板。第2基座基板11為被形成與第1基座基板10相同外形形狀的俯視略長方形狀之陶瓷製基板，在重疊於第1基座基板10上之狀態下，藉由燒結等一體性接合。
在第1基座基板10及第2基座基板11之四角落，涵蓋兩基板10、11之厚度方向T之全體形成俯視1/4圓弧狀之缺口部15。該些第1基座基板10及第2基座基板11係藉由重疊兩片例如晶圓狀之陶瓷基板之後，以行列狀形成貫通兩陶瓷基板之複數貫通孔，之後，一面以各貫通孔為基準一面將兩陶瓷基板切斷成格子狀而製作出。此時，藉由貫通孔被四分割，成為上述缺口部15。
再者，第2基座基板11之上面成為安裝壓電振動片3之安裝面11a。
並且，第1基座基板10及第2基座基板11設為陶瓷製，就以其具體之陶瓷材料而言，可舉出例如氧化鋁製之HTCC(High Temperature Co-Fired Ceramic)或，玻璃陶磁製之LTCC(Low Temperature Co-Fired Ceramic)等。
密封環12係外形比第1基座基板10及第2基座基板11之外形小一圈的導電性框狀構件，被接合於第2基座基板11之安裝面11a。具體而言，密封環12係藉由銀銲料等之和銲料或焊錫等之燒結接合於安裝面11a上，或藉由對形成在安裝面11a上(例如，電解電鍍或無電解電鍍之外，藉由蒸鍍或濺鍍等)之金屬接合層的熔接等而被接合。
並且，就以密封環12之材料，可以舉出例如鎳基金等，具體而言，若從科伐合金(Kovar)、恆彈性鎳鉻鋼(elinvar)、銦鋼(invar)、42-合金等選擇即可。尤其，就以密封環12之材料而言，以選擇熱膨脹係數接近陶瓷製之第1基座基板10及第2基座基板11者為佳。例如，就以第1基座基板10及第2基座基板11而言，於使用熱膨脹係數6.8×10-6/℃之氧化鋁之時，就以密封環12而言，以使用熱膨脹係數5.2×10-6/℃之科伐合金或熱膨脹係數4.5~6.5×10-6/℃之42-合金為佳。
頂蓋構件6係被重疊於密封環12上之基板，藉由對密封環12之接合，被氣密接合於封裝體本體5。然後，以該頂蓋構件6和密封環12和第2基座基板11之
安裝面11a所區劃之空間，當作被氣密密封的上述空腔C而發揮功能。
並且，就以頂蓋構件6之熔接方法而言，可舉出例如藉由使輥子電極接觸的縫焊、雷射熔接、超音波熔接等。再者，因成為使頂蓋構件6和密封環12之熔接成為更確實者，故可以將互相親合性良好的鎳或金等之接合層至少各形成在頂蓋構件6之下面和密封環12之上面為佳。
然而，在第2基座基板11之安裝面11a，與寬度方向W隔著間隔形成屬於與壓電振動片3連接之連接電極的一對電極墊20A、20B，並且在第1基座基板10之下面與長度方向L隔著間隔形成一對外部電極21A、21B。
該些電極墊20A、20B及外部電極21A、21B為以例如蒸鍍或濺鍍等所形成之單一金屬的單層膜，或是疊層不同金屬之積層膜，各互相導通。
針對此點詳細說明。
在第1基座基板10形成導通至一方的外部電極21A，且在厚度方向T貫通該第1基座基板10之一方的第1貫通電極22A，並且在第2基座基板11形成導通至一方的電極墊20A，且在厚度方向T貫通該第2基座基板11之一方的第2貫通電極23A。然後，在第1基座基板10和第2基座基板11之間，形成連接一方之第1貫通電極22A和一方之第2貫通電極23A的一方連接電極24A。依此，一方之電極墊20A和一方之外部電極21A互
相導通。
再者，在第1基座基板10形成導通至另一方的外部電極21B，且在厚度方向T貫通該第1基座基板10之另一方的第1貫通電極22B，並且在第2基座基板11形成導通至另一方的電極墊20B，且在厚度方向T貫通該第2基座基板11之另一方的第2貫通電極23B。然後，在第1基座基板10和第2基座基板11之間，形成連接另一方的第1貫通電極22B和另一方的第2貫通電極23B的另一方連接電極24B。依此，另一方的電極墊20B和另一方的外部電極21B互相導通。
並且，另一方的連接電極24B係以回避後述之凹部40之方式，被圖案製作成例如沿著該密封環12在密封環12之下方延伸。
上述壓電振動片3具備水晶、鉭酸鋰或鈮酸鋰等之壓電材料所形成之音叉型之振動片，平行排列配設在寬度方向W，前端部30a、31a為自由端之一對振動腕部30、31，和一體懸臂支撐該一對振動腕部30、31之基端部30b、31b側(接根側)的基部32。
一對振動腕部30、31係在寬度方向W具有一定腕寬之狀態下沿著長度方向L而延伸，在其外表面上，形成使該些一對振動腕部30、31振動的無圖示之一對勵振電極，該勵振電極也形成在振動腕部30、31之稜線
部、側面。並且，就以提升壓電振動片3之電場效率，降低R值為目的，在振動腕部30、31之外表面上，設置從基端部30b、31b側延伸至前端部30a、31a的溝部。
基部32係如上述般為懸吊支撐一對振動腕部30、31之基端部30b、31b側，並且當作安裝壓電振動片3之時的安裝部而發揮功能。然後，在基部32之外表面上，以各與一對勵振電極導通之狀態下形成有無圖示之一對安裝電極。
構成如此之壓電振動片3經無圖示之金屬凸塊或導電性接著劑等被安裝，依此一對安裝電極和一對電極墊20A、20B電性連接。依此，壓電振動片3係在從第2基座基板11之安裝面11a上浮起之狀態下被懸臂支撐，並且成為各電性連接於一對電極墊20A、20B的狀態。然後，當經安裝電極在一對勵振電極施加特定電壓時，藉由該些勵振電極彼此之相互作用，一對振動腕部30、31以特定之諧振頻率在互相接近或離開之方向(寬度方向W)振動。
然而，一對振動腕部30、31係如圖5所示般，各為一定的腕寬及一定的厚度，在長度方向L延伸之剖面視矩形狀之振動構件，具有面對第2基座基板11之安裝面11a之一方的主面(下面)35a，和在厚度方向T與該一方之主面35a相向之另一方之主面(上面)35b，和面向寬度方向W之兩個側面35c。
因此，針對各振動腕部30、31，一方之主面
35a和兩個側面35c相交之部分形成兩條從基端部30b、31b在整個前端部30a、31a之全長延伸的稜線部(角部)36。即是，一對振動腕部30、31具有合計4條稜線部36。尤其，該些稜線部36其構造上，強度脆弱容易產生崩裂或裂紋等。
並且，因容易觀看圖面，故針對符號35a、35b、35c，僅表示在圖5。
如圖2~圖4所示般，在第2基座基板11之安裝面11a，於與一對振動腕部30、31之前端部30a、31a相向之區域，藉由落下等所導致之外部衝擊的影響，該些振動腕部30、31在厚度方向T產生移動(撓曲變形)之時(圖3所示之虛線狀態)，形成回避與振動腕部30、31之前端部30a、31a之接觸的凹部40。該凹部40被設為貫通第2基座基板11之貫通孔，並且在密封環12之內側形成四角略帶圓弧的俯視正方形狀。
上述凹部40開口於空腔C側，其開口緣部中，在位於壓電振動片3之基端部側的開口緣部，各形成於一對振動腕部30、31在厚度方向T移動時，回避一方之主面35a接觸之接觸部41，和4個稜線部36接觸的離隙部42。
具體而言，如圖6及圖7所示般，在凹部40中之周壁中，位於壓電振動片3之基端部側的開口緣部，
於寬度方向W隔著間隔形成有從振動腕部30、31之前端部30a、31a側朝向基端部30b、31b側形成凹陷(侵蝕)的3個離隙部45。該些各離隙部45被形成與凹部40相同深度，在凹陷成俯視圓弧狀之狀態下與凹部40形成一體。
再者，該些3個離隙部45中，位於寬度方向W之中央的離隙部45，被形成在一對振動腕部30、31中與寬度方向W內側之稜線部36對應之部分(稜線部36之下方)，剩下的兩個離隙部45被形成在一對振動腕部30、31中與寬度方向W外側之稜線部36對應之部分。在此，「與稜線部對應之部分」係指於從安裝面之法線方向觀看稜線部36之時，與振動腕部30、31交差之部分，及其附近部分。換言之，可以說開口緣部和移位時稜線部之通過區域的交差部分。或者，可以說稜線部之下方部分(及其附近部分)。
即是，上述離隙部42係對應於各稜線部36而被形成回避一對振動腕部30、31所具有的合計4條稜線部36的接觸。並且，位於寬度方向W中央的離隙部42被設成回避與兩條稜線部36之接觸的共通離隙部。並且，在此雖然在對應於所有的稜線部36之位置設置有離隙部45，但是離隙部45之數量、配置並不限定於此。
於使構成如此之壓電振動子1作動之時，對形成在第
1基座基板10之外部電極21A、21B，施加特定驅動電壓。依此，可以使電流流通於壓電振動片3之勵振電極，可以利用特定頻率使一對振動腕部30、31在接近或間隔開之方向振動。然後，利用該一對振動腕部30、31之振動，當作時刻源、控制訊號之時序源或基準訊號源等而可以利用壓電振動子1。
然後，若藉由本實施形態之壓電振動子1時，即使落下等所導致之外部衝擊傳達至壓電振動片3，振動腕部30、31在厚度方向T移位，因在封裝體本體5之安裝面11a形成有凹部40，故在凹部40之開口緣部吸收壓電振動片3之移位，可以回避容易大移動的振動腕部30、31之前端部30a、31a與封裝體本體5接觸。而且，因在凹部40中之開口緣部，各形成接觸部41及離隙部42，故於振動腕部30、31在厚度方向T移位之時，利用離隙部42而回避與強度脆弱的稜線部36之接觸，可以使振動腕部30、31中之一方之主面35a接觸於接觸部41。此時，使一方之主面35a在全寬度不接觸，能夠在一方之主面35a僅使從稜線部36分離之部分(寬度方向W中央部附近)接觸。
因此，不僅壓電振動片3之前端部，亦可以一面抑制產生稜線部36之裂紋或崩裂等，一面藉由與接觸部41之接觸可以快速使振動腕部30、31之移位收束，防止前端部30a、31a過度移位，並且可以使振動腕部30、31快速恢復至原來的狀態。
尤其，即使壓動振動片3多少對安裝面11a傾斜安裝，因利用離隙部42可以回避稜線部36之接觸，故可以抑制產生裂紋或崩裂等。
其結果，可以防止壓電振動片3無意圖的頻率變動等，可以成為確保良好振動特性的高性能且耐衝擊性強的壓電振動子1。
而且，因離隙部42對應於合計4條所有的各稜線部36而被形成，故即使壓電振動片3對安裝面11a傾斜於寬度方向W之任一側的狀態下被安裝，亦可以回避稜線部36接觸，並容易抑制產生裂紋或崩裂等。因此，可以更有效果地防止壓電振動片3之頻率變動等，容易進行壓電振動片3之安裝作業。
在上述實施形態中，係將凹陷的離隙部42形成俯視圓弧狀，但是離隙部42之形狀並不限定於俯視圓弧狀。例如，圖8所示般，即使為俯視V字狀亦可，即使如圖9所示般將凹陷的離隙部42設成俯視梯形狀亦可。再者，即使為其他形狀亦可。即使在該些情況下，也可以達到相同的作用效果。
再者，在上述實施形態中，藉由形成3個離隙部42，形成與4條所有的稜線部36對應的離隙部42，但是並不限定於此，即使例如圖10所示般，藉由形成4個離隙部42，形成與4條之稜線部36所有對應的離隙部
42亦可。
再者，在上述實施形態中，雖然以與合計4條稜線部36對應之方式形成離隙部42，但是針對各振動腕部30、31，即使以與至少一條稜線部36對應之方式形成離隙部42亦可。
例如，如圖11所示般，即使藉由僅形成一個離隙部42，以回避與各振動腕部30、31中之寬度方向W內側之稜線部36接觸亦可，即使如圖12所示般，藉由形成兩個離隙部42，回避與各振動腕部30、31中之寬度方向W外側之稜線部36之接觸亦可。
但是，如上述實施形態般，以與4條全部的稜線部36對應之方式，形成離隙部42為佳。
再者，在上述實施形態中，雖然一體形成凹部40和離隙部42，但是並不限定於此，即使藉由例如以與凹部40之開口緣部重疊之方式，對安裝面11a進行深掘加工，形成離隙部42亦可。
但是，於上述實施形態之時，例如藉由以沖壓等穿孔加工第2基座基板11，因可以同時且容易形成凹部40和離隙部42，故形成離隙部42不會費工，再者容易精度佳地形成微細形狀的離隙部42。
再者，壓電振動片3之外形形狀並不限定於上述實施形態之形狀，即使適當變更亦可。
例如，即使為在一方之主面35a及另一方之主面35b各形成溝部，所謂的具溝部型之壓電振動片3，或在基部
32，在與一對振動腕部30、31之基端部30b、31b之連接部附近，從寬度方向W之兩側面各朝向寬度方向W之中心形成缺口部(溝槽)，所謂的溝槽型之壓電振動片3，或在振動腕部30、31之前端部30a、31a形成寬度較基端部30b、31b擴大的錘部，所謂的錘頭型之壓電振動片3等亦可。
並且，即使將壓電振動片3形成上述中之任一形狀，在振動腕部之外表面上皆需要勵振電極，但是若藉由本案發明，即使在振動腕部之稜線部形成勵振電極之時，因可以回避稜線部和凹部之開口緣部之接觸，故無不會有勵振電極與開口緣部接觸而產生缺損之虞。並且，若使開口緣部之接觸部與不形成有振動腕部之勵振電極之區域接觸時，即使壓電振動片在厚度方向移位，振動腕部與開口緣部接觸之時，亦可以確實回避勵振電極之缺損等。
並且，如圖13所示般，即使在基部32之寬度方向W兩側，於基部32一體性形成有沿著長度方向L而延伸之側臂50，作為所謂的側臂型之壓電振動片3亦可。
此時，可以使側臂50之前端部50a當作安裝部而發揮功能，並藉由對應於側臂50之前端部50a之位置而形成電極墊20A、20B之位置，可以經安裝部安裝壓電振動片3。
接著，針對與本發明有關之振盪器之一實施型態，一面參照圖14一面予以說明。
本實施型態之振盪器100係如圖14所示般，將壓電振動子1當作電性連接於積體電路101之振盪子而予以構成者。該振盪器100具備有安裝電容器等之電子零件102之基板103。在基板103安裝有振盪器用之上述積體電路101，在該積體電路101之附近，安裝有壓電振動子1。該些電子零件102、積體電路101及壓電振動子1係藉由無圖示之配線圖案分別被電性連接。並且，各構成零件係藉由無圖示之樹脂而被模製。
在如此構成之振盪器100中，當對壓電振動子1施加電壓時，該壓電振動子1內之壓電振動片3則振動。該振動係藉由壓電振動片3具有之壓電特性變換成電訊號，當作電訊號被輸入至積體電路101。被輸入之電訊號藉由積體電路101被施予各種處理，當作頻率訊號被輸出。依此，壓電振動子1當作振盪子而發揮功能。
再者，可以將積體電路101之構成，藉由因應要求選擇性設定例如RTC(實時時鐘)模組等，附加除控制時計用單功能振盪器等之外，亦可以控制該機器或外部機器之動作日或時刻，或提供時刻或日曆等之功能。
如上述般，若藉由上述實施型態之振盪器100時，因具備有上述壓電振動子1，故可以成為同樣作動之信賴性及耐久性提升的振盪器100。
接著，針對與本發明有關之電子機器之一實施型態，一面參照圖15一面予以說明。並且，作為電子機器，以具有上述壓電振動子1之行動資訊機器(電子機器)110為例予以說明。
首先，本實施型態之行動資訊機器110代表的有例如行動電話，為發展、改良以往技術的手錶。外觀類似手錶，於相當於文字盤之部分配置液晶顯示器，在該畫面上可以顯示現在之時刻等。再者，於當作通訊機利用之時，從手腕拆下，藉由內藏在錶帶之內側部分的揚聲器及送話器，可執行與以往技術之行動電話相同的通訊。但是，比起以往之行動電話，格外小型化及輕量化。
接著，針對本實施型態之行動資訊機器110之構成予以說明。該行動資訊機器110係如圖15所示般，具備有壓電振動子1，和用以供給電力之電源部111。電源部111係由例如鋰二次電池所構成。在該電源部111並列連接有執行各種控制之控制部112、執行時刻等之計數的計時部113、執行與外部通訊之通訊部114、顯示各種資訊之顯示部115，和檢測出各個的功能部之電壓的電壓檢測部116。然後，成為藉由電源部111對各功能部供給電力。
控制部112控制各功能部而執行聲音資料之發送及接收、現在時刻之測量或顯示等之系統全體的動作控制。再者，控制部112具備有事先寫入程式之ROM，
和讀出被寫入該ROM之程式而加以實行之CPU，和當作該CPU之工作區域使用之RAM等。
計時部113具備有內藏振盪電路、暫存器電路、計數器電路及介面電路等之積體電路，和壓電振動子1。當對壓電振動子1施加電壓時，壓電振動片3振動，該振動藉由水晶具有之壓電特性變換成電訊號，當作電訊號被輸入至振盪電路。振盪電路之輸出被二值化，藉由暫存器電路和計數器電路而被計數。然後，經介面電路，而執行控制部112和訊號之收發訊，在顯示部115顯示現在時刻或現在日期或日曆資訊等。
通訊部114具有與以往之行動電路相同之功能，具備有無線部117、聲音處理部118、切換部119、放大部120、聲音輸入輸出部121、電話號碼輸入部122、來電鈴產生部123及呼叫控制記憶部124。
無線部117係將聲音資料等之各種資料，經天線125執行基地局和收發訊的處理。聲音處理部118係將自無線部117或放大部120所輸入之聲音訊號予以編碼化及解碼化。放大部120係將聲音處理部118或聲音輸入輸出部121所輸入之訊號放大至規定準位。聲音輸入輸出部121係由揚聲器或送話器等所構成，擴音來電鈴或通話聲音，或使聲音集中。
再者，來電鈴產生部123係因應來自基地台之呼叫而產生來電鈴。切換部119限於來電時，藉由將連接於聲音處理部118之放大部120切換成來電鈴產生部
123，在來電鈴產生部123產生之來電鈴經放大部120而被輸出至聲音輸入輸出部121。
並且，呼叫控制記憶部124儲存與通訊之發送呼叫控制有關之程式。再者，電話號碼輸入部122具備有例如從0至9之號碼按鍵及其他按鍵，藉由按下該些號碼鍵等，輸入連絡人之電話號碼等。
電壓檢測部116係當藉由電源部111對控制部112等之各功能部施加之電壓低於特定值時，檢測出其電壓下降而通知至控制部112。此時之規定電壓值係當作為了使通訊部114安定動作所需之最低限的電壓而事先設定之值，例如3V左右。從電壓檢測部116接收到電壓下降之通知的控制部112係禁止無線部117、聲音處理部118、切換部119及來電鈴產生部123之動作。尤其，必須停止消耗電力大的無線部117之動作。並且，在顯示部115顯示由於電池殘量不足通訊部114不能使用之訊息。
即是，藉由電壓檢測部116和控制部112，禁止通訊部114之動作，可以將其訊息顯示於顯示部115。該顯示即使為文字簡訊亦可，即使在顯示部115之顯示面上部所顯示的電話圖示上劃上×(叉號)以作為更直覺性之顯示亦可。
並且，具備有電源阻斷部126，該電源阻斷部126係可以選擇性阻斷與通訊部114之功能有關之部分的電源，依此可以更確實停止通訊部114之功能。
如上述般，若藉由上述實施型態之行動資訊
機器110時，因具備有上述壓電振動子1，故可以成為同樣作動之信賴性及耐久性提升的行動資訊機器110。
接著，針對與本發明有關之電波時計之一實施型態，一面參照圖16一面予以說明。
本實施型態之電波時計130係如第16圖所示般，具備有電性連接於濾波器部131之壓電振動子1，接收含時計資訊之標準之電波，具有自動修正成正確時刻而予以顯示之功能的時計。
在日本國內在福島縣(40kHz)和佐賀縣(60kHz)有發送標準電波之發送所(發送局)，分別發送標準電波。因40kHz或60kHz般之長波合併傳播地表之性質，和一面反射電離層和地表一面予以傳播之性質，故傳播範圍變寬，以上述兩個發送所網羅全日本國內。
以下，針對電波時計130之功能性構成予以詳細說明。
天線132接收40kHz或60kHz之長波之標準電波。長波之標準電波係將被稱為時間碼之時刻資訊AM調制為40kHz或60kHz之載波。所接收到之長波的標準電波，藉由放大器133被放大，並藉由具有複數壓電振動子1之濾波器部131被濾波、調諧。本實施形態中之壓電振動子1分別具備有具有與上述搬運頻率相同之40kHz及60kHz之諧振頻率的水晶振動子部138、139。
並且，被濾波之特定頻率之訊號藉由檢波、整流電路134被檢波解調。接著，經波形整形電路135取出時間碼，藉由CPU136計數。在CPU136中係讀取現在之年、積算日、星期、時刻等之資訊。讀取之資訊反映在RTC137，顯示正確之時刻資訊。
載波由於為40kHz或60kHz，故水晶振動子部138、139以持有上述音叉型之構造的振動子為佳。
並且，上述說明係表示日本國內之例，長波之標準電波之頻率在海外則不同。例如，德國係使用77.5KHz之標準電波。因此，於將即使在海外亦可以對應之電波時計130組裝於行動機器之時，則又需要與日本之情形不同之頻率的壓電振動子1。
如上述般，若藉由上述實施型態之電波時計130時，因具備有上述壓電振動子1，故可以成為同樣作動之信賴性及耐久性提升的電波時計130。
以上，雖然參照圖面對本發明之實施型態予以詳細敘述，但是具體性之構成並不限定於該實施型態，也包含不脫離本發明之主旨之範圍的設計變更等。
例如，在上述實施型態中，雖然以陶瓷封裝體型之壓電振動子1為例，但是並不限定於此，即使為例如玻璃封裝體型之壓電振動子亦可。
再者，雖然以基座基板構成第1基座基板10及第2基座基板11之兩片基板，但是即使以1片基板構成基座基板，在安裝面11a形成凹部40亦可。但是，如上述
般，設為第1基座基板10及第2基座基板11之兩片基板構成為佳。此時，在第2基座基板11形成貫通孔之後，藉由接合兩基座基板，可以容易形成凹部40，故可以較低凹部形成所花費之工程及時間。
再者，為了以防萬一附帶一提，在以往技術中，針對防止在壓電振動片傾斜於寬度方向之狀態下被安裝之時的稜線部之裂紋或崩裂等之點，並無揭示或暗示。說起來焦點大都放在防止壓電振動片之前端部之裂紋或崩裂等之點，針對前端部以外之振動腕部之裂紋或崩裂等之情形幾乎無提及。再者，即使針對前端以外之振動腕部之裂紋或崩裂等有提及，但關於壓電振動片傾斜於寬度方向之狀態的課題無任何揭示或暗示之下，即是即使根據以往例也絕對不可能取得上述本案發明的顯著效果。
C‧‧‧空腔
1‧‧‧壓電振動子
3‧‧‧壓電振動片
5‧‧‧封裝體本體(基座構件)
11‧‧‧第2基座基板
11a‧‧‧安裝面
12‧‧‧密封環
15‧‧‧缺口部
30、31‧‧‧振動腕部
30a、31a‧‧‧振動腕部之前端部
30b、31b‧‧‧振動腕部之基端部
32‧‧‧基部
40‧‧‧凹部
36‧‧‧稜線部
41‧‧‧接觸部
42‧‧‧離隙部
20A‧‧‧電極墊
20B‧‧‧電極墊
23A‧‧‧第2貫通電極
23B‧‧‧第2貫通電極
24B‧‧‧連接電極
Claims (6)
- 一種壓電振動子，具備：基座構件；頂蓋構件，其係與上述基座構件重疊而被接合，並且與該基座構件之間形成被氣密密封的空腔；壓電振動片，其具有一對振動腕部，和一體性支撐該一對振動腕部之長度方向中之基端部的基部，在上述空腔內被安裝於上述基座構件之安裝面上；該壓電振動子之特徵為：在上述基座構件之安裝面，與上述壓電振動片之前端部相向之區域形成凹部，並且於從上述基座構件之安裝面之法線方向觀看時，在上述凹部之開口緣部中被配置在上述壓電振動片之基端部側的開口緣部，於與上述振動腕部之形成有稜線部對應之部分形成有在上述基端部側侵蝕的離隙部。
- 如申請專利範圍第1項所記載之壓電振動子，其中上述離隙部係對應於上述一對振動腕部之各稜線部而形成。
- 如申請專利範圍第1或2項所記載之壓電振動子，其中上述離隙部和上述凹部被形成略相同的深度。
- 一種振盪器，其特徵為：如申請專利範圍第1或2項所記載之壓電振動子，係作為振盪子而電性連接於積體電路。
- 一種電子機器，其特徵為：如申請專利範圍第1或2項所記載之壓電振動子，被電性連接於計時部。
- 一種電波時計，其特徵為：如申請專利範圍第1或2項所記載之壓電振動子，被電性連接於濾波器部。
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