TWI385912B - 表面黏著型壓電振動器、振盪器、電子裝置及無線電時鐘 - Google Patents

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Description

表面黏著型壓電振動器、振盪器、電子裝置及無線電時鐘
本發明與表面黏著型壓電振動器、振盪器、電子裝置及無線電時鐘有關。例如,本發明有關於使用表面黏著型壓電振動器的電子裝置或類似物,其外部電極是由鉻與鎳的合金金屬構成,且可再次焊接。
石英晶體振動器是製造工業產品必需用到的電子元件,其中,石英晶體振動器片被密封在一氣密容器內。
當對石英晶體施加電壓時,由於壓電效應,石英晶體具有膨脹與收縮的特性。如果石英晶體與共振電路的反饋電路結合時,其進行非常精確與穩定的振盪。
經由使用這些特性,石英晶體振動器被用於所有電子產品,包括諸如振動器、資訊及通信裝置、行動裝置、家用電器的電子裝置或諸如時鐘功能及頻率控制機構。
關於石英晶體振動器,包括配置有引線的引線型,以及將封裝直接黏著於印刷電路板或類似物上的表面黏著型。
圖8A是概念性說明習用表面黏著型石英晶體振動器之縱方向的斷面圖。形成在表面上的外部電極110及外部電極111與印刷電路板間是面接觸。
石英晶體振動器101是由玻璃構件(以鹼石灰為代表)製成的蓋102及底103、鋁或類似材料製成的激勵電極105及106、及石英晶體振動器片107或類似物所構成。
激勵電極105及106形成在石英晶體振動器片107的正面與背面,其用於對石英晶體振動器片107施加電壓。
在激勵電極105及106的外表面,以陽極鍵合(anodic bonding)黏接蓋102及底103(於實施例中詳細描述)以形成玻璃封裝。
在蓋102及底103上形成凹部,且這些凹部形成空腔104,石英晶體振動器片107在空腔中振盪。
外部電極110及外部電極111形成在底103之底部的端面附近。外部電極110及外部電極111是將玻璃封裝焊接在底上的接頭。
雖然未說明,但外部電極110連接到激勵電極105,以及外部電極111連接到激勵電極106。於是,如果電壓施加於外部電極110及外部電極111,該電壓即被施加於激勵電極105及激勵電極106,且石英晶體振動器片107被驅動。
圖8B是外部電極110的放大視圖。
外部電極110是兩層結構,包括形成在底103上的本體金屬115,與形成在本體金屬115之表面上的面金屬116。
本體金屬115是由鉻(Cr)製成,表面金屬是金(Au)製成。
本體金屬115牢牢黏著於玻璃,面金屬116形成含焊料的合金金屬。外部電極111也具有相同結構。
換言之,由於鉻可黏著於玻璃但並非適合焊接的金屬,因此以可與鉻接合且可焊接的金形成在鉻的表面。
按此方式,與石英晶體振動器之表面黏著型相關的技術,有一種方法是以陽極鍵合製造石英晶體振動器。結果是,得到如圖8A及8B所示的石英晶體振動器101。
有一種需求是要解焊曾經焊過一次的石英晶體振動器101並再次焊接,例如需要進行將同一石英晶體振動器101轉移到複數個電子電路或類似物上的實驗。
可是,焊接一次,面金屬116(即金)即在焊料中擴散,因為金在焊料中具有高擴散速率。另一方面,構成本體金屬115的鉻不會與焊料形成合金金屬。
因此,解焊曾被焊接過的石英晶體振動器101很難再次焊接。
可使用鈦(Ti)取代鉻,不過,鈦同樣不會與焊料形成合金。
此外,不是在玻璃封裝而是在陶瓷封裝中,氣密容器是由陶瓷構成,可能使用鎳做為外部電極。不過,由於鎳膜的應力大,如果是用於玻璃封裝,玻璃可能損壞,或鎳膜可能剝離。
此外,如果將鎳膜的厚度做地較薄以降低應力,鎳在焊料中的擴散與金相同,以致很難再次焊接鎳。特別是,此現象在無鉛焊接中更為明顯。
因此,本發明的目的是要能很容易地執行表面黏著型壓電振動器之焊接的再次焊接。
為達成上述目的,本發明提供一種表面黏著型壓電振動器,其特徵包含:其上配置有電極的壓電振動器片;以玻璃或陶瓷製成的氣密容器,用以包封該壓電振動器片;以及外部接頭,形成在氣密容器的外側,以鉻與可被焊接之預定金屬的合金製成,且連接至電極(第一結構)。
在第一結構中,該預定金屬可以是鎳(第二結構)。
此外,在第一結構中,在外部接頭的表面上可形成可被焊接的氧化保護膜(第三結構)。
第一至第三結構其中任一的表面黏著型壓電振動器都可連接至積體電路做為振盪器(第四結構)。
此外,本發明提供一種振盪器,其中,一表面黏著型壓電振動器連接至積體電路做為振盪件,其中,該表面黏著型壓電振動器包含:其上配置有電極的壓電振動器片;以玻璃或陶瓷製成的氣密容器,用以包封該壓電振動器片;以及外部接頭,形成在氣密容器的外側,以鉻與可被焊接之預定金屬的合金製成,且連接至電極(第五結構)。
此外,第一至第三結構其中任一的表面黏著型壓電振動器都可連接至時鐘部分(第六結構)。
此外,本發明提供一種電子裝置,其中,一表面黏著型壓電振動器連接至時鐘部分,其中,該表面黏著型壓電振動器包含:其上配置有電極的壓電振動器片;以玻璃或陶瓷製成的氣密容器,用以包封該壓電振動器片;以及外部接頭,形成在氣密容器的外側,以鉻與可被焊接之預定金屬的合金製成,且連接至電極(第七結構)。
此外,第一至第三結構其中任一的表面黏著型壓電振動器都可連接至濾波器部分(第八結構)。
此外,本發明提供一種無線電時鐘,其中,一表面黏著型壓電振動器連接至濾波器部分,其中,該表面黏著型壓電振動器包含:其上配置有電極的壓電振動器片;以玻璃或陶瓷製成的氣密容器,用以包封該壓電振動器片;以及外部接頭,形成在氣密容器的外側,以鉻與可被焊接之預定金屬的合金製成,且連接至電極(第九結構)。
根據本發明,在表面黏著型壓電振動器的焊接中,可以很容易地執行再次焊接。
(1)實施例概述
外部電極是以鎳與鉻的合金形成,即,NiCr。此外,在NiCr的表面上,以金膜形成一抗氧化膜,用以防止氧化。因此,在外部電極的結構中,NiCr層是形成在玻璃的表面,且另在其上形成金。在後文中,這類層結構描述成玻璃-NiCr-金或類似描述法。
此時,NiCr與金是以濺射(濺射法)沈積製成低應力的膜。
在這類結構的外部電極中,金層經由第一次焊接分散於焊料內,不過,由於NiCr中的鉻降低了鎳擴散到焊料內的速率,鎳仍留在外部接頭內。由於鎳是與焊料形成合金的金屬,經由移除此石英晶體振動器仍可執行再次焊接。
按此方式,當焊接根據本發明的石英晶體振動器時,金被分散於焊料內且確保潤溼特性,且NiCr與玻璃緊密地黏合,並同時與焊料成為合金。因此,再次焊接石英晶體振動器成為可能。此外,由於外部電極所造成的應力可降低,以便能減少玻璃的損壞。
(2)實施例之細節
圖1顯示根據本發明之石英晶體振動器片的外形。
石英晶體振動器片1是經由一連串步驟以單晶製成(石英單晶→以與晶軸預定的角度切割晶圓→蝕刻)。石英晶體振動器片1組構成一壓電振動器片。
石英晶體振動器片1具有長方形的外形,且是由框架2及音叉型振動臂3所構成,框架2沿著外圍形成一環形,且音叉的振動臂3形成在中央部分。
雖然振動臂3的外圍尺寸視所想要的頻率有所不同,但其長度大約1700微米、寬320微米,厚130微米。
框架2與振動臂3以蝕刻一體成形,且振動臂3的底部與框架2的內圍部接合。
此外,在框架2上配置貫通孔5,以便將要被形成在振動臂3上的激勵電極連到外部電極。
圖2是解釋根據本發明之石英晶體振動器之結構的方塊圖。
圖2A是從圖2B之箭頭B看入的橫斷面視圖,以及圖2B是從圖2A之箭頭A看入的橫斷面視圖。
石英晶體振動器是由蓋10、底12、框架2與振動臂3所製成的石英晶體振動器片1、激勵電極17、外部電極13、及外部電極14或類似物所構成,且組構成一表面黏著型壓電振動器。
蓋10、底12其中任一是以鹼石灰玻璃組構而成,且在中央部位配置凹部。
在石英晶體振動器9中,經由將蓋10與底12的凹部面對面配置,在石英晶體振動器片1內形成一空腔20,振動臂3在空腔內振盪。空腔20保持在10 3 帕的高真空。
激勵電極16及激勵電極17是施加電壓給振動臂3的電極,且是由鋁或鋁合金(例如鋁銅合金)製成,並經由濺射或類似方法沈積在框架2及振動臂3上。
同時,如同石英晶體振動器片內之石英晶體片的電極,通常是使用金,不過,根據本發明是使用鋁,以便經由使用所謂的陽極鍵合技術接合蓋10與底12。
更詳細解釋,鋁可在較低的溫度(大約200℃)與玻璃陽極鍵合,且導電程度高,以致激勵電極16及激勵電極17可做為電極及與玻璃間的接合構件。
藉以,結合蓋10、底12、框架2以形成一氣密容器,並將振動臂3包封於其內。
同時,陽極鍵合是一種接合方法,其特性為如果將一預定金屬(諸如鋁)與被加熱(大約200℃至400℃)之預定介電物質接觸,並對其施加大約500伏至1000伏之電壓,該金屬與玻璃形成化學結合。
至於預定金屬,除了鋁外,有矽、鉬、鈦、或類似金屬,至於預定介電物質,有玻璃及陶瓷或類似物。
經由使用陽極鍵合製造石英晶體振動器9,可得到諸如小型化、高效能(如果尺寸相同,其可較其它系統容納較大的石英晶體振動器片1)、及絕佳的老化特性(老化衰退較慢)等優點。
至於老化衰退較慢的原因是沒有使用黏著劑,因此不會有來自黏著劑的排氣。因此,高溫處理為可行,以至其可事前經由加熱石英晶體振動器以去除任何氣體,且在產品製造完成後的放氣會減少。
外部電極13及外部電極14形成在底12之底部縱向的兩相對端,以形成與激勵電極16及激勵電極17接觸的外部接頭。
經由貫通孔5,外部電極13與激勵電極16導通,及外部電極14與激勵電極17導通。
如果對激勵電極16及激勵電極17施加電壓,由於壓電效應,振動臂3朝向音叉形之內或外的的方向彎曲,視所施加之電壓的極性而定,且如果切斷電壓,振動臂3的形狀恢復。當其恢復時,由於壓電效應,振動臂3產生極性相反的電壓。因此,由於一負回授施加到振動臂3,致可偵測到此反向電壓。
經由重複上述過程,可以永久地振盪振動臂3。
按上述組構的石英晶體振動器9被配置在已經由黏著機(mounter)或類似機具事先黏著有焊料的印刷電路板上,以便底12面對印刷電路板。藉以,外部電極13及外部電極14被焊接,且石英晶體振動器9被配置在印刷電路板上。
圖3是外部電極1的放大視圖。
外部電極13是兩層結構,包括NiCr之薄膜形成的本體金屬21及金之薄膜形成的表面金屬22。
這些金屬是以濺射或類似方法沈積。
本體金屬21沈積在底12上。鎳與鉻具代表性的成分比(重量百分比)為鎳80%及鉻20%。
當然,此重量百分比只是一例,其可按應用改變。一般趨勢是,當鉻的比率高時,鎳在一次焊接中擴散到焊料中的量會減少,且當鎳的比率高時,應力增加,不過,焊接的特性獲增進。
鉻的比在5%至80%為適當。如果鉻低於5%,則膜的應力大,且玻璃有被損壞的機率。因此,為防止玻璃損壞,可考慮經由減少本體金屬21之膜的厚度以降低應力。不過,經由鉻減少鎳散失到焊料中的功能變小,以致鎳被散失到焊料中,且變得很難再次焊接。因此,就鉻的比率小於5%或超過80%來說,在任何情況中都不適用。
表面金屬22配置在本體金屬21的表面。鎳(預定金屬)的特性是在空氣中易被氧化,如果鎳被氧化,此氧化物膜成為對焊料的某種保護膜,以致焊接變得困難。因此,為防止鎳的氧化,要形成表面金屬22。
表面金屬22是以金形成,且可防止鎳的氧化,以確保焊料的潤濕性。換言之,表面金屬22形成可被焊接的氧化保護膜。
按此方式,外部電極13形成玻璃-NiCr-金的層結構。如果外部電極13被第一次焊接,金被散失到焊料中消失。
取下此外部電極13以便再次焊接,層結構是玻璃-NiCr。
不過,由於焊料附著於NiCr的表面,其可做為氧化保護膜,且鎳不會被氧化。
接下來,嘗試再次焊接,其可經由NiCr焊接。在此情況,部分的鎳被擴散到焊料中。
不過,由於鎳仍留在NiCr內,將其取下,仍可再次焊接。
視NiCr的成分及膜厚而定,外部電極13可被再次焊接2到10次。
前文是描述外部電極13的結構,不過,外部電極14的結構也與外部電極13相同。
此外,表面金屬21並不限於金,也可以是其它金屬,例如,也可使用鉑。
(修改例)
接下來,使用圖4描述外部電極13的修改例。
按照此修改例,本體金屬23是由鍍在底12上的鉻構成,在鉻之上,配置以NiCr形成的本體金屬21a,在此之上,再配置以金製成的表面金屬22a。因此,層結構成為玻璃-鉻-NiCr-金。
此外,本體金屬23可由鈦或鉭構成。在此情況,層結構成為玻璃-鈦-NiCr-金或玻璃-鉭-NiCr-金。
經由將外部電極13按此方式製成3層結構,使NiCr成為內層,即使NiCr完全地擴散到焊料內,石英晶體振動器片1仍可經由本體金屬23導電。此外,鎳的應力經由本體金屬23吸收,底12上的應力可降低。
外部電極14也具有與外部電極13相同的結構。
實施例及修改的實施例如前文描述,不過,還有另一可用的修改實施例。
例如,根據本發明,石英晶體振動器9是以玻璃封裝組構而成,不過,陶瓷封裝也可使用外部電極13及外部電極14做為外部電極。
在陶瓷封裝的情況下,其製造法是以黏著劑將石英晶體振動器片1黏貼於蓋10與底12間。
此外,外部電極13與外部電極14之表面金屬22的結構也可以是更多層。
例如,經由交替地沈積鉻與金層,成為玻璃-NiCr-金-鉻-金-鉻-金,其可減緩金擴散到焊料內的速率。
此外,根據本發明,壓電振動器片是以晶體構成,不過,壓電振動器片也可由其它材料構成,例如陶瓷。
從本實施例及上述修改例可得到以下效果。
(1)可以很容易地再次焊接表面黏著型的石英晶體振動器。
(2)經由改變NiCr的成分,其可形成特性符合目的的外部電極。
(3)由於本體金屬21是以NiCr薄膜製成,因此可降低應力,可防止由於鎳的應力損壞玻璃。
(4)鉻可減少鎳擴散到焊料內的量。
接下來將描述使用上述實施例之表面黏著型壓電振動器(在後文中稱為壓電振動器)做為振盪件的振盪器,並連接到積體電路。
圖5是使用音叉型石英晶體振動器做為壓電振動器之音叉型石英晶體振盪器結構例的視圖,並顯示使用音叉型石英晶體振動器的表面黏著型壓電振動器。
在圖5中,音叉型石英晶體振動器51安裝在底52上的預定位置,且用於振盪器的積體電路(IC)安裝在此石英晶體振動器的附近。此外,也安裝諸如電容器的電子零件54。這些個別的零件經由接線圖案電氣地連接(未圖示說明)。
石英晶體振動器51之振動器件的機械振盪,經由晶體的壓電特性被轉換成電氣信號輸入到積體電路53。在積體電路53內,進行信號處理並輸出頻率信號,其功能如同一振盪器。這些個別的組件是以樹脂模造而成(未圖示說明)。
除了用於時鐘的單功能振盪器外,振盪器也具有控制裝置、操作外部裝置之日期及時間的功能,或經由適當地選擇積體電路53提供時間及日曆資訊給使用者。
經由將根據本發明的壓電振動器做為振盪片黏著於連同積體電路53的底52內,並將其連接至積體電路53以構成振盪器,該壓電振動器片可以與底52分離多次。因此,例如在這些振盪器的發展進程中,可以很容易地進行壓電振動器或類似物的試用。
接下來,將描述一電子裝置例,其中,根據本發明的壓電振動器連接到時鐘部分。在此,關於電子裝置例,將以細胞式電話為代表詳細說明可攜式資訊裝置的較佳實施例。
首先,如前提,根據本實施例的可攜式資訊裝置是發展及增進根據習知技術的腕錶。其外形與腕錶類似,且液晶顯示器配置在相當於錶針視窗的部位。在此螢幕上,可以顯示目前的時間或類似資訊。
當可攜式資訊裝置被用做為通信設備時,將其從手腕上取下,可經由結合於錶帶內側的喇叭及麥克風進行與習知技術之細胞式電話相同的通信。不過,與習知細胞式電話相較,可攜式資訊裝置的體積及重量都大幅降低。
接下來,將參考圖式描述根據本實施例之可攜式資訊裝置的功能結構。
圖6的方塊圖功能性地顯示根據本實施例之可攜式資訊裝置的結構例。在圖6中,電源供應部分101是供應電力給以下將描述之每個功能部分的電源供應部分,且特別是以鋰二次電池實施。
將於稍後描述的控制部102、時鐘部103、通信部104、電壓檢測部105、及顯示部107並聯於電源供應部101,電源供應部101供應電力給每一個功能部分。
控制部102控制稍後描述的每一個功能部分,並控制整個系統的操作,諸如發射及接收語音資料及測量與顯示目前的時間。控制部102特別是以事先寫在ROM內的程式實施,CPU讀取及執行程式,以及,此CPU使用RAM或類似物做為工作區。
時鐘部103經由積體電路組構成結合振盪電路、電阻器電路、計數器電路、及介面電路或類似電路,以及如圖2所示的音叉型石英晶體振動器。
音叉型石英晶體振動器的機械振盪經由晶體的壓電特性被轉換成電氣信號,被輸入到由電晶體及電容器所形成的振盪電路。振盪電路的輸出被二進制化以供電阻器電路及計數器電路計數。經由介面電路與控制部間進行信號往來的發射與接收,並在顯示部107上顯示目前的時間、日期或日曆資訊。
通信部104具有與習知技術之細胞式電話相同的功能,其由無線電部104a、語音處理部104b、放大部104c、語音輸入及輸出部104d、進入呼叫聲產生部104e、切換部104f、呼叫控制記憶體部104g、及電話號碼輸入部104h組構而成。
無線電部104a經由天線與基地站台間進行各種資料的發射與接收,諸如語音資料或類似資料。語音處理部104b編碼/解碼由無線電部104a或放大部104c輸入的語音信號。放大部104c放大由語音處理部104b或語音輸入及輸出部104d以一預定位準輸入的信號(將在稍後描述)。特別是,語音輸入及輸出部104d是喇叭及麥克風,且其放大進入的呼叫聲及所接收之語音聲的音量,並收集喇叭的語音。
此外,進入呼叫聲產生部104e根據來自基地台的呼叫產生進入呼叫聲。僅當呼叫進入時,經由切換部104f將連接至聲音處理部104b的放大部104c切換到進入呼叫聲產生部104e,以將產生的進入聲經由放大部104c輸出給語音輸入及輸出部104d。
同時,呼叫控制記憶體部104g內裝有與進入呼叫之控制與通信呼叫相關的程式。此外,可用特別是由0至9的數字鍵與一些其它鍵所組成的電話號碼輸入部104h將意欲加入通信的電話號碼或類似物輸入。
當施加於包括控制部102之每一功能部分的電壓低於一預定值時,電壓檢測部105檢測到電源供應部101的此電壓下降,並通知控制部102。
此預定電壓值是一事先設定的值,是穩定地操作通信部104所需的最低電壓值,例如大約是3伏。控制部102接收到來自電壓檢測部105之電壓下降的通知後,控制部102禁止無線電部104a、聲音處理部104b、切換部104f、及進入呼叫聲產生部104e的操作。特別是禁止無線電部104a的操作,因其無可避免地需要消耗大電力。在此同時,顯示部107上顯示由於所剩電量不足致通信部104無法使用的訊息。
由於電壓檢測部105與控制部102的動作,其可禁止通信部104的操作,且可將此顯示於顯示部107。
如本實施例,經由配置電源供應中斷部106,其可選擇性地中斷供電給與通信部之功能相關的部分,通信部的功能可用更完整的結構停止。
同時,用於指示通信部104無法使用的顯示可用文字訊息執行,不過,可更通俗地在顯示部107或類似物上的電話圖示上標註一個X。
經由在包括上述可攜式資訊裝置之電子裝置上使用根據本發明的壓電振動器,該壓電振動器可分離多次,例如,在這些電子裝置的發展階段中,使得壓電振動器或類似物的試用較容易。
接下來,將描述使用根據上述實施例之壓電振動器與濾波器部連接的無線電時鐘。
圖7的概視圖顯示無線電時鐘的電路方塊,其構成按照本實施例的電子設備。本實施例顯示的情況是本實施例的壓電振動器連接到無線電時鐘的濾波器部。
無線電時鐘是一具有接收內含時間資訊之標準電波之功能的時鐘,且能將時間自動修正到正確時間並顯示該時間。在日本,發射標準電波的發射站(發射設施)位於福島縣(40KHz)及佐賀縣(60KHz),且這些發射站分別地發射標準電波。頻率40KHz或60KHz之長波具有在地球表面傳播的特性,以及在傳播之同時,也在電離層與地球表面間反射的特性,因此,傳播的範圍很廣,故上述兩個發射站台所發射的長波涵蓋整個日本。
在圖7中,天線201接收來自40KHz或60KHz之長波所形成的標準電波。長波所形成的標準電波是使用AM調變將參考時間碼的時間資訊施加於40KHz或60KHz之載波所得到的電波。
所接收由長波所形成的標準電波經由放大器202放大。接下來,標準電波經由含有石英晶體振動器203、204的濾波器部205濾波,該石英晶體振動器具有與載波頻率之諧振頻率相同的頻率,且與載波同步。經過指定頻率濾波的信號由檢測及整流電路206檢測及解調變。接著,經由波形整形電路207將時間碼取出,並由CPU208計數。CPU208讀出諸如目前之年,累計之日數、日期、時間等的資訊。讀出的資訊反映於RTC 209,並顯示精確的時間資訊。
由於是40KHz或60KHz的載波,以使用上述音叉型結構的振動器做為石英晶體振動器203、204以分別構成濾波器部較佳。以60KHz的長波為例,可以組構諸如該振動器之振動器之音叉型振動器件的尺寸,總長度大約2.8毫米,底部寬度大約0.5毫米。
經由在無線電時鐘中使用按照本實施例之壓電振動器與濾波器部連接,壓電振動器可分離多次,例如,在這些無線電時鐘的發展階段中,使得壓電振動器或類似物的試用較容易。
1...石英晶體振動器片
2...框架
3...振動臂
5...貫通孔
9...石英晶體振動器
10...蓋
12...底
13...外部電極
14...外部電極
16...激勵電極
17...激勵電極
20...空腔
21...本體金屬
21a...本體金屬
22...表面金屬
22a...表面金屬
51...石英晶體振動器
52...底
53...積體電路
54...電子零件
101...石英晶體振動器
101...電源供應部分
101...電源供應部
102...蓋
102...控制部
103...底
103...時鐘部
104...空腔
104...通信部
104a...無線電部
104b...語音處理部
104c...放大部
104d...語音輸入及輸出部
104e...進入呼叫聲產生部
104f...切換部
104g...呼叫控制記憶體部
104h...電話號碼輸入部
105...激勵電極
105...電壓檢測部
106...激勵電極
106...電源供應中斷部
107...石英晶體振動器片
107...顯示部
110...外部電極
111...外部電極
115...本體金屬
116...面金屬
201...天線
202...放大器
203...石英晶體振動器
204...石英晶體振動器
205...濾波器部
206...檢測及整流電路
207...波形整形電路
208...中央處理單元
209...RTC
圖1顯示石英晶體振動器片之外形的視圖。
圖2A及2B是解釋石英晶體振動器之結構的方塊圖,圖2A是從圖2B之箭頭B看入的橫斷面視圓,以及圖2B是從圖2A之箭頭A看入的橫斷面視圖。
圖3是外部電極的放大視圖。
圖4是解釋外部電極修改例的視圖。
圖5的平面視圖顯示使用一音叉型石英晶體振動器做為壓電振動器之音叉型石英晶體振盪器的結構例。
圖6的方塊圖功能性地顯示根據本實施例之可攜式資訊裝置的結構例。
圖7的概視圖顯示根據本發明之無線電時鐘的電路方塊。
圖8是解釋習知技術的視圖,圖8A是概念性說明表面黏著型壓電振動器之縱向斷面,圖8B是外部電極的放圖。
1...石英晶體振動器片
2...框架
3...振動臂
5...貫通孔
9...石英晶體振動器
10...蓋
12...底
13...外部電極
14...外部電極
16...激勵電極
17...激勵電極
20...空腔

Claims (12)

  1. 一種表面黏著型壓電振動器,包含:壓電振動器片,具有電極;氣密容器,以玻璃或陶瓷製成,用以包封該壓電振動器片;外部接頭,由鎳與鉻所組成的金屬合金形成在該氣密容器的外表面,且連接至該壓電振動器片的該電極;金膜,形成於鎳與鉻的該金屬合金的表面上;以及本體金屬,以鉻、鈦及鉭其中之一者製成且形成於鎳與鉻的該金屬合金與該氣密容器的該外表面之間。
  2. 一種表面黏著型壓電振動器,包含:壓電振動器片,具有電極;氣密容器,以玻璃或陶瓷製成,用以包封該壓電振動器片;外部接頭,由鎳與鉻所組成的金屬合金形成在該氣密容器的外表面,且連接至該壓電振動器片的該電極;金膜,形成於鎳與鉻的該金屬合金的表面上;以及鉻與金的複合膜,配置在該金膜上,該金膜係形成於鎳與鉻的該金屬合金的表面上。
  3. 一種振盪器,包含:積體電路;以及連接至該積體電路之如申請專利範圍第1或2項之表 面黏著型壓電振動器。
  4. 一種包含可攜式資訊裝置的電子裝置,包含:時鐘部;以及連接至該時鐘部之如申請專利範圍第1或2項之表面黏著型壓電振動器。
  5. 一種無線電時鐘,包含:濾波器部;以及連接至該濾波器部之如申請專利範圍第1或2項之表面黏著型壓電振動器。
  6. 如申請專利範圍第2項之表面黏著型壓電振動器,進一步包含多數個鉻與金的複合膜,其配置在形成於鎳與鉻的該金屬合金的表面上的該金膜上。
  7. 一種振盪器,包含:積體電路;以及連接至該積體電路之表面黏著型壓電振動器,該表面黏著型壓電振動器包含:壓電振動器片,具有電極;氣密容器,以玻璃或陶瓷製成,用以包封該壓電振動器片;外部接頭,由鎳與鉻所組成的金屬合金形成在該氣密容器的外表面,且連接至該壓電振動器片的該電極;金膜,形成於鎳與鉻的該金屬合金的表面上;以及 鉻與金的複合膜,配置在該金膜上,該金膜係形成於鎳與鉻的該金屬合金的表面上。
  8. 一種包含可攜式資訊裝置的電子裝置,包含:時鐘部;以及連接至該時鐘部之表面黏著型壓電振動器,該表面黏著型壓電振動器包含:壓電振動器片,具有電極;氣密容器,以玻璃或陶瓷製成,用以包封該壓電振動器片;外部接頭,由鎳與鉻所組成的金屬合金形成在該氣密容器的外表面,且連接至該壓電振動器片的該電極;金膜,形成於鎳與鉻的該金屬合金的表面上;以及鉻與金的複合膜,配置在該金膜上,該金膜係形成於鎳與鉻的該金屬合金的表面上。
  9. 一種無線電時鐘,包含:濾波器部;以及連接至該濾波器部之表面黏著型壓電振動器,該表面黏著型壓電振動器包含:壓電振動器片,具有電極;氣密容器,以玻璃或陶瓷製成,用以包封該壓電振動器片;外部接頭,由鎳與鉻所組成的金屬合金形成在該 氣密容器的外表面,且連接至該壓電振動器片的該電極;金膜,形成於鎳與鉻的該金屬合金的表面上;以及鉻與金的複合膜,配置在該金膜上,該金膜係形成於鎳與鉻的該金屬合金的表面上。
  10. 一種表面黏著型壓電振動器,包含:壓電振動器片,具有電極;氣密容器,以玻璃或陶瓷製成,用以包封該壓電振動器片;以及外部接頭,配置在該氣密容器的外表面且連接至該壓電振動器片的該電極,該外部接頭具有一多層結構,該多層結構係由鎳與鉻的可焊接金屬合金、配置在該可焊接金屬合金的表面上的金膜、及配置在該氣密容器的該外表面與該可焊接金屬合金之間的鉻、鈦或鉭的層所組成。
  11. 一種表面黏著型壓電振動器,包含:壓電振動器片,具有電極;氣密容器,以玻璃或陶瓷製成,用以包封該壓電振動器片;以及外部接頭,配置在該氣密容器的外表面且連接至該壓電振動器片的該電極,該外部接頭具有一多層結構,該多層結構係由可焊接金屬合金、配置在該可焊接金屬合金的表面上的金膜及至少一配置在該金膜上之鉻與金的複合膜所組成。
  12. 如申請專利範圍第11項的表面黏著型壓電振動器,其中,該至少一鉻與金的複合膜包合多數個鉻與金的複合膜。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006339840A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Kyocera Kinseki Corp 水晶振動子
JP4777745B2 (ja) * 2005-11-01 2011-09-21 セイコーインスツル株式会社 圧電振動子及びこれを備える発振器、電波時計並びに電子機器
JP2009100353A (ja) * 2007-10-18 2009-05-07 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 水晶デバイス
JP4809410B2 (ja) 2008-09-29 2011-11-09 日本電波工業株式会社 圧電デバイスとその製造方法
JP2010267738A (ja) * 2009-05-13 2010-11-25 Seiko Instruments Inc 電子部品、及び電子部品製造方法
JP5527722B2 (ja) * 2009-05-13 2014-06-25 エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 電子装置
JP5435625B2 (ja) * 2009-05-13 2014-03-05 エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 電子部品、及び電子部品製造方法
TW201110275A (en) * 2009-05-13 2011-03-16 Seiko Instr Inc Electronic component, manufacturing method for electronic component, and electronic device
JP4864152B2 (ja) * 2009-07-23 2012-02-01 日本電波工業株式会社 表面実装用の水晶振動子
JP5073772B2 (ja) * 2009-09-16 2012-11-14 日本電波工業株式会社 圧電デバイス
JP2012054893A (ja) * 2010-09-03 2012-03-15 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 音叉型水晶振動片及び水晶デバイス
JP5447316B2 (ja) * 2010-09-21 2014-03-19 株式会社大真空 電子部品パッケージ用封止部材、及び電子部品パッケージ
JP2012114119A (ja) * 2010-11-19 2012-06-14 Seiko Instruments Inc 電子部品およびその製造方法
JP5831871B2 (ja) * 2011-08-31 2015-12-09 アルプス電気株式会社 電子部品
JP5980530B2 (ja) * 2012-03-15 2016-08-31 日本電波工業株式会社 圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法
TWI634742B (zh) 2013-11-16 2018-09-01 精工愛普生股份有限公司 振動片、振動子、振盪器、電子機器及移動體
CN115101660A (zh) * 2022-07-08 2022-09-23 成都泰美克晶体技术有限公司 一种压电石英传感器的封装方法及压电石英传感器

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0410458A (ja) * 1990-04-26 1992-01-14 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置の製造方法および製造装置
JPH05175251A (ja) * 1991-12-20 1993-07-13 Hitachi Ltd 半導体装置
JPH10106883A (ja) * 1996-10-03 1998-04-24 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミック電子部品
JPH10251837A (ja) * 1997-03-13 1998-09-22 Murata Mfg Co Ltd 電子部品
US5818151A (en) * 1995-02-14 1998-10-06 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electrode for electronic component
JPH11283803A (ja) * 1998-03-31 1999-10-15 Murata Mfg Co Ltd チップ抵抗器
JP2000097876A (ja) * 1998-09-25 2000-04-07 Nichiha Corp グリーンシート地合検出システム
JP2000353932A (ja) * 1999-06-11 2000-12-19 Murata Mfg Co Ltd 電子部品及びその製造方法
JP2002057528A (ja) * 2000-08-11 2002-02-22 Seiko Epson Corp 圧電デバイス及びその製造方法
US20020075127A1 (en) * 1997-03-18 2002-06-20 Hidehiro Inoue Thermistor elements
JP2004072609A (ja) * 2002-08-08 2004-03-04 Seiko Epson Corp 水晶デバイスと水晶デバイスの製造方法、ならびに水晶デバイスを利用した携帯電話装置ならびに水晶デバイスを利用した電子機器
JP2004208236A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Seiko Epson Corp 圧電デバイスとその製造方法ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器
JP2004282676A (ja) * 2003-01-24 2004-10-07 Kyocera Corp 積層ストリップラインフィルタ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6111338A (en) * 1993-05-28 2000-08-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Acceleration sensor and method for producing the same
JP2000091876A (ja) * 1998-09-16 2000-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧電部品
KR20020049676A (ko) * 2000-12-20 2002-06-26 이형도 세라믹 레조네이터 제조방법
WO2002082644A1 (fr) * 2001-03-30 2002-10-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dispositif d'onde acoustique et procede de fabrication correspondant
EP1605524B1 (en) * 2003-03-18 2010-06-30 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Light emitting element mounting member, and semiconductor device using the same
JP2005080201A (ja) * 2003-09-03 2005-03-24 Murata Mfg Co Ltd 圧電部品

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0410458A (ja) * 1990-04-26 1992-01-14 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置の製造方法および製造装置
JPH05175251A (ja) * 1991-12-20 1993-07-13 Hitachi Ltd 半導体装置
US5818151A (en) * 1995-02-14 1998-10-06 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electrode for electronic component
JPH10106883A (ja) * 1996-10-03 1998-04-24 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミック電子部品
JPH10251837A (ja) * 1997-03-13 1998-09-22 Murata Mfg Co Ltd 電子部品
US20020075127A1 (en) * 1997-03-18 2002-06-20 Hidehiro Inoue Thermistor elements
JPH11283803A (ja) * 1998-03-31 1999-10-15 Murata Mfg Co Ltd チップ抵抗器
JP2000097876A (ja) * 1998-09-25 2000-04-07 Nichiha Corp グリーンシート地合検出システム
JP2000353932A (ja) * 1999-06-11 2000-12-19 Murata Mfg Co Ltd 電子部品及びその製造方法
JP2002057528A (ja) * 2000-08-11 2002-02-22 Seiko Epson Corp 圧電デバイス及びその製造方法
JP2004072609A (ja) * 2002-08-08 2004-03-04 Seiko Epson Corp 水晶デバイスと水晶デバイスの製造方法、ならびに水晶デバイスを利用した携帯電話装置ならびに水晶デバイスを利用した電子機器
JP2004208236A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Seiko Epson Corp 圧電デバイスとその製造方法ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器
JP2004282676A (ja) * 2003-01-24 2004-10-07 Kyocera Corp 積層ストリップラインフィルタ

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Publication number Publication date
JP2006197278A (ja) 2006-07-27
US7358652B2 (en) 2008-04-15
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US20060158067A1 (en) 2006-07-20
CH701842B1 (fr) 2011-03-31

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