TWI599171B - 壓電振動片、壓電振動元件、振盪器、電子機器及電波時計 - Google Patents

壓電振動片、壓電振動元件、振盪器、電子機器及電波時計 Download PDF

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Description

壓電振動片、壓電振動元件、振盪器、電子機器及電波時計
本發明，係有關於壓電振動片、壓電振動元件、振盪器、電子機器及電波時計
在先前技術中，係周知有下述之壓電電子共振器，其係具備具有一對之振動腕部和基部的壓電振動片，並藉由將被設置於一對之振動腕部之間的基部固定於封裝之內部，來將壓電振動片收容在封裝之內部(參考專利文獻1以及專利文獻2)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2006-345517號公報
[專利文獻2]日本特開2006-345519號公報
但是，若依據上述先前技術，則伴隨著壓電電子共振器之小型化，在振動時或者是受到外部衝擊時，一對之振動腕部的前端部之角部以及外側側面會和封裝之內側側面相接觸，並會有在振動腕部之前端部處而發生碎裂或缺損的可能性。若是在振動腕部之前端部產生碎裂或缺損，則壓電振動片之耐衝擊性、信賴性係成為有所降低。
因此，本發明，係為有鑑於上述事態所進行者，其目的，係在於提供一種：能夠避免一對之振動腕部的前端部和封裝之內側側面之間的接觸，而能夠達成小型化並提昇耐衝擊性、信賴性之壓電振動片、壓電振動元件、振盪器、電子機器以及電波時計。
為了解決上述課題並達成目的，本發明之第1發明之壓電振動片，其特徵為，具備有：一對之振動腕部；和被設置在前述一對之振動腕部之間的基部；和將前述一對之振動腕部的基端部和前述基部的基端部作連結之連結部，前述振動腕部，係以朝向前述基部側而傾斜的方式來作設置。
進而，本發明之第2發明之壓電振動片，係具備有下述之特徵：亦即是，其中，係藉由使前述振動腕 部和前述連結部之間的交叉角度成為未滿90度，而將前述振動腕部以朝向前述基部側而傾斜的方式來作設置。
進而，本發明之第3發明之壓電振動片，係具備有下述之特徵：亦即是，係藉由使前述基部和前述連結部之間的交叉角度成為未滿90度，而將前述振動腕部以朝向前述基部側而傾斜的方式來作設置。
進而，本發明之第4發明之壓電振動片，係具備有下述之特徵：亦即是，前述連結部，係具備有至少1個的彎折部。
進而，本發明之第5發明之壓電振動片，係具備有下述之特徵：亦即是，前述基部之前端部，係具備有去角形狀。
又，本發明之第6發明之壓電振動元件，其特徵為，係在作了氣密密封之封裝內，具備有上述記載之壓電振動片；前述壓電振動片係在前述基部處而被安裝於前述封裝內。
又，本發明之第7發明之振盪器，其特徵為：係具備有上述壓電振動元件，該壓電振動元件，係作為振盪元件而被與積體電路作電性連接。
又，本發明之第8發明之電子機器，其特徵為：係具備有上述壓電振動元件，該壓電振動元件，係被與計時部作電性連接。
又，本發明之第9發明之電波時計，其特徵為：係具備有上述壓電振動元件，該壓電振動元件，係被 與濾波部作電性連接。
若依據本發明之壓電振動片，則由於係將一對之振動腕部以朝向基部側而傾斜的方式來作設置，因此，在振動腕部之前端部處，係能夠將該前端部之外側側面和封裝之內側側面間的間隔(空隙)擴廣。故而，在振動時或者是受到外部衝擊時，係能夠避免振動腕部的前端部和封裝之內側側面相接觸並在振動腕部之前端部處而發生碎裂或缺損的情形。故而，係成為能夠在達成壓電振動片之小型化的同時，亦使耐衝擊性、信賴性提昇。
特別是在使前端部作了寬幅擴張之鎚頭型態的壓電振動片之情況時，前端部和封裝內側側面之間的間隔係容易變窄，但是，若依據本發明，則係成為能夠將該間隔擴廣。
又，若是將基部之前端部設為去角形狀，則係成為能夠防止基部和振動腕部之間的干涉。
若依據本發明之壓電振動元件、振盪器、電子機器及電波時計，則係能夠提昇動作信賴性。
1‧‧‧壓電振動元件
4‧‧‧壓電振動片
5‧‧‧封裝
10、11‧‧‧振動腕部
12‧‧‧基部
13、14‧‧‧連結部
100‧‧‧振盪器
101‧‧‧振盪器之積體電路
110‧‧‧攜帶資訊機器(電子機器)
113‧‧‧電子機器之計時部
130‧‧‧電波時計
131‧‧‧電波時計之濾波部
C‧‧‧空腔
[圖1]本發明之實施形態的壓電振動元件之外觀立體圖。
[圖2]圖1中所示之壓電振動元件的內部構成圖。
[圖3]沿著圖2中所示之A-A線的壓電振動元件之剖面圖。
[圖4]對於圖1中所示之壓電振動元件作模式性展示的分解立體圖。
[圖5]係為壓電振動片之平面圖。
[圖6]係為對於圖5之B-B線處的剖面作展示之圖。
[圖7]本發明之實施形態之第1變形例的壓電振動片之平面圖。
[圖8]本發明之實施形態之第2變形例的壓電振動片之平面圖。
[圖9]本發明之實施形態之第3變形例的壓電振動片之平面圖。
[圖10]本發明之實施形態之第4變形例的壓電振動片之平面圖。
[圖11]本發明之實施形態之第5變形例的壓電振動片之平面圖。
[圖12]本發明之實施形態之第6變形例的壓電振動片之平面圖。
[圖13]本發明之實施形態之第7變形例的壓電振動片之平面圖。
[圖14]本發明之實施形態之第8變形例的壓電振動片之平面圖。
[圖15]本發明之實施形態之第9變形例的壓電振動片 之平面圖。
[圖16]本發明之實施形態之第10變形例的壓電振動片之平面圖。
[圖17]對於本發明之振盪器的其中一種實施形態作展示之構成圖。
[圖18]對於本發明之電子機器的其中一種實施形態作展示之構成圖。
[圖19]對於本發明之電波時計的其中一種實施形態作展示之構成圖。
以下，針對本發明之其中一種實施形態的壓電振動片、壓電振動元件、振盪器、電子機器及電波時計作說明。
本實施形態之壓電振動元件1，例如係如圖1~圖4中所示一般，為表面安裝型之壓電振動元件1，並具備有：由經由接合材35而被作了陽極接合之基底基板2和導線基板3所成之箱狀的封裝5、和被收容於被密封在封裝5之內部的空腔C中之壓電振動片4。
壓電振動片4和被設置於基底基板2處之外部電極38、39，係藉由貫通基底基板2的一對之貫通電極32、33而被作電性連接。
壓電振動片4，例如係如圖5、圖6中所示一般，具備有由水晶、鉭酸鋰或鈮酸鋰等之壓電材料所形成 的音叉型之壓電板24，並藉由既定之電壓的施加而振動。
此壓電板24，係具備有：包夾著中心軸O而被平行地配置之一對之振動腕部10、11；和被配置在一對之振動腕部10、11之間並且被固定於外部處的基部12；和將一對之振動腕部10、11的基端部10a、11a和基部12的基端部12a作連結之連結部13、14。另外，振動腕部10、11之長邊方向的尺寸，係被設定為振動腕部10、11之間隔(在基端部10a、11a處之振動腕部10、11之間隔)的2倍以上。
一對之振動腕部10、11，係為使前端部10b、11b之寬幅尺寸相對於基端部10a、11a之寬幅尺寸而作了擴大的錘頭形態，而使振動腕部10、11之前端部10b、11b之重量以及振動時的慣性動量增大。藉由此，振動腕部10、11係成為易於振動，而能夠將振動腕部10、11之長度縮短，故能夠謀求小型化。另外，於此雖係針對錘頭形態之振動腕部10、11而作了說明，但是，能夠適用本發明之壓電振動片，係並不被限定於錘頭形態。亦即是，係亦可為前端部10b、11b之寬幅尺寸和基端部10a、11a之寬幅尺寸為略相等的形態之壓電振動片，進而亦可為使前端部10b、11b相較於基端部而為前端縮細之形態的壓電振動片。
又，在本實施形態中，係形成為使各振動腕部10、11之前端部10b、11b和中心軸O之間的距離較各 振動腕部10、11之基端部10a、11a和中心軸O之間的距離而更短。
更詳細而言，振動腕部10、11，係在朝向基部側而傾斜地延伸一事上具備有特徵。藉由此，在壓電振動片4之寬幅方向上，係能夠使振動腕部10、11之前端部10b、11b的外側和PKG的內側(未圖示)之間之間隔擴廣。
又，一對之振動腕部10、11，係在與一對之連結部13、14之間之連接部α、β處，以使「從各前端部10b、11b起而朝向基端部10a、11a之方向D10、D11」和「各連結部13、14從基部12之基端部12a起所延伸之方向D13、D14」之間的交叉角度θ會成為未滿90。之銳角的方式而被形成。
另外，若是交叉角度θ為87°以上未滿90°，則由於頻率以及RI(等價輸入阻抗)以及CI(等價輸入容量)之變化係會成為既定之容許範圍內，因此從電性特性之觀點來看，亦為理想。又，若是交叉角度θ過小，則由於振動腕部10、11之前端部10b、11b會有在振動時而互相干涉之虞，因此，從物理性特性之觀點來看，亦以身為上述之範圍為理想。然而，在由本發明者們所進行之模擬的結果中，本發明者們係發現了：在將振動腕部10、11之長度設為振動腕部10、11之間隔之2倍以上，並且並不在前端部10b、11b處設置錘的情況時，就算是將交叉角度θ一直縮小至約85°，亦係成為容易避免前端部 10b、11b之干涉。
另外，例如，相對於各振動腕部10、11之寬幅方向尺寸La(例如，60μm等)，基部12之前端部12b和各振動腕部10、11之間的距離Lb，係被設定為與各振動腕部10、11之寬幅方向尺寸La而相應之值(例如，40~50μm等)。
一對之振動腕部10、11，係在由壓電材料所成之壓電體(壓電板24)的表面上，具備有由用以使一對之振動腕部10、11振動之第1激振電極15以及第2激振電極16所成之激振電極。
基部12，係在由壓電材料所成之壓電體(壓電板24)的表面上，具備有將第1激振電極15以及第2激振電極16和引繞電極36、37作電性連接的一對之裝配電極(省略圖示)。
壓電板24，係在一對之振動腕部10、11的兩主面上，具備有沿著振動腕部10、11之長邊方向(延伸存在方向)而分別形成的溝部18。溝部18，例如，係被形成於從振動腕部10、11之基端側起而直到略中央附近為止的區間中。另外，於此雖係針對在振動腕部10、11處設置有溝部18的形態而作說明，但是，本發明係亦可對於並不在振動腕部10、11處設置溝部18的壓電振動片作適用。
由第1激振電極15以及第2激振電極16所成之激振電極，係以在一對之振動腕部10、11之外表面 上而相互被作電性絕緣的狀態下來圖案化，並使一對之振動腕部10、11朝向相互接近或相互分離的方向來以既定之頻率而振動。
更詳細而言，例如，第1激振電極15，主要係被設置在第1振動腕部10之溝部18上和第2振動腕部11之兩側面上。
又，第2激振電極16，主要係被設置在第1振動腕部10之兩側面上和第2振動腕部11之溝部18上。
第1激振電極15以及第2激振電極16，係在基部12之兩主面上，分別經由引繞電極(省略圖示)而被與裝配電極(省略圖示)作電性連接。
藉由此，壓電振動片4，係經由裝配電極(省略圖示)而被施加電壓。
一對之振動腕部10、11，係為了進行將自身之振動狀態調整為會在既定之頻率的範圍內而振動之頻率調整，而具備有被被膜於外表面上之重錘金屬膜(省略圖示)。
重錘金屬膜(省略圖示)，例如，係具備有用以對於頻率進行粗略調整之粗調膜(省略圖示)、和用以進行微小調整之微調膜(省略圖示)。
此頻率調整，係藉由粗調膜以及微調膜之重量調整而進行，並以使一對之振動腕部10、11的頻率收斂於既定之目標頻率之範圍以內的方式來進行調整。
壓電振動片4，例如係如圖3、圖4中所示一 般，藉由金等之凸塊B，而於設置在基底基板2之表面(與導線基板3相對向之表面)上的引繞電極36、37上被作凸塊接合。
更詳細而言，壓電振動片4之第1激振電極15，係經由第1裝配電極(省略圖示)以及凸塊B而被凸塊接合於第2引繞電極37上，第2激振電極16，係經由第2裝配電極(省略圖示)以及凸塊B而被凸塊接合於第1引繞電極36上。
藉由此，壓電振動片4係以從基底基板2之表面(與導線基板3相對向之表面)浮起的狀態而被作支持，並且，各裝配電極(省略圖示)和引繞電極36、37係分別被作電性連接。
導線基板3，係藉由由玻璃材料、例如由蘇打石灰玻璃所成之透明的絕緣基板來形成為板狀。又，在被與基底基板2相接合之接合面側處，係具備有能夠收容壓電振動片4之矩形狀的凹部3a。
此凹部3a，係當兩基板2、3被作了重合時，藉由其自身與基底基板2之表面(與導線基板3相對向之表面)來形成收容壓電振動片4之空腔C。
導線基板3，係具備有被設置在與基底基板2相對向之表面全體上的接合材35。接合材35，例如係涵蓋與基底基板2之間的接合面以及凹部3a之內面全體地而被設置。導線基板3，係在使凹部3a與基底基板2側相對向的狀態下，相對於基底基板2而經由接合材35來 作陽極接合，並將空腔C作氣密密封。
基底基板2，係與導線基板3相同地，藉由由玻璃材料、例如由蘇打石灰玻璃所成之透明的絕緣基板，來形成為能夠對於導線基板3而作重合之大小的板狀。基底基板2，係具備有於厚度方向作貫通並且在空腔C內而開口之一對的通孔30、31。
更詳細而言，例如，本實施形態之通孔30、31中的第1通孔30，係被形成於面臨被作了安裝的壓電振動片4之基部12的基端部12a之位置處。又，第2通孔31，係被形成於面向振動腕部10、11之前端部10b、11b之間的位置處。又，此些之通孔30、31，係被形成為從基底基板2之第1表面起朝向第2表面(與導線基板3相對向之表面)而逐漸使直徑作縮徑之剖面錐狀。
另外，在本實施形態中，雖係構成為使各通孔30、31形成為剖面錐狀，但是，係並不被限定於此，例如亦可設為對於基底基板2而以相同直徑來貫通厚度方向之通孔，亦即是，只要將基底基板2作貫通即可。
一對之通孔30、31，係具備有以將各通孔30、31作填埋的方式所形成的一對之貫通電極32、33。貫通電極32、33，係藉由以燒成來相對於通孔30、31而一體性地作了固定的筒體6以及芯材部7所形成，該些貫通電極32、33，係堵塞通孔30、31而維持空腔C內之氣密，並且將外部電極38、39和引繞電極36、37作導通。
更詳細而言，例如，第1貫通電極32，係在 外部電極38和基部12之間面臨著引繞電極36而被配置，第2貫通電極33，係在外部電極39和振動腕部10、11之前端部10b、11b之間面臨著引繞電極37而被配置。
筒體6，係藉由糊狀之玻璃熔塊之燒成而被形成。
更詳細而言，例如，筒體6，係被形成為具備有平坦之兩端以及與基底基板2略相同之厚度的圓筒狀。又，筒體6，係將被插入至於厚度方向而貫通筒體6之中心孔中的芯材部7作固定。
又，在本實施形態中，配合於通孔30、31之形狀，筒體6之外形係以會成為圓錐狀(剖面錐狀)的方式而被形成。又，此筒體6，係以被埋入至通孔30、31內的狀態而被燒成，並相對於此些之通孔30、31而被強固地固著。
芯材部7，係為藉由金屬材料而被形成為圓柱狀之導電性的芯材，並與筒體6相同的，具備有平坦之兩端以及與基底基板2略相同之厚度。
芯材部7，係位置於筒體6之中心孔6c處，並藉由筒體6之燒成，而被相對於筒體6而牢固地固著。而，貫通電極32、33，係藉由導電性之芯材部7而確保有電導通性。
基底基板2，係在被接合有導線基板3之接合面側的表面上，具備有藉由導電性材料(例如，鋁)而作 了圖案化的一對之引繞電極36、37。一對之引繞電極36、37，係將一對之貫通電極32、33中之第1貫通電極32和壓電振動片4之第2裝配電極(省略圖示)作電性連接，並且，將第2貫通電極33和壓電振動片4之第1配裝電極(省略圖示)作電性連接。
更詳細而言，例如，第1引繞電極36，係以沿著中心軸O之軸方向而從被配置在基部12之基端部12a處的第1貫通電極32起朝向被配置在基部12之前端部12b處的支持部36a來延伸的方式，而被設置。
第1引繞電極36，係藉由由支持部36a之凸塊B所致的凸塊接合，而將基部12之前端部12b以從基底基板2之表面(與導線基板3相對向之表面)浮起的狀態而被作支持，並且與壓電振動片4之第2裝配電極(省略圖示)作電性連接。
第2引繞電極37，係以沿著中心軸O之軸方向而從被配置在一對之振動腕部10、11之前端部10b、11b之間的位置處之第2貫通電極33起朝向被配置在基部12之前端部12b處的支持部37a來延伸的方式，而被設置。
第2引繞電極37，係藉由由支持部37a之凸塊B所致的凸塊接合，而將基部12之前端部12b.以從基底基板2之表面(與導線基板3相對向之表面)浮起的狀態而被作支持，並且與壓電振動片4之第1裝配電極(省略圖示)作電性連接。
藉由此些構成，壓電振動片4之第2裝配電極(省略圖示)，係經由第1引繞電極36而與第1貫通電極32相導通。第1裝配電極(省略圖示)，係經由第2引繞電極37而與第2貫通電極33相導通。
基底基板2，係在第1表面上，具備有相對於一對之貫通電極32、33而分別被作電性連接之外部電極38、39。
第1外部電極38，係經由第1貫通電極32以及第1引繞電極36，而被與壓電振動片4之第2激振電極16作電性連接。
又，第2外部電極39，係經由第2貫通電極33以及第2引繞電極37，而被與壓電振動片4之第1激振電極15作電性連接。
此壓電振動元件1，係藉由對於被形成在基底基板2處之外部電極38、39施加既定之驅動電壓而動作，並藉由使電流在由壓電振動片4之第1激振電極15以及第2激振電極16所成之激振電極中流動，而使一對之振動腕部10、11朝向相互接近或分離之方向來以既定之頻率而振動。
此一對之振動腕部10、11的振動，係作為時刻源頭、控制訊號之時序源頭或者是參考訊號源頭而被使用。
如同上述一般，若依據由本實施形態所致之壓電振動片4，則由於一對之振動腕部10、11係以朝向基部12側而傾斜的方式來從連結部13、14延伸出去，因 此，特別是在振動腕部10、11之前端部10b、11b處，係能夠將前端部10b、11b之外側側面和封裝5之內側側面之間的間隔擴廣。藉由此，在振動時或者是受到外部衝擊時，係能夠避免將腕部10、11的前端部和封裝5之內側側面相接觸並產生前端部10b、11b之碎裂、缺損等的可能性降低，而能夠大幅度的提升壓電振動片4之信賴性。特別是在如同本實施形態一般之鎚頭型態的壓電振動片4的情況時，係容易發生前端部10b、11b和封裝5之內側側面之間的接觸，但是，若依據本發明，則係成為能夠避免此問題。故而，係成為能夠在達成壓電振動元件1之小型化的同時，亦謀求耐衝擊性、信賴性之提昇。又，另一重要特徵，係在於乃發現到：若是在使振動腕部10、11傾斜時的角度，具體而言，振動腕部10、11和連結部13、14之交叉角度，係為87°以上未滿90°(當並非為錘形態的情況時，係為85°以上未滿90°)，則電性特性和物理特性係會成為更加良好。
(第1變形例、壓電振動片)
在上述之實施形態中，雖係將一對之連結部13、14的形狀設為略直線狀，但是，連結部13、14之形狀係並不被限定於此，亦可如圖7中所示一般，具備有至少1個的彎折部13a、14a。亦即是，係亦可如圖7中所示一般而設為略L字形狀。
就算是此種形狀，藉由使從連結部13、14所 延伸出去之振動腕部10、11以朝向基部12側而傾斜的方式來形成，係能夠得到與上述相同之效果。進而，藉由使連結部13、14具備有彎折形狀，由於係能夠將從振動腕部10、11起直到基部12之裝配電極為止的距離增長，因此，振動腕部10、11之振動係成為容易衰減，而成為能夠降低振動腕部10、11之振動傳導至封裝5側處之所謂「振動漏洩」的情形。
另外，於此，雖係將連結部13、14之形狀設為略L形狀，但是，連結部13、14之形狀係並不被限定於此。
又，如同圖示一般，一對之振動腕部10、11，係在與一對之連結部13、14之間之連接部α、β處，以使「從各前端部10b、11b起而朝向基端部10a、11a之方向D10、D11」和「各連結部13、14從彎折部13a、14a起所延伸之方向D13、D14」之間的交叉角度θ會成為較90°而更作了既定角度之縮小之銳角的方式而被形成。
又，連結部13、14之寬幅尺寸，若是為與振動腕部10、11之寬幅尺寸略相同或者是1.2倍程度的尺寸，則為理想。
(第2變形例、壓電振動片)
針對上述之實施形態之第2變形例的壓電振動片4作說明。
如圖8中所示一般，在此第2變形例之壓電振動片4中，亦同樣的，各振動腕部10、11係以朝向基部12側而傾斜的方式來形成。
更詳細而言，基部12，係以使從基端部12a起而朝向前端部12b延伸的方向D12成為與壓電振動片4之中心軸O的軸方向略平行的方式，而形成之。又，一對之連結部13、14，係在與基部12之基端部12a之間之連接部γ、δ處，使各連結部13、14從基部12之基端部12a起所延伸的方向D13、D14和從基部12之基端部12a起而朝向前端部12b所延伸之方向D12之間的交叉角度θ形成為未滿90°之銳角。亦即是，在第2變形例中，係藉由使基部12和連結部13、14間之交叉角度成為未滿90度，而將振動腕部10、11以朝向基部12側而傾斜的方式來作設置。另外，此交叉角度，亦如同上述一般，若是為87°以上未滿90°(當並非為錘形態的情況時，係為85°以上未滿90°)，則電性特性和物理特性均會成為更加良好。又，在此變形例中，連結部13、14和振動腕部10、11之間的交叉角度由於係被設定為略90°，因此，若是相較於將連結部13、14和振動腕部10、11之間的交叉角度設定為銳角的情況，則係能夠得到更為良好之振動特性(振動腕部之根部，在振動特性之觀點上，係以從將該根部做保持之連結部起而正交地延伸出去的形態為最合適)。
一對之振動腕部10、11，係在與一對之連結 部13、14之間之連接部α、β處，以使「從各前端部10b、11b起而朝向基端部10a、11a之方向D10、D11」和「各連結部13、14從基部12之基端部12a起所延伸之方向D13、D14」會相互正交的方式來形成。
(第3變形例、壓電振動片)
在上述之第2實施例中，一對之連結部13、14，係構成為從基部12之基端部12a起而朝向與中心軸O之軸方向以交叉角度θ來交叉的方向而延伸，但是，係並不被限定於此，例如，係亦可如圖9中所示之第3變形例一般，使一對之連結部13、14具備有如同上述一般之彎折部13a、14a。
就算是此種形狀，只要將振動腕部10、11以朝向基部12側而傾斜的方式來形成，便能夠得到與上述相同之效果。
更詳細而言，基部12，係以使從基端部12a起而朝向前端部12b延伸的方向D12成為與中心軸O的軸方向平行的方式，而形成之。又，一對之連結部13、14，係在與基部12之基端部12a之間之連接部γ、δ處，從基部12之基端部12a起朝向中心軸O之軸方向而延伸。又，在彎折部13a、14a處，係以朝向相對於基部12之從基端部12a起而朝向前端部12b延伸的方向D12來以未滿90°之交叉角度θ(彎折角度θ)而相交叉的方向D13、D14而彎折的方式，而形成之。
一對之振動腕部10、11，係在與一對之連結部13、14之間之連接部α、β處，以使「從各前端部10b、11b起而朝向基端部10a、11a之方向D10、D11」和「各連結部13、14從彎折部13a、14a起所延伸之方向D13、D14」會相互正交的方式來形成。
若依據此第3變形例，則藉由在中心軸O之軸方向上，使基部12作相當於一對之連結部13、14朝向軸方向而延伸的部分之量的縮小，係能夠並不變更壓電振動片4全體之大小地而將一對之連結部13、14的長度增長。
藉由此，係能夠針對所期望之頻率而將壓電振動片4小型化。
(第4變形例、壓電振動片)
針對上述之實施形態之第4變形例的壓電振動片4作說明。
如圖10中所示一般，在此第4變形例之壓電振動片4中，亦同樣的，係以使振動腕部10、11朝向基部12側而傾斜的方式來形成。
更詳細而言，基部12，係以使從基端部12a起而朝向前端部12b延伸的方向D12成為與壓電振動片4之中心軸O的軸方向略平行的方式，而形成之。
又，一對之連結部13、14，係在與基部12之基端部12a之間之連接部γ、δ處，從基部12之基端部12a起朝 向會相對於與中心軸O之軸方向相正交的方向而以成為未滿90°之銳角的交叉角度θ來交叉之方向D13a、D14a而延伸。又，係以在彎折部13a、14a處而朝向與方向D13a、D14a相正交的方向D13、D14而彎折的方式，來形成之。
一對之振動腕部10、11，係在與一對之連結部13、14之間之連接部α、β處，以使「從各前端部10b、11b起而朝向基端部10a、11a之方向D10、D11」和「各連結部13、14從彎折部13a、14a起所延伸之方向D13、D14」會相互正交的方式來形成。
(第5~9變形例、壓電振動片)
另外，在上述之實施形態以及第1~4變形例中，基部12雖係構成為被形成為使從基端部12a起朝向前端部12b所延伸之方向成為與中心軸O之軸方向相平行的長方形板狀，但是，係並不被限定於此，亦可如同圖11~圖15中所示之第5~9變形例一般，以具備有和相對於中心軸O之軸方向而以既定角度來相交叉之一對之振動腕部10、11相平行之側部形狀的方式來形成之。
若依據此些構成，則由於基部12之前端部12b的寬幅方向尺寸係較基端部12a之寬幅方向尺寸而更小，因此，就算是在使振動腕部10、11之前端部10b、11b相較於基端部10a、11a而更接近中心軸O的情況時，亦能夠防止振動腕部10、11和基部12之前端部12b相接觸的情 形。
(第5、6、7變形例、壓電振動片)
相對於上述之實施形態和第1變形例以及第2變形例，在第5~第7變形例之壓電振動片4中，係如同圖11~圖13中所示一般，在與中心軸O之軸方向相正交的寬幅方向上，基部12之前端部12b的寬幅方向尺寸，係被形成為較基部12之基端部12a的寬幅方向尺寸而更小。
更詳細而言，基部12係被形成為將前端部12b作為上底並將基端部12a作為下底之梯形板狀，與成為梯形形狀之腳的一對之對邊相對應之側部12c、12d，係與一對之振動腕部10、11之從各前端部10b、11b起朝向基端部10a、11a之方向D10、D11相平行地而被形成。
(第8變形例、壓電振動片)
另外，在上述之第6變形例中，如同圖12中所示一般，係僅將基部12之側部12c、12d設為與一對之振動腕部10、11相平行，但是，係並不被限定於此，亦可如同圖14中所示之第8變形例一般，亦在一對之連結部13、14處設置在會成為與一對之振動腕部10、11相平行的部位。
相對於上述之第3變形例，在第8變形例之壓電振動片4處，如圖14中所示一般，基部12係被形成為將前端部12b作為上底並將基端部12a作為下底之梯形 板狀，與成為梯形形狀之腳的一對之對邊相對應之側部12c、12d，係與一對之振動腕部10、11之從各前端部10b、11b起朝向基端部10a、11a之方向D10、D11相平行地而被形成。
一對之連結部13、14，係在與基部12之基端部12a之間之連接部γ、δ處，從基部12之基端部12a起朝向中心軸O之軸方向而延伸。又，在彎折部13a、14a處，係以朝向相對於基部12之從基端部12a起而朝向前端部12b延伸的方向D12來以較90°而更縮小了既定之角度之交叉角度θ而相交叉的方向D13、D14而彎折的方式，而形成之。
一對之連結部13、14，係在與基部12之基端部12a之間之連接部γ、δ處，以與基部12之側部12c、12d相連續的方式，而具備有與從一對之振動腕部10、11之各前端部10b、11b起朝向基端部10a、11a之方向D10、D11相平行之側部13b、14b。
(第9變形例、壓電振動片)
相對於上述之第4變行例，在第9變行例之壓電振動片4中，如圖15中所示一般，一對之連結部13、14，係在與基部12之基端部12a之間之連接部γ、δ處，從基部12之基端部12a起朝向會相對於與中心軸O之軸方向相正交的方向而以成為較90°更縮小了既定角度之交叉角度θ來交叉之方向D13a、D14a而延伸。
相對於此，基部12係被形成為將前端部12b作為上底並將基端部12a作為下底之梯形板狀，與成為梯形形狀之腳的一對之對邊相對應之側部12c、12d，係與一對之振動腕部10、11之從各前端部10b、11b起朝向基端部10a、11a之方向D10、D11相平行地而被形成。
一對之連結部13、14，係在與基部12之基端部12a之間之連接部γ、δ處，以與基部12之側部12c、12d相連續的方式，而具備有與從一對之振動腕部10、11之各前端部10b、11b起朝向基端部10a、11a之方向D10、D11相平行之側部13b、14b。
(第10變形例、壓電振動片)
另外，在上述之實施形態以及第1~4變形例中，基部12雖係構成為被形成為使從基端部12a起朝向前端部12b所延伸之方向成為與中心軸O之軸方向相平行的長方形板狀，但是，係並不被限定於此，亦可如同圖16中所示之第10變形例一般，以使前端部12b具備有去角形狀的方式來形成之。
相對於上述之第1變形例，在第10變形例之壓電振動片4中，如圖16中所示一般，基部12，係在前端部12b之寬幅方向端部處具備有去角形狀12e、12f。若依據第10變形例，則係能夠在抑制基部12之面積變小的同時亦防止振動腕部10、11和基部12之前端部12b相接觸的情況。
(振盪器)
接著，針對本發明之振盪器的其中一種實施形態作說明。
本發明之實施形態的振盪器100，係如圖17中所示一般，為將壓電振動元件1作為與積體電路101作了電性連接之震盪元件而構成者。
此振盪器100，係在基板103上，具備有振盪器用之上述之積體電路101、和電容器等之電子零件102、和被配置在積體電路101之近旁處的壓電振動元件1之壓電振動片4。
此些之電子零件102和積體電路101以及壓電振動元件1，係藉由未圖示之配線圖案而分別被作電性連接。
另外，各構成零件，係藉由未圖示之樹脂而被模封。
在如此這般所構成之振盪器100中，若是對於壓電振動元件1施加電壓，則此壓電振動元件1內之壓電振動片4係振動。
此振動，係藉由壓電振動片4之壓電特性而被轉換為電性訊號，並作為電性訊號而被輸入至積體電路101處。被輸入之電性訊號，係在由積體電路101所致之各種處理的實行後，作為頻率訊號而被輸出。藉由此，壓電振動元件1係作為振盪元件而起作用。
又，藉由將積體電路101之構成，例如將RTC(real time clock)模組等因應於要求而選擇性地作設定，除了 時計用單功能振盪器等之外，係亦能夠附加對於該機器或外部機器之動作日期或時刻作控制或者是提供時刻或日曆等的功能。
如同上述一般，若依據本實施形態之振盪器100，則由於係具備有上述之壓電振動元件1，因此係能夠提供在特性以及信賴性上為優良之高品質的振盪器100。
進而，除此之外，亦能夠涵蓋長時間地而得到安定之高精確度的頻率訊號。
(電子機器)
接著，針對本發明之電子機器的其中一種實施形態作說明。
另外，作為電子機器，係以具備有上述之壓電振動元件1的攜帶資訊機器110為例來作說明。
本實施形態之攜帶資訊機器110，例如，係為以行動電話為代表者，並為對於先前技術中之手錶作了發展、改良者。其外觀係與手錶相類似，並為在相當於錶盤之部分處配置液晶顯示器而能夠在此畫面上顯示現在之時刻等者。
又，當作為通訊機器來利用的情況時，係從手腕脫下，而能夠藉由內藏於錶帶之內側部分處的揚聲器以及麥克風來與先前技術之行動電話相同地來進行通訊。並且，相較於先前技術之行動電話，係大幅度地作了小型化以及 輕量化。
(攜帶資訊機器)
接著，針對本發明之攜帶資訊機器110的構成作說明。
此攜帶資訊機器110，係如圖18中所示一般，具備有壓電振動元件1、和用以供給電力之電源部111。
電源部111，例如係由鋰二次電池所構成。
又，進行各種控制之控制部112、和進行時刻等之計數的計時部113、和進行與外部間之通訊的通訊部114、和顯示各種資訊之顯示部115、以及將各功能部之電壓檢測出來的電壓檢測部116，係被與電源部111作並聯連接。
並且，係從電源部111而對於各功能部供給電力。
控制部112，係對於各功能部作控制，而進行聲音資料之送訊以及受訊、現在時刻之計測和顯示等的系統全體之動作控制。
又，控制部112，係具備有：預先被寫入有程式之ROM、和將被寫入至此ROM中之程式讀出並實行之CPU、和作為此CPU之工作區域而被使用之RAM等。
計時部113，係具備有積體電路和壓電振動元件1，該積體電路，係內藏有振盪電路、暫存器電路、計數電路以及介面電路等。
若是對於壓電振動元件1而施加有電壓，則壓電振動 片4係振動，此振動，係藉由水晶所具有之壓電特性而被轉換為電性訊號，並作為電性訊號而被輸入至振盪電路處。振盪電路之輸出係被作二值化，並藉由暫存器電路和計數電路而被作計數。
之後，係經由介面電路，而與控制部112進行訊號之送受訊，並在顯示部115處，顯示現在時刻或現在日期或者是日曆資訊等。
通訊部114，係具備有與先前技術之行動電話相同的功能，並具備有無線部117、和聲音處理部118、和切換部119、和放大部120、和聲音輸入輸出部121、和電話號碼輸入部122、和來電鈴聲產生部123、以及呼叫控制記憶體部124。
無線部117，係將聲音資料等之各種資料經由天線125而與基地台進行送受訊之處理。
聲音處理部118，係將從無線部117或放大部120所輸入了的聲音訊號進行編碼化以及解碼化。
放大部120，係將從聲音處理部118或者是聲音輸入輸出部121所輸入了的訊號放大至既定之準位。
聲音輸入輸出部121，係由揚聲器和麥克風等所成，並將來電鈴聲或受話聲音擴大、或者是將聲音作集音。
又，來電鈴聲產生部123，係因應於從基地台而來之呼叫而產生來電鈴聲。切換部119，係藉由僅在來電時，將正被與聲音處理部118作連接之放大部120切換至來電鈴聲產生部123處，而將在來電鈴聲產生部123處 所產生的來電鈴聲經由放大部120而輸出至聲音輸入輸出部121處。
另外，呼叫控制記憶體部124，係儲存關連於通訊之去電來電呼叫控制的程式。又，電話號碼輸入部122，例如，係具備有從0至9之號碼鍵以及其他鍵，藉由將此些之號碼鍵等壓下，而輸入通話目標之電話號碼等。
電壓檢測部116，係當藉由電源部111而對於控制部112等之各功能部所施加之電壓低於既定之值的情況時，檢測出該電壓降下並通知控制部112。此時之既定之電壓值，係為作為為了使通訊部114安定地動作所需要的最低限度之電壓而預先設定之值，例如係成為3V程度。
從電壓檢測部116而收到電壓降下之通知的控制部112，係禁止無線部117、聲音處理部118、切換部119以及來電鈴聲產生部123之動作。特別是，消耗電力為大之無線部117的動作停止係成為必要。進而，係在顯示部115處，顯示通訊部114起因於電池殘量之不足而成為無法使用的內容。
亦即是，係能夠藉由電壓檢測部116和控制部112，而禁止通訊部114之動作，並將此事顯示在顯示部115處。此顯示，係亦可為文字訊息，但是，作為更為直觀性之顯示，係亦可構成為在被顯示於顯示部115之顯示面的上部處之電話圖符處而附加有×(叉)記號。
另外，藉由具備有能夠將關連於通訊部114之功能的 部份之電源選擇性地遮斷之電源遮斷部126，係能夠更為確實地停止通訊部114之功能。
如同上述一般，若依據本實施形態之攜帶資訊機器110，則由於係具備有上述之壓電振動元件1，因此係能夠提供在特性以及信賴性上為優良之高品質的攜帶資訊機器110。進而，除此之外，亦能夠涵蓋長時間地而顯示安定之高精確度的時計資訊。
(電波時計)
接著，針對本發明之電波時計的其中一種實施形態，參考圖19來作說明。
本實施形態之電波時計130，係如圖19中所示一般，為具備有被與濾波部131作了電性連接之壓電振動元件1者，並為具備有受訊包含時計資訊之標準的電波而自動修正為正確之時刻並顯示的功能之時計。
在日本國內，係於福島縣(40kHz)和佐賀縣(60kHz)處，存在有送訊標準電波之送訊所(送訊局)，並分別送訊標準電波。如同40kHz或60kHz一般之長波，由於係兼具有在地表上傳播之性質和一面於電離層和地表處反射一面傳播之性質，因此其傳播範圍係為廣，而藉由上述之2處的送訊所來網羅日本國內之全部區域。
以下，針對電波時計130之功能性構成作詳細說明。
天線132，係受訊40kHz或者是60kHz之長波的標準 電波。長波之標準電波，係為將被稱作時刻碼之時刻資訊，AM調變為40kHz或者是60kHz之傳送波者。所受訊到的長波之標準電波，係藉由放大器133而被放大，並藉由具備有複數之壓電振動元件1之濾波部131而被作濾波、調諧。
在本實施形態中之壓電振動元件1，係分別具備有具備與上述之傳送頻率相同之40kHz以及60kHz的共振頻率之水晶振動元件部138、139。
進而，被作了濾波的既定頻率之訊號，係藉由檢波、整流電路134而被作檢波解調。接著，係經由波形整形電路135而將時刻碼取出，並藉由CPU136而作計數。
在CPU136處，係讀取出現在的年份、積算日數、星期幾、時刻等之資訊。所讀取之資訊，係被反應於RTC137處，並顯示正確之時刻資訊。
傳送波，由於係為40kHz或者是60kHz，因此，水晶振動元件部138、139，係以具備有上述之音叉形之構造的振動元件為理想。
另外，上述之說明，雖係以日本國內的例子來作展示，但是，長波之標準電波的頻率，在外國係為相異。例如，在德國，係使用有77.5KHz之標準電波。故而，當將在外國亦能夠作對應之電波時計130組入至攜帶機器中的情況時，係成為更進而需要與日本的情況相異之頻率的壓電振動元件1。
如同上述一般，若依據本實施形態之電波時計130，則由於係具備有上述之壓電振動元件1，因此係能夠提供在特性以及信賴性上為優良之高品質的電波時計130。進而，除此之外，亦能夠涵蓋長時間地而安定地以高精確度來對於時刻作計數。
另外，本發明之技術範圍，係並不被限定於上述之實施形態，在不脫離本發明之趣旨的範圍內，係可施加各種之變更。
例如，在上述之實施形態中，雖係在表面安裝型之壓電振動元件1中採用本發明之壓電振動片4，但是，係並不被限定於此，例如，係亦可將周知之陶瓷封裝型態之壓電振動元件或圓柱封裝型態之壓電振動元件更進而藉由模封樹脂部來作固化並作成表面安裝型振動元件。
4‧‧‧壓電振動片
10、11‧‧‧振動腕部
10a、11a‧‧‧基端部
10b、11b‧‧‧前端部
D10、D11‧‧‧方向
12‧‧‧基部
12a‧‧‧基端部
12b‧‧‧前端部
13、14‧‧‧連結部
18‧‧‧溝部
24‧‧‧壓電板
O‧‧‧中心軸

Claims (10)

  1. 一種壓電振動片，其特徵為，具備有：一對之振動腕部；和被設置在前述一對之振動腕部之間的基部；和將前述一對之振動腕部的基端部和前述基部的基端部作連結之連結部，前述振動腕部，係以朝向前述基部側而傾斜的方式來作設置，前述連結部之長邊方向中心線和前述振動腕部之長邊方向中心線，係以略直角而交叉。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之壓電振動片，其中，係藉由使前述基部之中心線和前述連結部之中心線之間的交叉角度成為未滿90度，而將前述振動腕部以朝向前述基部側而傾斜的方式來作設置。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之壓電振動片，其中，前述連結部係為略L字形狀，並從前述基部之端部而延伸出去。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之壓電振動片，其中，前述基部之前端部係具備有被作了去角的角部。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之壓電振動片，其中，前述振動腕部之終端面與前述連結部之中心線，係朝向相平行之方向而延伸。
  6. 一種壓電振動元件，其特徵為，係在作了氣密密封之封裝內，具備有如申請專利範圍 第1項所記載之壓電振動片。
  7. 一種振盪器，其特徵為：係具備有如申請專利範圍第6項所記載之壓電振動元件，該壓電振動元件，係被與積體電路作電性連接。
  8. 一種電子機器，其特徵為：係具備有如申請專利範圍第6項所記載之壓電振動元件，該壓電振動元件，係被與計時部作電性連接。
  9. 一種電波時計，其特徵為：係具備有如申請專利範圍第6項所記載之壓電振動元件，該壓電振動元件，係被與濾波部作電性連接。
  10. 一種壓電振動片，其特徵為，係具備有：具備第1以及第2引繞電極，並沿著中心線而連續延伸之支持基板，其中，前述第1以及第2引繞電極之各者，係於貫通電極和具有凸塊之支持部之間而延伸存在；和一對之振動腕部；和被設置在前述一對之振動腕部之間，並被與前述第1以及第2引繞電極之支持部作接合之基部；和將前述一對之振動腕部的基端部和前述基部的基端部作連結之連結部，前述振動腕部，係以朝向前述基部側而傾斜的方式來作設置。
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