專利名稱：壓電振動(dòng)片、壓電振動(dòng)器、振蕩器、電子設(shè)備以及電波鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓電振動(dòng)片、壓電振動(dòng)器、振蕩器、電子設(shè)備以及電波鐘。
背景技術(shù)：
近年來，在便攜電話或便攜信息終端設(shè)備上，采用利用水晶等作為時(shí)刻源或控制信號(hào)的定時(shí)源、參考信號(hào)源等的壓電振動(dòng)器。已知有各式各樣的這種壓電振動(dòng)器，但作為其中之一，眾所周知具有所謂的音叉型壓電振動(dòng)片的壓電振動(dòng)器。然而，隨著搭載的設(shè)備的小型化，期待壓電振動(dòng)片的進(jìn)一步小型化。一般，作為將壓電振動(dòng)器的CI值(Crystal Impedance 晶體阻抗)抑制為較低并實(shí)現(xiàn)壓電振動(dòng)片的小型化的方法，眾所周知有在壓電振動(dòng)片的振動(dòng)腕部的兩主表面形成溝部的方法。進(jìn)而，關(guān)于該振動(dòng)腕部的溝部的形狀也有各種方案提出。例如，在專利文獻(xiàn)1中提出一種振動(dòng)片，其中包括形成了基部電極部(相當(dāng)于本申請(qǐng)的裝配電極)的基部；從所述基部突出地形成的振動(dòng)腕部；具有形成于所述振動(dòng)腕部的表面和/或背面的溝電極部(相當(dāng)于本申請(qǐng)的激振電極)的溝部；在未形成所述振動(dòng)腕部的所述溝部的所述振動(dòng)腕部的側(cè)面形成的側(cè)面電極部(相當(dāng)于本申請(qǐng)的激振電極)；以及連接所述基部電極部與所述側(cè)面電極部的側(cè)面電極用連接電極部(相當(dāng)于本申請(qǐng)的引出電極)，所述溝部的開口部的基部側(cè)的寬度形成為比其他的部分的寬度窄。通過將溝部的開口部的基部側(cè)的寬度形成為較窄，能確保形成各連接電極部的區(qū)域較寬。由此，能防止溝電極用連接電極部或側(cè)面電極用連接電極部與溝電極部或側(cè)面電極部短路從而在振動(dòng)片產(chǎn)生不良于未然，并防止CI值的增大于未然。另一方面，專利文獻(xiàn)2中通過使基部附近的溝部的寬度逐漸呈錐狀地變窄，將溝部的基部側(cè)的寬度形成為比其他部分的寬度窄。相比于如專利文獻(xiàn)1那樣急劇地改變溝部的寬度而形成的情況，在如專利文獻(xiàn)2那樣將溝部形成為錐狀的情況下在溝部難以產(chǎn)生蝕刻殘余。因此，通過使溝部的寬度逐漸呈錐狀地變窄，能精度良好且穩(wěn)定地蝕刻溝部。由此， 減少左右的溝部的形狀的偏差并均勻化腳部的剛性，從而降低CI值。另外，眾所周知，在使壓電振動(dòng)片動(dòng)作時(shí)，會(huì)發(fā)生壓電振動(dòng)片的振動(dòng)通過基部泄漏至外部即振動(dòng)泄漏(振動(dòng)能量的泄漏)。該振動(dòng)泄漏與CI值的上升有關(guān)聯(lián)，所以需要盡可能地抑制振動(dòng)泄漏。作為公知的抑制振動(dòng)泄漏的方法，在壓電振動(dòng)片的基部形成以下部分，S卩，形成有安裝在外部的裝配電極的裝配部，和位于裝配部與振動(dòng)腕部之間的中間部。然后，將裝配部的寬度形成為比中間部的寬度寬，設(shè)置階梯部以連接裝配部與中間部。這里，振動(dòng)泄漏的特性依賴于振動(dòng)腕部的長(zhǎng)度方向上的中間部的長(zhǎng)度(以下稱為“有效值”)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2003-87090號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利第4409979號(hào)公報(bào)前述的溝部的形狀以及有效值使CI值以及振動(dòng)泄漏的特性改變并使壓電振動(dòng)片的振動(dòng)模式發(fā)生變化，所以認(rèn)為對(duì)壓電振動(dòng)片的驅(qū)動(dòng)電平特性產(chǎn)生影響。
圖15是驅(qū)動(dòng)電平特性的說明圖。驅(qū)動(dòng)電平特性是指振動(dòng)頻率對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓變動(dòng)的變動(dòng)特性。具體而言，如圖15所示，使施加到壓電振動(dòng)片的電壓從Vl上升至V2時(shí)，頻率從f0上升至fl。然后，施加到壓電振動(dòng)片的電壓從V2再次回到Vl時(shí)，頻率不從fl返回f0頻率而是成為比f0低的值f2。 稱該振動(dòng)頻率的變化值A(chǔ)f(f0與f2的差)的特性為驅(qū)動(dòng)電平特性。此外，可以說Af的振幅越小則驅(qū)動(dòng)電平特性越好。這里，專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2中，基端側(cè)的溝部的寬度形成為比前端側(cè)的溝部的寬度窄，所以振動(dòng)時(shí)應(yīng)變大的振動(dòng)腕部的基端側(cè)的剛性變高。由此，在將CI值抑制為較低的同時(shí)，壓電振動(dòng)片的振動(dòng)模式發(fā)生變化。因此，認(rèn)為驅(qū)動(dòng)電平特性也改變。然而，壓電振動(dòng)片由蝕刻加工水晶(石英)的圓片(wafer)而形成。在設(shè)置階梯部以連接裝配部與中間部時(shí)，階梯部的角部的蝕刻殘余隨蝕刻時(shí)間而出現(xiàn)偏差。由此，中間部的長(zhǎng)度即有效值隨蝕刻時(shí)間而出現(xiàn)偏差，所以振動(dòng)泄漏的特性改變，并且壓電振動(dòng)片的振動(dòng)模式也發(fā)生變化。因此，認(rèn)為驅(qū)動(dòng)電平特性也改變。這樣，在設(shè)置階梯部以連接裝配部與中間部時(shí)，由于有效值隨蝕刻時(shí)間而出現(xiàn)偏差，所以驅(qū)動(dòng)電平特性的提高存在限制。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的課題在于，提供能確保高驅(qū)動(dòng)電平特性的壓電振動(dòng)片，以及利用該壓電振動(dòng)片的壓電振動(dòng)器、振蕩器、電子設(shè)備和電波鐘。為了解決所述課題，本發(fā)明提供一種壓電振動(dòng)片，其中包括一對(duì)振動(dòng)腕部，并排地配置在寬度方向上；溝部，在所述振動(dòng)腕部的兩主表面上，從所述振動(dòng)腕部的長(zhǎng)度方向的基端側(cè)向所述長(zhǎng)度方向的前端側(cè)形成；激振電極，形成于所述振動(dòng)腕部以及所述溝部的外表面；以及基部，與所述一對(duì)振動(dòng)腕部的所述基端側(cè)連接，其特征在于，所述溝部的所述基端側(cè)的寬度形成為比所述溝部的所述前端側(cè)的寬度窄，所述基部具有裝配部，在其外表面形成有在外部安裝所述壓電振動(dòng)片的裝配電極；以及中間部，以位于所述裝配部和所述一對(duì)振動(dòng)腕部之間的方式與所述裝配部和所述一對(duì)振動(dòng)腕部成排連接，在其外表面形成有與所述一對(duì)激振電極和所述裝配電極連接的引出電極，所述裝配部的寬度形成為比所述中間部的寬度寬，所述裝配部的側(cè)面與所述中間部的側(cè)面，在裝配部與中間部的階梯部中，通過俯視時(shí)相對(duì)于所述長(zhǎng)度方向傾斜的傾斜面成排連接。依據(jù)本發(fā)明，形成于振動(dòng)腕部的溝部的基端側(cè)的寬度形成為比溝部的前端側(cè)的寬度窄。由此，能確保振動(dòng)腕部的基端側(cè)的剛性。另外，本發(fā)明中，在裝配部與中間部的階梯部中，用易于順著圓片的結(jié)晶方向的傾斜面成排連接，所以能減少裝配部與中間部的傾斜面的蝕刻殘余的偏差。由此，能精度良好地形成中間部。因此，能將有效值調(diào)整為獲得良好的驅(qū)動(dòng)電平特性的理想的長(zhǎng)度，所以能確保高驅(qū)動(dòng)電平特性。進(jìn)而，通過設(shè)有效值為理想的長(zhǎng)度，能抑制振動(dòng)泄漏。另外，優(yōu)選所述溝部的所述基端側(cè)的端部配置為比所述基部與所述一對(duì)振動(dòng)腕部的連接部更靠近所述前端側(cè)。依據(jù)本發(fā)明，由于溝部的基端側(cè)的端部配置為比基部與振動(dòng)腕部的連接部更靠近前端側(cè)，所以能提高振動(dòng)腕部的基端側(cè)的剛性。因此，能進(jìn)一步提高驅(qū)動(dòng)電平特性。
另外，優(yōu)選所述振動(dòng)腕部的所述基端側(cè)的寬度形成為比所述振動(dòng)腕部的所述前端側(cè)的寬度寬。依據(jù)本發(fā)明，通過使振動(dòng)腕部的基端側(cè)的寬度形成為比振動(dòng)腕部的前端側(cè)的寬度寬，能進(jìn)一步提高振動(dòng)腕部的基端側(cè)的剛性。因此，能進(jìn)一步提高驅(qū)動(dòng)電平特性。另外，本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的特征在于，具有上述的壓電振動(dòng)片。依據(jù)本發(fā)明，能夠提供能確保高驅(qū)動(dòng)電平特性的壓電振動(dòng)器。本發(fā)明的振蕩器的特征在于，上述的壓電振動(dòng)器作為振子與集成電路電連接。本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于，上述的壓電振動(dòng)器與計(jì)時(shí)部電連接。本發(fā)明的電波鐘的特征在于，上述的壓電振動(dòng)器與濾波部電連接。依據(jù)本發(fā)明涉及的振蕩器、電子設(shè)備以及電波鐘，由于具有能確保高驅(qū)動(dòng)電平特性的壓電振動(dòng)器，所以能制造性能良好的振蕩器、電子設(shè)備以及電波鐘。依據(jù)本發(fā)明，形成于振動(dòng)腕部的溝部的基端側(cè)的寬度形成為比溝部的前端側(cè)的寬度窄。由此，能確保振動(dòng)腕部的基端側(cè)的剛性。另外，在本發(fā)明中，裝配部與中間部的階梯部中，用易于順著圓片的結(jié)晶方向的傾斜面成排連接，所以能減少裝配部與中間部的傾斜面的蝕刻殘余的偏差。由此，能精度良好地形成中間部。因此，能將有效值調(diào)整為獲得良好的驅(qū)動(dòng)電平特性的理想的長(zhǎng)度，所以能確保高驅(qū)動(dòng)電平特性。進(jìn)而，通過設(shè)定有效值為理想的長(zhǎng)度，能抑制振動(dòng)泄漏。


圖1是壓電振動(dòng)片的平面圖。
圖2是壓電振動(dòng)片的基部的放大圖。
圖3是圖1的A-A線的截面圖。
圖4是表示蝕刻時(shí)間與驅(qū)動(dòng)電平特性的關(guān)系的圖表。
圖5是第1變形例的壓電振動(dòng)片的平面圖。
圖6是第2變形例的壓電振動(dòng)片的平面圖。
圖7是第3變形例的壓電振動(dòng)片的平面圖。
圖8是壓電振動(dòng)器的外觀立體圖。
圖9是壓電振動(dòng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，是卸下蓋基板的狀態(tài)下的平面圖。
圖10是圖9的B-B線的截面圖。
圖11是壓電振動(dòng)器的分解立體圖。
圖12是示出振蕩器的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。
圖13是示出電子設(shè)備的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。
圖14是示出電波鐘的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。
圖15是驅(qū)動(dòng)電平特性的說明圖。
具體實(shí)施例方式以下參考

本發(fā)明的實(shí)施方式。(壓電振動(dòng)片)首先參考

壓電振動(dòng)片。
圖1是壓電振動(dòng)片的平面圖。圖2是壓電振動(dòng)片的基部的放大圖。圖3是圖1的A-A線的截面圖。 此外，在以下的說明中，設(shè)壓電振動(dòng)片的長(zhǎng)度方向?yàn)閄方向，且前端側(cè)為+X側(cè)、基端側(cè)為-X側(cè)。另外，設(shè)壓電振動(dòng)片的寬度方向?yàn)閅方向，且一側(cè)為+Y側(cè)、另一側(cè)為-Y側(cè)。如圖1所示，壓電振動(dòng)片1是由水晶或鉭酸鋰、鈮酸鋰等壓電材料形成的音叉型振動(dòng)片，在被施加既定電壓時(shí)振動(dòng)。(振動(dòng)腕部)如圖1所示，本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)片1具有一對(duì)振動(dòng)腕部3a、3b。一對(duì)振動(dòng)腕部 3a,3b沿著中心軸0在X方向上延伸并平行配置在Y方向上。在一對(duì)振動(dòng)腕部3a、3b的主表面(表面以及背面)上，從振動(dòng)腕部3a、3b的X方向的-X側(cè)向+X側(cè)形成縱長(zhǎng)的一對(duì)溝部5。溝部5沿著X方向，形成于從振動(dòng)腕部3a、3b與基部4的連接部到少許超過振動(dòng)腕部3a、3b的中間部的范圍內(nèi)。由此，如圖3所示，一對(duì)振動(dòng)腕部3a、!3b各自的A-A線的截面形狀成為H型。另外，溝部5的-X側(cè)端部的寬度形成為比溝部5的+X側(cè)端部的寬度窄。具體而言，在溝部5的+X側(cè)中，在溝部5的全長(zhǎng)的大約2/3左右內(nèi)將溝部5的寬度形成為固定。另外，在溝部5的-X側(cè)中，在溝部5的全長(zhǎng)的大約1/3左右內(nèi)將溝部5的寬度形成為從+X側(cè)向-X側(cè)逐漸呈錐狀地變窄。通過將溝部5的-X側(cè)形成為較窄，能確保在振動(dòng)腕部3a、!3b與基部4的連接部附近形成于振動(dòng)腕部側(cè)面3c、3d與溝部側(cè)面fe之間的區(qū)域Sl S4較寬。因此，當(dāng)在區(qū)域 Sl S4形成后述的引出電極14a、14b時(shí)，能可靠地防止鄰接的激振電極10、11的短路。另外，通過將溝部5的-X側(cè)形成為較窄，能增加區(qū)域Sl S4的Y方向上的壁厚，所以振動(dòng)腕部3a、3b的-X側(cè)的剛性有所提高。因此，與以固定寬度形成溝部5的情況相比，能將CI值抑制為較低，同時(shí)如后述那樣提高驅(qū)動(dòng)電平特性。如圖1所示，在振動(dòng)腕部3a、3b以及溝部5的外表面形成激振電極10、11 (第1激振電極10以及第2激振電極11)。激振電極10、11利用例如鉻(Cr)等的單層導(dǎo)電性膜形成。激振電極10、11是在施加電壓時(shí)使振動(dòng)腕部3a、3b以既定諧振頻率在彼此接近或分離的方向上振動(dòng)的電極。一對(duì)激振電極10、11是分別以電性切斷的狀態(tài)在一對(duì)振動(dòng)腕部3a、 3b的表面構(gòu)圖而形成的。具體而言，如圖1所示，第1激振電極10主要形成于-Y側(cè)的振動(dòng)腕部3a的溝部5內(nèi)與+Y側(cè)的振動(dòng)腕部北的側(cè)面上，而第2激振電極11主要形成于+Y 側(cè)的振動(dòng)腕部北的溝部5內(nèi)與-Y側(cè)的振動(dòng)腕部3a的側(cè)面上。如前所述，由于能確保區(qū)域 Sl S4較寬，所以在振動(dòng)腕部3a、3b與基部4的連接部附近中，能可靠地防止鄰接的第1 激振電極10、第2激振電極11以及引出電極14a、14b短路。另外，如圖1所示，在振動(dòng)腕部3a、3b的前端部形成由粗調(diào)膜15a以及微調(diào)膜1 構(gòu)成的重錘金屬膜15，用于進(jìn)行調(diào)整(頻率調(diào)整)以在既定頻率的范圍內(nèi)振動(dòng)。通過利用該重錘金屬膜15進(jìn)行頻率調(diào)整，能使一對(duì)振動(dòng)腕部3a、!3b的頻率落入器件的標(biāo)稱頻率的范圍內(nèi)。(基部)
本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)片1具有整體地固定一對(duì)振動(dòng)腕部3a、3b的-X側(cè)的基部 4?；?和振動(dòng)腕部3a、!3b鄰接。然后，通過將振動(dòng)腕部3a、3b的-X側(cè)連接至基部4，支撐振動(dòng)腕部3a、3b。在基部4的-X側(cè)配置裝配部如。在裝配部如的外表面上形成有一對(duì)裝配電極 12、13。裝配電極12、13是鉻與金的層疊膜，通過將與水晶密合性良好的鉻成膜為基底層后再在表面將金的薄膜成膜為精裝層而成。但不限于該情況，也可以例如將鉻與鎳鉻合金成膜為基底層后再在表面將金的薄膜成膜為精裝層。另外，在基部4的+X側(cè)配置中間部4b。在中間部4b的外表面上形成有連接裝配電極12、13與激振電極10、11的引出電極14a、14b。引出電極14a、14b通過與裝配電極12、 13的基底層為相同的材料的鉻以單層膜的方式形成。由此，能在成膜裝配電極12、13的基底層的同時(shí)成膜引出電極14a、14b。但不限于該情況，也可以例如由鎳、鋁或鈦等成膜引出電極 14a、14b。另外，如圖2所示，裝配部如的寬度Wl形成為比中間部4b的寬度W2寬。因此， 在裝配部如與中間部4b的連接部中，沿著裝配部如的X方向的側(cè)面與沿著中間部4b的Y 方向的端部交叉，從而形成階梯部6。這里，在本實(shí)施方式中，使該階梯部6為錐狀，形成對(duì) X方向具有傾角θ的傾斜面如。傾角θ設(shè)定在易于順著圓片的結(jié)晶方向的30° 60° 的范圍內(nèi)。在本實(shí)施方式中，傾角θ設(shè)定為45°。由此，能與圓片的結(jié)晶方向一致。因而， 如后所述，即使蝕刻時(shí)間變化，也能減小蝕刻殘余量的偏差。因此，能將中間部4b的長(zhǎng)度調(diào)整為更均勻的長(zhǎng)度，從而能進(jìn)一步穩(wěn)定振動(dòng)泄漏對(duì)特性的影響。形成傾斜面如的理由如下。通過蝕刻加工水晶的圓片形成壓電振動(dòng)片1。此時(shí)，若要形成階梯部6，在階梯部 6的角落處有可能產(chǎn)生蝕刻殘余6a。具體而言，蝕刻加工將對(duì)應(yīng)于壓電振動(dòng)片的外形而形成的蝕刻保護(hù)膜作為掩模，并選擇性地去除未被掩蔽的區(qū)域。蝕刻隨著時(shí)間的推移而進(jìn)行， 成為掩模形狀并形成階梯部6的角落。這里，形成階梯部6的裝配部如的+X側(cè)的側(cè)面大致與X方向正交，與圓片的結(jié)晶方向相反，所以蝕刻難以進(jìn)行。因此，在蝕刻時(shí)間短的情況下，階梯部6的角落處產(chǎn)生較多的蝕刻殘余6a，在蝕刻時(shí)間長(zhǎng)的情況下，階梯部6的角落處也產(chǎn)生少許蝕刻殘余6a。如上所述，當(dāng)產(chǎn)生蝕刻殘余6a的偏差時(shí)，有效值L也產(chǎn)生偏差。特別由于蝕刻殘余6a的量隨蝕刻時(shí)間而發(fā)生變化，所以獲得的有效值L也隨蝕刻時(shí)間而發(fā)生變化。由此， 難以將中間部4b的長(zhǎng)度調(diào)整為均勻的長(zhǎng)度，從而產(chǎn)生振動(dòng)泄漏對(duì)特性的影響不穩(wěn)定這一問題。而且，若振動(dòng)泄漏的特性隨有效值L的偏差而發(fā)生變化，則壓電振動(dòng)片1的振動(dòng)模式也變化，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電平特性也發(fā)生變化。這樣，認(rèn)為當(dāng)有效值L產(chǎn)生偏差從而得到與目標(biāo)有效值L不同的有效值Ll時(shí)，驅(qū)動(dòng)電平特性惡化。圖4是表示蝕刻時(shí)間與驅(qū)動(dòng)電平特性的關(guān)系的圖表。在圖4中，F(xiàn)l是在階梯部6設(shè)置傾斜面如的情況下(本實(shí)施方式)的驅(qū)動(dòng)電平特性的圖表，F(xiàn)2是在階梯部6未設(shè)置傾斜面如的情況下(現(xiàn)有方法)的驅(qū)動(dòng)電平特性的圖表。T表示蝕刻時(shí)間，Af表示振動(dòng)頻率的變化值。此外，Af的絕對(duì)值越小，驅(qū)動(dòng)電平特性越好。在現(xiàn)有方法的情況下，若蝕刻時(shí)間T出現(xiàn)偏差則會(huì)產(chǎn)生有效值L的偏差。因此，在現(xiàn)有方法的情況下，驅(qū)動(dòng)電平特性F2僅在特定的蝕刻時(shí)間T2得到最佳的有效值L并得到良好的驅(qū)動(dòng)電平特性。因此，若蝕刻時(shí)間偏離特定的蝕刻時(shí)間T2，則Af在負(fù)方向側(cè)變大從而驅(qū)動(dòng)電平特性惡化。另一方面，本實(shí)施方式的情況下設(shè)階梯部6為錐狀，所以裝配部如與中間部4b被易于順著圓片的結(jié)晶方向的傾斜面4c成排連接。因此，在裝配部如與中間部4b的傾斜面 4c中，傾斜面如的形成狀況難以隨著蝕刻時(shí)間的變化而支配。即不論蝕刻時(shí)間長(zhǎng)或者短， 傾斜面如的傾角都難以變化，從而能減少因蝕刻時(shí)間的偏差而導(dǎo)致的蝕刻殘余的偏差。因而本實(shí)施方式的情況下的驅(qū)動(dòng)電平特性F1，在從蝕刻時(shí)間Tl到T3的寬廣范圍內(nèi)得到最佳的有效值L，從而得到良好的驅(qū)動(dòng)電平特性。這樣，通過形成傾斜面4c得到良好的驅(qū)動(dòng)電平特性?；谝陨系睦碛桑O(shè)階梯部6為錐狀并形成傾斜面如。依據(jù)本實(shí)施方式，如圖1所示，形成于振動(dòng)腕部3a、3b的溝部5的-X側(cè)的寬度被形成為比溝部5的+X側(cè)的寬度窄。由此，能確保振動(dòng)腕部3a、3b的-X側(cè)的剛性。另外，在本發(fā)明中，如圖2所示，在裝配部如與中間部4b的階梯部6中，由易于順著圓片的結(jié)晶方的傾斜面4c成排連接，所以能減少裝配部如與中間部4b的傾斜面如的蝕刻殘余的偏差。 由此，能精度良好地形成中間部4b。因此，在確保振動(dòng)腕部3a、!3b的-X側(cè)的剛性的同時(shí)，能將有效值L調(diào)整為得到良好的驅(qū)動(dòng)電平特性的理想的長(zhǎng)度，所以能確保高驅(qū)動(dòng)電平特性。 而且，能抑制因蝕刻時(shí)間導(dǎo)致的有效值L的偏差并設(shè)有效值L為理想的長(zhǎng)度，所以能有效地抑制振動(dòng)泄漏。(實(shí)施方式的第1變形例，溝部的基端側(cè)的端部的位置變更)接著，說明實(shí)施方式的第1變形例。圖5是實(shí)施方式的第1變形例的說明圖。在上述的實(shí)施方式中，溝部5的-X側(cè)的端部恥配置在基部4和振動(dòng)腕部3a、!3b 的連接部附近(參考圖1)。然而，如圖5所示，第1變形例中，在溝部5的-X側(cè)的端部恥配置為比基部4和振動(dòng)腕部3a、3b的連接部更稍微靠近+X側(cè)這點(diǎn)上不同。此外，除溝部5 以外的結(jié)構(gòu)與上述的實(shí)施方式相同，故省略說明。在第1變形例中，溝部5的-X側(cè)的端部恥配置為比基部4和振動(dòng)腕部3a、3b的連接部更靠近+X側(cè)。具體而言，如圖5所示，溝部5的-X側(cè)的端部恥配置在與基部4和振動(dòng)腕部3a、3b的連接部在+X側(cè)隔開距離α的位置。因此，在從基部4和振動(dòng)腕部3a、3b 的連接部朝向+X側(cè)的距離α的范圍內(nèi)未形成溝部5，所以能在+Y方向以及厚度方向確保振動(dòng)腕部3a、3b的壁厚較厚。由此，與在振動(dòng)腕部3a、3b的-X側(cè)形成溝部5的情況相比， 能在所述距離α的范圍內(nèi)提高振動(dòng)腕部3a、3b的剛性。因此，在進(jìn)一步確保振動(dòng)腕部3a、 3b的-X側(cè)的剛性的同時(shí)，能夠調(diào)整有效值L為能確保高驅(qū)動(dòng)電平特性的長(zhǎng)度，從而能進(jìn)一步提高驅(qū)動(dòng)電平特性。(實(shí)施方式的第2變形例，振動(dòng)腕部的基端側(cè)的形狀變更)接著，說明實(shí)施方式的第2變形例。圖6是實(shí)施方式的第2變形例的說明圖。在上述的實(shí)施方式中。振動(dòng)腕部3a、!3b被形成為大致相同的寬度(參考圖1)。然而，如圖6所示，第2變形例中，在振動(dòng)腕部3a、3b的-X側(cè)的寬度形成為比+X側(cè)的寬度寬這點(diǎn)上不同。此外，除振動(dòng)腕部3a、3b以外的結(jié)構(gòu)與上述的實(shí)施方式相同，故省略說明。
在第2變形例中，在從基部4和振動(dòng)腕部3a、北的連接部朝向+X側(cè)的距離β的范圍內(nèi)，振動(dòng)腕部3a、3b的寬度形成為從+X側(cè)向-X側(cè)逐漸變寬。這樣，通過將振動(dòng)腕部3a、 北的-X側(cè)的寬度形成為比振動(dòng)腕部3a、!3b的+X側(cè)的寬度寬，能在所述距離β的范圍內(nèi)提高振動(dòng)腕部3a、3b的剛性。因此，在進(jìn)一步確保振動(dòng)腕部3a、3b的-X側(cè)的剛性的同時(shí)，能夠調(diào)整有效值L為能確保高驅(qū)動(dòng)電平特性的長(zhǎng)度，從而能進(jìn)一步提高驅(qū)動(dòng)電平特性。(實(shí)施方式的第3變形例，階梯狀的溝部)接著，說明實(shí)施方式的第3變形例。圖7是實(shí)施方式的第3變形例的說明圖。在上述的實(shí)施方式中，通過使溝部5的寬度逐漸呈錐狀地變窄，將溝部5的-X側(cè)的寬度形成為比其他的部分的寬度窄。然而，如圖7所示，第3變形例中，在溝部5的-X側(cè)的寬度形成為從既定位置開始階梯狀地變窄這點(diǎn)上不同。此外，除溝部5的形狀以外的結(jié)構(gòu)與上述的實(shí)施方式相同，故省略說明。在第3變形例中，溝部5的-X側(cè)的寬度被形成為在從基部4和振動(dòng)腕部3a、3b的連接部向+X側(cè)距離Y的位置階梯狀地急劇變窄。這樣，即便使溝部5的寬度階梯狀地變窄，也能得到與使實(shí)施方式的溝部5的寬度逐漸呈錐狀地變窄時(shí)相同的效果。S卩，通過將溝部5的-X側(cè)形成為較窄，能在振動(dòng)腕部3a、3b與基部4的連接部附近，確保形成于振動(dòng)腕部側(cè)面3c、3d與溝部側(cè)面之間的區(qū)域Sl S4較寬。另外，能增加區(qū)域Sl S4的Y方向的壁厚，所以能提高振動(dòng)腕部3a、3b的-X側(cè)的剛性。因此，與以固定寬度形成溝部5的情況相比，在抑制CI值為較低的同時(shí)，能提高驅(qū)動(dòng)電平特性。(壓電振動(dòng)器)接著，說明利用本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)片的壓電振動(dòng)器。圖8是壓電振動(dòng)器的外觀立體圖。圖9是壓電振動(dòng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，是卸下蓋基板的狀態(tài)下的平面圖。圖10是圖9的B-B線的截面圖。圖11是圖1所示的壓電振動(dòng)器的分解立體圖。此外，設(shè)與基底基板31與蓋基板32的接合面為第1表面U、基底基板31的外側(cè)的表面為第2表面S來進(jìn)行說明。另外，在圖11中，為使附圖簡(jiǎn)明易見，省略激振電極10、 11、引出電極14a、14b、裝配電極12、13以及重錘金屬膜15的圖示。如圖8至圖11所示，本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器30是表面安裝型的壓電振動(dòng)器30， 包括通過接合膜37陽極接合基底基板31和蓋基板32而成的封裝件(package)，以及收納于封裝件的空腔C中的壓電振動(dòng)片1。如圖8、圖10及圖11所示，基底基板31以及蓋基板32是由玻璃材料例如堿石灰玻璃組成的能夠陽極接合的基板，形成為近似板狀。在蓋基板32的與基底基板31的接合面?zhèn)龋纬捎惺杖輭弘娬駝?dòng)片1的空腔用凹部32a。在蓋基板32的與基底基板31的接合面?zhèn)鹊恼w上形成有陽極接合用的接合膜 37。即接合膜37除了形成于空腔用凹部32a的整個(gè)內(nèi)表面外，還形成于空腔用凹部32a的周圍的邊框區(qū)域。本實(shí)施方式的接合膜37是由硅膜形成的，但接合膜37也能由鋁(Al)或 Cr等形成。如后所述，陽極接合該接合膜37與基底基板31，從而真空密封空腔C。如圖10所示，壓電振動(dòng)器30具有從厚度方向貫通基底基板31并使空腔C的內(nèi)側(cè)與壓電振動(dòng)器30的外側(cè)的貫通電極35、36導(dǎo)通。貫通電極35、36配置在貫通基底基板31 的貫通孔33、34內(nèi)。垂直于貫通孔33、34的中心軸的方向的截面形狀被形成為圓形。另外，如圖9以及圖10所示，在形成壓電振動(dòng)器30時(shí)，形成貫通孔33、34使其收容于空腔C內(nèi)。更詳細(xì)而言，對(duì)于貫通孔33、34，在對(duì)應(yīng)于壓電振動(dòng)片1的基部4側(cè)的位置形成一個(gè)貫通孔33，在對(duì)應(yīng)于振動(dòng)腕部3a、3b的+X側(cè)的位置形成另一個(gè)貫通孔34。貫通電極35、36通過例如在向貫通孔33、34中插入金屬銷(未圖示)后，在貫通孔33、34與金屬銷之間填充玻璃料并進(jìn)行燒成而形成。這樣，能用金屬銷與玻璃料完全地堵塞貫通孔33、34，所以在維持空腔C內(nèi)的氣密性的同時(shí)，還起著導(dǎo)通后述的迂回電極38、 39與外部電極40、41的作用。如圖9至圖11所示，在基底基板31的第1表面U側(cè)構(gòu)圖一對(duì)迂回電極38、39。一對(duì)迂回電極38、39之中的一個(gè)迂回電極38被形成為位于一個(gè)貫通電極35的正上方。另外， 另一個(gè)迂回電極39被形成為從與一個(gè)迂回電極38鄰接的位置沿著振動(dòng)腕部3a、!3b迂回至 +X側(cè)后，位于另一個(gè)貫通電極36的正上方。然后，在這一對(duì)迂回電極38、39上分別形成由金等組成的尖細(xì)狀的凸點(diǎn)(bump)B， 并利用凸點(diǎn)B安裝壓電振動(dòng)片1的一對(duì)裝配電極12、13。由此，壓電振動(dòng)片1的一個(gè)裝配電極13通過一個(gè)迂回電極38而與一個(gè)貫通電極35導(dǎo)通，另一個(gè)裝配電極12通過另一個(gè)迂回電極39而與另一個(gè)貫通電極36導(dǎo)通。另外，在基底基板31的第2表面S形成一對(duì)外部電極40、41。一對(duì)外部電極40、 41形成于基底基板31的X方向的兩端部，分別與一對(duì)貫通電極35、36電連接。在使如此構(gòu)成的壓電振動(dòng)器30動(dòng)作的情況下，對(duì)形成于基底基板31的外部電極 40,41施加既定驅(qū)動(dòng)電壓。由此，能向壓電振動(dòng)片1的第1激振電極10以及第2激振電極 11施加電壓，所以能使一對(duì)振動(dòng)腕部3a、: 在接近和分離的方向上以既定頻率振動(dòng)。然后， 利用該一對(duì)振動(dòng)腕部3a、3b的振動(dòng)，能利用壓電振動(dòng)器30作為時(shí)刻源或控制信號(hào)的定時(shí)源、參考信號(hào)源等。(振蕩器)接著，參考圖12說明本發(fā)明涉及的振蕩器的一種實(shí)施方式。如圖12所示，本實(shí)施方式的振蕩器110將壓電振動(dòng)器30構(gòu)成為與集成電路111 電連接的振子。該振蕩器110具有安裝有電容器等的電子元器件112的基板113。振蕩器用的集成電路111安裝在基板113上，壓電振動(dòng)器30的壓電振動(dòng)片安裝在該集成電路111 的附近。這些電子元器件112、集成電路111及壓電振動(dòng)器30通過未圖示的布線圖案分別電連接。此外，各構(gòu)成部件通過未圖示的樹脂來模制(mould)。在如此構(gòu)成的振蕩器110中，當(dāng)向壓電振動(dòng)器30施加電壓時(shí)，壓電振動(dòng)器30內(nèi)的壓電振動(dòng)片振動(dòng)。該振動(dòng)通過壓電振動(dòng)片具有的壓電特性轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并以電信號(hào)方式輸入至集成電路111中。通過集成電路111對(duì)輸入的電信號(hào)進(jìn)行各種處理，并以頻率信號(hào)的方式輸出。由此，壓電振動(dòng)器30起著振子的作用。另外，通過根據(jù)需求選擇性地將集成電路111的結(jié)構(gòu)設(shè)定為例如RTC(Real Time Clock:實(shí)時(shí)時(shí)鐘)模塊等，能夠附加鐘表用單功能振蕩器等的功能之外，還能附加控制該設(shè)備或外部設(shè)備的工作日期或時(shí)刻，或者提供時(shí)刻或日歷等的功能。
依據(jù)本實(shí)施方式的振蕩器110，由于具有能確保高驅(qū)動(dòng)電平特性的壓電振動(dòng)器 30，所以能夠制造性能良好的振蕩器110。(電子設(shè)備)接著，參考圖13說明本發(fā)明涉及的電子設(shè)備的一種實(shí)施方式。此外，以具有上述的壓電振動(dòng)器30的便攜信息設(shè)備120作為電子設(shè)備的一例進(jìn)行說明。首先，本實(shí)施方式的便攜信息設(shè)備120是例如以便攜電話為代表的設(shè)備，是發(fā)展、 改良現(xiàn)有技術(shù)的手表而成的。外觀類似于手表，能在相當(dāng)于表盤的部分配置液晶顯示器， 并在該畫面上顯示當(dāng)前的時(shí)刻等。另外，在作為通信機(jī)利用的情況下，能夠從手腕摘下，并通過內(nèi)置于表帶的內(nèi)側(cè)部分的揚(yáng)聲器及麥克風(fēng)進(jìn)行與現(xiàn)有技術(shù)的便攜電話相同的通信。然而，與現(xiàn)有的便攜電話相比已被顯著地小型化及輕量化。接著，說明本實(shí)施方式的便攜信息設(shè)備120的結(jié)構(gòu)。如圖13所示，該便攜信息設(shè)備120具有壓電振動(dòng)器30以及供電的電源部121。電源部121由例如鋰二次電池構(gòu)成。該電源部121上并聯(lián)連接有進(jìn)行各種控制的控制部122、進(jìn)行時(shí)刻等的計(jì)數(shù)的計(jì)時(shí)部123、進(jìn)行與外部的通信的通信部124、顯示各種信息的顯示部125以及檢測(cè)各功能部的電壓的電壓檢測(cè)部126。然后，通過電源部121向各功能部供電?？刂撇?22控制各功能部從而進(jìn)行聲音數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收、當(dāng)前時(shí)刻的測(cè)量、顯示等的系統(tǒng)整體的動(dòng)作控制。另外，控制部122具有預(yù)先寫入有程序的ROM、讀出已寫入該 ROM中的程序并執(zhí)行的CPU以及用作該CPU的工作區(qū)的RAM等。計(jì)時(shí)部123具備內(nèi)置有振蕩電路、寄存器電路、計(jì)數(shù)器電路和接口電路等的集成電路以及壓電振動(dòng)器30。向壓電振動(dòng)器30施加電壓時(shí)，壓電振動(dòng)片振動(dòng)，該振動(dòng)通過水晶所具有的壓電特性轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并以電信號(hào)的方式輸入至振蕩電路中。使振蕩電路的輸出二值化，并通過寄存器電路與計(jì)數(shù)器電路計(jì)數(shù)。然后，通過接口電路與控制部122進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送與接收，在顯示部125顯示當(dāng)前時(shí)刻、當(dāng)前日期或日歷信息等。通信部IM具有與現(xiàn)有的便攜電話相同的功能，包括無線電部127、聲音處理部 128、切換部129、放大部130、聲音輸入/輸出部131、電話號(hào)碼輸入部132、來電音發(fā)生部 133及呼叫控制存儲(chǔ)器部134。無線電部127通過天線135與基站進(jìn)行聲音數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)的收發(fā)的交換。聲音處理部1 對(duì)從無線電部127或放大部130輸入的聲音信號(hào)進(jìn)行編碼及解碼。放大部130 將從聲音處理部1 或聲音輸入/輸出部131輸入的信號(hào)放大到既定電平。聲音輸入/輸出部131由揚(yáng)聲器或麥克風(fēng)等構(gòu)成，放大來電音或受話音或?qū)β曇艏?。另外，來電音發(fā)生部133根據(jù)來自基站的呼叫生成來電音。切換部1 僅在來電時(shí)，通過將連接在聲音處理部128的放大部130切換到來電音發(fā)生部133，將在來電音發(fā)生部133中生成的來電音經(jīng)由放大部130輸出至聲音輸入/輸出部131。此外，呼叫控制存儲(chǔ)器部134存儲(chǔ)與通信的呼叫及來電控制相關(guān)的程序。此外，電話號(hào)碼輸入部132具有例如0至9的號(hào)碼鍵及其他鍵，通過按壓這些號(hào)碼鍵等，輸入通話目的地的電話號(hào)碼等。在通過電源部121施加到控制部122等的各功能部上的電壓低于既定值的情況下，電壓檢測(cè)部1 檢測(cè)該電壓下降并通知給控制部122。此時(shí)的既定電壓值是作為使通信部IM穩(wěn)定地動(dòng)作所必需的最低限度的電壓而預(yù)先設(shè)定的值，例如是3V左右。從電壓檢測(cè)部126接受了電壓下降的通知的控制部122禁止無線電部127、聲音處理部128、切換部1 及來電音發(fā)生部133的動(dòng)作。特別是，耗電大的無線電部127的動(dòng)作停止是必須的。進(jìn)而， 在顯示部125上顯示通信部124因電池余量不足而無法使用的提示。S卩，能通過電壓檢測(cè)部126與控制部122，禁止通信部124的動(dòng)作并將該提示顯示在顯示部125。該顯示可以是文字信息，但作為更直觀的顯示，也可在顯示于顯示部125的顯示畫面的上部的電話圖標(biāo)上作出“ X (叉)”標(biāo)記。此外，通過具有能選擇性地切斷涉及通信部124的功能的部分的電源的電源截?cái)嗖?36，能更可靠地停止通信部124的功能。依據(jù)本實(shí)施方式的便攜信息設(shè)備120，由于具有能確保高驅(qū)動(dòng)電平特性的壓電振動(dòng)器30，所以能制造性能良好的便攜信息設(shè)備120。(電波鐘)接著，參考圖14說明本發(fā)明涉及的電波鐘的一種實(shí)施方式。如圖14所示，本實(shí)施方式的電波鐘140具有與濾波部141電連接的壓電振動(dòng)器 30，是具有接收包含時(shí)鐘信息的標(biāo)準(zhǔn)電波并自動(dòng)修正為準(zhǔn)確的時(shí)刻從而進(jìn)行顯示的功能的時(shí)鐘。在日本國內(nèi)，福島縣(40kHz)與佐賀縣(60kHz)有發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)電波的發(fā)送站(發(fā)送基站)，分別發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)電波。40kHz或60kHz那樣的長(zhǎng)波兼有沿地表傳播的性質(zhì)與在電離層和地表間邊反射邊傳播的性質(zhì)，傳播范圍廣，用上述的兩個(gè)發(fā)送站就能全部覆蓋日本國內(nèi)。以下，詳細(xì)說明電波鐘140的功能性結(jié)構(gòu)。天線142接收40kHz或60kHz長(zhǎng)波的標(biāo)準(zhǔn)電波。長(zhǎng)波的標(biāo)準(zhǔn)電波是將稱為定時(shí)碼的時(shí)刻信息AM調(diào)制為40kHz或60kHz的載波的電波。接收的長(zhǎng)波的標(biāo)準(zhǔn)電波被放大器143 放大，通過具有多個(gè)壓電振動(dòng)器30的濾波部141濾波并調(diào)諧。本實(shí)施方式中的壓電振動(dòng)器30分別具有與所述載波頻率相同的40kHz及60kHz 的諧振頻率的水晶振動(dòng)器部148、149。進(jìn)而，濾波后的既定頻率的信號(hào)通過檢波、整流電路144檢波并解調(diào)。接著，經(jīng)由波形整形電路145抽出定時(shí)碼并由CPU146計(jì)數(shù)。在CPU146中，讀取當(dāng)前的年、累積日、星期、時(shí)刻等的信息。將讀取的信息反映于RTC148，從而顯示出準(zhǔn)確的時(shí)刻 fn息ο載波為40kHz或60kHz，所以水晶振動(dòng)器部148、149適于采用具有上述的音叉型結(jié)構(gòu)的振動(dòng)器。此外，以上以日本國內(nèi)為例進(jìn)行了說明，但長(zhǎng)波的標(biāo)準(zhǔn)電波的頻率在海外是不同的。例如，在德國使用77. 5KHz的標(biāo)準(zhǔn)電波。因而，在將在海外也能應(yīng)對(duì)的電波鐘140裝入便攜設(shè)備的情況下，還需要不同于日本的情況下的頻率的壓電振動(dòng)器30。依據(jù)本實(shí)施方式的電波鐘140，由于具有能確保高驅(qū)動(dòng)電平特性的壓電振動(dòng)器 30，所以能制造性能良好的電波鐘140。此外，本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，在表面安裝型的壓電振動(dòng)器上采用本發(fā)明的壓電振動(dòng)片。但不限于此，例如也可以在圓柱封裝型的壓電振動(dòng)器上采用本發(fā)明的壓電振動(dòng)片。[標(biāo)號(hào)說明]
1壓電振動(dòng)片；4基部；如裝配部；4b中間部；如傾斜面；3(3a、3b)振動(dòng)腕部；5溝部；6階梯部；10、11激振電極；12、13裝配電極；14a、14b引出電極；30壓電振動(dòng)器；110振蕩器；120便攜信息設(shè)備(電子設(shè)備)；140電波鐘；S40安裝工序。
權(quán)利要求
1.一種壓電振動(dòng)片，其中包括一對(duì)振動(dòng)腕部，并排地配置在寬度方向上；溝部，在所述振動(dòng)腕部的兩主表面上，從所述振動(dòng)腕部的長(zhǎng)度方向的基端側(cè)向所述長(zhǎng)度方向的前端側(cè)形成；激振電極，形成于所述振動(dòng)腕部以及所述溝部的外表面；以及基部，與所述一對(duì)振動(dòng)腕部的所述基端側(cè)連接，其特征在于， 所述溝部的所述基端側(cè)的寬度形成為比所述溝部的所述前端側(cè)的寬度窄， 所述基部具有裝配部，在其外表面形成有在外部安裝所述壓電振動(dòng)片的裝配電極；以及中間部，以位于所述裝配部和所述一對(duì)振動(dòng)腕部之間的方式與所述裝配部和所述一對(duì)振動(dòng)腕部成排連接，在其外表面形成有與所述一對(duì)激振電極和所述裝配電極連接的引出電極，所述裝配部的寬度形成為比所述中間部的寬度寬，所述裝配部的側(cè)面與所述中間部的側(cè)面，在裝配部與中間部的階梯部中，通過俯視時(shí)相對(duì)于所述長(zhǎng)度方向傾斜的傾斜面成排連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電振動(dòng)片，其特征在于，所述溝部的所述基端側(cè)的端部，配置成比所述基部與所述一對(duì)振動(dòng)腕部的連接部更靠近所述前端側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓電振動(dòng)片，其特征在于，所述振動(dòng)腕部的所述基端側(cè)的寬度形成為比所述振動(dòng)腕部的所述前端側(cè)的寬度寬。
4.一種壓電振動(dòng)器，其特征在于，具有權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的壓電振動(dòng)片。
5.一種振蕩器，其特征在于，權(quán)利要求4所述的壓電振動(dòng)器作為振子與集成電路電連接。
6.一種電子設(shè)備，其特征在于，權(quán)利要求4所述的壓電振動(dòng)器與計(jì)時(shí)部電連接。
7.一種電波鐘，其特征在于，權(quán)利要求4所述的壓電振動(dòng)器與濾波部電連接。
全文摘要
本發(fā)明提供能確保高驅(qū)動(dòng)電平特性的壓電振動(dòng)片，以及利用該壓電振動(dòng)片的壓電振動(dòng)器、振蕩器、電子設(shè)備以及電波鐘。其特征在于，溝部(5)的基端側(cè)的寬度比溝部(5)的前端側(cè)的寬度窄，基部(4)具有裝配部(4a)，在其外表面形成有安裝壓電振動(dòng)片(1)的裝配電極(12、13)；中間部，以位于裝配部(4a)與一對(duì)振動(dòng)腕部(3a、3b)之間的方式與裝配部(4a)和一對(duì)振動(dòng)腕部(3a、3b)成排連接，在其外表面形成有連接一對(duì)激振電極(10、11)與裝配電極(12、13)的引出電極(14a、14b)。裝配部(4a)的寬度形成為比中間部(4b)的寬度寬，裝配部(4a)的側(cè)面與中間部(4b)的側(cè)面，在裝配部(4a)與中間部(4b)的階梯部中，通過相對(duì)長(zhǎng)度方向傾斜的傾斜面(4c)成排連接。
文檔編號(hào)G04C9/02GK102377410SQ201110257719
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月10日
發(fā)明者小林高志 申請(qǐng)人:精工電子有限公司