專利名稱：壓電諧振器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在攜帶式信息設(shè)備等中使用的壓電諧振器。
封裝前采用熱烘等進(jìn)行脫氣的方法會(huì)使封裝工序中產(chǎn)生的氣體被封入在內(nèi)部。因而，例如以陽極接合進(jìn)行封裝時(shí)產(chǎn)生的氧被封存在內(nèi)部，使真空度降低。從而使諧振器的等效串聯(lián)電阻值R1上升。等效串聯(lián)電阻值R1升高時(shí)，用于攜帶式設(shè)備時(shí)就會(huì)產(chǎn)生蓄電池壽命縮短等問題。而在容器上開設(shè)小孔并在真空中事后進(jìn)行堵塞的方法中須在封裝工序之外另有堵孔工序，會(huì)使工時(shí)增加。
本發(fā)明的壓電諧振器的制造方法包括在振動(dòng)片上同時(shí)形成振蕩用的電極和吸收氣體的金屬膜的工序，將振動(dòng)片固定在氣密容器內(nèi)并對該容器進(jìn)行氣密封裝的工序，以及以激光從外部加熱金屬膜并吸收氣密容器內(nèi)部的氣體的工序。或者包括在內(nèi)部裝有振動(dòng)片的氣密容器的內(nèi)側(cè)設(shè)置吸氣用的金屬膜的工序，使振動(dòng)片密閉在內(nèi)部對上述容器進(jìn)行氣密封裝的工序，以及從外部向金屬膜照射激光并吸收氣密容器內(nèi)部的氣體的工序。這樣，封裝之后吸收容器內(nèi)部的氣體的方法，是在容器內(nèi)部設(shè)置吸氣物質(zhì)，從容器的透明部分向吸氣物質(zhì)照射YAG激光等。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例的剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施例的剖面圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例的剖面圖。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例的剖面圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例的剖面圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例的俯視圖。
圖7是向金屬膜照射激光的斜視圖。
圖8是激光照射列數(shù)和等效電阻值變化圖。
本發(fā)明的壓電諧振器包括壓電振動(dòng)片與圍繞此壓電振動(dòng)片周圍的框狀部分在壓電振動(dòng)片的根部形成一體的壓電振動(dòng)板、通過設(shè)置在框狀部分上面的金屬膜，與壓電振動(dòng)板陽極接合的蓋、通過設(shè)置在框狀部分下面的金屬膜，與壓電振動(dòng)板陽極接合的容器以及設(shè)置在壓電振動(dòng)片表面的吸氣物質(zhì)。壓電振動(dòng)片的表面還形成有振蕩用的電極。吸氣物質(zhì)最好采用金屬膜。另外，在壓電振動(dòng)片上設(shè)置調(diào)頻用配重時(shí)要加在壓電振動(dòng)片的前端，使之與配置在壓電振動(dòng)片表面的吸氣用的金屬膜隔離。利用此種結(jié)構(gòu)可以使陽極接合時(shí)產(chǎn)生的氧等氣密容器內(nèi)部的氣體被吸收，防止真空度降低。
本發(fā)明的壓電諧振器的制造方法包括形成振蕩用的電極和吸收氣體的金屬膜的工序，使振動(dòng)片固定在有透明部分的氣密容器內(nèi)并對容器進(jìn)行氣密封裝的工序，用激光從外部穿過容器的透明部分對金屬膜加熱并吸收氣密容器內(nèi)部的氣體的工序。利用此種方法，激光的激發(fā)使被加熱的金屬蒸發(fā)。該蒸發(fā)的金屬與容器內(nèi)的氧化合生成氧化金屬，以此使內(nèi)部的氧減少，提高真空度。例如鋁電極被激光照射時(shí)，蒸發(fā)的鋁與氧化合生成氧化鋁，使容器內(nèi)的真空度得到提高。這里的金屬也可以是鋁、鈦、鋯或它們的合金。
另外，還有一種方法是在壓電諧振器的氣密容器內(nèi)側(cè)形成吸氣用的金屬膜，實(shí)行氣密封裝之后，用激光從外部透過氣密容器的透明部分加熱，以吸收氣密容器內(nèi)部的氣體。
實(shí)施例本發(fā)明的實(shí)施例按照附圖加以說明。(實(shí)施例1)本實(shí)施例的壓電諧振器參照圖1、2進(jìn)行說明。如圖所示，本實(shí)施例的壓電諧振器，是由石英晶體振動(dòng)片2與圍繞該石英晶體振動(dòng)片周圍的框狀部分在晶體振動(dòng)片的根部形成一體的壓電振動(dòng)板，以及玻璃蓋3和玻璃容器6構(gòu)成，通過設(shè)置在框狀部分的上下面的金屬膜(圖中未示出)，壓電振動(dòng)板的框上部與玻璃蓋3和玻璃容器6實(shí)現(xiàn)陽極接合。這樣，石英晶體振動(dòng)片2通過蓋和容器形成密閉的結(jié)構(gòu)。
圖1為在石英晶體振動(dòng)片2的下面配置吸氣物質(zhì)即金屬膜1的壓電諧振器的簡要剖面圖。這樣，從玻璃蓋3的上面照射激光束7，透過玻璃蓋3和石英晶體振動(dòng)片2的激光束7對金屬膜1加熱，被蒸發(fā)的金屬吸收密閉空間的氧，內(nèi)部的真空度可以得到提高。本實(shí)施例中金屬膜使用的是鋁。
圖2所示為在玻璃蓋3的下面形成吸氣物質(zhì)即金屬膜的結(jié)構(gòu)。從玻璃蓋3的上面照射激光束7，對金屬膜1加熱，被蒸發(fā)的金屬與容器內(nèi)的氧相結(jié)合，使真空度得到提高。此種結(jié)構(gòu)不在石英晶體振動(dòng)片2上形成金屬膜1，因此石英晶體振動(dòng)片2的振動(dòng)特性不會(huì)因吸氣而發(fā)生變化，諧振器的設(shè)計(jì)較為容易。
圖1和圖2均為在玻璃容器中利用陽極接合對諧振器進(jìn)行氣密封裝的類型的壓電諧振器。陽極接合從其原理來說，結(jié)合時(shí)會(huì)產(chǎn)生氧。產(chǎn)生的氧將使容器內(nèi)部的真空度降低，使壓電諧振器的特性變差。特別是等效串聯(lián)電阻值會(huì)上升。因此，向配置在容器內(nèi)的金屬膜照射激光并加熱吸收容器內(nèi)的氧，能夠減小等效串聯(lián)電阻。
實(shí)施例2本實(shí)施例的壓電諧振器根據(jù)圖3～5進(jìn)行說明。如圖所示，本實(shí)施例的壓電諧振器是在陶瓷容器內(nèi)安裝振動(dòng)片，再用玻璃蓋進(jìn)行封裝的一種諧振器。即，它是在陶瓷容器4內(nèi)設(shè)置支撐部，在支撐部固定石英晶體振動(dòng)片2的根部，并在陶瓷容器4的表面配置玻璃蓋3的一種結(jié)構(gòu)。
圖3所示的壓電諧振器是金屬膜1形成于石英晶體振動(dòng)片2的上面的例子。圖4所示的壓電諧振器是將金屬膜1形成于石英晶體振動(dòng)片2的下面的例子。圖5是將金屬膜1形成于石英晶體振動(dòng)片2的兩面的例子。與實(shí)施例1同樣，通過用激光從玻璃蓋的上方透過玻璃照射吸氣用的金屬膜1，如前述的實(shí)施例那樣，就能取得吸收容器內(nèi)的氧和減小等效串聯(lián)電阻的同樣效果。
上述的各實(shí)施例中均配置有圖6所示形狀的音叉型彎曲諧振器。此外，還可以使用厚度滑動(dòng)諧振器等。石英晶體振動(dòng)片2的前端部設(shè)置有振蕩用的電極和調(diào)頻用的配重部分5。吸收氧的金屬膜1離開調(diào)頻用的配重部5形成于根部側(cè)。金屬膜可以使用鋁、鈦、鋯或其合金等易氧化金屬。合金可以使用AL-Si合金及AL-Cu合金。特別是可以使用含Cu 1％～5％的AL-Cu合金。金屬膜設(shè)置在振動(dòng)片的上側(cè)、下側(cè)、上下兩側(cè)均可。本實(shí)施例中附加的是實(shí)施鋁濺射附膜的金屬膜1。進(jìn)行氣密封裝之后，如圖7所示，向吸氣用的金屬膜照射激光，鋁的濺射膜就在瞬間蒸發(fā)。此時(shí)，鋁和容器內(nèi)的氧結(jié)合生成氧化鋁，并蒸鍍于容器內(nèi)側(cè)的玻璃上等。從而，使容器內(nèi)部形成高真空。蒸發(fā)的膜雖然也少量蒸鍍于諧振器，但因?yàn)槭茄趸に圆粫?huì)引起電氣短路。另外，因其為細(xì)小的粒子，故不會(huì)因脫落而產(chǎn)生頻率漂移。再有，氧化膜處于穩(wěn)定狀態(tài)，所以氣體也不會(huì)返回到容器內(nèi)。圖8是對根據(jù)本發(fā)明的等效串聯(lián)電阻的變化情況作出的圖形。從圖中可知，通過數(shù)列激光的照射，等效串聯(lián)電阻降的很低。
此種結(jié)構(gòu)的壓電諧振器的制造方法中使用前述的方法時(shí)，為進(jìn)行頻率微調(diào)而用激光調(diào)整配重部分之前可以對吸氣用的金屬膜實(shí)行激光照射，因此基本上不增加工時(shí)。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，通過對設(shè)置在氣密容器內(nèi)部的吸氣用的物質(zhì)進(jìn)行加熱，可以吸收容器內(nèi)存在的氣體，從而能夠改善陽極接合時(shí)內(nèi)部的壓力增加和振動(dòng)特性降低等壓電諧振器的特性。
權(quán)利要求
1.一種壓電諧振器，其特征在于，包括形成密閉空間的氣密容器、配置在上述密閉空間內(nèi)的壓電振動(dòng)片和在上述密閉空間內(nèi)設(shè)置用以吸收內(nèi)部氣體的吸氣物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振器，其特征在于，上述吸氣物質(zhì)形成于壓電振動(dòng)片的表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電諧振器，其特征在于，上述壓電振動(dòng)片的表面具有與上述吸氣物質(zhì)相隔離的配重部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的壓電諧振器，其特征在于，上述吸氣物質(zhì)是金屬膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電諧振器，其特征在于，上述金屬膜是由從鋁、鈦、鋯中選出的至少一種金屬或其合金組成。
6.一種壓電諧振器，其特征在于，包括壓電振動(dòng)片與圍繞上述壓電振動(dòng)片周圍的框狀部分在前述壓電振動(dòng)片的根部形成一體的壓電振動(dòng)板，通過設(shè)置在上述框狀部分上面的金屬膜與上述壓電振動(dòng)板陽極接合的蓋，通過設(shè)置在上述框狀部分下面的金屬膜與上述壓電振動(dòng)板陽極接合的容器以及設(shè)置在上述壓電振動(dòng)片表面的吸氣物質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓電諧振器，其特征在于，上述蓋或上述容器的至少之一是玻璃制的。
8.一種壓電諧振器的制造方法，其特征在于，包括在振動(dòng)片上同時(shí)形成振蕩用的電極和吸氣用的金屬膜的工序，將上述振動(dòng)片固定在氣密容器內(nèi)、對上述容器進(jìn)行氣密封裝的工序，用激光從外部加熱上述金屬膜并吸收氣密容器內(nèi)部的氣體的工序。
9.一種壓電諧振器的制造方法，其特征在于，包括在內(nèi)部裝有振動(dòng)片的氣密容器的內(nèi)側(cè)設(shè)置吸氣用的金屬膜的工序，對上述氣密容器進(jìn)行封裝使上述振動(dòng)片被密閉在內(nèi)部的工序，用激光從外部加熱上述金屬膜并吸收氣密容器內(nèi)部的氣體的工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種小型的等效電阻值低的壓電諧振器。本發(fā)明的壓電諧振器是在配置壓電振動(dòng)片的氣密容器形成的密閉空間內(nèi)設(shè)置吸收內(nèi)部氣體用的吸氣物質(zhì)。在此，是使吸氣物質(zhì)形成于壓電諧振器的表面或氣密容器的內(nèi)壁。另外，本發(fā)明的壓電諧振器，是利用在內(nèi)部裝有振動(dòng)片的氣密容器的內(nèi)側(cè)設(shè)置吸氣物質(zhì)的工序、對上述容器進(jìn)行氣密封裝使振動(dòng)片密閉在內(nèi)部的工序以及用激光從外部加熱吸氣物質(zhì)并吸收氣密容器內(nèi)部的氣體的工序進(jìn)行制作。
文檔編號H03H9/05GK1417944SQ0215585
公開日2003年5月14日 申請日期2002年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月31日
發(fā)明者清水敏志, 松山勝 申請人:精工電子有限公司