專利名稱：壓電器件和使用壓電器件的移動電話裝置及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在封裝體內(nèi)收容壓電振動片的壓電器件、以及使用壓電器件的移動電話和電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
在HDD(硬盤驅(qū)動器)、便攜式計(jì)算機(jī)、或IC卡等小型信息設(shè)備、或移動電話、車載電話、或?qū)ず粝到y(tǒng)等的移動體通信設(shè)備中，廣泛使用壓電振子或壓電振蕩器等壓電器件。
以往的壓電器件，在封裝體內(nèi)例如收容有圖11所示的壓電振動片(參照專利文獻(xiàn)1)。
在圖11中，壓電振動片1是通過對整體進(jìn)行例如蝕刻石英而形成的，是具有基部10和從該基部10平行延伸的一對振動臂2、3的所謂音叉型壓電振動片。
在各振動臂2、3上分別形成在長度方向延伸的槽2a、3a，在這些槽內(nèi)形成驅(qū)動用電極(未圖示)。在基部的外側(cè)端部的寬度方向兩端形成缺口4、4。
這種壓電振動片1例如被收容在未圖示的箱狀封裝體內(nèi)，被接合在封裝體的內(nèi)側(cè)底部。在封裝體的內(nèi)側(cè)底部具有連接外部端子的電極部，在該電極部上涂覆導(dǎo)電性粘接劑，在該導(dǎo)電性粘接劑上安裝壓電振動片1的基部10并使固化。此時(shí)，基部10的各個(gè)引出電極2b、3b分別利用導(dǎo)電性粘接劑連接在封裝體側(cè)的彼此分離的電極部上，由此構(gòu)成電氣、機(jī)械連接及固定。
在該情況下，壓電振動片1的基部10如上所述，形成有用于在封裝體側(cè)進(jìn)行固定的接合區(qū)域，并且具有一定程度的大小，以使來自各振動臂2、3的振動不易傳遞到封裝體側(cè)。并且，在壓電振動片1的基部10上形成缺口4、4，以便不易傳遞來自各振動臂2、3的振動。
并且，公知有圖12所示的壓電振動片5(參照專利文獻(xiàn)2)。
該壓電振動片5具有矩形框部6，在框部6的內(nèi)側(cè)通過連接部7a一體地形成音叉型振動片主體。即，在框部6的內(nèi)面具有通過一體形成的較細(xì)的連接部7a連接有基部7；和從該基部7平行延伸的振動臂8、9。
專利文獻(xiàn)1特開2002-261575專利文獻(xiàn)2特開昭53-23588但是，在圖11中說明的壓電振動片1由于是將其基部10接合在封裝體的內(nèi)側(cè)底面上的結(jié)構(gòu)，所以在使壓電器件小型化時(shí)，應(yīng)收容在封裝體內(nèi)的壓電振動片1也變小，特別是在將基部10的引出電極電分離的狀態(tài)下，很難分別使用導(dǎo)電性粘接劑進(jìn)行接合。即，在封裝體的內(nèi)側(cè)底面，對應(yīng)隔開微小間隔而劃分的電極部，為了使它們不短路而進(jìn)行的涂覆微量的導(dǎo)電性粘接劑的作業(yè)很難進(jìn)行，為了防止短路需要限制導(dǎo)電性粘接劑的涂覆量，所以壓電振動片1的接合強(qiáng)度不足。
另一方面，在圖12的壓電振動片5中，通過將框部6用作封裝體的一部分，在絕緣性基板(未圖示)和蓋(未圖示)之間夾入壓電振動片5進(jìn)行固定，由此不采用壓電振動片在封裝體內(nèi)的接合結(jié)構(gòu)即可解決。因此，可以避免使用圖11的壓電振動片1時(shí)的上述缺點(diǎn)，有利于壓電器件的小型化。
但是，圖12的壓電振動片5通過以極細(xì)的連接部7a連接被用作封裝體的一部分的成為固定狀態(tài)的框部6、和受壓電作用而彎曲振動的振動片主體，來盡可能地不妨礙振動片主體的運(yùn)動，但其結(jié)果是，在接受到外部沖擊時(shí)，應(yīng)力集中于極細(xì)的連接部7a，將會導(dǎo)致?lián)p壞。因此，存在著不易形成充分耐沖擊性的壓電器件的問題。
鑒于此，為了避免損壞，在圖12的壓電振動片5中，在不形成連接部7a而在框部6的內(nèi)面直接形成寬度大于連接部7a的基部7的情況下，如果該基部7不具有充分的長度和大小，將妨礙振動片主體的運(yùn)動。而且，本發(fā)明者們判明在使用這種結(jié)構(gòu)的壓電振動片形成壓電器件時(shí)，通過對其實(shí)施的落下試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，來自外部的沖擊通過用作封裝體的一部分的框部6和基部7傳遞給振動片主體，產(chǎn)生圖13所示影響。
即，圖13(a)表示因落下沖擊形成的壓電器件的CI(晶體阻抗)值的增大狀態(tài)，圖13(b)表示因落下沖擊形成的壓電器件的頻率變化。圖中的X、Y、Z表示用圖11的各個(gè)箭頭指示的方向，表示落下試驗(yàn)的落下方向。根據(jù)圖示可以看出對壓電器件性能的較大的不良影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為解決這種問題而提出的，其目的在于，提供一種即使產(chǎn)品小型化時(shí)也具有充分的耐沖擊性的壓電器件，及使用壓電器件的移動電話和電子設(shè)備。
上述目的是通過下述第一發(fā)明的壓電器件達(dá)到的，即，一種在封裝體內(nèi)收容有壓電振動片的壓電器件，具有形成所述封裝體底部的基座基體；被疊層在所述基座基體上的帶框的所述壓電振動片；被疊層在所述帶框的振動片上，將所述封裝體的內(nèi)側(cè)空間氣密密封的蓋，所述帶框的振動片具有構(gòu)成包圍所述封裝體的內(nèi)部空間的壁部的框部；從該框部的內(nèi)面按照規(guī)定的寬度一體形成的基部；在所述框部的內(nèi)側(cè)從所述基部向一個(gè)方向平行延伸的多個(gè)振動臂；設(shè)在所述基部的所述振動臂基端附近，通過減小所述基部的寬度方向尺寸而形成的第1缺口部，而且在與所述基部的所述框部的連接部位具有通過減小寬度方向尺寸而形成的第2缺口部。
根據(jù)第一發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在該發(fā)明的壓電器件中使用帶框的振動片，其框部構(gòu)成包圍封裝體的內(nèi)側(cè)空間的壁部，在該框部的內(nèi)面一體形成有基部和由從基部延伸的多個(gè)振動臂構(gòu)成的振動片主體。因此，不需要用粘接劑把壓電振動片接合在封裝體內(nèi)的作業(yè)，容易實(shí)現(xiàn)小型化。
而且，振動片主體不是通過極細(xì)的連接部連接在框部上，而是從框部延伸出尺寸較寬的基部，所以不存在以往那樣在結(jié)構(gòu)上極其薄弱的結(jié)構(gòu)，也不存在因來自外部沖擊形成的應(yīng)力容易集中而易損傷的部位。
并且，在所述基部的所述振動臂基端附近具有第1缺口部，由此可以有效抑制來自振動臂側(cè)的振動泄漏傳遞到基部側(cè)。
另外，在與所述基部的所述框部的連接部位形成有通過減小寬度方向尺寸而形成的第2缺口部。即，在該壓電器件中，框部構(gòu)成封裝體的外壁，所以由于落下等形成的沖擊強(qiáng)烈作用于框部。在該情況下，如上所述，由于沒有較細(xì)的連接部，所以尺寸較寬的基部可以承受沖擊，不僅能防止損傷，而且由于第2缺口部減少基于傳遞到振動片主體側(cè)的所述沖擊的框部的變形應(yīng)力，可以有效防止CI值變化和頻率變化。
這樣，根據(jù)本發(fā)明可以提供即使產(chǎn)品被小型化時(shí)也具有充分的耐沖擊性的壓電器件。
第二發(fā)明的特征在于，在第一發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，所述缺口部的寬度方向尺寸為所述基部的寬度方向尺寸的25％～75％。
根據(jù)第二發(fā)明的結(jié)構(gòu)，所述缺口部的寬度方向尺寸如果不足所述基部的寬度方向尺寸的25％，則其強(qiáng)度不足以獲得耐沖擊性。但是，所述缺口部的寬度方向尺寸如果超過所述基部的寬度方向尺寸的75％，則不能充分減少因作用于框部的沖擊而形成的變形應(yīng)力向振動片主體側(cè)的傳遞。
第三發(fā)明的特征在于，在第一發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，所述基部的寬度方向尺寸小于500μm。
根據(jù)第三發(fā)明的結(jié)構(gòu)，由于在基部的寬度方向尺寸大于500μm的情況下，為了避免利用導(dǎo)電性粘接劑接合基部的電極部，防止短路的作業(yè)難度加大，不能發(fā)揮采用這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。
第四發(fā)明的特征在于，在第一～第三發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，在所述壓電振動片的所述振動臂形成有沿長度方向延伸的槽，在槽內(nèi)形成驅(qū)動用電極。
根據(jù)第四發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在振動臂上形成槽并設(shè)置驅(qū)動用電極，由此可以在構(gòu)成振動臂的壓電材料的內(nèi)部有效形成電場并進(jìn)行激勵。
上述目的是通過下述第五發(fā)明的壓電器件而達(dá)到的，即，一種在封裝體內(nèi)收容有壓電振動片的壓電器件，具有形成所述封裝體底部的基座基體；接合在所述基座基體上的帶框的所述壓電振動片；在使所述帶框的振動片接合在所述基座基體上的狀態(tài)下，將帶框的振動片收容在所述封裝體內(nèi)部并進(jìn)行氣密密封的蓋。所述帶框的振動片具有矩形框部；從該框部的內(nèi)面按照規(guī)定的寬度一體形成的基部；從所述基部向一個(gè)方向平行延伸的多個(gè)振動臂；設(shè)在所述基部的所述振動臂基端附近，通過減小所述基部的寬度方向尺寸而形成的第1缺口部，而且在與所述基部的所述框部的連接部位具有通過減小寬度方向尺寸而形成的第2缺口部。
根據(jù)第五發(fā)明的結(jié)構(gòu)，帶框振動片的振動片主體不是通過極細(xì)的連接部連接在框部上，而是從框部延伸出尺寸較寬的基部，所以不存在以往那樣在結(jié)構(gòu)上極其薄弱的部位，也不存在因來自外部沖擊形成的應(yīng)力容易集中而易損傷的部位。
并且，在所述基部的所述振動臂基端附近具有第1缺口部，由此可以有效抑制來自振動臂側(cè)的振動泄漏傳遞到基部側(cè)。
另外，在與所述基部的所述框部的連接部位形成有通過減小寬度方向尺寸而形成的第2缺口部。即，在該壓電器件中，在封裝體內(nèi)收容著帶框的振動片，可以利用框部接合在封裝體上，與接合較小的振動片主體的基部時(shí)相比，接合作業(yè)極其容易進(jìn)行。而且，落下等的沖擊傳遞到接合在封裝體上的框部，但振動片主體由于沒有上述的較細(xì)連接部，所以尺寸較寬的基部可以承受沖擊，不僅防止損傷，而且第2缺口部減少基于傳遞到振動片主體側(cè)的所述沖擊的框部的變形應(yīng)力，由此可以有效防止CI值變化和頻率變化。
上述目的是通過下述第六發(fā)明的移動電話裝置達(dá)到的，即，一種使用了在封裝體內(nèi)收容有壓電振動片的壓電器件的移動電話裝置，其利用所述壓電器件獲得控制用時(shí)鐘信號，該壓電器件具有形成所述封裝體底部的基座基體；被疊層在所述基座基體上的帶框的所述壓電振動片；被疊層在所述帶框的振動片上，將所述封裝體的內(nèi)側(cè)空間氣密密封的蓋。所述帶框的振動片具有構(gòu)成包圍所述封裝體的內(nèi)部空間的壁部的框部；從該框部的內(nèi)面按照規(guī)定的寬度一體形成的基部；在所述框部的內(nèi)側(cè)從所述基部向一個(gè)方向平行延伸的多個(gè)振動臂；設(shè)在所述基部的所述振動臂基端附近，通過減小所述基部的寬度方向尺寸而形成的第1缺口部，而且在與所述基部的所述框部的連接部位具有通過減小寬度方向尺寸而形成的第2缺口部。
上述目的是通過下述第七發(fā)明的電子設(shè)備達(dá)到的，即，一種使用了在封裝體內(nèi)收容有壓電振動片的壓電器件的電子設(shè)備，其利用所述壓電器件獲得控制用時(shí)鐘信號，該壓電器件具有形成所述封裝體底部的基座基體；被疊層在所述基座基體上的帶框的所述壓電振動片；被疊層在所述帶框的振動片上，將所述封裝體的內(nèi)側(cè)空間氣密密封的蓋。所述帶框的振動片具有構(gòu)成包圍所述封裝體的內(nèi)部空間的壁部的框部；從該框部的內(nèi)面按照規(guī)定的寬度一體形成的基部；在所述框部的內(nèi)側(cè)從所述基部向一個(gè)方向平行延伸的多個(gè)振動臂；設(shè)在所述基部的所述振動臂基端附近，通過減小所述基部的寬度方向尺寸而形成的第1缺口部，而且在與所述基部的所述框部的連接部位具有通過減小寬度方向尺寸而形成的第2缺口部。


圖1是表示本發(fā)明的壓電器件的第一實(shí)施方式的概略俯視圖。
圖2是沿圖1的A-A線的概略剖面圖。
圖3是沿圖1的B-B線的概略剖面圖。
圖4是說明來自外部的沖擊作用于圖1所示壓電器件時(shí)的作用的說明圖。
圖5是表示圖1所示壓電器件的落下試驗(yàn)的CI值和頻率變化的曲線圖。
圖6是表示本發(fā)明的壓電器件的第二實(shí)施方式的概略俯視圖。
圖7是沿圖6的D-D線的概略剖面圖。
圖8是表示本發(fā)明的壓電器件的第三實(shí)施方式的概略俯視圖。
圖9是沿圖8的E-E線的概略剖面圖。
圖10是表示使用本發(fā)明的實(shí)施方式的壓電器件的電子設(shè)備一例的數(shù)字式移動電話裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖11是以往的壓電器件中使用的壓電振動片的概略俯視圖。
圖12是以往的壓電器件中使用的壓電振動片的概略立體圖。
圖13是表示收容了圖11所示壓電振動片的壓電器件的落下試驗(yàn)的CI值和頻率變化的曲線圖。
圖中30、60、70-壓電器件；31-基座基體；32-帶框振動片；33-蓋；34、35-振動臂；36、36-1-框部；37-封裝體；39-振動片主體。
具體實(shí)施例方式
圖1～圖3表示本發(fā)明的壓電器件的第一實(shí)施方式，圖1是其概略俯視圖，圖2是沿圖1的A-A線的概略剖面圖，圖3是沿圖1的B-B線的概略剖面圖。
在圖中，壓電器件30表示構(gòu)成壓電振子的示例，壓電器件30將壓電振動片收容在封裝體37內(nèi)。
具體而言，壓電器件30具有基座基體31；被疊層固定在該基座基體31上的帶框振動片32；被疊層固定在該帶框振動片32上的蓋33。
所述封裝體37用于在該壓電器件30中氣密收容壓電振動片，由基座基體31、帶框振動片32的框部分、蓋33等構(gòu)成。即，封裝體37通過在基座基體31上疊合帶框振動片32、再在其上疊層接合蓋33而形成的。
基座基體31用于形成封裝體37的底部。該基座基體31用絕緣材料形成，陶瓷比較適合。特別是作為優(yōu)選材料選擇與后述的帶框振動片32和蓋33的熱膨脹系數(shù)一致或具有極其接近的熱膨脹系數(shù)的材料，在該實(shí)施方式中例如使用玻璃陶瓷的生片。生片例如使在規(guī)定溶液中分散陶瓷粉末并添加粘合劑而生成的混和物成形為片狀長帶形狀，再將其剪切成規(guī)定長度而得到的。
在該實(shí)施方式中，例如使用將玻璃、鎂橄欖(2MgO·SiO2)用粘合劑混和后而得到的生片。
具體而言，玻璃陶瓷作為后述的帶框振動片32的材料，使用石英Z板，所以為了使其適合于該熱膨脹系數(shù)即13.8ppm/-度(攝氏)，設(shè)定為玻璃成分約70％、鎂橄欖約30％的重量比。該玻璃成分例如可以為，SiO2為80％、R2O(R為從Li、K中選擇的一種以上)為12％、P2O5為8％。
帶框振動片32參照圖1和圖2可以理解為，具有振動片主體39和將該振動片主體的周圍包圍成矩形框狀的、與振動片主體39為一體的框部36。作為帶框振動片32的材料，作為壓電材料例如使用石英，除石英以外也可以利用鉭酸鋰、鈮酸鋰等的壓電材料。在該實(shí)施方式中，具體講，例如利用氟酸溶液對由石英Z板構(gòu)成的晶片進(jìn)行濕式蝕刻或干式蝕刻，使其形成為圖示形狀。此處，石英Z板的熱膨脹系數(shù)為13.8ppm/-度(攝氏)。
參照圖1和圖2可以看出振動片主體39具有從與框部36為一體的基部38在圖中向右側(cè)平行延伸的多個(gè)、在該情況下為一對的振動臂34、35。如圖3所示，在各振動臂34、35的正反面(在圖2中為上下各面)上形成有，在各振動臂的長度方向延伸的長槽11、11、12、12。在各振動臂34、35的長槽11、11、12、12內(nèi)形成有激勵電極13、14。激勵電極13和激勵電極14均在基部38延伸并形成一對，由發(fā)揮彼此為異極作用的電極，在振動片主體39的內(nèi)部有效形成電場。因此，如圖1所示，在各振動臂34、35中，在長槽11、11、12、12內(nèi)配置一方的電極，在各振動臂34、35的側(cè)面部配置另一方的電極。
另外，在振動片主體39的基部38的各振動臂34、35的基端部附近，形成通過減小基部38的寬度方向尺寸而形成的第1凹部或缺口部21、21。并且，在相對基部38的帶框振動片部38為一體的接合部位，形成通過減小基部38的寬度方向尺寸而形成的第2凹部或缺口部22、22。這些第1、第2缺口部21、22是在通過蝕刻石英晶片來形成帶框振動片32的外形時(shí)同時(shí)形成的。
如圖1所示，在帶框振動片32中在基部38延伸的激勵電極13，設(shè)有環(huán)繞到左側(cè)端部并在寬度方向擴(kuò)展的導(dǎo)電圖形13a。該導(dǎo)電圖形13a形成于帶框振動片部36的正反面。并且，在基部38延伸的激勵電極14形成有通過沿著框部36的環(huán)繞部14b環(huán)繞到右側(cè)端部并且在寬度方向擴(kuò)展的導(dǎo)電圖形14a。該導(dǎo)電圖形14a形成于帶框振動片部36的正反面。
并且，如圖2所示，在基座基體31的反面(底面)，在其長度方向端部形成安裝端子47、48。與此相關(guān)聯(lián)，如圖1所示，在封裝體37的四角，作為1/4圓的凹部的內(nèi)圓弧部16、16、16、16在其厚度方向延伸，在它們的表面形成導(dǎo)電圖形16a、16a、16a、16a。
這樣，振動片主體39的各激勵電極13、14通過導(dǎo)電膏或?yàn)R射、電鍍等金屬噴鍍法使導(dǎo)電圖形13a、14a、14b及各內(nèi)圓弧部16的導(dǎo)電圖形16a導(dǎo)通，由此構(gòu)成與各安裝端子47、48的電連接。
此處，帶框振動片32的各電極在石英晶片的蝕刻后，例如通過蒸鍍或?yàn)R射順序成膜鉻和金而形成。并且，基座基體31的電極部和導(dǎo)電圖形是通過使用上述的生片將其成形后，例如涂覆銀·鈀等的導(dǎo)電膏并將生片燒結(jié)后，例如順序電鍍鎳、金而形成的?；蛘?，為了防止由厚度較薄的生片形成的基座基體31的翹曲，也可以在將成形后的生片燒結(jié)后，涂覆類似銅膏的導(dǎo)電膏并使其干燥，然后進(jìn)行電鍍。
蓋33被固定在帶框振動片32上，用于氣密密封收容了振動片主體39的空間S。構(gòu)成蓋33所使用的材料需要是在密封蓋后的頻率調(diào)整中，可以透過從外部照射的激光光束的透明材料，優(yōu)選使用石英或玻璃。在使用石英時(shí)，使用和帶框振動片32相同的石英Z板。在使用玻璃時(shí)，選擇與石英Z板的熱膨脹系數(shù)即13.8ppm/-度(攝氏)大致一致的透明材料。作為這種材料，例如不使用普通的堿玻璃、硼硅酸玻璃，而使用高膨脹玻璃。即，通過調(diào)整高膨脹玻璃的成分比，使其熱膨脹系數(shù)適合于上述的13.8ppm/-度(攝氏)。
此處，利用密封材料49、49接合基座基體31和帶框振動片32、以及該帶框振動片32和蓋33。
在該情況下，密封材料49、49優(yōu)選利用低熔點(diǎn)玻璃形成。通過使這種低熔點(diǎn)玻璃的密封材料49、49含有填料，使該填料起到隔離團(tuán)的作用，這樣，如圖2所示，在封裝體37的內(nèi)部空間S，在振動片主體39的上下可以形成規(guī)定的間隙G1、G2。由此，振動片主體39不會接觸蓋33和基座基體31的內(nèi)面，可以沒有妨礙地進(jìn)行必要的振動。
本實(shí)施方式的壓電器件30具有以上所述構(gòu)成，在壓電器件30中使用帶框振動片32，其框部36構(gòu)成包圍封裝體37的內(nèi)側(cè)空間S的壁部，在該框部36的內(nèi)面一體地形成基部38以及由從基部38延伸的一對振動臂34、35構(gòu)成的振動片主體39。因此，不需要利用粘接劑把壓電振動片接合在封裝體內(nèi)的作業(yè)，所以容易做到小型化。
而且，振動片主體39不存在圖12中說明的以往示例那樣的、通過極細(xì)的連接部與框部36連接的結(jié)構(gòu)薄弱部位，也不存在因來自外部的沖擊應(yīng)力容易集中而易損傷的部位。
并且，在基部38具有第1缺口部21、21，可以有效抑制來自振動臂34、35側(cè)的振動泄漏傳遞到基部38側(cè)。
另外，在基部38與框部36的連接部位，通過減小寬度方向尺寸，形成利用尺寸W2構(gòu)成的第2缺口部22、22。
即，在該壓電器件30中，由于框部36構(gòu)成封裝體37的外壁，所以因落下等造成的沖擊強(qiáng)烈作用于框部36。在該情況下，如上所述，由于沒有較細(xì)的連接部，所以尺寸較寬的基部38能夠承受沖擊，不僅防止損傷，而且第2缺口部22、22減少基于被傳遞到振動片主體39側(cè)的沖擊的框部36的變形應(yīng)力。
圖4表示沿圖1的C-C線的剖面，是表示與外部沖擊施加給帶框振動片部36時(shí)的力F、F的關(guān)系的說明圖。如果把傳遞到由寬度W1構(gòu)成的基部38時(shí)的大小設(shè)為F，通過設(shè)置第2缺口部22、22，當(dāng)在寬度被縮小了的尺寸W2部分傳遞時(shí)，與外部沖擊施加給框部36的變形對應(yīng)的力，減小為F2的大小。即，外部沖擊施加給框部36的變形應(yīng)力由于第2缺口部22、22的作用被減小后傳遞到基部38側(cè)，所以能夠有效防止振動片主體39(參照圖1)損壞。
另外，圖4是用于理解原理的說明圖，所以與圖1的各部分尺寸縮尺不準(zhǔn)確一致。
這樣，使用壓電器件30，即使產(chǎn)品被小型化時(shí)也具有充足的耐沖擊性。
此處，在圖1的實(shí)施方式的壓電器件30中，表示其頻率例如為30～40kHz(千赫)，各振動臂34、35的臂寬W4為50～150μm的情況，如果第2缺口部22、22的寬度方向尺寸W2不足基部38的寬度方向尺寸W1的25％，則其強(qiáng)度不足以獲得耐沖擊性。但是，如果第2缺口部22、22的寬度方向尺寸W2超過基部38的寬度方向尺寸W1的75％，則不能充分減小作用于框部的因沖擊形成的變形應(yīng)力向振動片主體39側(cè)的傳遞。
另外，優(yōu)選基部38的寬度方向尺寸W1不足500μm。如果尺寸W1大于500μm，避免利用導(dǎo)電性粘接劑接合基部的電極部，防止短路的作業(yè)難度變大，不能發(fā)揮采用這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。
圖5(a)表示因落下沖擊形成的圖1的壓電器件30的CI值的狀態(tài)，圖5(b)表示因落下沖擊形成的壓電器件30的頻率變化。圖中的X、Y、Z表示圖1的各箭頭所示方向，表示落下試驗(yàn)時(shí)的落下方向。如圖所示，壓電器件30具有極其良好的耐沖擊性。
并且，圖1中用符號BL表示的基部38的長度在圖11所示類型的壓電振動片中約為550μm，但在圖1的帶框振動片32中，即使BL約為400μm，也能和以往的CI值即45kΩ(偏差2kΩ)大致相同。這是因?yàn)橥ㄟ^將帶框振動片部36一體地固定在封裝體37上，與以往的圖11所示類型的壓電振動片相比，能夠在比較遠(yuǎn)離振動臂的部位進(jìn)行固定。
圖6和圖7表示壓電器件的第二實(shí)施方式，圖6是其概略俯視圖，圖7是沿圖6的D-D線的概略剖面圖。
在這些圖中，符號與第一實(shí)施方式的壓電器件30相同的部位采用相同結(jié)構(gòu)，所以省略重復(fù)說明，以不同點(diǎn)為主進(jìn)行說明。
第二實(shí)施方式的壓電器件60構(gòu)成為把在第一實(shí)施方式說明的帶框振動片32收容在封裝體37-1內(nèi)。
封裝體37-1是用絕緣材料形成的矩形箱狀體，例如通過順序疊層第1基板51、第2基板52、第3基板53而形成，在大致中央附近形成有貫通孔43。該第1基板51和第2基板52構(gòu)成基座基體。貫通孔43的作用是排出在制造工序中進(jìn)行退火處理時(shí)的封裝體37-1中的氣體，在該實(shí)施方式中，貫通孔具有形成于第1基板51的第1孔44和形成于第2基板52的直徑小于第1孔44的第2孔45，第1孔44和第2孔45是連通的。并且，貫通孔43形成為圖示的帶階梯孔，在排氣后通過填充金屬密封材料46而被堵塞。
作為絕緣基體的第2基板52的表面相當(dāng)于封裝體37-1的內(nèi)側(cè)底面，在其長度方向兩端部分別形成電極部54、55。該電極部54、55通過導(dǎo)電通孔47a、48a連接各安裝端子47、48。
另外，電極部54、55也能夠以和第一實(shí)施方式相同的方式連接安裝端子47、48。
在電極部54、55上涂覆導(dǎo)電性粘接劑15、15，在其上安裝并接合形成于框部36的導(dǎo)電圖形。此處，帶框振動片32的結(jié)構(gòu)和圖1所示相同，省略圖示細(xì)節(jié)部分，但連接電極部54、55的是在圖1說明的導(dǎo)電圖形13a、14a。此處，作為導(dǎo)電性粘接劑15，可以使用使作為發(fā)揮接合力的粘接劑成分的合成樹脂劑含有導(dǎo)電性填料(含有銀制細(xì)粒等的導(dǎo)電顆粒)及規(guī)定溶劑的粘接劑。
并且，蓋33利用密封材料49接合在封裝體37-1上。
本實(shí)施方式的壓電器件60具有以上所述構(gòu)成，與第一實(shí)施方式相比，將帶框振動片32收容在封裝體37-1內(nèi)部，相應(yīng)地在結(jié)構(gòu)上形成稍微大的尺寸，但外部沖擊通過框部36向基部38側(cè)的傳遞通過第2缺口部22、22被抑制，這點(diǎn)是相同的，基本上可以獲得和第一實(shí)施方式相同的作用效果。
圖8和圖9表示壓電器件的第三實(shí)施方式，圖8是其概略俯視圖，圖9是沿圖8的E-E線的概略剖面圖。
在這些圖中，符號和第一實(shí)施方式的壓電器件30及第二實(shí)施方式的壓電器件60相同的部位采用相同結(jié)構(gòu)，所以省略重復(fù)說明，以不同點(diǎn)為主進(jìn)行說明。
第三實(shí)施方式的壓電器件70和第二實(shí)施方式相同，構(gòu)成為把帶框振動片72收容在封裝體37-1內(nèi)。
該實(shí)施方式的壓電器件70和第二實(shí)施方式的壓電器件60的不同之處是帶框振動片72的結(jié)構(gòu)。帶框振動片72的帶框振動片部36-1未設(shè)置成包圍振動片主體39，而在振動片主體39的一側(cè)從基部38與振動臂34、35平行地延伸形成。并且，在帶框振動片部36-1的前端73設(shè)置從未圖示的激勵電極延伸的導(dǎo)電圖形。該導(dǎo)電圖形和圖1說明的導(dǎo)電圖形14b相同。
并且，在基部38側(cè)的帶框振動片部36-1也形成結(jié)構(gòu)和圖1說明的導(dǎo)電圖形13a相同結(jié)構(gòu)的圖形(未圖示)。
另外，如圖8和圖9所明確的那樣，基部38的導(dǎo)電圖形部位和帶框振動片部36-1的端部73的部位通過導(dǎo)電性粘接劑15、15分別與基座基體側(cè)的電極部54、55接合。
第三實(shí)施方式的壓電器件70具有以上所述構(gòu)成，除可以獲得和第二實(shí)施方式相同的作用效果外，帶框振動片部36-1形成為僅設(shè)置在振動臂34一側(cè)的桿狀，所以與第二實(shí)施方式的矩形框部36相比，質(zhì)量少，相應(yīng)地可以降低接受外部沖擊時(shí)的損傷。
圖10是表示使用本發(fā)明的上述實(shí)施方式的壓電器件的電子設(shè)備一例的數(shù)字式移動電話裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
在圖中，具有接收發(fā)信者的聲音的傳聲器308和把接收內(nèi)容作為聲音輸出的揚(yáng)聲器309，還具有由作為連接收發(fā)信號的調(diào)制及解調(diào)部的控制部的集成電路等構(gòu)成的CPU(Central Processing Unit)301。
CPU301除進(jìn)行收發(fā)信號的調(diào)制及解調(diào)外，進(jìn)行作為圖像顯示部的LCD和由用于輸入信息的操作鍵等構(gòu)成的信息輸入輸出部302、由RAM、ROM等構(gòu)成的信息存儲單元(存儲器)303的控制。因此，在CPU301安裝著壓電器件30或壓電器件60、壓電器件70等，利用內(nèi)置于CPU301的規(guī)定分頻電路(未圖示)等，把其輸出頻率用作適合于控制內(nèi)容的時(shí)鐘信號。安裝在該CPU301的壓電器件30等可以不是壓電器件30等單體，也可以是將壓電器件30等與規(guī)定的分頻電路等進(jìn)行組合的振蕩器。
CPU301還連接溫度補(bǔ)償晶體振蕩器(TCXO)305，溫度補(bǔ)償晶體振蕩器305連接發(fā)信部307和接收部306。由此，即使來自CPU301的基本時(shí)鐘在環(huán)境溫度變化時(shí)發(fā)生變動，也能在通過溫度補(bǔ)償晶體振蕩器305校正后提供給發(fā)信部307和接收部306。
這樣，可以把上述各實(shí)施方式的壓電器件用于具有控制部的數(shù)字式移動電話裝置300等電子設(shè)備中。即使形成為極其小型的產(chǎn)品，由于抗外部沖擊性強(qiáng)，所以可提高產(chǎn)品的可靠性。
本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式。各實(shí)施方式的各種構(gòu)成可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合或省略，或與未圖示的其他構(gòu)成進(jìn)行組合。
并且，本發(fā)明可以適用于所有的壓電器件，只要是將壓電振動片封裝在封裝體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，并不限于壓電振子、壓電振蕩器等。
權(quán)利要求
1.一種壓電器件，其在封裝體內(nèi)收容有壓電振動片，其特征在于，具有形成所述封裝體底部的基座基體；被疊層在所述基座基體上的帶框的所述壓電振動片；被疊層在所述帶框的振動片上，將所述封裝體的內(nèi)側(cè)空間氣密密封的蓋，所述帶框的振動片具有構(gòu)成包圍所述封裝體的內(nèi)部空間的壁部的框部；從該框部的內(nèi)面按照規(guī)定寬度一體形成的基部；在所述框部的內(nèi)側(cè)從所述基部向一個(gè)方向平行延伸的多個(gè)振動臂；設(shè)在所述基部的所述振動臂基端附近，通過減小所述基部的寬度方向尺寸而形成的第1缺口部，而且在與所述基部的所述框部的連接部位具有通過減小寬度方向尺寸而形成的第2缺口部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電器件，其特征在于，所述缺口部的寬度方向尺寸為所述基部的寬度方向尺寸的25％～75％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電器件，其特征在于，所述基部的寬度方向尺寸小于500μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項(xiàng)所述的壓電器件，其特征在于，在所述壓電振動片的所述振動臂上，形成在長度方向上延伸的槽，在槽內(nèi)形成驅(qū)動用電極。
5.一種壓電器件，其在封裝體內(nèi)收容有壓電振動片，其特征在于，具有形成所述封裝體底部的基座基體；接合在所述基座基體上的帶框的所述壓電振動片；在使所述帶框的振動片接合在所述基座基體上的狀態(tài)下，將帶框的振動片收容在封裝體內(nèi)部并進(jìn)行氣密密封的蓋，所述帶框的振動片具有矩形框部；從該框部的內(nèi)面按照規(guī)定的寬度一體形成的基部；從所述基部向一個(gè)方向平行延伸的多個(gè)振動臂；設(shè)在所述基部的所述振動臂基端附近，通過減小所述基部的寬度方向尺寸而形成的第1缺口部，而且在與所述基部的所述框部的連接部位，具有通過減小寬度方向尺寸而形成的第2缺口部。
6.一種移動電話裝置，其使用了在封裝體內(nèi)收容有壓電振動片的壓電器件，其特征在于，利用所述壓電器件獲得控制用時(shí)鐘信號，該壓電器件具有形成所述封裝體底部的基座基體；被疊層在所述基座基體上的帶框的所述壓電振動片；被疊層在所述帶框的振動片上，將所述封裝體的內(nèi)側(cè)空間氣密密封的蓋，所述帶框的振動片具有構(gòu)成包圍所述封裝體的內(nèi)部空間的壁部的框部；從該框部的內(nèi)面按照規(guī)定的寬度一體形成的基部；在所述框部的內(nèi)側(cè)從所述基部向一個(gè)方向平行延伸的多個(gè)振動臂；設(shè)在所述基部的所述振動臂基端附近，通過減小所述基部的寬度方向尺寸而形成的第1缺口部；以及在與所述基部的所述框部的連接部位通過減小寬度方向尺寸而形成的第2缺口部。
7.一種使用了在封裝體內(nèi)收容有壓電振動片的壓電器件的電子設(shè)備，其特征在于，利用所述壓電器件獲得控制用時(shí)鐘信號，該壓電器件具有形成所述封裝體的底部的基座基體；被疊層在所述基座基體上的帶框的所述壓電振動片；被疊層在所述帶框的振動片上，將所述封裝體的內(nèi)側(cè)空間氣密密封的蓋，所述帶框的振動片具有構(gòu)成包圍所述封裝體的內(nèi)部空間的壁部的框部；從該框部的內(nèi)面按照規(guī)定寬度一體地形成的基部；在所述框部的內(nèi)側(cè)從所述基部在一個(gè)方向平行延伸的多個(gè)振動臂，設(shè)在所述基部的所述振動臂基端附近，通過減小所述基部的寬度方向尺寸而形成的第1缺口部，以及在與所述基部的所述框部的連接部位通過減小寬度方向尺寸而形成的第2缺口部。
全文摘要
一種壓電器件及使用壓電器件的移動電話和電子設(shè)備。該壓電器件具有形成封裝體底部的基座基體(31)；被疊層在所述基座基體上的帶框的所述壓電振動片(32)；被疊層在所述帶框的振動片上，將所述封裝體的內(nèi)側(cè)空間氣密密封的蓋(33)，所述帶框的振動片具有構(gòu)成包圍所述封裝體的內(nèi)部空間的壁部的框部(36)；從該框部的內(nèi)面按照規(guī)定的寬度一體形成的基部(38)；在所述框部的內(nèi)側(cè)從所述基部向一個(gè)方向平行延伸的多個(gè)振動臂(34、35)；設(shè)在所述基部(38)的所述振動臂基端附近的第1缺口部(21、21)，而且具有設(shè)在與所述基部(38)的所述框部的連接部位的第2缺口部(22、22)。由此，即使小型化也具有充分的耐沖擊性。
文檔編號H03H9/05GK1604466SQ20041008068
公開日2005年4月6日 申請日期2004年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者棚谷英雄 申請人:精工愛普生株式會社