專利名稱：壓電振動片、壓電振動器、振蕩器、電子設(shè)備以及電波鐘表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓電振動片、壓電振動器、振蕩器、電子設(shè)備以及電波鐘表。
背景技術(shù)：
在便攜電話、便攜信息終端設(shè)備中，利用石英(水晶)等的壓電振動器用作時刻源、控制信號的定時源、參考信號源等。提供了各式各樣的這種壓電振動器，而作為其中之一，為人所知的是具有所謂的音叉型壓電振動片的壓電振動器。近年來，隨著搭載的設(shè)備的小型化，希望壓電振動片進一步小型化。作為將壓電振動器的Cl值(Crystal Impedance :晶體阻抗)抑制得較低，且謀求壓電振動片的小型化的方法，已知在壓電振動片的振動臂部的兩主面形成槽部的方法(例如，參照專利文獻I)。圖14是現(xiàn)有技術(shù)的說明圖，是沿著專利文獻I的與振動臂部203的長度方向垂直的面的截面圖。如圖14所示，第I激振電極210主要在槽部205的內(nèi)部形成，第2激振電極211主要在振動臂部203的側(cè)面形成，振動臂部203為截面大致H字形狀。已知形成有槽部205的壓電振動片的Cl值一般依賴于振動臂部203的側(cè)面203a和槽部側(cè)面205a的寬度D。具體而言，通過使寬度D狹窄而能夠?qū)l值抑制得較低。另外，關(guān)于壓電振動片的高性能化，重要的是抑制振動泄漏以及確保良好的驅(qū)動電平(drive level)特性。這里，振動泄漏是指，當使壓電振動片工作時，壓電振動片的振動向外部泄漏的、振動能量的泄漏。該振動泄漏與壓電振動片的效率變差相關(guān)，所以需要盡可能地抑制振動泄漏。另外，驅(qū)動電平特性是指，相對于驅(qū)動電壓的變動的壓電振動片的振動頻率的變動特性。振動頻率的變動△ f越小，驅(qū)動電平特性越良好，可以說壓電振動片是高性能的。已知壓電振動片的振動泄漏及驅(qū)動電平特性一般依賴于振動臂部203的剛性。另夕卜，振動臂部203的剛性依賴于與振動臂部203的長度方向垂直的截面的面積S(以下，稱為“振動臂部的截面積S”。)。因此，振動泄漏及驅(qū)動電平特性依賴于振動臂部203的截面積S。具體而言，通過擴大振動臂部203的截面積S而提高振動臂部203的剛性，能夠抑制振動泄漏且確保良好的驅(qū)動電平特性。專利文獻I的壓電振動片具備基部，形成有基部電極部(相當于本申請的“裝配電極”)；振動細棒(相當于本申請的“振動臂部”)，從該基部突出而形成；槽部，具有形成于該振動細棒的表面和/或背面的槽電極部(相當于本申請的“激振電極”)；以及連接電極部，連接基部電極部和槽電極部(相當于本申請的“引出電極”)。槽部的基端側(cè)的寬度形成得比其他部分窄，從而確保形成連接電極部的區(qū)域?qū)?。在該專利文獻I中，振動臂部203的基端側(cè)的截面積S擴大，所以作為結(jié)果振動臂部的基端側(cè)的剛性提高。專利文獻I :日本特開2002-76827號公報然而，在專利文獻I中，僅提高了振動臂部的基端側(cè)的剛性，所以未充分確保振動臂部203整體的剛性，存在不能夠抑制振動泄漏，不能夠確保良好的驅(qū)動電平特性的擔憂。另外，在基端側(cè)，振動臂部的側(cè)面和槽部側(cè)面的寬度D(參照圖14)擴大，所以存在Cl值變高的擔憂
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的課題在于，提供能夠抑制振動泄漏、且確保良好的驅(qū)動電平特性，并且將Cl值抑制得較低的壓電振動片、使用該壓電振動片的壓電振動器、振蕩器、電子設(shè)備以及電波鐘表。為了解決上述課題，本發(fā)明的壓電振動片具備并排地配置的一對振動臂部；在所述振動臂部的兩主面上形成、沿著所述振動臂部的長度方向延伸的槽部；以及連接有所述一對振動臂部的基部，其特征在于，在所述振動臂部的寬度方向并排地在所述各振動臂部分別形成多個所述槽部。依據(jù)本發(fā)明，通過在振動臂部的寬度方向并排形成多條槽部，而在各槽部之間形成壁，所以在形成有槽部的區(qū)域整體能夠擴大振動臂部的截面積。由此，與專利文獻I那樣使I條槽部的基端側(cè)的寬度狹窄的情況相比，在形成有槽部的區(qū)域整體能夠提高振動臂部的剛性，所以能夠抑制振動泄漏、確保良好的驅(qū)動電平特性。另外，即使不像專利文獻I那樣使槽部的基端側(cè)的寬度狹窄，振動臂部的剛性也變高，因此在形成有槽部的區(qū)域整體能夠使振動臂部的側(cè)面和槽部側(cè)面的寬度狹窄，能夠?qū)l值抑制得較低。另外，在每I個所述振動臂部形成3個形成所述槽部，在所述3條槽部之中，在所述寬度方向的中央配置的中央槽部中的所述振動臂部的基端側(cè)的中央槽基端部，在所述基部和所述振動臂部的連接部附近配置；在所述3條槽部之中，在所述中央槽部的所述寬度方向的兩側(cè)配置的側(cè)槽部的所述基端側(cè)的側(cè)槽基端部，也可相對所述中央槽基端部在更靠近所述振動臂部的前端側(cè)配置。依據(jù)本發(fā)明，側(cè)槽部的側(cè)槽基端部，相對中央槽部的中央槽基端部在更靠近前端側(cè)配置，所以與振動臂部的前端側(cè)的截面積相比，能夠使振動臂部的基端側(cè)的截面積擴大側(cè)槽部的面積的相應(yīng)量。由此，能夠提高振動臂部的基端側(cè)的剛性，所以能夠進一步抑制振動泄漏、確保良好的驅(qū)動電平特性。其結(jié)果是，能夠?qū)⒄駝有孤┘膀?qū)動電平特性與Cl值的平衡調(diào)整為期望的狀態(tài)。另外，所述振動臂部的基端側(cè)中的所述槽部的寬度，也可形成得比所述振動臂部的前端側(cè)中的所述槽部的寬度窄。依據(jù)本發(fā)明，在振動臂部的基端側(cè)中，振動臂部的側(cè)面和槽部側(cè)面的寬度形成得較寬，在振動臂部的基端側(cè)相鄰的槽部的間隔形成得較寬，所以與振動臂部的前端側(cè)的截面積相比，能夠擴大振動臂部的基端側(cè)的截面積。由此，能夠提高振動臂部的基端側(cè)的剛性，所以能夠進一步抑制振動泄漏、確保良好的驅(qū)動電平特性。其結(jié)果是，能夠?qū)⒄駝有孤┘膀?qū)動電平特性與Cl值的平衡調(diào)整為期望的狀態(tài)。另外，在所述基端側(cè)中相鄰的所述槽部的間隔，也可形成得比在所述前端側(cè)中相鄰的所述槽部的間隔寬。依據(jù)本發(fā)明，通過使在振動臂部的基端側(cè)相鄰的槽部的間隔形成得較寬，能夠不擴大振動臂部的側(cè)面和槽部側(cè)面的寬度，而與振動臂部的前端側(cè)的截面積相比擴大振動臂部的基端側(cè)的截面積。由此，能夠使Cl值保持期望值，且抑制振動泄漏、確保良好的驅(qū)動電平特性。另外，本發(fā)明的壓電振動器的特征在于，具有上述的壓電振動片。依據(jù)本發(fā)明，具備特性優(yōu)異的壓電振動片，所以能夠提供性能良好的壓電振動器。本發(fā)明的振蕩器的特征在于，上述的壓電振動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，上述的壓電振動器與計時部電連接。本發(fā)明的電波鐘表的特征在于，上述的壓電振動器與濾波器部電連接。依據(jù)本發(fā)明的振蕩器、電子設(shè)備以及電波鐘表，具備性能良好的壓電振動器，所以能夠提供高性能的振蕩器、電子設(shè)備以及電波鐘表。依據(jù)本發(fā)明，通過在振動臂部的寬度方向并排形成多條槽部，在各槽部之間形成壁，所以在形成有槽部的區(qū)域整體能夠擴大振動臂部的截面積。由此，與專利文獻I那樣使I條槽部的基端側(cè)的寬度狹窄的情況相比，在形成有槽部的區(qū)域整體能夠提高振動臂部的剛性，所以能夠抑制振動泄漏、確保良好的驅(qū)動電平特性。另外，即使不像專利文獻I那樣使槽部的基端側(cè)的寬度狹窄，振動臂部的剛性也變高，所以在形成有槽部的區(qū)域整體能夠使振動臂部的側(cè)面和槽部側(cè)面的寬度狹窄，能夠?qū)l值抑制得較低。


圖I是壓電振動片的平面圖。圖2是沿圖I的A-A線的截面圖。圖3是實施方式的第I變形例中的壓電振動片的平面圖。圖4(a)是沿圖3的B-B線的截面圖，圖4(b)是沿圖3的C-C線的截面圖。圖5是實施方式的第2變形例中的壓電振動片的平面圖。圖6是壓電振動器的外觀立體圖。圖7是壓電振動器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，是卸下蓋基板的狀態(tài)下的平面圖。圖8是沿圖7的E-E線的截面圖。圖9是壓電振動器的分解立體圖。圖10是示出振蕩器的一種實施方式的構(gòu)成圖。圖11是示出電子設(shè)備的一種實施方式的構(gòu)成圖。圖12是示出電波鐘表的一種實施方式的構(gòu)成圖。圖13是本發(fā)明的其他適用例的說明圖。圖14是現(xiàn)有技術(shù)的說明圖。附圖標記說明I壓電振動片；3(3a、3b)振動臂部；4基部；30壓電振動器；51外側(cè)槽部(槽部、側(cè)槽部)；51c外側(cè)槽基端部(側(cè)槽基端部)；52內(nèi)側(cè)槽部(槽部、側(cè)槽部)；52c內(nèi)側(cè)槽基端部(側(cè)槽基端部)；53中央槽部(槽部)；53c中央槽基端部；110振蕩器；120便攜信息設(shè)備(電子設(shè)備)；140電波鐘表。
具體實施例方式以下，參照

本發(fā)明的實施方式。(壓電振動片)
首先，參照

實施方式的壓電振動片。圖I是壓電振動片I的平面圖。圖2是沿圖I的A-A線的截面圖。如圖I所示，本實施方式的壓電振動片I具備并排配置的一對振動臂部3a、3b，以及連接有一對振動臂部3a、3b的基部4。此外，在以下的說明中，設(shè)振動臂部3a、3b并排的寬度方向為X方向，X方向中的中心軸為0，壓電振動片I的內(nèi)側(cè)為-X側(cè)，外側(cè)為+X側(cè)。另外，設(shè)壓電振動片I的長度方向為Y方向，基端側(cè)為-Y側(cè)，前端側(cè)為+Y側(cè)。本實施方式的壓電振動片I是由石英或鉭酸鋰、鈮酸鋰等壓電材料形成的音叉型 振動片，在施加既定電壓時振動。一對振動臂部3a、3b沿著中心軸0在Y方向延伸，在X方向大致平行地并排形成。在振動臂部3a、3b的兩主面(表面及背面)上，形成有沿著振動臂部3a、3b的Y方向延伸的外側(cè)槽部51及內(nèi)側(cè)槽部52。這里，一個振動臂部3a以及另一個振動臂部3b設(shè)為相對于中心軸0線對稱的形狀。因此，在以下的說明中，針對形成于一個振動臂部3a的外側(cè)槽部51及內(nèi)側(cè)槽部52進行說明，而省略針對形成于另一個振動臂部3b的外側(cè)槽部51及內(nèi)側(cè)槽部52的說明。(槽部)如圖I所示，在本實施方式的振動臂部3a中，形成有配置于振動臂部3a的+X側(cè)的外側(cè)槽部51，以及配置于振動臂部3a的-X側(cè)的內(nèi)側(cè)槽部52這兩條槽部。外側(cè)槽部51及內(nèi)側(cè)槽部52沿著中心軸0在Y方向延伸，在X方向大致平行地并排形成。外側(cè)槽部51的-Y側(cè)的外側(cè)槽基端部51c配置于振動臂部3a和基部4的連接部附近。另外，外側(cè)槽部51的+Y側(cè)的外側(cè)槽前端部51d，配置于振動臂部3a的Y方向中的大致中央。即，外側(cè)槽部51沿著Y方向，遍布從振動臂部3a和基部4的連接部附近到振動臂部3a的Y方向中的大致中央的范圍，以既定的深度形成。另外，外側(cè)槽部51以外側(cè)槽基端部51c的寬度比外側(cè)槽前端部51d的寬度窄的方式形成。具體而言，外側(cè)槽部51的外側(cè)面51a及內(nèi)側(cè)面51b,從外側(cè)槽前端部51d向著-Y側(cè)大致平行地形成后，從既定位置到外側(cè)槽基端部51c，外側(cè)面51a向著內(nèi)側(cè)傾斜，內(nèi)側(cè)面51b向著外側(cè)傾斜，由此外側(cè)槽部51的寬度以逐漸錐(taper)狀變窄的方式形成。在外側(cè)槽部51的-X側(cè)形成有內(nèi)側(cè)槽部52。內(nèi)側(cè)槽部52在相對振動臂部3a的X方向的中心的-X側(cè)的范圍內(nèi)，沿著Y方向以與外側(cè)槽部51大致相同的長度形成。內(nèi)側(cè)槽部52的外形與外側(cè)槽部51相同，所以省略詳細的說明。以外側(cè)槽部51的外側(cè)面51a與振動臂部3a的外側(cè)面3d的寬度D，以及內(nèi)側(cè)槽部52的內(nèi)側(cè)面52b與振動臂部3a的內(nèi)側(cè)面3c的寬度D均相等的方式形成外側(cè)槽部51及內(nèi)側(cè)槽部52。在本實施方式中，與專利文獻I相比能夠使寬度D狹窄。如上所述，壓電振動片I的Cl值依賴于寬度D，通過使寬度D狹窄而將Cl值抑制得較低。在外側(cè)槽部51和內(nèi)側(cè)槽部52之間，形成有具有寬度G的壁部60a。在外側(cè)槽部51和內(nèi)側(cè)槽部52大致平行地形成的區(qū)域，壁部60a的寬度G以大致固定的寬度形成。另夕卜，在外側(cè)槽部51及內(nèi)側(cè)槽部52逐漸錐狀地變窄的區(qū)域，寬度G以從+Y側(cè)向著-Y側(cè)，逐漸變寬的方式形成。越是確保壁部60a的寬度G寬，越能擴大振動臂部3a的截面積S。如上所述，通過擴大振動臂部3a的截面積S，能夠提高振動臂部3a的剛性，所以能夠抑制振動泄漏、確保良好的驅(qū)動電平特性。在本實施方式中，遍布形成有外側(cè)槽部51及內(nèi)側(cè)槽部52的區(qū)域a (參照圖1，以下稱為“槽部形成區(qū)域a ”。)的全域形成有壁部60a，所以在槽部形成區(qū)域a能夠擴大截面積S，能夠提高振動臂部3a的剛性。而且，在振動臂部3a的-Y偵牝從+Y側(cè)向著-Y側(cè)壁部60a的寬度G逐漸變寬。這樣，通過提高振動臂部3a的-Y側(cè)的剛性，將振動泄漏及驅(qū)動電平特性與Cl值的平衡調(diào)整為期望的狀態(tài)。 如圖1所示，在振動臂部3a、3b、壁部60a、60b、外側(cè)槽部51以及內(nèi)側(cè)槽部52的外表面，形成有激振電極10、11 (第I激振電極10及第2激振電極11)。激振電極10、11利用例如鉻(Cr)等的單層導電性膜而形成。激振電極10、11是當施加電壓時使振動臂部3a、3b在互相接近或遠離的方向以既定的諧振頻率振動的電極。一對激振電極10、11，在一對振動臂部3a、3b的表面分別以電隔離的狀態(tài)進行構(gòu)圖而形成。具體而言，如圖2所示，第I激振電極10主要在一個振動臂部3a的外側(cè)槽部51內(nèi)部、壁部60a表面、內(nèi)側(cè)槽部52內(nèi)部、另一個振動臂部3b的內(nèi)側(cè)面3c以及另一個振動臂部3b的外側(cè)面3d上形成。另外，第2激振電極11主要在另一個振動臂部3b的外側(cè)槽部51內(nèi)部、壁部60b表面、內(nèi)側(cè)槽部52內(nèi)部、一個振動臂部3a的內(nèi)側(cè)面3c以及一個振動臂部3a的外側(cè)面3d上形成。如圖I所示，在振動臂部3a、3b的前端部，形成有由用于在既定的頻率范圍內(nèi)振動的方式進行調(diào)整(頻率調(diào)整)的粗調(diào)膜15a及微調(diào)膜15b構(gòu)成的重錘金屬膜15。通過利用該重錘金屬膜15進行頻率調(diào)整，能夠使一對振動臂部3a、3b的頻率落在器件的標稱頻率的范圍內(nèi)。(基部)如圖I所示，本實施方式的壓電振動片I具備連接有一對振動臂部3a、3b的基部4?；?與振動臂部3a、3b鄰接，且具有配置于基部4的+Y側(cè)的中間部4b以及配置于基部4的-Y側(cè)的裝配部4a。通過將振動臂部3a、3b的-Y側(cè)連接至基部4的中間部4b，基部4整體地支撐振動臂部3a、3b。在中間部4b的外表面上，形成有連接裝配電極12、13和激振電極10、11的引出電極14a、14b。引出電極14a、14b利用與裝配電極12、13的基底層相同材料的鉻，以單層膜形成。由此，在進行裝配電極12、13的基底層成膜的同時，能夠進行引出電極14a、14b成膜。但是，不限于該情況，例如，利用鎳、鋁、鈦等進行引出電極14a、14b成膜也無妨。在裝配部4a的外表面上，形成有一對裝配電極12、13。裝配電極12、13是鉻與金的層疊膜，通過進行與石英密合性好的鉻成膜作為基底層后，在表面進行金的薄膜成膜作為精加工層而形成。但是，裝配電極12、13的層疊膜不限于此，例如，進行鉻和鎳鉻成膜作為基底層后，再在表面進行金的薄膜成膜作為精加工層也無妨。裝配部4a的寬度，形成得比中間部4b的寬度寬，裝配部4a的+X側(cè)面和中間部4b的+X側(cè)面，通過傾斜面4c呈錐狀連接。這里，雖也能夠通過階梯差連接裝配部4a和中間部4b，但在蝕刻加工石英圓片而形成壓電振動片I的外形時，存在在階梯差的角部產(chǎn)生蝕刻殘余的擔憂。如果產(chǎn)生該蝕刻殘余，則不能夠使壓電振動片I形成為期望的形狀，存在壓電振動片I的特性變差的擔憂。然而，如本實施方式那樣，通過利用傾斜面4c呈錐狀連接裝配部4a和中間部4b，抑制了蝕刻殘余的產(chǎn)生，防止壓電振動片I的特性的變差。(實施方式的效果)依據(jù)本實施方式，通過在振動臂部3a、3b的X方向并排地形成外側(cè)槽部51及內(nèi)側(cè)槽部52，在外側(cè)槽部51與內(nèi)側(cè)槽部52之間形成壁部60a、60b，因此在形成有外側(cè)槽部51及內(nèi)側(cè)槽部52的槽部形成區(qū)域a整體，能夠擴大振動臂部3a、3b的截面積S。由此，與專利文獻I那樣使I條槽部的基端側(cè)的寬度狹窄的情況相比，能夠在槽部形成區(qū)域a整體提高振動臂部3a、3b的剛性，因此能夠抑制振動泄漏、確保良好的驅(qū)動電平特性。另外，即使不像專利文獻I那樣使槽部的基端側(cè)的寬度狹窄，振動臂部3a、3b的剛性也變高，因此在槽部形成區(qū)域a整體能夠使振動臂部3a、3b的內(nèi)側(cè)面3c和內(nèi)側(cè)槽部52的內(nèi)側(cè)面52b的寬度D，以及振動臂部3a、3b的外側(cè)面3d和外側(cè)槽部51的外側(cè)面51a的寬度D狹窄，能夠?qū)l值抑制得較低。另外，依據(jù)本實施方式，在振動臂部3a、3b的_Y側(cè)，使振動臂部3a、3b的內(nèi)側(cè)面3c和內(nèi)側(cè)槽部52的內(nèi)側(cè)面52b的寬度D，以及振動臂部3a、3b的外側(cè)面3d和外側(cè)槽部51的外側(cè)面51a的寬度D形成得較寬。另外，在振動臂部的-Y側(cè)，使相鄰的外側(cè)槽部51和內(nèi)側(cè)槽部52的間隔形成得較大，因此與振動臂部3a、3b的+Y側(cè)的截面積S相比，能夠擴大振動臂部3a、3b的-Y側(cè)的截面積S。由此，能夠提高振動臂部3a、3b的-Y側(cè)的剛性，由此能夠進一步抑制振動泄漏、確保良好的驅(qū)動電平特性。其結(jié)果是，能夠?qū)⒄駝有孤┘膀?qū)動電平特性與Cl值的平衡調(diào)整到期望的狀態(tài)。(實施方式的第I變形例)接著，針對實施方式的第I變形例進行說明。圖3是實施方式的第I變形例中的壓電振動片I的說明圖。圖4是振動臂部3&、313的說明圖，圖4(&)是沿圖3的B-B線的截面圖，圖4(b)是沿圖3的C-C線的截面圖。在上述的實施方式中，在振動臂部3形成有配置于振動臂部3的+X側(cè)的外側(cè)槽部51以及配置于振動臂部3的-X側(cè)的內(nèi)側(cè)槽部52這2條槽部。相對于此，在本實施方式的第I變形例中，如圖3所示，在振動臂部3形成有3條槽部這一方面，與實施方式不同。此外，省略針對與實施方式同樣的構(gòu)成部分的說明。在本變形例的振動臂部3a，形成有配置于振動臂部3a的+X側(cè)的外側(cè)槽部51、配置于振動臂部3a的-X側(cè)的內(nèi)側(cè)槽部52以及配置于外側(cè)槽部51與內(nèi)側(cè)槽部52之間的中央槽部53這3條槽部。外側(cè)槽部51、內(nèi)側(cè)槽部52以及中央槽部53，沿著中心軸0在Y方向延伸，在X方向大致并行地并排形成。如圖4(a)所示，在外側(cè)槽部51與中央槽部53之間形成有具有寬度Gl的第I壁部61a。另外，在中央槽部53與內(nèi)側(cè)槽部52之間形成有具有寬度G2的第2壁部62a。在本實施方式中，第I壁部61a的寬度Gl及第2壁部62a的寬度G2，形成為大致相同的寬度。在形成有外側(cè)槽部51、內(nèi)側(cè)槽部52以及中央槽部53的區(qū)域P (參照圖3，以下稱為“多條槽部形成區(qū)域P ”。)中，形成有第I壁部61a及第2壁部62a。因此，在多條槽部形成區(qū)域P中，與專利文獻I的壓電振動片相比能夠擴大振動臂部3a的截面積S，能夠提高振動臂部3a的剛性，因此能夠抑制振動泄漏、確保良好的驅(qū)動電平特性。中央槽部53的-Y側(cè)中的中央槽基端部53c在振動臂部3a與基部4的連接部附近配置。相對于此，外側(cè)槽部51的-Y側(cè)中的外側(cè)槽基端部51c以及內(nèi)側(cè)槽部52的-Y側(cè)中的內(nèi)側(cè)槽基端部52c，配置于相對中央槽基端部53c的+Y側(cè)(前端側(cè))。因此，振動臂部3a與基部4的連接部附近，成為僅形成有中央槽部53的區(qū)域Y (以下稱為“內(nèi)外槽部非形成區(qū)域Y ”。)。如圖4(b)所示，在內(nèi)外槽部非形成區(qū)域Y中，未形成外側(cè)槽部51及內(nèi)側(cè)槽部52，所以截面大致為H字形狀。另外，在內(nèi)外槽部非形成區(qū)域Y中，與多條槽部形成區(qū)域P相比，能夠使振動臂部3a的截面積S進一步擴大外側(cè)槽部51及內(nèi)側(cè)槽部52的截面積的相應(yīng)量。(實施方式的第I變形例的效果)
依據(jù)本實施方式的第I變形例,通過將外側(cè)槽部51的-Y側(cè)中的外側(cè)槽基端部51c,以及內(nèi)側(cè)槽部52的-Y側(cè)中的內(nèi)側(cè)槽基端部52c，配置于相對中央槽部53的中央槽基端部53c的+Y側(cè)(前端側(cè))，與振動臂部3a、3b的+Y側(cè)的截面積相比，能夠擴大振動臂部3a、3b的-Y側(cè)(基端側(cè))的截面積S。由此，通過能夠提高振動臂部3a、3b的-Y側(cè)的剛性，能夠進一步抑制振動泄漏、確保良好的驅(qū)動電平特性。其結(jié)果是，能夠?qū)⒄駝有孤┘膀?qū)動電平特性與Cl值的平衡調(diào)整為期望的狀態(tài)。(實施方式的第2變形例)接著，針對實施方式的第2變形例進行說明。圖5是實施方式的第I變形例中的壓電振動片I的說明圖。在上述的實施方式中，外側(cè)槽部51的外側(cè)面51a向著內(nèi)側(cè)傾斜，外側(cè)槽部51的內(nèi)側(cè)面51b向著外側(cè)傾斜而形成。另外，內(nèi)側(cè)槽部52的外側(cè)面52a向著內(nèi)側(cè)傾斜，內(nèi)側(cè)槽部52的內(nèi)側(cè)面52b向著外側(cè)傾斜而形成。相對于此，在實施方式的第2變形例中，外側(cè)槽部51的外側(cè)面51a沿著中心軸0形成，外側(cè)槽部51的內(nèi)側(cè)面51b向著外側(cè)傾斜而形成。另外，內(nèi)側(cè)槽部52的外側(cè)面52a向著內(nèi)側(cè)傾斜，內(nèi)側(cè)槽部52的內(nèi)側(cè)面52b沿著中心軸0形成。本實施方式的第2變形例在以上方面與實施方式不同。此外，省略針對與實施方式同樣的構(gòu)成部分的說明。如圖5所示，本變形例的外側(cè)槽部51以外側(cè)槽基端部51c的寬度比外側(cè)槽前端部51d的寬度窄的方式形成。具體而言，外側(cè)槽部51的外側(cè)面51a及內(nèi)側(cè)面51b，從外側(cè)槽前端部51d向著-Y側(cè)大致平行地形成后，通過從既定位置開始僅內(nèi)側(cè)面51b向著+X側(cè)傾斜，外側(cè)槽部51以逐漸錐狀地變窄的方式形成。此外，外側(cè)槽部51的外側(cè)面51a，從外側(cè)槽前端部51d到外側(cè)槽基端部51c，與壓電振動片I的外側(cè)面3d大致平行地形成。因此，在形成有外側(cè)槽部51的區(qū)域中，外側(cè)槽部51的外側(cè)面51a和振動臂部3a的外側(cè)面3d的寬度D形成為固定。另外，與外側(cè)槽部51同樣，本變形例的內(nèi)側(cè)槽部52也以內(nèi)側(cè)槽基端部52c的寬度比內(nèi)側(cè)槽前端部52d的寬度窄的方式形成。具體而言，內(nèi)側(cè)槽部52的外側(cè)面52a及內(nèi)側(cè)面52b，從內(nèi)側(cè)槽前端部52d向著-Y側(cè)大致平行地形成后，通過從既定位置開始僅外側(cè)面52a向著-X側(cè)傾斜，內(nèi)側(cè)槽部52以逐漸錐狀地變窄的方式形成。此外，在形成有內(nèi)側(cè)槽部52的區(qū)域中，與上述同樣，內(nèi)側(cè)槽部52的內(nèi)側(cè)面52b和振動臂部3a的內(nèi)側(cè)面3c的寬度D形成為固定。
如上所述，通過形成外側(cè)槽部51及內(nèi)側(cè)槽部52，-Y側(cè)(基端側(cè))中的外側(cè)槽部51與內(nèi)側(cè)槽部52的間隔，形成為比+Y側(cè)(前端側(cè))中的外側(cè)槽部51與內(nèi)側(cè)槽部52的間隔寬。換言之，在振動臂部3a的-Y側(cè)，從+Y側(cè)開始向著-Y側(cè)，壁部60a的寬度G以逐漸變寬的方式形成，擴大了振動臂部3a的-Y側(cè)的截面積S從而提高了剛性。(實施方式的第2變形例的效果)依據(jù)本實施方式的第2變形例，通過振動臂部3a、3b的-Y側(cè)(基端側(cè))相鄰的外側(cè)槽部51以及內(nèi)側(cè)槽部52的間隔形成得較寬，能夠不擴大外側(cè)槽部51的外側(cè)面51a和振動臂部3a的外側(cè)面3d的寬度D，以及內(nèi)側(cè)槽部52的內(nèi)側(cè)面52b和振動臂部3a的內(nèi)側(cè)面3c的寬度D，而使振動臂部3a、3b的-Y側(cè)的截面積S比振動臂部3a、3b的+Y側(cè)(前端側(cè))的截面積S擴大。由此，能夠使Cl值保持為期望值，且抑制振動泄漏、確保良好的驅(qū)動電平特性。(壓電振動器) 接著，針對使用實施方式的壓電振動片I的壓電振動器30進行說明。圖6是壓電振動器30的外觀立體圖。圖7是壓電振動器30的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，是卸下蓋基板32的狀態(tài)下的平面圖。圖8是沿圖7的E-E線的截面圖。圖9是圖6所示的壓電振動器30的分解立體圖。此外，設(shè)基底基板31的與蓋基板32的接合面為第I面U，基底基板31的外側(cè)的面為第2面L來進行說明。另外，為了容易觀察附圖，在圖9中省略了激振電極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6所示，壓電振動器30是表面安裝型壓電振動器30，其具備經(jīng)由接合膜37陽極接合基底基板31及蓋基板32的封裝件，以及收納于封裝件的空腔C的壓電振動片1(參照圖7)?；谆?1及蓋基板32是由玻璃材料例如鈉鈣玻璃(soda lime glass)構(gòu)成的、能陽極接合的基板，形成為大致板狀。在蓋基板32中的與基底基板31的接合面?zhèn)?，形成有容納壓電振動片I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，形成有陽極接合用的接合膜37。即接合膜37不僅在空腔用凹部32a的內(nèi)面整體，而且在空腔用凹部32a的周圍的框區(qū)域形成。本實施方式的接合膜37用硅膜形成，但是接合膜37也可用鋁(Al)、Cr等形成。如后述那樣，將該接合膜37與基底基板31陽極接合，真空密封空腔C。如圖8所示，壓電振動器30具備貫通電極35、36，其在厚度方向貫通基底基板31，將空腔C的內(nèi)側(cè)和壓電振動器30的外側(cè)導通。貫通電極35、36配置在貫通基底基板31的貫通孔33、34內(nèi)。與貫通孔33、34的中心軸垂直的方向的截面形狀，形成為大致圓形狀。另外，在壓電振動器30形成時，以容納于空腔C內(nèi)的方式形成貫通孔33、34。更加詳細地說明，關(guān)于貫通孔33、34，在與壓電振動片I的-Y側(cè)對應(yīng)的位置形成一個貫通孔33，且在與振動臂部3a、3b的+Y側(cè)對應(yīng)的位置形成另一個貫通孔34。通過例如在貫通孔33、34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燒結(jié)而形成貫通電極35、36。這樣，能夠通過用金屬銷和玻璃料完全堵塞貫通孔33、34，從而維持空腔C內(nèi)的氣密，并且承擔使后述的迂回電極38、39和外部電極40、41導通的任務(wù)。如圖9所示，在基底基板31的第I面U側(cè)構(gòu)圖有一對迂回電極38、39。一對迂回電極38、39之中，一個迂回電極38以位于一個貫通電極35的正上方的方式形成。另外，另一個迂回電極39以從與一個迂回電極38鄰接的位置開始，沿著振動臂部3a、3b在+Y側(cè)迂回后，位于另一個貫通電極36的正上方的方式形成。
而且，在該一對迂回電極38、39上分別形成由金等構(gòu)成的尖端越來越細的形狀的凸點(bump)B，利用凸點B安裝壓電振動片I的一對裝配電極12、13。由此，壓電振動片I的一個裝配電極13經(jīng)由一個迂回電極38與一個貫通電極35導通，另一個裝配電極12經(jīng)由另一個迂回電極39與另一個貫通電極36導通。另外，在基底基板31的第2面L形成一對外部電極40、41。一對外部電極40、41在基底基板31的Y方向的兩端部形成，且對于一對貫通電極35、36分別電連接。使這樣構(gòu)成的壓電振動器30工作時,對于形成于基底基板31的外部電極40、41施加既定的驅(qū)動電壓。由此，能夠?qū)弘娬駝悠琁的第I激振電極10及第2激振電極11施加電壓，所以能夠使一對振動臂部3a、3b在接近及遠離的方向以既定的頻率振動。而且，利用該一對振動臂部3a、3b的振動，壓電振動器30能夠用作時刻源、控制信號的定時源、參考信號源等。(振蕩器)接著，參照圖10對本發(fā)明的振蕩器的一種實施方式進行說明。如圖10所示，本實施方式的振蕩器110將壓電振動器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電子元件部件112的基板113。振蕩器用的集成電路111安裝于基板113，壓電振動器30的壓電振動片安裝在該集成電路111的附近。這些電子元件部件112、集成電路111及壓電振動器30通過未圖示的布線圖案分別電連接。此外，各構(gòu)成部件利用未圖示的樹脂來模制(mould)。在這樣構(gòu)成的振蕩器110中，向壓電振動器30施加電壓時，壓電振動器30內(nèi)的壓電振動片振動。該振動通過壓電振動片具有的壓電特性轉(zhuǎn)換為電信號，并以電信號的方式輸入至集成電路111。集成電路111對輸入的電信號進行各種處理，并以頻率信號的方式輸出。由此，壓電振動器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的構(gòu)成設(shè)定為例如RTC(實時時鐘)模塊等，除了鐘表用單功能振蕩器等之外，還能附加控制該設(shè)備、外部設(shè)備的工作日期、時亥1J，或者提供時刻、日歷等功能。依據(jù)本實施方式的振蕩器110，由于具備能夠抑制振動泄漏、確保良好的驅(qū)動電平特性，且將Cl值抑制得較低的高性能的壓電振動器30，因此能夠制造性能良好的振蕩器110。(電子設(shè)備)接著，參照圖11說明本發(fā)明的電子設(shè)備的一種實施方式。此外，作為電子設(shè)備，以具有上述的壓電振動器30的便攜信息設(shè)備120為例進行說明。首先，本實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，能在相當于表盤的部分配置液晶顯示器，并在該屏幕上顯示當前的時刻等。另外，在作為通信機利用的情況下，能夠從手腕摘下，并通過內(nèi)置于表帶內(nèi)側(cè)部分的揚聲器及麥克風進行與現(xiàn)有技術(shù)的便攜電話同樣的通信。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，說明本實施方式的便攜信息設(shè)備120的構(gòu)成。如圖11所示，該便攜信息設(shè)備120具備壓電振動器30以及用于供電的電源部121。電源部121由例如鋰二次電池構(gòu)成。該電源部121并聯(lián)連接有進行各種控制的控制部122、進行時刻等的計數(shù)的計時部123、與外部進行通信的通信部124、顯示各種信息的顯示部125以及檢測各功能部的電壓的電壓檢測部126。而且，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行聲音數(shù)據(jù)的發(fā)送及接收、當前時刻的測量、顯示等系統(tǒng)整體的動作控制。另外，控制部122具備預(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。計時部123具備內(nèi)置有振蕩電路、寄存器電路、計數(shù)器電路和接口電路等的集成電路以及壓電振動器30。向壓電振動器30施加電壓時，壓電振動片振動，該振動通過石英所具有的壓電特性轉(zhuǎn)換為電信號，并以電信號的方式輸入至振蕩電路。使振蕩電路的輸出二值化，并通過寄存器電路和計數(shù)器電路計數(shù)。然后，經(jīng)由接口電路與控制部122進行信號的收發(fā)，在顯示部125顯示當前時刻、當前日期或日歷信息等。通信部124具有與現(xiàn)有便攜電話同樣的功能，具備無線電部127、聲音處理部128、切換部129、放大部130、聲音輸入輸出部131、電話號碼輸入部132、來電音產(chǎn)生部133及呼叫控制存儲器部134。無線電部127經(jīng)由天線135與基站進行聲音數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)的收發(fā)的交換。聲音處理部128對從無線電部127或放大部130輸入的聲音信號進行編碼及解碼。放大部130將從聲音處理部128或聲音輸入輸出部131輸入的信號放大到既定電平。聲音輸入輸出部131由揚聲器、麥克風等構(gòu)成，放大來電音、受話音或?qū)β曇艏?。另外，來電音產(chǎn)生部133根據(jù)來自基站的呼叫生成來電音。切換部129僅在來電時，通過將連接在聲音處理部128的放大部130切換到來電音產(chǎn)生部133，將在來電音產(chǎn)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，呼叫控制存儲器部134存儲與通信的呼叫及來電控制相關(guān)的程序。此外，電話號碼輸入部132具備例如0至9的號碼鍵及其他鍵，通過按壓這些號碼鍵等，輸入通話對象的電話號碼等。在通過電源部121對控制部122等各功能部施加的電壓低于既定值的情況下，電壓檢測部126檢測該電壓下降并通知給控制部122。此時的既定電壓值是作為使通信部124穩(wěn)定地動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129及來電音產(chǎn)生部133的動作。特別是，耗電大的無線電部127的動作停止是必須的。而且，在顯示部125上顯示通信部124因電池余量不足而不能使用的提示。S卩，能通過電壓檢測部126與控制部122，禁止通信部124的動作并將該提示顯示在顯示部125。該顯示可以是字符消息，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上標出“ X (叉)”標記。此外，通過具有能選擇性地截斷通信部124的功能涉及的部分的電源的電源截斷部136，能更可靠地停止通信部124的功能。依據(jù)本實施方式的便攜信息設(shè)備120，由于具備能夠抑制振動泄漏、確保良好的驅(qū)動電平特性，且將Cl值抑制得較低的高性能的壓電振動器30，因此能夠制造性能良好的便攜信息設(shè)備120。(電波鐘表)接著，參照圖12對本發(fā)明的電波鐘表的一種實施方式進行說明。如圖12所示，本實施方式的電波鐘表140具有與濾波器部141電連接的壓電振動器30，是具有接收包含時鐘信息的標準電波并自動修正為正確的時刻從而進行顯示的功能的鐘表。在日本國內(nèi)，福島縣(40kHz)與佐賀縣(60kHz)有發(fā)送標準電波的發(fā)送站(發(fā)送基站)，分別發(fā)送標準電波。40kHz或60kHz那樣的長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)，所以傳播范圍廣，用上述的兩個發(fā)送站就能全部覆蓋日本國內(nèi)。以下，詳細說明電波鐘表140的功能性構(gòu)成。天線142接收40kHz或60kHz的長波的標準電波。長波的標準電波是將稱為時間碼的時刻信息AM調(diào)制到40kHz或60kHz的載波的電波。接收的長波的標準電波被放大器143放大，通過具有多個壓電振動器30的濾波器部141濾波并調(diào)諧。本實施方式中的壓電振動器30分別具有與所述載波頻率相同的40kHz及60kHz的諧振頻率的石英振動器部148、149。而且，濾波后的既定頻率的信號通過檢波、整流電路144檢波并解調(diào)。接著，經(jīng)由波形整形電路145抽出時間碼并由CPU 146計數(shù)。在CPU 146中，讀取當前的年、累積日、星期、時刻等信息。將讀取的信息反映于RTC 148，從而顯示出正確的時刻信息。載波為40kHz或60kHz，所以石英振動器部148、149適于采用具有上述的音叉型的構(gòu)造的振動器。此外，以上的說明是以日本國內(nèi)為例示出，但長波的標準電波的頻率在海外是不同的。例如，在德國使用77. 5KHz的標準電波。因此，在將在海外也能應(yīng)對的電波鐘表140裝入便攜設(shè)備的情況下，還需要與日本的情況不同的頻率的壓電振動器30。依據(jù)本實施方式的電波鐘表140，由于具備能夠抑制振動泄漏、確保良好的驅(qū)動電平特性，且將Cl值抑制得較低的高性能的壓電振動器30，因此能夠制造性能良好的電波鐘表 140。此外，本發(fā)明不限于上述的實施方式。在本實施方式中，在表面安裝型壓電振動器30中采用本發(fā)明的壓電振動片1，但不限于此，例如在圓柱封裝型壓電振動器中采用本發(fā)明的壓電振動片I也無妨。在本實施方式中，在振動臂部3a、3b形成有2條槽部，在本實施方式的第I變形例中，在振動臂部3a、3b形成有3條槽部。然而，在振動臂部3a、3b形成的槽部的個數(shù)，不限于本實施方式及各變形例的個數(shù)。 在本實施方式及本實施方式的第2變形例中，槽部從+Y側(cè)開始向著-Y側(cè)，以錐狀變窄的方式形成。然而，例如槽部也可以以階梯狀變窄的方式形成。
在本實施方式中，以一般的音叉型壓電振動片I為例說明本發(fā)明，但不限于此，本發(fā)明能夠適用于具有振動臂部的各種壓電振動片。圖13是本發(fā)明的其他適用例的說明圖。圖1 3所不的壓電振動片I具備一對振動臂部3a、3b ;連結(jié)振動臂部3a、3b的-Y側(cè)的基部4 ;隔開間隔配置于振動臂部3a、3b的X方向的兩端，-Y側(cè)連結(jié)于基部4的一對側(cè)(side)基部7a、7b。該壓電振動片I在振動臂部3a、3b的+Y側(cè)設(shè)有比-Y側(cè)形成得較寬度寬的寬度寬部8a、8b，是所謂的錘頭(hammer head)型壓電振動片I。此外,通過增加振動臂部3a、3b的+Y側(cè)的質(zhì)量，即使縮短振動臂部3a、3b，錘頭型壓電振動片I也能夠容易振動，所以對壓電振動片I的小型化有效。另外，通過側(cè)基部7a、7b能夠牢固地裝配壓電振動片I，對振動泄漏的抑制有效。即使對于這樣的錘頭型壓電振動片1，通過與實施方式及實施方式的各變形例同樣地形成槽部而也能夠適用本發(fā)明，能夠取得同樣的效果。
權(quán)利要求
1.一種壓電振動片，具備 并排配置的一對振動臂部； 槽部，形成于所述振動臂部的兩主面上，沿著所述振動臂部的長度方向延伸；以及 基部，連接有所述一對振動臂部， 所述壓電振動片特征在于， 在所述振動臂部的寬度方向并排地在所述各振動臂部分別形成有多條所述槽部。
2.如權(quán)利要求I所述的壓電振動片，其特征在于， 在每I條所述振動臂部形成3條所述槽部， 在所述3條槽部之中，在所述寬度方向的中央配置的中央槽部中的所述振動臂部的基端側(cè)的中央槽基端部，在所述基部和所述振動臂部的連接部附近配置， 在所述3條槽部之中，在所述中央槽部的所述寬度方向的兩側(cè)配置的側(cè)槽部的所述基端側(cè)的側(cè)槽基端部，相對所述中央槽基端部在更靠近所述振動臂部的前端側(cè)配置。
3.如權(quán)利要求I或2所述的壓電振動片，其特征在于， 所述振動臂部的基端側(cè)中的所述槽部的寬度，形成得比所述振動臂部的前端側(cè)中的所述槽部的寬度窄。
4.如權(quán)利要求3所述的壓電振動片，其特征在于， 在所述基端側(cè)中相鄰的所述槽部的間隔，形成得比在所述前端側(cè)中相鄰的所述槽部的間隔寬。
5.—種壓電振動器,其特征在于， 具有權(quán)利要求I 4的任一項所述的壓電振動片。
6.—種振蕩器,其特征在于， 權(quán)利要求5所述的壓電振動器作為振子與集成電路電連接。
7.—種電子設(shè)備,其特征在于， 權(quán)利要求5所述的壓電振動器與計時部電連接。
8.—種電波鐘表,其特征在于， 權(quán)利要求5所述的壓電振動器與濾波器部電連接。
全文摘要
本發(fā)明的壓電振動片(1)具備并排配置的一對振動臂部(3a、3b)；外側(cè)槽部(51)及內(nèi)側(cè)槽部(52)，在振動臂部(3a、3b)的兩主面上形成，沿著振動臂部(3a、3b)的Y方向(長度方向)延伸；以及基部(4)，連接有一對振動臂部(3a、3b)，其特征在于，在振動臂部(3a、3b)的X方向(寬度方向)并排形成多條槽部(4)。從而提供能夠抑制振動泄漏、確保良好的驅(qū)動電平特性、且將CI值抑制得較低的壓電振動片、使用該壓電振動片的壓電振動器、振蕩器、電子設(shè)備以及電波鐘表。
文檔編號H03H9/02GK102624353SQ20121002779
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者小林高志 申請人:精工電子有限公司