專利名稱：音叉型壓電振動(dòng)片及音叉型壓電振子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音叉型壓電振動(dòng)片及音叉型壓電振子，特別是關(guān)于適合于實(shí)現(xiàn)音叉型壓電振子的小型化和薄型化的音叉型壓電振動(dòng)片及音叉型壓電振子的技術(shù)。
背景技術(shù)：
人們了解，使用壓電振子、特別是音叉型壓電振子，可容易地獲得精確的時(shí)鐘頻率。音叉型壓電振子為了適應(yīng)近年來的電子機(jī)器的小型化、薄型化的發(fā)展，正在進(jìn)行向小型化、薄型化方向的開發(fā)，目前，一種所謂表面安裝型的音叉型壓電振子已經(jīng)被開發(fā)出來。該表面安裝型的音叉型壓電振子是通過使音叉型壓電振動(dòng)片的面與封裝體的底面平行，并且將音叉型壓電振動(dòng)片以單端支撐的狀態(tài)安裝在封裝體的底面上來進(jìn)行安裝。
另外，作為把音叉型壓電振子封裝在封裝體中的技術(shù)，有專利文獻(xiàn)1所提出的技術(shù)。該技術(shù)是在由封裝體基體部和蓋體構(gòu)成的封裝體的內(nèi)部，將音叉型壓電振動(dòng)片安裝成單端支撐的狀態(tài)。而且，在與所述音叉型壓電振動(dòng)片的振動(dòng)腕部鄰接的封裝體基體部上形成平面為矩形的凹部。通過設(shè)置該凹部，即使因來自外部的沖擊使所述音叉型壓電振動(dòng)片發(fā)生大的振動(dòng)，也能夠使伸入在其內(nèi)部的自由端不會(huì)與封裝體基體部發(fā)生接觸。
上述的技術(shù)可防止所述音叉型壓電振動(dòng)片發(fā)生變形，而且可防止頻率特性的改變。
另外，作為其它的安裝方法，有專利文獻(xiàn)2所提出的技術(shù)。該技術(shù)是，在音叉型壓電振動(dòng)片上設(shè)置圍繞壓電振動(dòng)片主體的框部，用2片封裝體夾持住該音叉型壓電振動(dòng)片，然后用金屬材料進(jìn)行接合密封。此時(shí)，所述框部被接合密封成從封裝體隆出的狀態(tài)。該技術(shù)是，通過該框部的隆出部分，來防止位于所述框部的上側(cè)及下側(cè)的所述金屬材料之間的短路。
專利文獻(xiàn)1特開2001-332952號(hào)公告專利文獻(xiàn)2特開昭56-61820號(hào)公告但是，以往的音叉型壓電振子是將音叉型壓電振動(dòng)片通過其基部安裝成單端支撐的狀態(tài)。但是，由于是被安裝成單端支撐的狀態(tài)，所以，被安裝在封裝體內(nèi)部的音叉型壓電振動(dòng)片的平行度差，有時(shí)被安裝成傾斜的狀態(tài)。因此，以往的音叉型壓電振子有時(shí)會(huì)發(fā)生振動(dòng)腕部與封裝體的底面或蓋體接觸，導(dǎo)致振蕩停止的問題。
另外，專利文獻(xiàn)1所述的音叉型壓電振子為了避免振動(dòng)腕部與封裝體的底面接觸，在封裝體的底面上形成有凹部。該凹部需要設(shè)置可確實(shí)防止振動(dòng)腕部與封裝體接觸的深度，因此，難于使音叉型壓電振子實(shí)現(xiàn)薄型化。并且，由于音叉型壓電振子的振動(dòng)腕部將突出形成的基部安裝在封裝體基體部上，所以，存在著振動(dòng)泄漏大，晶振阻抗值(Cl)上升的問題。
另外，關(guān)于專利文獻(xiàn)2所記載的音叉型壓電振子，在把音叉型壓電振動(dòng)片的2個(gè)電極與封裝體側(cè)的固定電極使用導(dǎo)電性粘合劑進(jìn)行接合時(shí)，振動(dòng)片的2個(gè)電極之間及封裝體側(cè)的固定電極之間的距離接近，所以，可能會(huì)發(fā)生因被擠出的導(dǎo)電性粘合劑等造成電極之間的短路的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述的問題而作出的，其目的是提供一種能夠在確保音叉型壓電振動(dòng)片的平行度的狀態(tài)下安裝在封裝體內(nèi)的音叉型壓電振動(dòng)片。并且，提供一種通過使用上述的音叉型壓電振動(dòng)片而實(shí)現(xiàn)音叉型壓電振子的薄型化的音叉型壓電振子。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明的音叉型壓電振動(dòng)片的特征是，包括壓電振動(dòng)片主體，具有基部和從所述基部的一端延伸而形成的振動(dòng)腕部；支撐部，被設(shè)置成與所述基部連接，并具有沿著所述基部的另一端而形成的短邊部和從所述短邊部的端部沿著所述壓電振動(dòng)片主體的縱長(zhǎng)方向延伸設(shè)置的長(zhǎng)邊部；分別設(shè)置在所述長(zhǎng)邊部的前端側(cè)和所述短邊部上的固定部。
由于音叉型壓電振動(dòng)片的支撐部具有沿著壓電振動(dòng)片主體的基部的另一端及單側(cè)的長(zhǎng)邊延伸的形狀，所以，與以往的用框部圍繞四邊的音叉型壓電振動(dòng)片相比，可減小外形尺寸。由此，可減小將音叉型壓電振動(dòng)片安裝在內(nèi)部的封裝體的尺寸。另外，在短邊部及長(zhǎng)邊部的前端側(cè)設(shè)有與封裝體接合的固定部。通過該固定部，可將音叉型壓電振動(dòng)片安裝成與封裝體底面平行。
另外，本發(fā)明的其它特征是，所述長(zhǎng)邊部從所述短邊部的一側(cè)端部延伸設(shè)置。由此，與以往的用框部圍繞四邊的音叉型壓電振動(dòng)片相比，可減小壓電振動(dòng)片的外形尺寸，并可減小將音叉型壓電振動(dòng)片安裝在內(nèi)部的封裝體的尺寸。另外，可增加從一片壓電晶片上所獲得的音叉型壓電振動(dòng)片的數(shù)量。
另外，本發(fā)明的其它特征是，所述長(zhǎng)邊部比所述壓電振動(dòng)片主體的長(zhǎng)度短。由此，可進(jìn)一步減小音叉型壓電振動(dòng)片的外形尺寸。因此，可從一片壓電晶片上獲得更多的音叉型壓電振動(dòng)片。
另外，本發(fā)明的其它特征是，所述支撐部形成，所述長(zhǎng)邊部從所述短邊部的一側(cè)端部延伸，并在所述長(zhǎng)邊部的前端具有與所述短邊部相對(duì)設(shè)置的第2短邊部的コ字形狀。由此，與以往的用框部圍繞四邊的音叉型壓電振動(dòng)片相比，可減小音叉型壓電振動(dòng)片的外形尺寸，可增加從一片壓電晶片上所獲得的音叉型壓電振動(dòng)片的數(shù)量。
另外，本發(fā)明的音叉型壓電振子的特征是，通過所述固定部將上述的音叉型壓電振動(dòng)片安裝在封裝體內(nèi)，在所述封裝體的上部接合蓋體?？蓪⒁舨嫘蛪弘娬駝?dòng)片安裝成與封裝體底面平行。從而，由于音叉型壓電振動(dòng)片在振蕩時(shí)，避免了其振動(dòng)腕部與封裝體的接觸，所以可減少音叉型壓電振子的厚度，實(shí)現(xiàn)薄型化。


圖1是表示第1實(shí)施方式的音叉型壓電振子的俯視圖。
圖2是表示第1實(shí)施方式的音叉型壓電振子的剖面圖。
圖3是用于說明從壓電晶片上獲得第1實(shí)施方式的音叉型壓電振動(dòng)片的數(shù)量的說明圖。
圖4是表示第2實(shí)施方式的音叉型壓電振子的俯視圖。
圖5是用于說明從壓電晶片上獲得第2實(shí)施方式的音叉型壓電振動(dòng)片的數(shù)量的說明圖。
圖6是說明第2實(shí)施方式的音叉型壓電振動(dòng)片的變形例的圖。
圖7是說明第3實(shí)施方式的音叉型壓電振動(dòng)片的形狀的圖。
圖中10-音叉型壓電振子；16-封裝體基體部；18a、18b-封裝體側(cè)固定電極；20-音叉型壓電振動(dòng)片；22-基部；24-振動(dòng)腕部；26-壓電振動(dòng)片主體；28-支撐部；30-短邊部；32-長(zhǎng)邊部；34-切槽。
具體實(shí)施例方式
下面，對(duì)本發(fā)明的音叉型壓電振動(dòng)片及音叉型壓電振子進(jìn)行說明。另外，下面所記載的內(nèi)容僅為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，本發(fā)明不限于該首先，說明第1實(shí)施方式。圖1是表示音叉型壓電振子的俯視圖，圖2是表示音叉型壓電振子的剖面圖。音叉型壓電振子10的結(jié)構(gòu)為，在封裝體12的內(nèi)部安裝音叉型壓電振動(dòng)片20，將所述封裝體12的上部用蓋體14實(shí)施氣閉密封。
音叉型壓電振動(dòng)片20由壓電振動(dòng)片主體26和支撐部28構(gòu)成。壓電振動(dòng)片主體26具有使振動(dòng)腕部24從基部22的一端延伸的結(jié)構(gòu)，支撐部28由沿著所述基部22的另一端延伸形成的短邊部30和從該短邊部30的一側(cè)端部沿著壓電振動(dòng)片主體26的長(zhǎng)邊延伸設(shè)置的長(zhǎng)邊部32構(gòu)成。支撐部28由短邊部30及長(zhǎng)邊部32形成L型形狀。而且，基部22的所述另一端與短邊部30連接。該連接部位的寬度由于形成在兩側(cè)的切槽34而變窄，由此可減少壓電振動(dòng)片主體26的振動(dòng)泄漏。
另外，在短邊部30的下面及長(zhǎng)邊部32的前端側(cè)的下面設(shè)有與形成在振動(dòng)腕部24上的激振電極(未圖示)導(dǎo)通的連接電極(未圖示)。該連接電極為在封裝體12內(nèi)進(jìn)行安裝時(shí)的固定部。并且，在長(zhǎng)邊部32上形成有安裝用的校準(zhǔn)圖形36。該校準(zhǔn)圖形36的設(shè)置是為了提高把音叉型壓電振動(dòng)片20安裝在封裝體12上時(shí)的位置精度，與上述激振電極相同，由金薄膜等形成。
封裝體12形成箱型形狀，其結(jié)構(gòu)是，在由陶瓷絕緣基板等形成的封裝體基體部16上，夾隔低融點(diǎn)玻璃等的密封部38，接合由玻璃、陶瓷或金屬形成的蓋體14。在封裝體基體部16的內(nèi)側(cè)，形成有用于安裝音叉型壓電振動(dòng)片20的封裝體側(cè)固定電極18a、18b。該封裝體側(cè)固定電極18a、18b與設(shè)置在音叉型壓電振動(dòng)片20的短邊部30及長(zhǎng)邊部32上的所述連接電極對(duì)應(yīng)形成。特別是，與長(zhǎng)邊部32的所述連接電極對(duì)應(yīng)的封裝體側(cè)固定電極18b只形成在長(zhǎng)邊部32的下方，未形成在振動(dòng)腕部24的下方。這樣，可防止振動(dòng)腕部24與封裝體側(cè)固定電極18b發(fā)生接觸，確保音叉型壓電振動(dòng)片20的振蕩。另外，在封裝體基體部16的底部設(shè)有在將封裝體12真空密封時(shí)使用的密封孔40。
在把音叉型壓電振動(dòng)片20安裝在封裝體12上時(shí)，使用導(dǎo)電性粘接劑42將設(shè)置在短邊部30及長(zhǎng)邊部32上的所述連接電極與封裝體側(cè)固定電極18a、18b接合。
根據(jù)這樣的實(shí)施方式，由于音叉型壓電振動(dòng)片20將形成在短邊部30及長(zhǎng)邊部32上的所述連接電極與封裝體側(cè)固定電極18a、18b相接合，所以，可安裝成與封裝體12的底面水平平行。因此，在音叉型壓電振動(dòng)片20進(jìn)行振蕩時(shí)，振動(dòng)腕部24與蓋體14及封裝體基體部16的底面不會(huì)發(fā)生接觸，可降低收容室的高度。另外，在封裝體基體部16上沒有必要設(shè)置如以往技術(shù)那樣的凹部。因此，可實(shí)現(xiàn)音叉型壓電振子10的薄型化。
另外，具有形成L型形狀的支撐部28的音叉型壓電振動(dòng)片20與以往的用框部圍繞四方的音叉型壓電振動(dòng)片相比，具有小的外形尺寸。因此，也可以實(shí)現(xiàn)安裝音叉型壓電振動(dòng)片20的封裝體12的小型化。
另外，由于音叉型壓電振動(dòng)片20比以往的音叉型壓電振動(dòng)片的外形尺寸小，所以，能夠增加從一片壓電晶片上獲得的音叉型壓電振動(dòng)片20的數(shù)量。在圖3中，對(duì)音叉型壓電振動(dòng)片20的獲取數(shù)量進(jìn)行了說明。
圖3(a)表示以往的用框部圍繞四方的音叉型壓電振動(dòng)片在壓電晶片上排列圖形，圖3(b)表示具有L型支撐部28的音叉型壓電振動(dòng)片20在壓電晶片上的排列圖形。以相等的間隔形成這樣的音叉型壓電振動(dòng)片20的排列圖形，在所述以往的音叉型壓電振動(dòng)片的獲得數(shù)量為100的情況下，具有支撐部28的音叉型壓電振動(dòng)片20的獲得數(shù)量為145。由此，從1片壓電晶片上可獲得比以往的數(shù)量多出45％的音叉型壓電振動(dòng)片20。
下面，對(duì)第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。在第2實(shí)施方式中，對(duì)音叉型壓電振動(dòng)片進(jìn)行說明。圖4是表示第2實(shí)施方式的音叉型壓電振動(dòng)片50的俯視圖。音叉型壓電振動(dòng)片50與第1實(shí)施方式的音叉型壓電振動(dòng)片20相比，只是長(zhǎng)邊部53的長(zhǎng)度不同，其它部分均相同。
音叉型壓電振動(dòng)片50由壓電振動(dòng)片主體58和支撐部51構(gòu)成，壓電振動(dòng)片主體58具有從基部54的一端延伸的振動(dòng)腕部56，支撐部51具有沿著所述基部54的另一端延伸的短邊部52及從所述短邊部52的一側(cè)端部沿著壓電振動(dòng)片主體58的長(zhǎng)邊延伸設(shè)置的長(zhǎng)邊部53。所述長(zhǎng)邊部53的長(zhǎng)度比所述壓電振動(dòng)片主體58的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度短，其長(zhǎng)度例如為壓電振動(dòng)片主體58的一半左右。
在短邊部52的下面和長(zhǎng)邊部53的前端下面設(shè)置有連接電極(未圖示)。該連接電極成為在被安裝到封裝體內(nèi)時(shí)的固定部。另外，也可以在音叉型壓電振動(dòng)片50的長(zhǎng)邊部53上形成安裝用校準(zhǔn)圖形。
這樣的音叉型壓電振動(dòng)片50由于是通過所述固定部被接合在封裝體內(nèi)部，所以，可安裝成與封裝體的底面水平平行。因此，在音叉型壓電振動(dòng)片50進(jìn)行振蕩時(shí)，振動(dòng)腕部56與蓋體及封裝體基體部的底面不會(huì)發(fā)生接觸，可降低收容室的高度。另外，在封裝體基體部上沒有必要設(shè)置如以往技術(shù)那樣的凹部。因此，可實(shí)現(xiàn)音叉型壓電振子的薄型化。另外，音叉型壓電振動(dòng)片50與以往的用框部圍繞四方的音叉型壓電振動(dòng)片相比，具有小的外形尺寸。因此，也可以實(shí)現(xiàn)安裝音叉型壓電振動(dòng)片50的封裝體的小型化。
另外，由于設(shè)置在音叉型壓電振動(dòng)片50上的支撐部51被沿著基部54的所述另一端及壓電振動(dòng)片主體58的長(zhǎng)邊的一部分設(shè)置，所以外形尺寸小。因此，可增加從一片壓電晶片上獲得音叉型壓電振動(dòng)片50的數(shù)量。圖5是說明音叉型壓電振動(dòng)片50的獲得數(shù)量的圖。在壓電晶片上將音叉型壓電振動(dòng)片50交錯(cuò)地排列來形成排列圖形時(shí)，從一片壓電晶片上獲得的音叉型壓電振動(dòng)片50的數(shù)量為177個(gè)。
另外，如果以往的用框體圍繞四方的音叉型壓電振動(dòng)片的獲得數(shù)量為100，則從一片壓電晶片上獲得的音叉型壓電振動(dòng)片50的數(shù)量要比以往的多77％。
另外，除了上述的支撐部51的形狀以外，也可以構(gòu)成沿著壓電振動(dòng)片主體58的兩側(cè)短邊及一側(cè)的長(zhǎng)邊設(shè)置支撐部61的結(jié)構(gòu)。圖6是表示具有支撐部61的音叉型壓電振動(dòng)片的俯視圖。支撐部61設(shè)有沿著基部54的所述另一端延伸的短邊部62、從所述短邊部62的一側(cè)端部延伸設(shè)置的長(zhǎng)邊部63和在所述長(zhǎng)邊部63的前端與所述短邊部62相對(duì)的第2短邊部64，形成コ字型形狀。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，可獲得與上述的實(shí)施方式相同的效果。即，在把音叉型壓電振動(dòng)片安裝在封裝體內(nèi)時(shí)，由于能夠被安裝成與封裝體的底面水平平行，所以，可降低收容室的高度。從而，可實(shí)現(xiàn)所述音叉型壓電振子的薄型化。而且，與以往的用框部圍繞四方的音叉型壓電振動(dòng)片相比，可減小其外形尺寸。
下面，說明第3實(shí)施方式。第3實(shí)施方式是針對(duì)音叉型壓電振動(dòng)片的說明。圖7是表示第3實(shí)施方式的音叉型壓電振動(dòng)片的俯視圖，圖7(a)至圖7(d)表示支撐部的變形例。
音叉型壓電振動(dòng)片70a的壓電振動(dòng)片主體73由從基部71的一端延伸的振動(dòng)腕部72構(gòu)成，支撐部74由沿著基部71的另一端延伸的短邊部75、從該短邊部75的兩端沿著壓電振動(dòng)片主體73的縱長(zhǎng)方向延伸的長(zhǎng)邊部76構(gòu)成。(圖7(a))。另外，音叉型壓電振動(dòng)片70b由壓電振動(dòng)片主體73及支撐部77構(gòu)成，支撐部77由沿著基部71的所述另一端延伸的短邊部78和從該短邊部78的兩端沿著壓電振動(dòng)片主體73的縱長(zhǎng)方向延伸的長(zhǎng)邊部79構(gòu)成。該長(zhǎng)邊部79比壓電振動(dòng)片主體73的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度短，例如具有壓電振動(dòng)片主體73的一半左右的長(zhǎng)度(圖7(b))。在把該音叉型壓電振動(dòng)片70a、70b安裝在封裝體內(nèi)時(shí)，只要使用導(dǎo)電性粘合劑把短邊部75、78的下面及2根長(zhǎng)邊部76、79的前端下面接合在封裝體內(nèi)，便可確保其與封裝體的底面的水平平行的安裝。
另外，音叉型壓電振動(dòng)片80a由壓電振動(dòng)片主體83和支撐部84構(gòu)成。壓電振動(dòng)片主體83由基部81及振動(dòng)腕部82構(gòu)成。支撐部84沿著壓電振動(dòng)片83的兩側(cè)的長(zhǎng)邊設(shè)置，通過連接部85與壓電振動(dòng)片主體83連接(圖7(c))。
另外，音叉型壓電振動(dòng)片80b與所述音叉型壓電振動(dòng)片80a只是其中的支撐部86的長(zhǎng)度相互不同。即，支撐部86比壓電振動(dòng)片主體83的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度短，例如為壓電振動(dòng)片主體83的一半左右的長(zhǎng)度(圖7(d))。在把該音叉型壓電振動(dòng)片80a、80b安裝到封裝體內(nèi)時(shí)，由于使用導(dǎo)電性粘合劑把支撐部84、86的兩端的下面，即，支撐部84、86的4個(gè)部位接合，所以，可以安裝成確保與封裝體的底面水平平行。
權(quán)利要求
1.一種音叉型壓電振動(dòng)片，其特征在于，包括壓電振動(dòng)片主體，具有基部和從所述基部的一端延伸而形成的振動(dòng)腕部；支撐部，被設(shè)置成與所述基部連接，具有沿著所述基部的另一端而形成的短邊部和從所述短邊部的端部沿著所述壓電振動(dòng)片主體的縱長(zhǎng)方向延伸設(shè)置的長(zhǎng)邊部；固定部，分別被設(shè)置在所述長(zhǎng)邊部的前端側(cè)和所述短邊部上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音叉型壓電振動(dòng)片，其特征在于，所述長(zhǎng)邊部從所述短邊部的一側(cè)端部延伸設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的音叉型壓電振動(dòng)片，其特征在于，所述長(zhǎng)邊部比所述壓電振動(dòng)片主體的長(zhǎng)度短。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音叉型壓電振動(dòng)片，其特征在于，所述支撐部形成為，所述長(zhǎng)邊部從所述短邊部的一側(cè)端部延伸，并且在所述長(zhǎng)邊部的前端具有與所述短邊部相對(duì)設(shè)置的第2短邊部的コ字形狀。
5.一種音叉型壓電振子，其特征在于，通過所述固定部將權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的音叉型壓電振動(dòng)片安裝在封裝體內(nèi)，在所述封裝體的上部接合蓋體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種音叉型壓電振動(dòng)片及音叉型壓電振子。其采用了如下的結(jié)構(gòu)，其中包括壓電振動(dòng)片主體(26)，具有基部(22)和從所述基部(22)的一端延伸而形成的振動(dòng)腕部(24)；支撐部(28)，被設(shè)置成與所述基部(22)連接，并具有沿著所述基部(22)的另一端而形成的短邊部(30)和從所述短邊部(30)的端部沿著所述壓電振動(dòng)片主體(26)的縱長(zhǎng)方向延伸設(shè)置的長(zhǎng)邊部(32)；以及設(shè)置在所述長(zhǎng)邊部(32)的前端側(cè)和所述短邊部(30)上的固定部。由此可實(shí)現(xiàn)音叉型壓電振動(dòng)片及音叉型壓電振子的小型化和薄型化。
文檔編號(hào)H03H9/19GK1551493SQ20041003818
公開日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2004年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者山田祥之 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社