專利名稱：壓電振動(dòng)器、振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在互相接合的2塊基板之間形成的空腔內(nèi)容納有壓電振動(dòng)片的壓電振動(dòng)器、振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘表。
背景技術(shù)：
近年來，在便攜電話或便攜信息終端設(shè)備中，將利用石英(水晶)等的壓電振動(dòng)器用作時(shí)刻源或控制信號(hào)等的定時(shí)源、參考信號(hào)源等，例如，已知具備互相接合的基底基板和蓋基板，并在兩基板之間形成的空腔用的凹部中容納壓電振動(dòng)片的壓電振動(dòng)器。在這樣的壓電振動(dòng)器中，通過從外部電極對(duì)形成于壓電振動(dòng)片的激振電極施加既定電壓，使壓電振動(dòng)片以既定頻率振動(dòng)。更具體而言，在基底基板，形成有將激振電極和外部電極電導(dǎo)通的電極圖案，經(jīng)由該電極圖案從外部電極將電壓施加至壓電振動(dòng)片。此外，在 下述的專利文獻(xiàn)中公開了關(guān)聯(lián)的技木。專利文獻(xiàn)I :日本特開2003-110398號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開平7-74581號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，上述現(xiàn)有的壓電振動(dòng)器存在著下面的課題。一般而言，作為示出壓電振動(dòng)器的特性的概念，已知“緩急特性(緩急特性)”。所謂緩急特性，是示出在使該壓電振動(dòng)器的負(fù)載電容值(CL)變化的情況下頻率變化量(AfVf)如何變化的特性。一般而言，越是減小負(fù)載電容值(CL)的值，頻率變化量(AfVf)就越是變大，但優(yōu)選頻率變化量(AfVf)盡量小。因此，作為將壓電振動(dòng)器的頻率變化量(Af/f)抑制得較低的方案，考慮提高壓電振動(dòng)器的電容量CO。在此，電容量CO是指壓電振動(dòng)器本身所具有的電容量。S卩，通過增大壓電振動(dòng)器本身所具有的電容量CO，能夠?qū)⑸鲜龅念l率變化量(Af/f)抑制得較低，而且，能夠提高壓電振動(dòng)器的電特性。然而，近年來，對(duì)壓電振動(dòng)器的小型化的要求不斷進(jìn)ー步提高，如果另外設(shè)置用于提高電容量CO的構(gòu)成，則存在著難以達(dá)到對(duì)小型化的要求、另外還與制造成本的増大相關(guān)這樣的問題。這樣，在現(xiàn)有中，對(duì)達(dá)到壓電振動(dòng)器的小型化、低成本化并且提高壓電振動(dòng)器本身的電容量CO的技術(shù)未進(jìn)行任何公開。因此，本申請(qǐng)發(fā)明的目的在于，提供能夠達(dá)到小型化、低成本化、并且提高電容量CO的壓電振動(dòng)器、振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘表。為了解決上述課題，在本發(fā)明中，ー種壓電振動(dòng)器，具備基底基板；蓋基板，以與所述基底基板對(duì)置的狀態(tài)接合至所述基底基板；壓電振動(dòng)片，容納于在所述基底基板與所述蓋基板之間形成的凹部內(nèi)，形成有激振電極；外部電極，形成于所述基底基板的外表面；以及
電極圖案，將所述壓電振動(dòng)片和所述外部電極電連接，所述外部電極和所述電極圖案與各自的電極性對(duì)應(yīng)地設(shè)置，其特征在干，與一個(gè)極性對(duì)應(yīng)的所述電極圖案和與另ー個(gè)極性對(duì)應(yīng)的所述電極圖案，在所述基底基板的內(nèi)面?zhèn)纫曰ハ嘟咏臓顟B(tài)對(duì)置。另外，ー種壓電振動(dòng)器，具備基底基板；蓋基板，以與所述基底基板對(duì)置的狀態(tài)接合至所述基底基板； 壓電振動(dòng)片，容納于在所述基底基板與所述蓋基板之間形成的凹部內(nèi)，形成有激振電極；外部電極，形成于所述基底基板的外表面；以及電極圖案，將所述壓電振動(dòng)片和所述外部電極電連接，所述外部電極和所述電極圖案與各自的電極性對(duì)應(yīng)地設(shè)置，其特征在干，與一個(gè)極性對(duì)應(yīng)的所述電極圖案和與另ー個(gè)極性對(duì)應(yīng)的所述外部電極，在所述基底基板的厚度方向上互相對(duì)置。另外，優(yōu)選的是以與所述ー個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案和與所述另ー個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案以互相接近的狀態(tài)對(duì)置的方式，沿著與所述ー個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案延伸的電容量調(diào)整用的電極圖案從與所述另ー個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案延伸設(shè)置。另外，優(yōu)選的是從與所述ー個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案延伸的第I重疊電極部和從與所述另ー個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案延伸的第2重疊電極部以夾著電介質(zhì)互相接近的狀態(tài)對(duì)置。另外，優(yōu)選的是在所述基底基板的內(nèi)面?zhèn)?，與所述ー個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案形成為，延伸至與對(duì)應(yīng)于所述另ー個(gè)極性的外部電極對(duì)置的區(qū)域。另外,優(yōu)選的是所述基底基板是將多個(gè)陶瓷片(ceramic sheet)沿厚度方向?qū)盈B而成的陶瓷多層基板，以與對(duì)應(yīng)于所述另ー個(gè)極性的外部電極對(duì)置的方式，外部電極對(duì)置用的延伸部從與所述ー個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案形成于所述多個(gè)陶瓷片的至少I個(gè)片上。另外，優(yōu)選的是所述蓋基板是由玻璃材料構(gòu)成的基板，且在所述壓電振動(dòng)片的前端形成有頻率調(diào)整用的重錘金屬膜，在所述基底基板的內(nèi)面?zhèn)龋谒鰤弘娬駝?dòng)片的前端附近，未形成所述電極圖案。優(yōu)選的是上述所記載的壓電振動(dòng)器作為振子電安裝(電気的に実裝)于集成電路。優(yōu)選的是上述所記載的壓電振動(dòng)器電安裝于計(jì)時(shí)部。優(yōu)選的是上述所記載的壓電振動(dòng)器與濾波器部電連接。如以上所說明的那樣，依據(jù)本發(fā)明，能夠提供能達(dá)到小型化、低成本化并且提高電容量CO的壓電振動(dòng)器、振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘表。


圖I是本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的立體圖。圖2是本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的俯視圖。圖3是本發(fā)明的壓電振動(dòng)器的截面圖。圖4是本發(fā)明中的壓電振動(dòng)片的概略圖。圖5是第I實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器的概略構(gòu)成圖。圖6是第I實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器的概略構(gòu)成圖。圖7是第2實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器的概略構(gòu)成圖。圖8是第2實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器的概略構(gòu)成圖。圖9是第3實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器的概略構(gòu)成圖。圖10是第3實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器的概略構(gòu)成圖。圖11是第4實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器的概略構(gòu)成圖。圖12是第4實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器的概略構(gòu)成圖。圖13是第4實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器的概略構(gòu)成圖。圖14是本發(fā)明的振蕩器的概略構(gòu)成圖。圖15是本發(fā)明的電子設(shè)備的概略構(gòu)成圖。圖16是本發(fā)明的電波鐘表的概略構(gòu)成圖。圖17是比較現(xiàn)有例和本發(fā)明的緩急特性的比較數(shù)據(jù)。附圖標(biāo)記說明B凸點(diǎn)；C空腔；1壓電振動(dòng)器；4壓電振動(dòng)片；30、31通孔(貫通孔);35接合膜；36、37迂回電極；36a電極圖案;38、39外部電極。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，例示地詳細(xì)說明用于實(shí)施本發(fā)明的方式。但是，以下的實(shí)施方式所記載的構(gòu)成零件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其相對(duì)配置等，只要未特別地進(jìn)行特定的記載，就不是將本發(fā)明的范圍僅限定于此的要旨。<第I實(shí)施方式>參照?qǐng)DI 圖6，對(duì)本發(fā)明的第I實(shí)施方式進(jìn)行說明。
(1-1 :關(guān)于壓電振動(dòng)器的概略構(gòu)成)參照?qǐng)DI 圖4，對(duì)本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器I的概略構(gòu)成進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器I具備基底基板2和形成有空腔用的凹部的蓋基板3，在使兩基板互相接合的狀態(tài)下，將壓電振動(dòng)片4容納于空腔用的凹部。如圖I所示，在兩基板接合的狀態(tài)下，壓電振動(dòng)器I形成為盒狀。此外，空腔用的凹部也可以形成于基底基板2，也可以形成于基底基板2和蓋基板3的雙方。如圖4所示，壓電振動(dòng)片4是由石英、鉭酸鋰或鈮酸鋰等壓電材料形成的音叉型的振動(dòng)片，通過施加正極、負(fù)極的各自的電壓而以既定振動(dòng)數(shù)振動(dòng)。壓電振動(dòng)片4具有ー對(duì)振動(dòng)臂部10、11，平行地配置；基部12，整體地固定該ー對(duì)振動(dòng)臂部10、11的基端側(cè)；激振電極15，由形成于ー對(duì)振動(dòng)臂部10、11的外表面上并使ー對(duì)振動(dòng)臂部10、11振動(dòng)的第I激振電極13和第2激振電極14構(gòu)成；以及裝配電極16、17，與第I激振電極13及第2激振電極14電連接。另外，本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)片4具備在ー對(duì)振動(dòng)臂部10、11的兩主面上沿著該振動(dòng)臂部10、11的長度方向分別形成的槽部18。該槽部18從振動(dòng)臂部10、11的基端側(cè)形成至大致中間附近。
由第I激振電極13和第2激振電極14構(gòu)成的激振電極15是使ー對(duì)振動(dòng)臂部10、11沿互相接近或離開的方向以既定諧振頻率振動(dòng)的電極，在ー對(duì)振動(dòng)臂部10、11的外表面，以分別電隔絕的狀態(tài)構(gòu)圖而形成。在各個(gè)激振電極13、14，施加正極、負(fù)極的電壓。另外，第I激振電極13及第2激振電極14在基部12的兩個(gè)主面上分別經(jīng)由引出電極19、20與裝配電極16、17電連接。而且，從外部經(jīng)由該裝配電極16、17對(duì)壓電振動(dòng)片4施加電壓。此外，上述的激振電極15、裝配電極16、17及引出電極19、20由例如鉻(Cr)、鎳(Ni)、鋁(A)或鈦(Ti)等的導(dǎo)電性膜的覆膜(被膜)形成。另外，在ー對(duì)振動(dòng)臂部10、11的前端，覆膜有頻率調(diào)整用的重錘金屬膜21。該重錘金屬膜21分為在粗略調(diào)整頻率時(shí)使用的粗調(diào)膜21a和在微小調(diào)整時(shí)使用的微調(diào)膜21b。將激光照射至這些粗調(diào)膜21a及微調(diào)膜21b而進(jìn)行頻率調(diào)整，由此能夠使ー對(duì)振動(dòng)臂部10、11的頻率落在器件的標(biāo)稱頻率范圍內(nèi)。此外，由于本實(shí)施方式中的蓋基板3由玻璃材料構(gòu)成，所以頻率調(diào)整能夠在接合蓋基板3和基底基板2之后通過利用激光的微調(diào)而進(jìn)行。如圖3所示，這樣構(gòu)成的壓電振動(dòng)片4利用金屬凸點(diǎn)(bump)B (例如Au凸點(diǎn))凸點(diǎn)接合至基底基板2的上表面。更具體而言，ー對(duì)裝配電極16、17分別在2個(gè)凸點(diǎn)B上接觸，該2個(gè)凸點(diǎn)B形成在構(gòu)圖于基底基板2的內(nèi)面?zhèn)?容納有壓電振動(dòng)片4的ー側(cè))的迂回電極36、37上。由此，壓電振動(dòng)片4以從基底基板2的內(nèi)面浮置的狀態(tài)被支撐。另外，蓋基板3是由玻璃材料例如鈉鈣玻璃(soda lime glass)構(gòu)成的透明的絕緣基板。而且，在蓋基板3，在接合有基底基板2的接合面?zhèn)?，形成有容納壓電振動(dòng)片4的矩形狀的凹部3a。在兩基板2、3重合時(shí)，該凹部3a成為容納壓電振動(dòng)片4的空腔C。而且，蓋基板3以使該凹部3a與基底基板2側(cè)對(duì)置的狀態(tài)相對(duì)于該基底基板2陽極接合?；谆?與蓋基板3同樣地是由玻璃材料例如鈉鈣玻璃構(gòu)成的透明的絕緣基板。在基底基板2，形成有貫通基底基板2的一對(duì)通孔(貫通孔)30、31。更詳細(xì)地說明，通孔30、31形成為，一個(gè)通孔30位于所裝配的壓電振動(dòng)片4的基部12側(cè)，另ー個(gè)通孔31位于振動(dòng)臂部10、11的前端側(cè)。而且，在這ー對(duì)通孔30、31，形成有ー對(duì)貫通電極32、33，該ー對(duì)貫通電極32、33形成為掩埋該通孔30、31。如圖3所示，這些貫通電極32、33擔(dān)負(fù)著這樣的任務(wù)完全堵塞通孔30、31，維持空腔C內(nèi)的氣密，并且，使后述的外部電極38、39和迂回電極36、37導(dǎo)通。在基底基板2的內(nèi)面?zhèn)龋鐖D2所示，由導(dǎo)電性材料(例如，鋁)構(gòu)圖陽極接合用的接合膜35和ー對(duì)迂回電極36、37。接合膜35以包圍形成于蓋基板3的凹部3a的周圍的方式沿著基底基板2的周緣形成。另外，ー對(duì)迂回電極36、37構(gòu)圖為，將ー對(duì)貫通電極32、33中的ー個(gè)貫通電極32和壓電振動(dòng)片4的ー個(gè)裝配電極16電連接，并且，將另ー個(gè)貫通電極33和壓電振動(dòng)片4的另ー個(gè)裝配電極17電連接。更詳細(xì)地說明，ー個(gè)迂回電極36以位于壓電振動(dòng)片4的基部12的正下方的方式形成于ー個(gè)貫通電極32的正上方。另外，另ー個(gè)迂回電極37形成為，在從與ー個(gè)迂回電極36鄰接的位置沿著振動(dòng)臂部10、11迂回至該振動(dòng)臂部10、11的前端側(cè)之后，位于另ー個(gè)貫通電極33的正上方。而且，在這ー對(duì)迂回電極36、37上，分別形成有金屬凸點(diǎn)B，利用金屬凸點(diǎn)B來裝配壓電振動(dòng)片4。由此，壓電振動(dòng)片4的ー個(gè)裝配電極16經(jīng)由ー個(gè)迂回電極36與ー個(gè)貫通電極32電連接，另ー個(gè)裝配電極17經(jīng)由另ー個(gè)迂回電極37與另ー個(gè)貫通電極33電連接。另外，如圖I所不，在基底基板2的外表面,形成有相對(duì)于ー對(duì)貫通電極32、33分別電連接的外部電極38、39。即，ー個(gè)外部電極38經(jīng)由ー個(gè)貫通電極32及ー個(gè)迂回電極36與壓電振動(dòng)片4的第I激振電極13電連接。另外，另ー個(gè)外部電極39經(jīng)由另一個(gè)貫通電極33及另ー個(gè)迂回電極37，與壓電振動(dòng)片4的第2激振電極14電連接。此外，本實(shí)施方式中的“電極圖案”是指將壓電振動(dòng)片4和外部電極38、39電連接的電圖案，包括例如迂回電極36、37及貫通電極32、33。即，將外部電極38、39和金屬凸點(diǎn)B電連接的電極統(tǒng)稱為“電極圖案”。 在使這樣構(gòu)成的壓電振動(dòng)器I工作的情況下，對(duì)形成于基底基板2的外部電極38、39施加既定驅(qū)動(dòng)電壓。由此，能夠使電流流入壓電振動(dòng)片4的由第I激振電極13及第2激振電極14構(gòu)成的激振電極15，能夠使ー對(duì)振動(dòng)臂部10、11沿接近或離開的方向以既定頻率振動(dòng)。而且，能夠利用該ー對(duì)振動(dòng)臂部10、11的振動(dòng)來用作時(shí)刻源、控制信號(hào)的定時(shí)源或參
考信號(hào)源等。(1-2:關(guān)于電極圖案)參照?qǐng)D5、6，對(duì)本實(shí)施方式的電極圖案進(jìn)行說明。如圖5所示，在基底基板2的內(nèi)面?zhèn)龋纬捎凶鳛殡姌O圖案的迂回電極36、37。迂回電極36、37的主要的目的在于，取得貫通電極32、33和金屬凸點(diǎn)B的電導(dǎo)通，在此，不僅如此，還以這點(diǎn)為特征特別在迂回電極36形成有沿著另ー個(gè)迂回電極37延伸的“電容量調(diào)整用的電極圖案36a”。如圖所示，該電極圖案36a從金屬凸點(diǎn)B及貫通電極32的位置以與另ー個(gè)迂回電極37接近的狀態(tài)對(duì)置的方式延伸設(shè)置。依據(jù)所涉及的構(gòu)成，通過將電極圖案36a相對(duì)于迂回電極37接近配置，從而能夠增大電容量CO，即壓電振動(dòng)器I本身的電容量。此外，雖不特別地限定電極圖案36a和迂回電極37的間隔，但通過使該間隔窄，能夠進(jìn)ー步增大電容量CO。另外，如上所述，在本實(shí)施方式中，通過利用激光的微調(diào)而進(jìn)行壓電振動(dòng)器I的頻率調(diào)整，所以如圖6(a)所示，至少在壓電振動(dòng)片4的前端附近迂回電極36、37及電極圖案36a需要不配置于壓電振動(dòng)片4的下方(為了不受激光的影響)。此外，電極圖案36a的圖案形狀不限于圖6 (a)所示的圖案形狀。例如，如圖6(b)所示，也可以是延伸至迂回電極37的更外側(cè)并在基底基板2的緣部與迂回電極37之間沿著迂回電極37延伸那樣的形狀。而且，也可以將電極圖案36a配置為沿著迂回電極37且包圍迂回電極37。不論是哪個(gè)方式，都將電極圖案36a配置于迂回電極37的附近，所以通過將施加異極(異極)的電壓的2個(gè)電極接近配置，能夠增大壓電振動(dòng)器I本身的電容量CO。此外，為了慎重起見而附帶地說，在作為現(xiàn)有技術(shù)而舉出的專利文獻(xiàn)2中公開了設(shè)有偽電極(ダミー電極)這點(diǎn)，但該電極沒有相對(duì)于迂回電極接近配置。本來通過將電極圖案相對(duì)于迂回電極接近配置而增大電容量CO的技術(shù)思想在現(xiàn)有技術(shù)中未進(jìn)行任何公開，可以說，本申請(qǐng)發(fā)明具有現(xiàn)有技術(shù)所沒有的構(gòu)成和顯著的效果。(1-3 :關(guān)于電極圖案的效果)參照?qǐng)D17，對(duì)本實(shí)施方式的效果進(jìn)行說明。圖17是比較現(xiàn)有例和本發(fā)明的緩急特性的比較數(shù)據(jù)。如上所述，在本實(shí)施方式中，通過將電容量調(diào)整用的電極圖案36a從迂回電極36延伸設(shè)置，與同尺寸的現(xiàn)有的壓電振動(dòng)器相比較，能夠大幅增大電容量。其結(jié)果是，如圖所示，與現(xiàn)有例相比較，能夠?qū)㈩l率變化量(Af/f)抑制得較低。特別是在負(fù)載電容CL的值小的區(qū)域，能夠大幅抑制頻率變化量(Af/f)的值。因此，能夠提供具有優(yōu)異的電特性的壓電振動(dòng)器。另外，在本實(shí)施方式中，通過使一直以來設(shè)置的迂回電極36的一部分以沿著另ー個(gè)迂回電極37的方式延伸的辦法，謀求電容量CO的増大。因而，由于不特別地變更壓電振動(dòng)器I整體的大小本身就能夠通過簡易的構(gòu)成增大電容量CO，所以能夠達(dá)到小型化、低成本化。另外，由于電極圖案36a用與迂回電極36相同的エ序形成，所以沒有為了增大電容量CO而另外引入復(fù)雜的エ序的需要。此外，在基底基板2上構(gòu)圖導(dǎo)電性材料而形成迂回電極36、37及電極圖案36a。(1-4 :關(guān)于振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘表)以下，對(duì)能夠電安裝上述的壓電振動(dòng)器I的振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘表進(jìn)行說明。如圖14所示，振蕩器100構(gòu)成為將壓電振動(dòng)器I與集成電路101電連接的振子。該振蕩器100具備安裝有電容器等電子零件102的基板103。在基板103，安裝有振蕩器用的上述集成電路101，在該集成電路101的附近，安裝有壓電振動(dòng)器I。這些電子零件102、集成電路101及壓電振動(dòng)器I分別由未圖示的布線圖案電連接。此外，各構(gòu)成零件由未圖示的樹脂模制。在這樣構(gòu)成的振蕩器100中，如果將電壓施加至壓電振動(dòng)器1，則該壓電振動(dòng)器I內(nèi)的壓電振動(dòng)片4振動(dòng)。根據(jù)壓電振動(dòng)片4所具有的壓電特性將該振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，作為電信號(hào)輸入至集成電路101。所輸入的電信號(hào)由集成電路101進(jìn)行各種處理，作為頻率信號(hào)輸出。由此，壓電振動(dòng)器I作為振子起作用。另外，根據(jù)要求選擇性地設(shè)定集成電路101的構(gòu)成，例如RTC(實(shí)時(shí)時(shí)鐘)模塊等，由此，除了鐘表用單功能振蕩器等以外，還能夠附加控制該設(shè)備或外部設(shè)備的動(dòng)作日、時(shí)刻，或者提供時(shí)刻、日歷等的功能。如上所述，依據(jù)本實(shí)施方式的振蕩器100，由于具備空腔C內(nèi)的氣密可靠且工作的可靠性提高的高質(zhì)量的壓電振動(dòng)器1，所以振蕩器100本身也同樣地能夠提高工作的可靠性、謀求高質(zhì)量化。而且，除此之外，能夠得到長期穩(wěn)定的高精度的頻率信號(hào)。接著，參照?qǐng)D15，對(duì)本發(fā)明的電子設(shè)備的ー個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外，作為電子設(shè)備，以具有上述的壓電振動(dòng)器I的便攜信息設(shè)備110為例進(jìn)行說明。首先，本實(shí)施方式的便攜信息設(shè)備110以例如便攜電話為代表，是現(xiàn)有技術(shù)中的手表的發(fā)展和改良。如圖15所示，便攜信息設(shè)備110具備壓電振動(dòng)器I和用于供給電カ的電源部111。電源部111由例如鋰二次電池構(gòu)成。在該電源部111，并聯(lián)地連接有進(jìn)行各種控制的控制部112、進(jìn)行時(shí)刻等的計(jì)數(shù)的計(jì)時(shí)部113、與外部進(jìn)行通信的通信部114、顯示各種信息的顯示部115以及檢測各個(gè)功能部的電壓的電壓檢測部116。而且，由電源部111將電カ供給至各功能部。
控制部112控制各功能部進(jìn)行聲音數(shù)據(jù)的發(fā)送及接收、當(dāng)前時(shí)刻的計(jì)測或顯示等系統(tǒng)整體的動(dòng)作控制。另外，控制部112具備預(yù)先寫入有程序的ROM、讀出并執(zhí)行寫入該ROM的程序的CPU以及作為該CPU的工作區(qū)使用的RAM等。計(jì)時(shí)部113具備內(nèi)置有振蕩電路、寄存器電路、計(jì)數(shù)器電路及接ロ電路等的集成電路以及壓電振動(dòng)器I。將電壓施加至壓電振動(dòng)器I時(shí)，壓電振動(dòng)片4振動(dòng)，利用石英所具有的壓電特性將該振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，作為電信號(hào)輸入至振蕩電路。將振蕩電路的輸出ニ值化，由寄存器電路和計(jì)數(shù)器電路計(jì)數(shù)。然后，經(jīng)由接ロ電路與控制部112進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)，在顯示部115，顯示當(dāng)前時(shí)刻、當(dāng)前日期或者日歷信息等。通信部114具有與現(xiàn)有的便攜電話同樣的功能，具備無線部117、聲音處理部118、切換部119、放大部120、聲音輸入輸出部121、電話號(hào)碼輸入部122、來電音產(chǎn)生部123以及呼叫控制存儲(chǔ)器部124。無線部117經(jīng)由天線125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118對(duì)從無線部117或放大部120輸入的聲音信號(hào)進(jìn)行編碼和解碼。放大部120將從聲音處理部118或聲音輸入輸出部121輸入的信號(hào)放大至既定電平。聲音輸入輸出部121由揚(yáng)聲器或麥克風(fēng)等構(gòu)成，擴(kuò)大來電音或接聽聲音，或者將聲音集音。另外，來電音產(chǎn)生部123響應(yīng)來自基站的呼出而生成來電音。切換部119只有在來電時(shí)才將與聲音處理部118連接的放大部120切換至來電音產(chǎn)生部123，由此，將在來電音產(chǎn)生部123中生成的來電音經(jīng)由放大部120輸出至聲音輸入輸出部121。此外，呼叫控制存儲(chǔ)器部124存儲(chǔ)與通信的呼叫及來電控制相關(guān)的程序。另外，電話號(hào)碼輸入部122具備例如0至9的號(hào)碼鍵及其他鍵，通過按下這些號(hào)碼鍵等，輸入通話對(duì)象的電話號(hào)碼等。在由電源部111對(duì)控制部112等各功能部施加的電壓低于既定值的情況下，電壓檢測部116檢測該電壓下降并通知控制部112。此時(shí)的既定電壓值是作為使通信部114穩(wěn)定地動(dòng)作所需要的最低限度的電壓而預(yù)先設(shè)定的值，例如，為3V左右。從電壓檢測部116接受電壓下降的通知的控制部112禁止無線部117、聲音處理部118、切換部119及來電音產(chǎn)生部123的動(dòng)作。特別是消耗電カ大的無線部117的動(dòng)作停止是必須的。而且，在顯示部115，顯示通信部114由于電池余量的不足而不能使用的要旨。S卩，能夠由電壓檢測部116和控制部112禁止通信部114的動(dòng)作并將該要旨顯示在顯示部115。該顯示也可以是字符消息，但作為更直觀的顯示，也可以對(duì)在顯示部125的顯示面的上部顯示的電話圖標(biāo)標(biāo)記X(叉)記號(hào)。此外，通過具備能夠選擇性地截?cái)嗯c通信部114的功能相關(guān)的部分的電源的電源截?cái)嗖?26，能夠更可靠地停止通信部114的功倉^:。如上所述，依據(jù)本實(shí)施方式的便攜信息設(shè)備110，由于具備空腔C內(nèi)的氣密可靠且工作的可靠性提高的高質(zhì)量的壓電振動(dòng)器1，所以便攜信息設(shè)備本身也同樣地能夠提高工作的可靠性、謀求高質(zhì)量化。而且，除此之外，能夠顯示長期穩(wěn)定的高精度的時(shí)鐘信息。接著，參照?qǐng)D16，對(duì)本實(shí)施方式的電波鐘表130進(jìn)行說明。電波鐘表130具備與濾波器部131電連接的壓電振動(dòng)器1，是具備接收含有時(shí)鐘信息的標(biāo)準(zhǔn)電波并自動(dòng)修正成正確的時(shí)刻并顯示的功能的鐘表。在日本國內(nèi)，在福島縣(40kHz)和佐賀縣(60kHz)，有發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的電波的發(fā)送站(發(fā)送局)，分別發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)電波。由于像40kHz或60kHz那樣的長波兼有在地表傳播的性質(zhì)和在電離層和地表邊反射邊傳播的性質(zhì)，所以傳播范圍廣，由上述的2個(gè)發(fā)送站覆蓋整個(gè)日本國內(nèi)。以下，對(duì)電波鐘表130的功能性構(gòu)成詳細(xì)地進(jìn)行說明。天線132接收40kHz或60kHz的長波的標(biāo)準(zhǔn)電波。長波的標(biāo)準(zhǔn)電波將被稱為定時(shí)碼的時(shí)刻信息進(jìn)行AM調(diào)制到40kHz或60kHz的載波。所接收的長波的標(biāo)準(zhǔn)電波由放大器133放大，由具有多個(gè)壓電振動(dòng)器I的濾波器部131濾波并調(diào)諧。本實(shí)施方式中的壓電振動(dòng)器I分別具備具有與上述的輸送頻率相同的40kHz及60kHz的諧振頻率的石英振動(dòng)器部138、139。 而且，濾波后的既定頻率的信號(hào)由檢波、整流電路134檢波并解調(diào)。接下來，經(jīng)由波形整形電路135取出定時(shí)碼，由CPU 136計(jì)數(shù)。在CPU 136中，讀取當(dāng)前的年、累積日、星期、時(shí)刻等的信息。所讀取的信息反映于RTC 137，顯示正確的時(shí)刻信息。由于載波是40kHz或60kHz，所以石英振動(dòng)器部138、139優(yōu)選為帶有上述的音叉型的構(gòu)造的振動(dòng)器。此外，上述的說明以日本國內(nèi)的例子示出，但長波的標(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。因此，在將在海外也能夠?qū)?yīng)的電波鐘表130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(dòng)器I。如上所述，依據(jù)本實(shí)施方式的電波鐘表130，由于具備空腔C內(nèi)的氣密可靠且工作的可靠性提高的高質(zhì)量的壓電振動(dòng)器I，所以電波鐘表本身也同樣地能夠提高工作的可靠性、謀求高質(zhì)量化。而且，除此之外，能夠長期穩(wěn)定地高精度地對(duì)時(shí)刻進(jìn)行計(jì)數(shù)。以上，依據(jù)本實(shí)施方式，能夠提供能達(dá)到小型化、低成本化并且提高電容量CO的壓電振動(dòng)器、振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘表?！吹?實(shí)施方式〉參照?qǐng)D7、8，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外，本實(shí)施方式僅基底基板2的內(nèi)面?zhèn)鹊碾姌O圖案的形狀與第I實(shí)施方式不同，其作用效果與第I實(shí)施方式大致相同。因此，以下，僅對(duì)本實(shí)施方式中的電極圖案的形狀進(jìn)行說明，對(duì)其他構(gòu)成省略說明。(2-1:關(guān)于電極圖案)與第I實(shí)施方式同樣地，在壓電振動(dòng)器I形成有將壓電振動(dòng)片4和外部電極38、39電連接的電極圖案，其包括例如迂回電極36、37及貫通電極32、33。在本實(shí)施方式中，在壓電振動(dòng)片4的前端側(cè)，使迂回電極36延伸至基底基板2的厚度方向上的與外部電極39對(duì)置的區(qū)域。由此，在基底基板2的厚度方向上，外部電極39和迂回電極36對(duì)置。此外,在迂回電極36中，以與外部電極39對(duì)置的部分作為外部電極對(duì)置部36a。另ー方面,在壓電振動(dòng)片4的基部側(cè)，由于迂回電極37的與金屬凸點(diǎn)B接合的部分也與異極的外部電極38對(duì)置，所以該部分可以說是迂回電極37的外部電極對(duì)置部。依據(jù)所涉及的構(gòu)成，各個(gè)迂回電極36、37在基底基板2的厚度方向上與異極的外部電極38、39對(duì)置，所以能夠增大壓電振動(dòng)器I本身的電容量CO。此外，由于通過増大外部電極對(duì)置部36a的面積，從而與外部電極39對(duì)置的面積變大，所以能夠進(jìn)ー步增大電容量CO (迂回電極37的外部電極對(duì)置部也同樣)。另外，如上所述，通過利用激光的微調(diào)進(jìn)行壓電振動(dòng)片4的頻率調(diào)整，所以優(yōu)選至少在壓電振動(dòng)片4的前端附近將外部電極對(duì)置部36a不配置于壓電振動(dòng)片4的下方(為了不受激光的影響)。即，在從基底基板2的法線方向觀看時(shí)，最好將外部電極對(duì)置部36a設(shè)在與壓電振動(dòng)片4的前端部不重疊的位置。
〈第3實(shí)施方式〉參照?qǐng)D9、10，對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外，本實(shí)施方式僅基底基板2的內(nèi)面?zhèn)鹊碾姌O圖案的形狀與第1、2實(shí)施方式不同，其作用效果與第1、2實(shí)施方式大致相同。因此，以下，僅對(duì)本實(shí)施方式中的電極圖案的形狀進(jìn)行說明，對(duì)其他構(gòu)成省略說明。(3-1:關(guān)于電極圖案)與第1、2實(shí)施方式同樣地，在壓電振動(dòng)器1，形成有將壓電振動(dòng)片4和外部電極38、39電連接的電極圖案，其包括例如迂回電極36、37及貫通電極32、33。在基底基板2的內(nèi)面?zhèn)龋纬捎杏鼗仉姌O36、37作為將貫通電極32、33和金屬凸點(diǎn)B電連接的電極圖案。而且，在本實(shí)施方式中，還以這點(diǎn)為特征設(shè)有從迂回電極36延伸的第I重疊電極部36a和從迂回電極37延伸的第2重疊電極部37a，這些重疊電極部36a、37a設(shè)置成夾著電介質(zhì)42而互相重合。圖10(b)是示出重疊電極部36a、37a夾著電介質(zhì)42而重合的狀態(tài)的圖。依據(jù)所涉及的構(gòu)成，通過使各個(gè)重疊電極部36a、37a夾著電介質(zhì)42而重合，從而異極的電極彼此對(duì)置配置，由此，能夠增大壓電振動(dòng)器I本身的電容量CO。此外，雖不特別地限定重疊電極部36a、37a的間隔，但通過使該間隔窄，能夠進(jìn)一歩增大電容量CO，而且，還與壓電振動(dòng)器I的小型化相關(guān)。另外，通過增大重疊電極部36a、37a的面積，也能夠進(jìn)ー步增大電容量CO。另外，如上所述，通過利用激光的微調(diào)而進(jìn)行壓電振動(dòng)片4的頻率調(diào)整，所以至少在壓電振動(dòng)片4的前端附近最好將迂回電極36、37及重疊電極部36a、37a不配置于壓電振動(dòng)片4的下方(為了不受激光的影響)。即，在從基底基板2的法線方向觀看吋，最好將重疊電極部36a、37a設(shè)在與壓電振動(dòng)片4的前端部不重疊的位置。 〈第4實(shí)施方式〉參照?qǐng)D11 13，對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，作為基底基板2，使用多個(gè)陶瓷片沿厚度方向?qū)盈B而成的陶瓷多層基板。此外，壓電振動(dòng)片4的構(gòu)成與第I 第3實(shí)施方式所說明的構(gòu)成相同，所以在此省略其說明，僅說明與第I 第3實(shí)施方式的不同點(diǎn)。(4-1 :關(guān)于陶瓷多層基板)壓電振動(dòng)器I具有將陶瓷片(也稱為生片(green sheet)) 5、6沿厚度方向?qū)盈B而得到的陶瓷多層基板、壓電振動(dòng)片4、形成為框狀的陶瓷片3以及金屬制的蓋基板2。此外，陶瓷片的塊數(shù)不限于此，也可以是層疊更多的陶瓷片的構(gòu)成。另外，在此，使用金屬制的蓋部件作為蓋基板2，但也可以將玻璃制或陶瓷制的部件用作蓋基板2。另外，在此，使用框狀的陶瓷片3，但也可以使用密封環(huán)等。另外，在構(gòu)成基底基板的最上方的陶瓷片5的內(nèi)面?zhèn)?，設(shè)有2個(gè)電極端子10、20，其接合設(shè)在壓電振動(dòng)器I的基部的引出電極(未圖示)，還在形成底面的陶瓷片6的外表面設(shè)有外部電極12、22。將導(dǎo)電性粘接劑等用于壓電振動(dòng)器I和電極端子10、20的接合。而且，在電極端子10、20與外部電極12、22之間，形成用于將這些電連接的電極圖案。壓電振動(dòng)器I能夠通過將在此說明的各陶瓷片3、5、6以沿厚度方向?qū)盈B的狀態(tài)整體燒結(jié)而得到。另外，由于陶瓷片3是框狀的片，所以在將多個(gè)陶瓷片整體燒結(jié)的狀態(tài)下，由陶瓷片3、5形成凹部，能夠?qū)弘娬駝?dòng)片4容納于該凹部。此外，為了確保壓電振動(dòng)片4的振動(dòng)空間，也可以在陶瓷片5設(shè)置凹陷部(或切去(切り抜き)部)。
在形成有電極端子10、20的陶瓷片5與形成有外部電極12、22的陶瓷片6之間形成電極圖案。此外，這些電極(電極端子10、20、外部電極12、22、電極圖案)全都由金屬化層和形成于金屬化層上的鎳、金等的金屬層構(gòu)成，該金屬化層由鎢等構(gòu)成。(2 :關(guān)于電極圖案的構(gòu)成)參照?qǐng)D12、圖13，對(duì)將電極端子10、20和外部電極12、22電連接的電極圖案的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖12(a) (C)示出與ー個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極端子10、電極圖案11、外部電極12，圖12(d) (f)示出與另ー個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極端子20、電極圖案21、外部電極22。進(jìn)ー步附帯地說，圖12(a)、(d)分別示出電極端子10、20，是位于最上方的陶瓷片5的俯視圖，圖12(b)、(e)分別是位于最下方(底面)的陶瓷片6的俯視圖，而且，圖12(c)、(f)形成有外部電極12、22，分別是位于最下方(底面)的陶瓷片6的仰視圖(底面的情況)。另外，圖13是從各側(cè)面觀看壓電振動(dòng)器I時(shí)的概略截面圖。
在此，如圖12(b)所示，在陶瓷片6的上表面(即，陶瓷片6與陶瓷片5之間)，形成有具有既定形狀的電極圖案U。此外，該電極圖案11和圖12(a)所示的電極端子10或圖12(c)所示的外部電極12由導(dǎo)通孔(via)導(dǎo)通。而且，在電極圖案11設(shè)有沿陶瓷片6的表面方向延伸的外部電極對(duì)置用的延伸部11a，該延伸部Ila在陶瓷多層基板的厚度方向上，與對(duì)應(yīng)于另ー個(gè)極性的外部電極22 (圖12(f))對(duì)置。同樣地，如圖12(e)所示，在陶瓷片6的上表面，形成有具有既定形狀的電極圖案21。此外，該電極圖案21和圖12(d)所示的電極端子20或圖12(f)所示的外部電極22由導(dǎo)通孔導(dǎo)通。而且，在電極圖案21，設(shè)有沿陶瓷片6的表面方向延伸的外部電極對(duì)置用的延伸部21a，該延伸部21a在陶瓷多層基板的厚度方向上與對(duì)應(yīng)于另ー個(gè)極性的外部電極12 (圖 12(c))對(duì)置。這樣，在本實(shí)施方式中，在與各極性對(duì)應(yīng)的電極圖案11、21，分別設(shè)有外部電極對(duì)置用的延伸部lla、21a，這些延伸部lla、21a與不同極性的外部電極12、22在厚度方向上對(duì)置。因此，由于將互相異極的電極對(duì)置，所以能夠使壓電振動(dòng)器I本身的電容量CO増大。此外，通過使延伸部lla、21a和外部電極12、22的間隔窄，還能夠進(jìn)ー步增大電容量CO。此外，如果觀看圖13，則電極圖案11、21的延伸部lla、21a和外部電極12、22對(duì)置的狀態(tài)更明顯。即，如圖13所示，與一個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案11的延伸部Ila和與另ー個(gè)極性對(duì)應(yīng)的外部電極22對(duì)置，另外，與另ー個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案21的延伸部21a和與一個(gè)極性對(duì)應(yīng)的外部電極12對(duì)置。由以上情況，依據(jù)本實(shí)施方式的壓電振動(dòng)器，能夠提供這樣的壓電振動(dòng)器、振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘表即使是使用陶瓷多層基板的構(gòu)成，也能夠達(dá)到小型化、低成本化，并且提高電容量CO。
權(quán)利要求
1.一種壓電振動(dòng)器，具備 基底基板; 蓋基板，以與所述基底基板對(duì)置的狀態(tài)接合至所述基底基板； 壓電振動(dòng)片，容納于在所述基底基板與所述蓋基板之間形成的凹部內(nèi)，形成有激振電極； 外部電極，形成于所述基底基板的外表面；以及 電極圖案，將所述壓電振動(dòng)片和所述外部電極電連接， 所述外部電極和所述電極圖案與各自的電極性對(duì)應(yīng)地設(shè)置，其特征在于 與一個(gè)極性對(duì)應(yīng)的所述電極圖案和 與另一個(gè)極性對(duì)應(yīng)的所述電極圖案， 在所述基底基板的內(nèi)面?zhèn)纫曰ハ嘟咏臓顟B(tài)對(duì)置。
2.一種壓電振動(dòng)器，具備 基底基板; 蓋基板，以與所述基底基板對(duì)置的狀態(tài)接合至所述基底基板； 壓電振動(dòng)片，容納于在所述基底基板與所述蓋基板之間形成的凹部內(nèi)，形成有激振電極； 外部電極，形成于所述基底基板的外表面；以及 電極圖案，將所述壓電振動(dòng)片和所述外部電極電連接， 所述外部電極和所述電極圖案與各自的電極性對(duì)應(yīng)地設(shè)置，其特征在于 與一個(gè)極性對(duì)應(yīng)的所述電極圖案和 與另一個(gè)極性對(duì)應(yīng)的所述外部電極， 在所述基底基板的厚度方向上互相對(duì)置。
3.如權(quán)利要求I所述的壓電振動(dòng)器，其特征在于 以與所述一個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案和與所述另一個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案以互相接近的狀態(tài)對(duì)置的方式， 沿著與所述一個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案延伸的電容量調(diào)整用的電極圖案從與所述另一個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案延伸設(shè)置。
4.如權(quán)利要求I所述的壓電振動(dòng)器，其特征在于 從與所述一個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案延伸的第I重疊電極部和從與所述另一個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案延伸的第2重疊電極部以夾著電介質(zhì)而互相接近的狀態(tài)對(duì)置。
5.如權(quán)利要求2所述的壓電振動(dòng)器，其特征在于 在所述基底基板的內(nèi)面?zhèn)龋? 與所述一個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案形成為，延伸至與對(duì)應(yīng)于所述另一個(gè)極性的外部電極對(duì)置的區(qū)域。
6.如權(quán)利要求2所述的壓電振動(dòng)器，其特征在于 所述基底基板是將多個(gè)陶瓷片沿厚度方向?qū)盈B而成的陶瓷多層基板， 以與對(duì)應(yīng)于所述另一個(gè)極性的外部電極對(duì)置的方式，外部電極對(duì)置用的延伸部從與所述一個(gè)極性對(duì)應(yīng)的電極圖案形成于所述多個(gè)陶瓷片的至少I個(gè)片上。
7.如權(quán)利要求I至6的任一項(xiàng)所述的壓電振動(dòng)器，其特征在于所述蓋基板是由玻璃材料構(gòu)成的基板，且在所述壓電振動(dòng)片的前端形成有頻率調(diào)整用的重錘金屬膜， 在所述基底基板的內(nèi)面?zhèn)龋谒鰤弘娬駝?dòng)片的前端附近，未形成所述電極圖案。
8.一種振蕩器，其特征在于 權(quán)利要求I至7的任一項(xiàng)所述的壓電振動(dòng)器作為振子電安裝于集成電路。
9.一種電子設(shè)備,其特征在于 權(quán)利要求I至7的任一項(xiàng)所述的壓電振動(dòng)器電安裝于計(jì)時(shí)部。
10.一種電波鐘表，其特征在于 權(quán)利要求I至7的任一項(xiàng)所述的壓電振動(dòng)器與濾波器部電連接。
全文摘要
本發(fā)明的壓電振動(dòng)器(1)具備基底基板(2)、蓋基板(3)、形成有激振電極(15)的壓電振動(dòng)片(4)以及外部電極(38、39)，其中，沿著迂回電極(37)延伸的電容量調(diào)整用的電極圖案(36a)從迂回電極(36)延伸設(shè)置。從而提供能夠達(dá)到小型化、低成本化并且提高電容量(C0)的壓電振動(dòng)器、振蕩器、電子設(shè)備及電波鐘表。
文檔編號(hào)H03H9/02GK102655399SQ20121005952
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者荒武潔 申請(qǐng)人:精工電子有限公司