压电振动片及压电振动器的制造方法
压电振动片及压电振动器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及压电振动片及具备该压电振动片的压电振动器。
【背景技术】
[0002]例如，在便携电话、便携信息终端设备中，多数情况下作为用于时刻源、控制信号等的定时源、参考信号源等的器件，使用利用石英等的压电振动器。作为这种压电振动器，已知向形成有空腔的封装件内气密密封压电振动片的压电振动器。
[0003]作为压电振动片，已知所谓的中心臂类型的压电振动片(例如，参照专利文献1、2)。中心臂类型的压电振动片具备:沿宽度方向隔着间隔而互相平行地配置的一对振动臂部；悬臂支撑这些一对振动臂部的基端部侧的基部；以及在一对振动臂部之间从基部延伸设置的支撑臂部(中心臂)。而且，以该支撑臂部为装配部，在封装件内安装压电振动片。具体而言，在封装件侧的电极焊盘将分别经由导电性粘接剂或金属凸点等的导电性接合材料设置在支撑臂部的表面的两个装配电极接合。由此，进行压电振动片对封装件内的安装的同时，能够从外部对振动臂部上的激振电极施加电压。
[0004]此外，在这种压电振动片中，使设在支撑臂部的厚度方向的一个表面(装配面)的两个装配电极和设在各振动臂部上的2系统的激振电极，通过经由所述基部而形成的2系统的迂回电极来分别连接。另外，为了确保两个装配电极的互相绝缘性，在支撑臂部的长度方向上隔着间隔而配置各个装配电极。因此，在支撑臂部的表面上，与位于支撑臂部的前端侧的装配电极连接的迂回电极，会通过位于支撑臂部的基端侧的装配电极的附近。
[0005]于是，在将压电振动片对封装件安装时，位于支撑臂部的基端侧的接合装配电极的导电性接合材料被压碎而浸润扩展，带来与位于支撑臂部的前端侧的连接到装配电极的迂回电极短路的风险。特别是，为了满足压电振动片的小型化要求，越缩小支撑臂部的宽度尺寸，该风险就越高。
[0006]关于这一点，在专利文献2记载的压电振动片中，在支撑臂部的宽度方向的互相对置的侧端面分别形成两个装配电极的迂回电极，因此有多少减少该风险的可能性。
[0007]现有技术文献
专利文献专利文献1:日本特开2003 - 163568号公报专利文献2:日本特开2006 - 345517号公报。
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
然而，如专利文献2记载的压电振动片那样，在将两个装配电极的迂回电极分别形成在支撑臂部的宽度方向的互相对置的侧端面的情况下，在对封装件进行安装时，也有装配电极上的导电性接合材料被压碎而浸润扩展，绕到支撑臂部的宽度方向的侧端面的可能性。在这种情况下，依然存在位于支撑臂部的基端侧的接合装配电极的导电性接合材料，与位于支撑臂部的前端侧的连接到装配电极的迂回电极短路的风险。
[0009]本发明为解决上述的课题而构思，目的在于提供能够谋求防止伴随小型化的安装时的短路的压电振动片及具备该压电振动片的压电振动器。
[0010]用于解决课题的方案
为了达到上述的目的，本发明采用以下方案。
[0011]即，本发明是一种压电振动片，其特征在于，包括:一对振动臂部；基部，固定有所述一对振动臂部的各基端侧；支撑臂部，在所述一对振动臂部之间与所述基部连接，从该基部沿与所述一对振动臂部相同一侧延伸；激振电极，形成在所述振动臂部；两个装配电极，在所述支撑臂部的同一表面中沿所述支撑臂部的长度方向分离而配置，经由导电性接合剂对基板上的电极焊盘接合；以及第1、第2迂回电极，经由所述基部而连接所述装配电极和所述激振电极，在所述两个装配电极之中，配置在所述支撑臂部的前端侧的与一个装配电极连接的所述第I迂回电极，通过所述支撑臂部的背面，连接所述一个装配电极和所述激振电极。
[0012]依据该结构，配置在支撑臂部的前端侧的与一个装配电极连接的第I迂回电极，通过支撑臂部的背面，连接一个装配电极和激振电极。因而，通过避开另一个装配电极的导电性接合剂的接合区域而连接一个装配电极和激振电极。即，无需担心第I迂回电极和另一个装配电极的导电性接合剂短路。特别是，在另一个装配电极的导电性接合剂浸润扩展，且接合区域扩展到宽范围的情况下，也因第I迂回电极通过支撑臂部的背面而能够防止导电性接合剂和第I迂回电极短路。其结果，能够将导电性接合剂的接合区域设定为宽范围而提高压电振动片的安装强度，同时防止电极间的短路。
[0013]另外，本发明优选所述第I迂回电极通过所述支撑臂部的背面、且与另一个装配电极接合的所述导电性接合剂的对置区域，连接所述一个装配电极和所述激振电极。
[0014]依据该构成，由于第I迂回电极通过支撑臂部的背面、且与另一个装配电极接合的导电性接合剂的对置区域，所以能够更加可靠地防止第I迂回电极和与另一个装配电极接合的导电性接合剂的接触。
[0015]另外，本发明优选所述第I迂回电极经由所述支撑臂部的侧面从所述支撑臂部的表面迂回到背面。
[0016]在该构成中，与在支撑臂部形成贯通孔而使迂回电极从表面迂回到背面这样的情况相比，能够更加简单地得到期望的压电振动片。
[0017]另外，本发明优选与所述另一个装配电极接合的所述导电性接合剂，遍及所述支撑臂部的宽度方向整个区域而接合。
[0018]依据该构成，由于能够扩大导电性接合剂和支撑臂部的接合区域，所以能够提高压电振动片对基板的安装强度。
[0019]另外，本发明优选所述装配电极在所述支撑臂部的表面遍及所述支撑臂部的宽度方向整个区域而形成。
[0020]依据该构成，在对基板上的电极焊盘安装压电振动片时，无需高精度地进行压电振动片对基板的定位。因而，能够提尚安装操作的效率。
[0021]另外，本发明优选所述导电性接合剂对所述支撑臂部的表面、并且也对所述支撑臂部的侧面接合。
[0022]依据该构成，导电性接合剂也绕进支撑臂部的侧面，因此能够进一步提高压电振动片对封装件的安装强度。
[0023]另外，本发明所涉及的压电振动器，其特征在于，上述本发明的压电振动片容纳于气密密封的封装件的空腔内，所述两个装配电极经由所述导电性接合剂分别接合在两个所述电极焊盘，从而所述压电振动片以成为以接合的部分为支撑固定点使其他部分从所述封装件浮起的状态的方式，安装在所述封装件。
[0024]发明效果
依据本发明，能够谋求防止伴随小型化的压电振动片安装时的短路。
【附图说明】
[0025]图1是具备本发明的实施方式所涉及的压电振动片的压电振动器的外观立体图； 图2是图1所示的压电振动器的内部结构图，并且是在拆下封口板的状态下从上方观看压电振动片的图；
图3是图2所示的压电振动器的沿A — A线的截面图；
图4是图1所示的压电振动器的分解立体图；
图5是本发明的实施方式所涉及的压电振动片的装配面侧的平面图；
图6是图5的沿B — B线的截面图；
图7是本发明的实施方式所涉及的压电振动片的反装配面侧的平面图；
图8是图5的C部的放大立体图；
图9是图7的D部的放大立体图；
图10是示出使用本发明的实施方式所涉及的压电振动器的振荡器的结构图；
图11是示出使用本发明的实施方式所涉及的压电振动器的电子设备的结构图；
图12是示出使用本发明的实施方式所涉及的压电振动器的电波钟表的结构图。
【具体实施方式】
[0026]以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
[0027](压电振动器的结构)
图1是压电振动器的外观立体图，图2是压电振动器的内部结构图，并且是在拆下封口板的状态下从上方观看压电振动片的图，图3是图2的沿A — A线的截面图，图4是压电振动器的分解立体图。
[0028]如图1?图4所示，本实施方式的压电振动器I设为:具备在内部具有气密密封的空腔C的封装件2、和容纳于空腔C内的音叉型压电振动片3的陶瓷封装型的表面安装型振动器。此外，压电振动器I以大致长方体状形成，在本实施方式中俯视下将压电振动器I的长边方向称为长度方向L，将短边方向称为宽度方向W，将对这些长度方向L及宽度方向W正交的方向称为厚度方向T。
[0029]所述封装件2具备:封装件主体5 ;以及对该封装件主体5接合并且在与封装件主体5之间形成所述空腔C的封口板6。
[0030]封装件主体5具备:以互相叠合的状态接合的第I基底基板10及第2基底基板11 ;以及接合在第2基底基板11上的密封圈12。
[0031]第I基底基板10是俯视下以大致长方形状形成的陶瓷制基板。第2基底基板11是与第I基底基板10相同外形形状的俯视下以大致长方形状形成的陶瓷制基板，以重叠在第I基底基板10上的状态通过烧结等的方法来整体地接合。
[0032]在第I基底基板10及第2基底基板11的四角，俯视为1/4圆弧状的切口部15遍及两基板10、11的厚度方向T的整体而形成。这些第I基底基板10及第2基底基板11这样制作:例如将2块圆片状的陶瓷基板重叠并接合之后，以矩阵状形成贯通两陶瓷基板的多个通孔，其后 ，以各通孔为基准将两陶瓷基板以格子状切断。此时，通孔被分割为四份，从而成为所述切口部15。
[0033]另外，第2基底基板11的上表面，成为与装配压电振动片3的内壁对应的安装面Ila0
[0034]此外，设第I基底基板10及第2基底基板11为陶瓷制，但是作为其具体的陶瓷材料，能举出例如氧化销制的HTCC(高温烧成陶瓷:High Temperature Co — Fired Ceramic)、玻璃陶瓷制的LTCC (低温烧成陶瓷:Low Temperature Co — Fired Ceramic)等。
[0035]密封圈12是比第I基底基板10及第2基底基板11的外形小一圈的导电性的框状部件，与第2基底基板11的安装面Ila接合。具体而言，密封圈12通过利用银焊料等的焊料材料、焊锡材料等的烧焊来接合到安装面Ila上，或者，通过对形成在安装面Ila上(例如，电解镀、非电解镀以外，通过蒸镀、溅射等)的金属接合层的熔敷等来接合。
[0036]此外，作为密封圈12的材料，可举出例如镍基合金等，具体而言从科瓦合金、埃林瓦尔合金、因瓦合金、42 —合金等选择即可。特别是，作为密封圈12的材料，优选热膨胀系数相对接近陶瓷制的第I基底基板10及第2基底基板11的材料。例如，作为第I基底基板10及第2基底基板11，采用热膨胀系数6.8X 10 — 6/°C的氧化铝的情况下，作为密封圈12，优选采用热膨胀系数5.2 X 10 — 6/°C的科瓦合金或热膨胀系数4.5?6.5 X 10 — 6/°C的42 —合金。
[0037]封口板6是重叠在密封圈12上的导电性基板，通过对密封圈12的接合，气密地对封装件主体5接合。而且，由该封口板6和密封圈12和第2基底基板11的安装面Ila分划的空间，作为气密密封的所述空腔C发挥功能。
[0038]此外，作为封口板6的焊接方法，可举出例如使辊电极接触而进行的缝焊、激光焊、超声波焊等。另外，为了使封口板6与密封圈12的焊接更可靠，优选至少在封口板6的下表面和密封圈12的上表面分别形成彼此紧密度良好的镍、金等的接合层。
[0039]此外，在第2基底基板11的安装面11a，沿长度方向L隔开间隔而形成作为与压电振动片3的连接电极的一对电极焊盘20A、20B，并且在第I基底基板10的下表面，沿长度方向L隔开间隔形成一对外部电极21A、21B。这些电极焊盘20A、20B及外部电极21A、21B为例如用蒸镀、溅射等来形成的单一金属的单层膜、或不同金属层叠的层叠膜，互相分别导通。
[0040]S卩，在第I基底基板10，形成与一个外部电极21A导通并且沿厚度方向T贯通该第I基底基板10的一个第I贯通电极22A。另外，在第2基底基板11，形成与一个电极焊盘20A导通并且沿厚度方向T贯通该第2基底基板11的一个第2贯通电极23A。而且，在第I基底基板10与第2基底基板11之间，形成连接一个第I贯通电极22A与一个第2贯通电极23A的一个连接电极24A。由此，一个电极焊盘20A和一个外部电极21A互相导通。
[0041]另外，在第I基底基板10，形成与另一个外部电极21B导通并且沿厚度方向T贯通该第I基底基板10的另一个第I贯通电极22B。另外，在第2基底基板11，形成与另一个电极焊盘20B导通并且沿厚度方向T贯通该第2基底基板11的另一个第2贯通电极23B。而且，在第I基底基板10与第2基底基板11之间，形成连接另一个第I贯通电极22B和另一个第2贯通电极23B的另一个连接电极24B。由此，另一个电极焊盘20B与另一个外部电极2IB互相导通。
[0042]此外，另一个连接电极24B例如以沿着该密封圈12在密封圈12的下方延伸的方式构图，以避开后述的凹部40。
[0043]在第2基底基板11的安装面11a，与后述的压电振动片3的一对振动臂部30、31的前端30a、31a对置的部分形成有凹部40。该凹部40用来避免因落下等的撞击影响而振动臂部30、31沿厚度方向T位移(挠曲变形)时，与振动臂部30、31的前端30a、31a的接触。凹部40作为贯通第2基底基板11的贯通孔，并且形成为在密封圈12的内侧四角倒圆的俯视正方形状。
[0044](压电振动片)
所述压电振动片3是由石英、钽酸锂或铌酸锂等的压电材料形成的音叉型振动片，在被施加既定电压时振动。该压电振动片3具备:沿长度方向L以互相平行地延伸并且延伸方向上的前端侧作为以基端侧为固定端进行振动的自由端的一对振动臂部30、31 ;—对振动臂部30、31的各基端30b、3Ib被一体连接固定的沿宽度方向W延伸的基部32 ;以及在一对振动臂部30、31之间与基部32连接并且从基部32沿与振动臂部30、31相同一侧延伸的支撑臂部33。
[0045]此外，压电振动片3的形状并不限定于此，也可为例如振动臂部30、31相对于长度方向L最大倾斜5度左右而延伸的形状。依据该构成，能够避免振动臂部30、31的前端和容纳它的封装件的内壁的干涉。即，只要为具有沿基部的宽度方向W分离设置的振动臂部30、31，在其间设有支撑臂部33的形状，压电振动片3的形状就无特别限定。
[0046]一对振动臂部30、31为例如前端30a、3Ia侧的宽度尺寸比基端30b、3Ib侧扩大的锤头型，增大振动臂部30、31的前端30a、31a侧的重量及振动时的惯性力矩。由此，振动臂部30、31易于振动，并能缩短振动臂部30、31的长度，谋求小型化。
[0047]此外，一对振动臂部30、31并不限定于锤头型。
[0048]一对振动臂部30、31在厚度方向T的两表面即两主面30c、31c上，具备沿着振动臂部30、31的长度方向(延伸方向)L分别形成的槽部37。槽部37例如形成在从振动臂部30,31的基端30b、31b侧到长度方向L的大致中央附近之间。
[0049]图5是压电振动片的装配面侧的平面图。
[0050]另外，如该图所示，一对振动臂部30、31在由压电材料构成的压电体(压电板34 )的表面上具备，使这些振动臂部30、31沿宽度方向W振动的第I及第22系统的激振电极35、36。第I激振电极35及第2激振电极36以在一对振动臂部30、31的外表面上互相电绝缘的状态构图，并配置成为能够使一对振动臂部30、31以既定频率振动。
[0051]以下，进行详述。
[0052]图6是图5的沿B— B线的截面图。
[0053]如该图所示，例如，第I激振电极35主要在一个(图6的右侧)振动臂部30的槽部37上和另一个(图6的左侧)振动臂部31的两侧面31d上分别沿着振动臂部30、31的延伸方向即长度方向L而连续设置。另外，第2激振电极36主要在一个(图6的右侧)振动臂部30的两侧面30d上和另一个(图6的左侧)振动臂部31的槽部37上分别沿着振动臂部30、31的延伸方向即长度方向L而连续设置。
[0054]如图5所示，在支撑臂部33的厚度方向对置的两个表面之中一个表面33a(以下，将该表面称为“装配面”)上，设置一对装配电极38A、38B作为将压电振动片3安装于封装件2时的装配部。这些一对装配电极38A、38B在长度方向L分离配置，第I装配电极38A配置在支撑臂部33的基端侧，第2装配电极38B配置在支撑臂部33的前端侧。在该实施方式中，两个装配电极38A、38B比支撑臂部33的宽度尺寸小，配置在支撑臂部33的宽度方向W的中央。
[0055]图7是压电振动片的反装配面侧的平面图。
[0056]如图5及图7所示，在从支撑臂部33经由基部32而到各振动臂部30、31的路径，设有将各装配电极38A、38B和各系统的激振电极35、36分别连接的第I系统的迂回电极35a,35b和第2系统的迂回电极36a?36f。
[0057]首先，对第I系统的迂回电极进行描述。
[0058]如图5所示，第I系统的迂回电极由形成在基部32的表面的迂回电极35a和形成在支撑臂部33的装配面33a的宽度方向W的中央的沿着长度方向的迂回电极35b构成。经由这样构成的第I系统的迂回电极35a、35b，第I激振电极35与第I装配电极38A之间电连接。
[0059]接着，对第2系统的迂回电极进行描述。
[0060]如图5及图7所示，第2激振电极36与第2装配电极38B之间是经由第2系统的迂回电极36a?36f连接的。
[0061]更具体地进行说明。
[0062]图9是图7的D部的放大立体图。
[0063]如该图所示，第2系统的迂回电极具有在从振动臂部30的内侧的侧面遍及到基部32的内侧面的范围形成的迂回电极36a。以与该迂回电极36a连续并在支撑臂部33的另一个表面33b (以下，将该表面称为“反装配面”)上沿支撑臂部33的宽度方向W延伸的方式形成迂回电极36b。另外，在支撑臂部33的反装配面33b上的宽度方向W的中央的位置，沿着长度方向形成迂回电极36c。
[0064]图8是图5的C部的放大立体图。
[0065]另外，如图8所示，第2系统的迂回电极具有以与第2装配电极38B连接的点为始点，从该始点在装配面33a上沿支撑臂部33的宽度方向W延伸而形成的 迂回电极36f。与之连续地接着在支撑臂部33的宽度方向的侧端面(在宽度方向对置的侧面)形成沿厚度方向T横断该侧端面的迂回电极36e。进而，与之连续地接着绕到支撑臂部33的反装配面33b上地形成迂回电极36d。而且，该迂回电极36d的前端与在支撑臂部33的反装配面33b上的宽度方向中央位置沿长度方向延伸的迂回电极36c的前端连接。
[0066]这样，第2系统的迂回电极由迂回电极36a?36f构成。而且，第2系统的迂回电极36b?36f之中的、至少通过第I装配电极38A的附近的区域的迂回电极36c，为了迂回过第I装配电极38A的附近(为了迂回过后述的导电性粘接剂的接合区域P)，形成在与装配面33a相反一侧即反装配面33b侦U。
[0067]此外，从第I装配电极38A经由第I系统的迂回电极35a、35b而达到第I激振电极35的导电部，通过连续构图而形成。另外，从第2装配电极38B经由第2系统的迂回电极36a?36f而达到第2激振电极36的导电部，通过连续构图而形成。
[0068]另外，如图5所示，在支撑臂部33的装配面33a上，以包含第I装配电极38A的方式设定有导电性粘接剂(导电性接合材料)的涂敷区域(接合区域)P。该情况下的涂敷区域P被设定为遍及支撑臂部33的装配面33a的宽度方向W的整个区域。关于第2装配电极38B侧，虽然未图示，但是遍及支撑臂部33的装配面33a的宽度方向W的整个区域，设定有包含第2装配电极38B的导电性粘接剂(导电性接合材料)的涂敷区域(接合区域)。
[0069]而且，这样构成的压电振动片3容纳于气密密封的封装件2的空腔C内，设于压电振动片3的支撑臂部33的装配面33a的两个装配电极38A、38B，分别经由导电性粘接剂与设于封装件2的第2基底基板11的安装面Ila的两个电极焊盘20A、20B电气及机械地接入口 ο
[0070]由此，压电振动片3通过支撑臂部33以从第2基底基板11的安装面Ila上浮起的状态被支撑，经由基部32，一对振动臂部30、31的基端30b、31b侧被悬臂支撑。
[0071]而且，当对外部电极21A、21B施加既定电压时，有电流流过一对激振电极35、36，在这些激振电极35、36彼此的相互作用下一对振动臂部30、31沿着例如互相接近、分离的方向(宽度方向W)以既定谐振频率进行振动。该一对振动臂部30、31的振动用作为时刻源、控制信号的定时源、参考信号源等。
[0072]此外，作为将装配电极38A、38B接合到电极焊盘20A、20B的导电性接合材料，可以使用金属凸点来代替导电性粘接剂。导电性粘接剂和金属凸点的共同点在于:是在接合初期阶段具有流动性、在接合后期阶段固化而体现接合强度的性质的导电性接合材料。
[0073]在以上结构的压电振动片3及压电振动器I中，位于支撑臂部33的前端侧的与第2装配电极38B连接的支撑臂部33上的第2系统的迂回电极36c，为了至少迂回过第I装配电极38A的导电性粘接剂的涂敷区域P GI过第I装配电极38A的附近的区域)，形成在支撑臂部33的厚度方向的另一个表面(反装配面33b)。因此，在经由导电性粘接剂将第I装配电极38A及第2装配电极38B分别接合在封装件2侧的电极焊盘20A、20B时，能够减少与第I装配电极38A导通的导电性粘接剂被压碎而浸润扩展，从而接触到与第2装配电极38B连接的迂回电极36c而使两装配电极38A、38B短路的风险。特别是，用于接合第I装配电极38A的导电性粘接剂，在接合时被压碎而浸润扩展，从而绕到支撑臂部33的侧端面的情况下，也减少与第I装配电极38A导通的导电性粘接剂与第2系统的迂回电极36c接触的风险，因此能够防止电极38A、38B间的短路并提高对封装件2的安装强度。
[0074]另外，由于第2系统的迂回电极36f、36e、36d经由支撑臂部33的宽度方向W的侧端面绕到支撑臂部33的厚度方向的另一个表面(反装配面33b)，所以能够以无不合适的路径形成迂回电极36c?36f。
[0075]另外，形成在支撑臂部33的厚度方向的另一个表面(反装配面33b)的第2系统的迂回电极36c的位置，设定在所述另一个表面的宽度方向中央。因此，配置在一个表面(装配面33a)的导电性粘接剂绕到支撑臂部33的侧端面的情况下，第2系统的迂回电极36c也会处于离该绕到的侧端面最远的位置。因此，能够进一步减少与第I装配电极38A导通的导电性粘接剂和第2系统的迂回电极36c的短路风险。
[0076]再者，如上所述，通过在支撑臂部33的宽度方向整个区域设定由导电性粘接剂形成的涂敷区域P，能够在支撑臂部33的尽可能宽的范围涂敷导电性粘接剂而接合封装件2和支撑臂部33。因此，能够提高压电振动片3对于封装件2的安装强度。
[0077]此外，在该情况下，也可以使涂敷区域P延伸到支撑臂部33的宽度方向的两个侧端面。通过这样构成，能够扩大导电性粘接剂的涂敷范围，能够进一步提高压电振动片3对于封装件2的安装强度。
[0078](振荡器)
接着，参照图10，对使用本发明的实施方式的压电振动器的振荡器的例子进行说明。
[0079]图10是示出使用上述的压电振动器的振荡器的结构图。
[0080]如该图所示，振荡器100将所述压电振动器I作为与集成电路101电连接的振子使用。
[0081]该振荡器100具备安装有电容器等的电子部件102的基板103。在基板103安装有振荡器用的上述集成电路101，在该集成电路101的附近，安装有压电振动器I。这些电子部件102、集成电路101及压电振动器I通过未图示的布线图案来分别电连接。此外，各构成部件利用未图示的树脂来模制。
[0082]在这样构成的振荡器100中，当向压电振动器I施加电压时，该压电振动器I内的压电振动片振动。该振动利用压电振动片所具有的压电特性被转换为电信号，作为电信号输入到集成电路101。输入的电信号被集成电路101进行各种处理，作为频率信号输出。由此，压电振动器I作为振子发挥功能。
[0083]另外，例如根据需要选择性地设定RTC (实时时钟)模块等，能够对集成电路101的结构附加钟表用单功能振荡器等以外，附加控制该设备或外部设备的工作日、时刻或者提供时刻、日历等的功能。
[0084]这样，依据本振荡器100，由于具备上述的压电振动器1，能够做成能够同样有效抑制振动泄漏的振荡器100。
[0085](电子设备)
接着，参照图11，对使用本发明的实施方式的压电振动器的电子设备的例子进行说明。
[0086]图11是示出使用上述的压电振动器的电子设备的结构图。
[0087]如该图所示，电子设备是使用上述压电振动器I的便携信息设备110，例如以便携电话为首的设备，是发展并改良现有技术中的手表的设备。外观类似于手表，在相当于表盘的部分配置液晶显示器，能够在该画面上显示当前的时刻等。另外，在用作为通信机的情况下，可以从手腕取下，并通过内置于表带内侧部分的扬声器及麦克风，进行与现有技术的便携电话同样的通信。然而，与现有的便携电话相比，非常小型化及轻重量化。
[0088]接着，对本便携信息设备110的结构进行说明。如图11所示，该便携信息设备110具备压电振动器I和用于供给电力的电源部111。电源部111例如由锂二次电池构成。对于该电源部111，并联连接有进行各种控制的控制部112、进行时刻等的计数的计时部113、进行与外部的通信的通信部114、显示各种信息的显示部115、和检测各个功能部的电压的电压检测部116。而且，通过电源部111，能够向各功能部供给电力。
[0089]控制部112控制各功能部而进行声音数据的发送及接收、当前时刻的计测或显示等的系统整体的动作控制。另外，控制部112具备:预先写入程序的ROM、读出写入到该ROM的程序并执行的CPU、和用作为该CPU的工作区的RAM等。
[0090]计时部113具备内置振荡电路、寄存器电路、计数器电路及接口电路等的集成电路和压电振动器I。当电压施加到压电振动器I时压电振动片振动，该振动利用石英所具有的压电特性转换为电信号，作为电信号输入到振荡电路。振荡电路的输出被二值化，由寄存器电路和计数器电路计数。而且，经由接口电路，与控制部112进行信号的收发，在显示部115显示当前时刻、当前日期或者日历信息等。
[0091]通信部114具有与现有的便携电话同样的功能，具备无线部117、声音处理部118、切换部119、放大部120、声音输入输出部121、电话号码输入部122、来电音产生部123及呼叫控制存储器部124。
[0092]无线部117经由天线125与基站收发声音数据等各种数据的交换。声音处理部118对从无线部117或放大部120输入的声音信号进行编码及解码。放大部120将从声音处理部118或声音输入输出部121输入的信号放大至既定电平。声音输入输出部121由扬声器、麦克风等构成，将来电音或接听声音放大，或者将声音拢音。
[0093]另外，来电音产生部123响应来自基站的呼叫而生成来电音。切换部119仅在来电时，将与声音处理部118连接的放大部120切换到来电音产生部123，从而在来电音产生部12 3中生成的来电音经由放大部120输出到声音输入输出部121。
[0094]此外，呼叫控制存储器部124存放与通信的呼叫及来电控制相关的程序。另外，电话号码输入部122具备例如O至9的号码键及其他键，通过按压这些号码键等，输入通话对象的电话号码等。
[0095]电压检测部116在由电源部111对控制部112等的各功能部施加的电压小于既定值的情况下，检测该电压下降并通知控制部112。此时的既定电压值是被预先设定为使通信部114稳定动作所需要的最低限度的电压的值，例如3V左右。从电压检测部116接受电压下降的通知的控制部112，禁止无线部117、声音处理部118、切换部119及来电音产生部123的动作。特别是，功耗大的无线部117的动作停止是必须的。而且，在显示部115显示通信部114因电池余量的不足而不能使用的信息。
[0096]即，能够通过电压检测部116和控制部112，禁止通信部114的动作，并将该信息显示于显示部115。该显示也可为字符消息，但是作为更直观的显示，在显示部115的显示面的上部显示的电话图标打“ X (叉)”标记也可。
[0097]此外，具备能够选择性地截断与通信部114的功能相关的部分的电源的电源截断部126，从而能够更加可靠地停止通信部114的功能。
[0098]这样，依据本便携信息设备110，由于具备上述的压电振动器1，所以能够做成能够同样有效地抑制振动泄漏的便携信息设备110。
[0099](电波钟表)
接着，参照图12，对使用本发明的实施方式的压电振动器的电波钟表进行说明。
[0100]图12是示出使用上述的压电振动器的电波钟表的结构图。
[0101]如该图所示，电波钟表130具备与滤波器部131电连接的压电振动器1，是具备接收包含时钟信息的标准电波，自动修正为正确的时刻并加以显示的功能的钟表。
[0102]在日本国内，在福岛县(40kHz )和佐贺县(60kHz )有发送标准电波的发送所(发送站)，分别发送标准电波。如40kHz或60kHz这样的长波兼有传播地表的性质和在电离层和地表边反射边传播的性质，因此传播范围广，由上述两个发送所覆盖整个日本国内。
[0103]以下，对电波钟表130的功能结构进行详细说明。
[0104]天线132接收40kHz或60kHz的长波的标准电波。长波的标准电波是将称为定时码的时刻信息以AM调制到40kHz或60kHz的载波的电波。所接收的长波的标准电波被放大器133放大，由具有多个压电振动器I的滤波器部131滤波并调谐。
[0105]本电波钟表130所使用的压电振动器I分别具备具有与上述输送频率相同的40kHz及60kHz的谐振频率的石英振动器部138、139。
[0106]而且，被滤波的既定频率的信号经检波整流电路134检波并解调。接着，经由波形整形电路135抽出定时码，由CPU136计数。CPU136中读取当前的年、累积日、星期、时刻等的信息。读取的信息反映于RTC137，从而显示正确的时刻信息。
[0107]载波为40kHz或60kHz，因此石英振动器部138、139优选具有上述的音叉型构造的振动器。
[0108]此外，上述说明以日本国内的例子来加以示出，但是长波的标准电波的频率在海外是不同的。例如，在德国使用77.5KHz的标准电波。因此，在对便携设备装入海外也能对应的电波钟表130的情况下，还需要与日本的情况不同的频率的压电振动器I。
[0109]这样，依据本电波钟表130，由于具备上述的压电振动器1，所以能够做成能够同样有效地抑制振动泄漏的电波钟表130。
[0110]以上，参照附图，对本发明的实施方式进行了详细描述，但是具体的构成不限于这些实施方式，还包括不脱离本发明的要点的范围的设计变更等。
[0111]例如，在上述实施方式中，以第I基底基板10及第2基底基板11这2块基板构成了基底基板，但是以I块基板构成基底基板，在安装面Ila形成凹部40也无妨。但是，如上所述，优选为第I基底基板10及第2基底基板11的2块基板结构。在该情况下，在第2基底基板11形成贯通孔后，接合两基底基板，从而能够容易形成凹部40，因此能够减少凹部形成花费的工序及时间。
[0112]另外，在上述实施方式中，关于利用导电性粘接剂将装配电极38A、38B粘接到封装件2侧的电极焊盘20A、20B时的涂敷区域，说明为是支撑臂部33的宽度方向的整个区域。然而这未必是指将粘接剂涂敷到支撑臂部33的宽度方向整个区域。当然，将粘接剂涂敷到支撑臂部33的宽度方向整个区域从而将宽度方向整个区域作为涂敷区域也可，但是有这种情况，即涂敷自身即便不是宽度方向整个区域，安装时粘接剂也被压碎并沿宽度方向整个区域扩展，结果宽度方向整个区域成为涂敷区域。因此，并不特别规定导电性粘接剂的涂敷区域。
[0113]鉴于这种情况，说明了上述压电振动片3为了使位于支撑臂部33的前端侧的与第2装配电极38B连接的支撑臂部33上的第2系统的迂回电极36c至少迂回过第I装配电极38A的导电性粘接剂的涂敷区域P (通过第I装配电极38A的附近的区域)，而形成在支撑臂部33的厚度方向的另一个表面(反装配面33b)，但是涂敷区域P是指假设导电性粘接剂浸润扩展的范围整体的区域。换言之，第2系统的迂回电极36c以能避免与导电性粘接剂的接触的方式形成在支撑臂部33的厚度方向的另一个表面(反装配面33b)。
[0114]另外，也能够在压电振动片3的振动臂部30、31的基端侧的宽度方向侧部、支撑臂部33的基端侧的宽度方向侧部形成凹部，从而容易衰减从振动臂部30、31传递到支撑臂部33的振动。由此，能够防止从压电振动片3到封装件2侧的振动泄漏(振动能量的泄漏)，并能谋求压电振动片3的谐振频率的稳定。
[0115]附图标记说明
I…压电振动器；2…封装件；3…压电振动片；20A、20B…电极焊盘；30、31…振动臂部;30a、31a…前端;30b、31b…基端;32…基部；33…支撑臂部;33a…装配面(一个表面)；33b…反装配面(另一个表面);38A…第I装配电极;38B…第2装配电极;35…第I激振电极；36...第2激振电极；35a、35b…迂回电极；36a?36f…迂回电极；P…涂敷区域；L…长度方向；W…宽度方向；T…厚度方向。
【主权项】
1.一种压电振动片，其特征在于，包括: 一对振动臂部； 基部，固定所述一对振动臂部的各基端侧； 支撑臂部，在所述一对振动臂部之间与所述基部连接，从该基部在与所述一对振动臂部相同侧延伸； 激振电极，形成在所述振动臂部； 两个装配电极，在所述支撑臂部的同一表面中沿所述支撑臂部的长度方向分离而配置，经由导电性接合剂对基板上的电极焊盘接合；以及 第1、第2迂回电极，经由所述基部而连接所述装配电极和所述激振电极， 在所述两个装配电极之中，配置在所述支撑臂部的前端侧的与一个装配电极连接的所述第I迂回电极，通过所述支撑臂部的背面，连接所述一个装配电极和所述激振电极。2.如权利要求1所述的压电振动片，其特征在于，所述第I迂回电极通过所述支撑臂部的背面、且与另一个装配电极接合的所述导电性接合剂的对置区域，连接所述一个装配电极和所述激振电极。3.如权利要求1或2所述的压电振动片，其特征在于，所述第I迂回电极经由所述支撑臂部的侧面，从所述支撑臂部的表面迂回到背面。4.如权利要求1或2所述的压电振动片，其特征在于，与所述另一个装配电极接合的所述导电性接合剂，遍及所述支撑臂部的宽度方向整个区域而接合。5.如权利要求1或2所述的压电振动片，其特征在于，所述装配电极在所述支撑臂部的表面遍及所述支撑臂部的宽度方向整个区域而形成。6.如权利要求1或2所述的压电振动片，其特征在于，所述导电性接合剂对所述支撑臂部的表面、并且也对所述支撑臂部的侧面接合。7.一种压电振动器，其特征在于，权利要求1至6的任一项所述的压电振动片，容纳于气密密封的封装件的空腔内， 所述两个装配电极经由所述导电性接合剂接合在构成空腔的基板上的所述电极焊盘。
【专利摘要】本发明题为压电振动片及压电振动器。本发明提供能够谋求防止伴随小型化的安装时的短路的压电振动片。在一对振动臂部（30、31）之间具有具备装配电极（38A、38B）的支撑臂部（33）的压电振动片（3）中，将支撑臂部的基端侧的与第1装配电极（38A）连接的迂回布线（35b）形成在装配面（33a）上，在支撑臂部的前端侧的与第2装配电极（38B）连接的迂回布线之中，将至少通过第1装配电极的附近的迂回布线（36c）形成在反装配面侧，以使用于将第1装配电极（38A）接合到封装件侧的电极的导电性粘接剂，不与第2装配电极（38B）侧的迂回布线短路。
【IPC分类】H03H9/02, H03H9/215
【公开号】CN104901648
【申请号】CN201510099358
【发明人】田村正典
【申请人】精工电子水晶科技股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月6日
【公告号】US20150255700
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及压电振动片及具备该压电振动片的压电振动器。
【背景技术】
[0002]例如，在便携电话、便携信息终端设备中，多数情况下作为用于时刻源、控制信号等的定时源、参考信号源等的器件，使用利用石英等的压电振动器。作为这种压电振动器，已知向形成有空腔的封装件内气密密封压电振动片的压电振动器。
[0003]作为压电振动片，已知所谓的中心臂类型的压电振动片(例如，参照专利文献1、2)。中心臂类型的压电振动片具备:沿宽度方向隔着间隔而互相平行地配置的一对振动臂部；悬臂支撑这些一对振动臂部的基端部侧的基部；以及在一对振动臂部之间从基部延伸设置的支撑臂部(中心臂)。而且，以该支撑臂部为装配部，在封装件内安装压电振动片。具体而言，在封装件侧的电极焊盘将分别经由导电性粘接剂或金属凸点等的导电性接合材料设置在支撑臂部的表面的两个装配电极接合。由此，进行压电振动片对封装件内的安装的同时，能够从外部对振动臂部上的激振电极施加电压。
[0004]此外，在这种压电振动片中，使设在支撑臂部的厚度方向的一个表面(装配面)的两个装配电极和设在各振动臂部上的2系统的激振电极，通过经由所述基部而形成的2系统的迂回电极来分别连接。另外，为了确保两个装配电极的互相绝缘性，在支撑臂部的长度方向上隔着间隔而配置各个装配电极。因此，在支撑臂部的表面上，与位于支撑臂部的前端侧的装配电极连接的迂回电极，会通过位于支撑臂部的基端侧的装配电极的附近。
[0005]于是，在将压电振动片对封装件安装时，位于支撑臂部的基端侧的接合装配电极的导电性接合材料被压碎而浸润扩展，带来与位于支撑臂部的前端侧的连接到装配电极的迂回电极短路的风险。特别是，为了满足压电振动片的小型化要求，越缩小支撑臂部的宽度尺寸，该风险就越高。
[0006]关于这一点，在专利文献2记载的压电振动片中，在支撑臂部的宽度方向的互相对置的侧端面分别形成两个装配电极的迂回电极，因此有多少减少该风险的可能性。
[0007]现有技术文献
专利文献专利文献1:日本特开2003 - 163568号公报专利文献2:日本特开2006 - 345517号公报。
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
然而，如专利文献2记载的压电振动片那样，在将两个装配电极的迂回电极分别形成在支撑臂部的宽度方向的互相对置的侧端面的情况下，在对封装件进行安装时，也有装配电极上的导电性接合材料被压碎而浸润扩展，绕到支撑臂部的宽度方向的侧端面的可能性。在这种情况下，依然存在位于支撑臂部的基端侧的接合装配电极的导电性接合材料，与位于支撑臂部的前端侧的连接到装配电极的迂回电极短路的风险。
[0009]本发明为解决上述的课题而构思，目的在于提供能够谋求防止伴随小型化的安装时的短路的压电振动片及具备该压电振动片的压电振动器。
[0010]用于解决课题的方案
为了达到上述的目的，本发明采用以下方案。
[0011]即，本发明是一种压电振动片，其特征在于，包括:一对振动臂部；基部，固定有所述一对振动臂部的各基端侧；支撑臂部，在所述一对振动臂部之间与所述基部连接，从该基部沿与所述一对振动臂部相同一侧延伸；激振电极，形成在所述振动臂部；两个装配电极，在所述支撑臂部的同一表面中沿所述支撑臂部的长度方向分离而配置，经由导电性接合剂对基板上的电极焊盘接合；以及第1、第2迂回电极，经由所述基部而连接所述装配电极和所述激振电极，在所述两个装配电极之中，配置在所述支撑臂部的前端侧的与一个装配电极连接的所述第I迂回电极，通过所述支撑臂部的背面，连接所述一个装配电极和所述激振电极。
[0012]依据该结构，配置在支撑臂部的前端侧的与一个装配电极连接的第I迂回电极，通过支撑臂部的背面，连接一个装配电极和激振电极。因而，通过避开另一个装配电极的导电性接合剂的接合区域而连接一个装配电极和激振电极。即，无需担心第I迂回电极和另一个装配电极的导电性接合剂短路。特别是，在另一个装配电极的导电性接合剂浸润扩展，且接合区域扩展到宽范围的情况下，也因第I迂回电极通过支撑臂部的背面而能够防止导电性接合剂和第I迂回电极短路。其结果，能够将导电性接合剂的接合区域设定为宽范围而提高压电振动片的安装强度，同时防止电极间的短路。
[0013]另外，本发明优选所述第I迂回电极通过所述支撑臂部的背面、且与另一个装配电极接合的所述导电性接合剂的对置区域，连接所述一个装配电极和所述激振电极。
[0014]依据该构成，由于第I迂回电极通过支撑臂部的背面、且与另一个装配电极接合的导电性接合剂的对置区域，所以能够更加可靠地防止第I迂回电极和与另一个装配电极接合的导电性接合剂的接触。
[0015]另外，本发明优选所述第I迂回电极经由所述支撑臂部的侧面从所述支撑臂部的表面迂回到背面。
[0016]在该构成中，与在支撑臂部形成贯通孔而使迂回电极从表面迂回到背面这样的情况相比，能够更加简单地得到期望的压电振动片。
[0017]另外，本发明优选与所述另一个装配电极接合的所述导电性接合剂，遍及所述支撑臂部的宽度方向整个区域而接合。
[0018]依据该构成，由于能够扩大导电性接合剂和支撑臂部的接合区域，所以能够提高压电振动片对基板的安装强度。
[0019]另外，本发明优选所述装配电极在所述支撑臂部的表面遍及所述支撑臂部的宽度方向整个区域而形成。
[0020]依据该构成，在对基板上的电极焊盘安装压电振动片时，无需高精度地进行压电振动片对基板的定位。因而，能够提尚安装操作的效率。
[0021]另外，本发明优选所述导电性接合剂对所述支撑臂部的表面、并且也对所述支撑臂部的侧面接合。
[0022]依据该构成，导电性接合剂也绕进支撑臂部的侧面，因此能够进一步提高压电振动片对封装件的安装强度。
[0023]另外，本发明所涉及的压电振动器，其特征在于，上述本发明的压电振动片容纳于气密密封的封装件的空腔内，所述两个装配电极经由所述导电性接合剂分别接合在两个所述电极焊盘，从而所述压电振动片以成为以接合的部分为支撑固定点使其他部分从所述封装件浮起的状态的方式，安装在所述封装件。
[0024]发明效果
依据本发明，能够谋求防止伴随小型化的压电振动片安装时的短路。
【附图说明】
[0025]图1是具备本发明的实施方式所涉及的压电振动片的压电振动器的外观立体图； 图2是图1所示的压电振动器的内部结构图，并且是在拆下封口板的状态下从上方观看压电振动片的图；
图3是图2所示的压电振动器的沿A — A线的截面图；
图4是图1所示的压电振动器的分解立体图；
图5是本发明的实施方式所涉及的压电振动片的装配面侧的平面图；
图6是图5的沿B — B线的截面图；
图7是本发明的实施方式所涉及的压电振动片的反装配面侧的平面图；
图8是图5的C部的放大立体图；
图9是图7的D部的放大立体图；
图10是示出使用本发明的实施方式所涉及的压电振动器的振荡器的结构图；
图11是示出使用本发明的实施方式所涉及的压电振动器的电子设备的结构图；
图12是示出使用本发明的实施方式所涉及的压电振动器的电波钟表的结构图。
【具体实施方式】
[0026]以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
[0027](压电振动器的结构)
图1是压电振动器的外观立体图，图2是压电振动器的内部结构图，并且是在拆下封口板的状态下从上方观看压电振动片的图，图3是图2的沿A — A线的截面图，图4是压电振动器的分解立体图。
[0028]如图1?图4所示，本实施方式的压电振动器I设为:具备在内部具有气密密封的空腔C的封装件2、和容纳于空腔C内的音叉型压电振动片3的陶瓷封装型的表面安装型振动器。此外，压电振动器I以大致长方体状形成，在本实施方式中俯视下将压电振动器I的长边方向称为长度方向L，将短边方向称为宽度方向W，将对这些长度方向L及宽度方向W正交的方向称为厚度方向T。
[0029]所述封装件2具备:封装件主体5 ;以及对该封装件主体5接合并且在与封装件主体5之间形成所述空腔C的封口板6。
[0030]封装件主体5具备:以互相叠合的状态接合的第I基底基板10及第2基底基板11 ;以及接合在第2基底基板11上的密封圈12。
[0031]第I基底基板10是俯视下以大致长方形状形成的陶瓷制基板。第2基底基板11是与第I基底基板10相同外形形状的俯视下以大致长方形状形成的陶瓷制基板，以重叠在第I基底基板10上的状态通过烧结等的方法来整体地接合。
[0032]在第I基底基板10及第2基底基板11的四角，俯视为1/4圆弧状的切口部15遍及两基板10、11的厚度方向T的整体而形成。这些第I基底基板10及第2基底基板11这样制作:例如将2块圆片状的陶瓷基板重叠并接合之后，以矩阵状形成贯通两陶瓷基板的多个通孔，其后 ，以各通孔为基准将两陶瓷基板以格子状切断。此时，通孔被分割为四份，从而成为所述切口部15。
[0033]另外，第2基底基板11的上表面，成为与装配压电振动片3的内壁对应的安装面Ila0
[0034]此外，设第I基底基板10及第2基底基板11为陶瓷制，但是作为其具体的陶瓷材料，能举出例如氧化销制的HTCC(高温烧成陶瓷:High Temperature Co — Fired Ceramic)、玻璃陶瓷制的LTCC (低温烧成陶瓷:Low Temperature Co — Fired Ceramic)等。
[0035]密封圈12是比第I基底基板10及第2基底基板11的外形小一圈的导电性的框状部件，与第2基底基板11的安装面Ila接合。具体而言，密封圈12通过利用银焊料等的焊料材料、焊锡材料等的烧焊来接合到安装面Ila上，或者，通过对形成在安装面Ila上(例如，电解镀、非电解镀以外，通过蒸镀、溅射等)的金属接合层的熔敷等来接合。
[0036]此外，作为密封圈12的材料，可举出例如镍基合金等，具体而言从科瓦合金、埃林瓦尔合金、因瓦合金、42 —合金等选择即可。特别是，作为密封圈12的材料，优选热膨胀系数相对接近陶瓷制的第I基底基板10及第2基底基板11的材料。例如，作为第I基底基板10及第2基底基板11，采用热膨胀系数6.8X 10 — 6/°C的氧化铝的情况下，作为密封圈12，优选采用热膨胀系数5.2 X 10 — 6/°C的科瓦合金或热膨胀系数4.5?6.5 X 10 — 6/°C的42 —合金。
[0037]封口板6是重叠在密封圈12上的导电性基板，通过对密封圈12的接合，气密地对封装件主体5接合。而且，由该封口板6和密封圈12和第2基底基板11的安装面Ila分划的空间，作为气密密封的所述空腔C发挥功能。
[0038]此外，作为封口板6的焊接方法，可举出例如使辊电极接触而进行的缝焊、激光焊、超声波焊等。另外，为了使封口板6与密封圈12的焊接更可靠，优选至少在封口板6的下表面和密封圈12的上表面分别形成彼此紧密度良好的镍、金等的接合层。
[0039]此外，在第2基底基板11的安装面11a，沿长度方向L隔开间隔而形成作为与压电振动片3的连接电极的一对电极焊盘20A、20B，并且在第I基底基板10的下表面，沿长度方向L隔开间隔形成一对外部电极21A、21B。这些电极焊盘20A、20B及外部电极21A、21B为例如用蒸镀、溅射等来形成的单一金属的单层膜、或不同金属层叠的层叠膜，互相分别导通。
[0040]S卩，在第I基底基板10，形成与一个外部电极21A导通并且沿厚度方向T贯通该第I基底基板10的一个第I贯通电极22A。另外，在第2基底基板11，形成与一个电极焊盘20A导通并且沿厚度方向T贯通该第2基底基板11的一个第2贯通电极23A。而且，在第I基底基板10与第2基底基板11之间，形成连接一个第I贯通电极22A与一个第2贯通电极23A的一个连接电极24A。由此，一个电极焊盘20A和一个外部电极21A互相导通。
[0041]另外，在第I基底基板10，形成与另一个外部电极21B导通并且沿厚度方向T贯通该第I基底基板10的另一个第I贯通电极22B。另外，在第2基底基板11，形成与另一个电极焊盘20B导通并且沿厚度方向T贯通该第2基底基板11的另一个第2贯通电极23B。而且，在第I基底基板10与第2基底基板11之间，形成连接另一个第I贯通电极22B和另一个第2贯通电极23B的另一个连接电极24B。由此，另一个电极焊盘20B与另一个外部电极2IB互相导通。
[0042]此外，另一个连接电极24B例如以沿着该密封圈12在密封圈12的下方延伸的方式构图，以避开后述的凹部40。
[0043]在第2基底基板11的安装面11a，与后述的压电振动片3的一对振动臂部30、31的前端30a、31a对置的部分形成有凹部40。该凹部40用来避免因落下等的撞击影响而振动臂部30、31沿厚度方向T位移(挠曲变形)时，与振动臂部30、31的前端30a、31a的接触。凹部40作为贯通第2基底基板11的贯通孔，并且形成为在密封圈12的内侧四角倒圆的俯视正方形状。
[0044](压电振动片)
所述压电振动片3是由石英、钽酸锂或铌酸锂等的压电材料形成的音叉型振动片，在被施加既定电压时振动。该压电振动片3具备:沿长度方向L以互相平行地延伸并且延伸方向上的前端侧作为以基端侧为固定端进行振动的自由端的一对振动臂部30、31 ;—对振动臂部30、31的各基端30b、3Ib被一体连接固定的沿宽度方向W延伸的基部32 ;以及在一对振动臂部30、31之间与基部32连接并且从基部32沿与振动臂部30、31相同一侧延伸的支撑臂部33。
[0045]此外，压电振动片3的形状并不限定于此，也可为例如振动臂部30、31相对于长度方向L最大倾斜5度左右而延伸的形状。依据该构成，能够避免振动臂部30、31的前端和容纳它的封装件的内壁的干涉。即，只要为具有沿基部的宽度方向W分离设置的振动臂部30、31，在其间设有支撑臂部33的形状，压电振动片3的形状就无特别限定。
[0046]一对振动臂部30、31为例如前端30a、3Ia侧的宽度尺寸比基端30b、3Ib侧扩大的锤头型，增大振动臂部30、31的前端30a、31a侧的重量及振动时的惯性力矩。由此，振动臂部30、31易于振动，并能缩短振动臂部30、31的长度，谋求小型化。
[0047]此外，一对振动臂部30、31并不限定于锤头型。
[0048]一对振动臂部30、31在厚度方向T的两表面即两主面30c、31c上，具备沿着振动臂部30、31的长度方向(延伸方向)L分别形成的槽部37。槽部37例如形成在从振动臂部30,31的基端30b、31b侧到长度方向L的大致中央附近之间。
[0049]图5是压电振动片的装配面侧的平面图。
[0050]另外，如该图所示，一对振动臂部30、31在由压电材料构成的压电体(压电板34 )的表面上具备，使这些振动臂部30、31沿宽度方向W振动的第I及第22系统的激振电极35、36。第I激振电极35及第2激振电极36以在一对振动臂部30、31的外表面上互相电绝缘的状态构图，并配置成为能够使一对振动臂部30、31以既定频率振动。
[0051]以下，进行详述。
[0052]图6是图5的沿B— B线的截面图。
[0053]如该图所示，例如，第I激振电极35主要在一个(图6的右侧)振动臂部30的槽部37上和另一个(图6的左侧)振动臂部31的两侧面31d上分别沿着振动臂部30、31的延伸方向即长度方向L而连续设置。另外，第2激振电极36主要在一个(图6的右侧)振动臂部30的两侧面30d上和另一个(图6的左侧)振动臂部31的槽部37上分别沿着振动臂部30、31的延伸方向即长度方向L而连续设置。
[0054]如图5所示，在支撑臂部33的厚度方向对置的两个表面之中一个表面33a(以下，将该表面称为“装配面”)上，设置一对装配电极38A、38B作为将压电振动片3安装于封装件2时的装配部。这些一对装配电极38A、38B在长度方向L分离配置，第I装配电极38A配置在支撑臂部33的基端侧，第2装配电极38B配置在支撑臂部33的前端侧。在该实施方式中，两个装配电极38A、38B比支撑臂部33的宽度尺寸小，配置在支撑臂部33的宽度方向W的中央。
[0055]图7是压电振动片的反装配面侧的平面图。
[0056]如图5及图7所示，在从支撑臂部33经由基部32而到各振动臂部30、31的路径，设有将各装配电极38A、38B和各系统的激振电极35、36分别连接的第I系统的迂回电极35a,35b和第2系统的迂回电极36a?36f。
[0057]首先，对第I系统的迂回电极进行描述。
[0058]如图5所示，第I系统的迂回电极由形成在基部32的表面的迂回电极35a和形成在支撑臂部33的装配面33a的宽度方向W的中央的沿着长度方向的迂回电极35b构成。经由这样构成的第I系统的迂回电极35a、35b，第I激振电极35与第I装配电极38A之间电连接。
[0059]接着，对第2系统的迂回电极进行描述。
[0060]如图5及图7所示，第2激振电极36与第2装配电极38B之间是经由第2系统的迂回电极36a?36f连接的。
[0061]更具体地进行说明。
[0062]图9是图7的D部的放大立体图。
[0063]如该图所示，第2系统的迂回电极具有在从振动臂部30的内侧的侧面遍及到基部32的内侧面的范围形成的迂回电极36a。以与该迂回电极36a连续并在支撑臂部33的另一个表面33b (以下，将该表面称为“反装配面”)上沿支撑臂部33的宽度方向W延伸的方式形成迂回电极36b。另外，在支撑臂部33的反装配面33b上的宽度方向W的中央的位置，沿着长度方向形成迂回电极36c。
[0064]图8是图5的C部的放大立体图。
[0065]另外，如图8所示，第2系统的迂回电极具有以与第2装配电极38B连接的点为始点，从该始点在装配面33a上沿支撑臂部33的宽度方向W延伸而形成的 迂回电极36f。与之连续地接着在支撑臂部33的宽度方向的侧端面(在宽度方向对置的侧面)形成沿厚度方向T横断该侧端面的迂回电极36e。进而，与之连续地接着绕到支撑臂部33的反装配面33b上地形成迂回电极36d。而且，该迂回电极36d的前端与在支撑臂部33的反装配面33b上的宽度方向中央位置沿长度方向延伸的迂回电极36c的前端连接。
[0066]这样，第2系统的迂回电极由迂回电极36a?36f构成。而且，第2系统的迂回电极36b?36f之中的、至少通过第I装配电极38A的附近的区域的迂回电极36c，为了迂回过第I装配电极38A的附近(为了迂回过后述的导电性粘接剂的接合区域P)，形成在与装配面33a相反一侧即反装配面33b侦U。
[0067]此外，从第I装配电极38A经由第I系统的迂回电极35a、35b而达到第I激振电极35的导电部，通过连续构图而形成。另外，从第2装配电极38B经由第2系统的迂回电极36a?36f而达到第2激振电极36的导电部，通过连续构图而形成。
[0068]另外，如图5所示，在支撑臂部33的装配面33a上，以包含第I装配电极38A的方式设定有导电性粘接剂(导电性接合材料)的涂敷区域(接合区域)P。该情况下的涂敷区域P被设定为遍及支撑臂部33的装配面33a的宽度方向W的整个区域。关于第2装配电极38B侧，虽然未图示，但是遍及支撑臂部33的装配面33a的宽度方向W的整个区域，设定有包含第2装配电极38B的导电性粘接剂(导电性接合材料)的涂敷区域(接合区域)。
[0069]而且，这样构成的压电振动片3容纳于气密密封的封装件2的空腔C内，设于压电振动片3的支撑臂部33的装配面33a的两个装配电极38A、38B，分别经由导电性粘接剂与设于封装件2的第2基底基板11的安装面Ila的两个电极焊盘20A、20B电气及机械地接入口 ο
[0070]由此，压电振动片3通过支撑臂部33以从第2基底基板11的安装面Ila上浮起的状态被支撑，经由基部32，一对振动臂部30、31的基端30b、31b侧被悬臂支撑。
[0071]而且，当对外部电极21A、21B施加既定电压时，有电流流过一对激振电极35、36，在这些激振电极35、36彼此的相互作用下一对振动臂部30、31沿着例如互相接近、分离的方向(宽度方向W)以既定谐振频率进行振动。该一对振动臂部30、31的振动用作为时刻源、控制信号的定时源、参考信号源等。
[0072]此外，作为将装配电极38A、38B接合到电极焊盘20A、20B的导电性接合材料，可以使用金属凸点来代替导电性粘接剂。导电性粘接剂和金属凸点的共同点在于:是在接合初期阶段具有流动性、在接合后期阶段固化而体现接合强度的性质的导电性接合材料。
[0073]在以上结构的压电振动片3及压电振动器I中，位于支撑臂部33的前端侧的与第2装配电极38B连接的支撑臂部33上的第2系统的迂回电极36c，为了至少迂回过第I装配电极38A的导电性粘接剂的涂敷区域P GI过第I装配电极38A的附近的区域)，形成在支撑臂部33的厚度方向的另一个表面(反装配面33b)。因此，在经由导电性粘接剂将第I装配电极38A及第2装配电极38B分别接合在封装件2侧的电极焊盘20A、20B时，能够减少与第I装配电极38A导通的导电性粘接剂被压碎而浸润扩展，从而接触到与第2装配电极38B连接的迂回电极36c而使两装配电极38A、38B短路的风险。特别是，用于接合第I装配电极38A的导电性粘接剂，在接合时被压碎而浸润扩展，从而绕到支撑臂部33的侧端面的情况下，也减少与第I装配电极38A导通的导电性粘接剂与第2系统的迂回电极36c接触的风险，因此能够防止电极38A、38B间的短路并提高对封装件2的安装强度。
[0074]另外，由于第2系统的迂回电极36f、36e、36d经由支撑臂部33的宽度方向W的侧端面绕到支撑臂部33的厚度方向的另一个表面(反装配面33b)，所以能够以无不合适的路径形成迂回电极36c?36f。
[0075]另外，形成在支撑臂部33的厚度方向的另一个表面(反装配面33b)的第2系统的迂回电极36c的位置，设定在所述另一个表面的宽度方向中央。因此，配置在一个表面(装配面33a)的导电性粘接剂绕到支撑臂部33的侧端面的情况下，第2系统的迂回电极36c也会处于离该绕到的侧端面最远的位置。因此，能够进一步减少与第I装配电极38A导通的导电性粘接剂和第2系统的迂回电极36c的短路风险。
[0076]再者，如上所述，通过在支撑臂部33的宽度方向整个区域设定由导电性粘接剂形成的涂敷区域P，能够在支撑臂部33的尽可能宽的范围涂敷导电性粘接剂而接合封装件2和支撑臂部33。因此，能够提高压电振动片3对于封装件2的安装强度。
[0077]此外，在该情况下，也可以使涂敷区域P延伸到支撑臂部33的宽度方向的两个侧端面。通过这样构成，能够扩大导电性粘接剂的涂敷范围，能够进一步提高压电振动片3对于封装件2的安装强度。
[0078](振荡器)
接着，参照图10，对使用本发明的实施方式的压电振动器的振荡器的例子进行说明。
[0079]图10是示出使用上述的压电振动器的振荡器的结构图。
[0080]如该图所示，振荡器100将所述压电振动器I作为与集成电路101电连接的振子使用。
[0081]该振荡器100具备安装有电容器等的电子部件102的基板103。在基板103安装有振荡器用的上述集成电路101，在该集成电路101的附近，安装有压电振动器I。这些电子部件102、集成电路101及压电振动器I通过未图示的布线图案来分别电连接。此外，各构成部件利用未图示的树脂来模制。
[0082]在这样构成的振荡器100中，当向压电振动器I施加电压时，该压电振动器I内的压电振动片振动。该振动利用压电振动片所具有的压电特性被转换为电信号，作为电信号输入到集成电路101。输入的电信号被集成电路101进行各种处理，作为频率信号输出。由此，压电振动器I作为振子发挥功能。
[0083]另外，例如根据需要选择性地设定RTC (实时时钟)模块等，能够对集成电路101的结构附加钟表用单功能振荡器等以外，附加控制该设备或外部设备的工作日、时刻或者提供时刻、日历等的功能。
[0084]这样，依据本振荡器100，由于具备上述的压电振动器1，能够做成能够同样有效抑制振动泄漏的振荡器100。
[0085](电子设备)
接着，参照图11，对使用本发明的实施方式的压电振动器的电子设备的例子进行说明。
[0086]图11是示出使用上述的压电振动器的电子设备的结构图。
[0087]如该图所示，电子设备是使用上述压电振动器I的便携信息设备110，例如以便携电话为首的设备，是发展并改良现有技术中的手表的设备。外观类似于手表，在相当于表盘的部分配置液晶显示器，能够在该画面上显示当前的时刻等。另外，在用作为通信机的情况下，可以从手腕取下，并通过内置于表带内侧部分的扬声器及麦克风，进行与现有技术的便携电话同样的通信。然而，与现有的便携电话相比，非常小型化及轻重量化。
[0088]接着，对本便携信息设备110的结构进行说明。如图11所示，该便携信息设备110具备压电振动器I和用于供给电力的电源部111。电源部111例如由锂二次电池构成。对于该电源部111，并联连接有进行各种控制的控制部112、进行时刻等的计数的计时部113、进行与外部的通信的通信部114、显示各种信息的显示部115、和检测各个功能部的电压的电压检测部116。而且，通过电源部111，能够向各功能部供给电力。
[0089]控制部112控制各功能部而进行声音数据的发送及接收、当前时刻的计测或显示等的系统整体的动作控制。另外，控制部112具备:预先写入程序的ROM、读出写入到该ROM的程序并执行的CPU、和用作为该CPU的工作区的RAM等。
[0090]计时部113具备内置振荡电路、寄存器电路、计数器电路及接口电路等的集成电路和压电振动器I。当电压施加到压电振动器I时压电振动片振动，该振动利用石英所具有的压电特性转换为电信号，作为电信号输入到振荡电路。振荡电路的输出被二值化，由寄存器电路和计数器电路计数。而且，经由接口电路，与控制部112进行信号的收发，在显示部115显示当前时刻、当前日期或者日历信息等。
[0091]通信部114具有与现有的便携电话同样的功能，具备无线部117、声音处理部118、切换部119、放大部120、声音输入输出部121、电话号码输入部122、来电音产生部123及呼叫控制存储器部124。
[0092]无线部117经由天线125与基站收发声音数据等各种数据的交换。声音处理部118对从无线部117或放大部120输入的声音信号进行编码及解码。放大部120将从声音处理部118或声音输入输出部121输入的信号放大至既定电平。声音输入输出部121由扬声器、麦克风等构成，将来电音或接听声音放大，或者将声音拢音。
[0093]另外，来电音产生部123响应来自基站的呼叫而生成来电音。切换部119仅在来电时，将与声音处理部118连接的放大部120切换到来电音产生部123，从而在来电音产生部12 3中生成的来电音经由放大部120输出到声音输入输出部121。
[0094]此外，呼叫控制存储器部124存放与通信的呼叫及来电控制相关的程序。另外，电话号码输入部122具备例如O至9的号码键及其他键，通过按压这些号码键等，输入通话对象的电话号码等。
[0095]电压检测部116在由电源部111对控制部112等的各功能部施加的电压小于既定值的情况下，检测该电压下降并通知控制部112。此时的既定电压值是被预先设定为使通信部114稳定动作所需要的最低限度的电压的值，例如3V左右。从电压检测部116接受电压下降的通知的控制部112，禁止无线部117、声音处理部118、切换部119及来电音产生部123的动作。特别是，功耗大的无线部117的动作停止是必须的。而且，在显示部115显示通信部114因电池余量的不足而不能使用的信息。
[0096]即，能够通过电压检测部116和控制部112，禁止通信部114的动作，并将该信息显示于显示部115。该显示也可为字符消息，但是作为更直观的显示，在显示部115的显示面的上部显示的电话图标打“ X (叉)”标记也可。
[0097]此外，具备能够选择性地截断与通信部114的功能相关的部分的电源的电源截断部126，从而能够更加可靠地停止通信部114的功能。
[0098]这样，依据本便携信息设备110，由于具备上述的压电振动器1，所以能够做成能够同样有效地抑制振动泄漏的便携信息设备110。
[0099](电波钟表)
接着，参照图12，对使用本发明的实施方式的压电振动器的电波钟表进行说明。
[0100]图12是示出使用上述的压电振动器的电波钟表的结构图。
[0101]如该图所示，电波钟表130具备与滤波器部131电连接的压电振动器1，是具备接收包含时钟信息的标准电波，自动修正为正确的时刻并加以显示的功能的钟表。
[0102]在日本国内，在福岛县(40kHz )和佐贺县(60kHz )有发送标准电波的发送所(发送站)，分别发送标准电波。如40kHz或60kHz这样的长波兼有传播地表的性质和在电离层和地表边反射边传播的性质，因此传播范围广，由上述两个发送所覆盖整个日本国内。
[0103]以下，对电波钟表130的功能结构进行详细说明。
[0104]天线132接收40kHz或60kHz的长波的标准电波。长波的标准电波是将称为定时码的时刻信息以AM调制到40kHz或60kHz的载波的电波。所接收的长波的标准电波被放大器133放大，由具有多个压电振动器I的滤波器部131滤波并调谐。
[0105]本电波钟表130所使用的压电振动器I分别具备具有与上述输送频率相同的40kHz及60kHz的谐振频率的石英振动器部138、139。
[0106]而且，被滤波的既定频率的信号经检波整流电路134检波并解调。接着，经由波形整形电路135抽出定时码，由CPU136计数。CPU136中读取当前的年、累积日、星期、时刻等的信息。读取的信息反映于RTC137，从而显示正确的时刻信息。
[0107]载波为40kHz或60kHz，因此石英振动器部138、139优选具有上述的音叉型构造的振动器。
[0108]此外，上述说明以日本国内的例子来加以示出，但是长波的标准电波的频率在海外是不同的。例如，在德国使用77.5KHz的标准电波。因此，在对便携设备装入海外也能对应的电波钟表130的情况下，还需要与日本的情况不同的频率的压电振动器I。
[0109]这样，依据本电波钟表130，由于具备上述的压电振动器1，所以能够做成能够同样有效地抑制振动泄漏的电波钟表130。
[0110]以上，参照附图，对本发明的实施方式进行了详细描述，但是具体的构成不限于这些实施方式，还包括不脱离本发明的要点的范围的设计变更等。
[0111]例如，在上述实施方式中，以第I基底基板10及第2基底基板11这2块基板构成了基底基板，但是以I块基板构成基底基板，在安装面Ila形成凹部40也无妨。但是，如上所述，优选为第I基底基板10及第2基底基板11的2块基板结构。在该情况下，在第2基底基板11形成贯通孔后，接合两基底基板，从而能够容易形成凹部40，因此能够减少凹部形成花费的工序及时间。
[0112]另外，在上述实施方式中，关于利用导电性粘接剂将装配电极38A、38B粘接到封装件2侧的电极焊盘20A、20B时的涂敷区域，说明为是支撑臂部33的宽度方向的整个区域。然而这未必是指将粘接剂涂敷到支撑臂部33的宽度方向整个区域。当然，将粘接剂涂敷到支撑臂部33的宽度方向整个区域从而将宽度方向整个区域作为涂敷区域也可，但是有这种情况，即涂敷自身即便不是宽度方向整个区域，安装时粘接剂也被压碎并沿宽度方向整个区域扩展，结果宽度方向整个区域成为涂敷区域。因此，并不特别规定导电性粘接剂的涂敷区域。
[0113]鉴于这种情况，说明了上述压电振动片3为了使位于支撑臂部33的前端侧的与第2装配电极38B连接的支撑臂部33上的第2系统的迂回电极36c至少迂回过第I装配电极38A的导电性粘接剂的涂敷区域P (通过第I装配电极38A的附近的区域)，而形成在支撑臂部33的厚度方向的另一个表面(反装配面33b)，但是涂敷区域P是指假设导电性粘接剂浸润扩展的范围整体的区域。换言之，第2系统的迂回电极36c以能避免与导电性粘接剂的接触的方式形成在支撑臂部33的厚度方向的另一个表面(反装配面33b)。
[0114]另外，也能够在压电振动片3的振动臂部30、31的基端侧的宽度方向侧部、支撑臂部33的基端侧的宽度方向侧部形成凹部，从而容易衰减从振动臂部30、31传递到支撑臂部33的振动。由此，能够防止从压电振动片3到封装件2侧的振动泄漏(振动能量的泄漏)，并能谋求压电振动片3的谐振频率的稳定。
[0115]附图标记说明
I…压电振动器；2…封装件；3…压电振动片；20A、20B…电极焊盘；30、31…振动臂部;30a、31a…前端;30b、31b…基端;32…基部；33…支撑臂部;33a…装配面(一个表面)；33b…反装配面(另一个表面);38A…第I装配电极;38B…第2装配电极;35…第I激振电极；36...第2激振电极；35a、35b…迂回电极；36a?36f…迂回电极；P…涂敷区域；L…长度方向；W…宽度方向；T…厚度方向。
【主权项】
1.一种压电振动片，其特征在于，包括: 一对振动臂部； 基部，固定所述一对振动臂部的各基端侧； 支撑臂部，在所述一对振动臂部之间与所述基部连接，从该基部在与所述一对振动臂部相同侧延伸； 激振电极，形成在所述振动臂部； 两个装配电极，在所述支撑臂部的同一表面中沿所述支撑臂部的长度方向分离而配置，经由导电性接合剂对基板上的电极焊盘接合；以及 第1、第2迂回电极，经由所述基部而连接所述装配电极和所述激振电极， 在所述两个装配电极之中，配置在所述支撑臂部的前端侧的与一个装配电极连接的所述第I迂回电极，通过所述支撑臂部的背面，连接所述一个装配电极和所述激振电极。2.如权利要求1所述的压电振动片，其特征在于，所述第I迂回电极通过所述支撑臂部的背面、且与另一个装配电极接合的所述导电性接合剂的对置区域，连接所述一个装配电极和所述激振电极。3.如权利要求1或2所述的压电振动片，其特征在于，所述第I迂回电极经由所述支撑臂部的侧面，从所述支撑臂部的表面迂回到背面。4.如权利要求1或2所述的压电振动片，其特征在于，与所述另一个装配电极接合的所述导电性接合剂，遍及所述支撑臂部的宽度方向整个区域而接合。5.如权利要求1或2所述的压电振动片，其特征在于，所述装配电极在所述支撑臂部的表面遍及所述支撑臂部的宽度方向整个区域而形成。6.如权利要求1或2所述的压电振动片，其特征在于，所述导电性接合剂对所述支撑臂部的表面、并且也对所述支撑臂部的侧面接合。7.一种压电振动器，其特征在于，权利要求1至6的任一项所述的压电振动片，容纳于气密密封的封装件的空腔内， 所述两个装配电极经由所述导电性接合剂接合在构成空腔的基板上的所述电极焊盘。
【专利摘要】本发明题为压电振动片及压电振动器。本发明提供能够谋求防止伴随小型化的安装时的短路的压电振动片。在一对振动臂部（30、31）之间具有具备装配电极（38A、38B）的支撑臂部（33）的压电振动片（3）中，将支撑臂部的基端侧的与第1装配电极（38A）连接的迂回布线（35b）形成在装配面（33a）上，在支撑臂部的前端侧的与第2装配电极（38B）连接的迂回布线之中，将至少通过第1装配电极的附近的迂回布线（36c）形成在反装配面侧，以使用于将第1装配电极（38A）接合到封装件侧的电极的导电性粘接剂，不与第2装配电极（38B）侧的迂回布线短路。
【IPC分类】H03H9/02, H03H9/215
【公开号】CN104901648
【申请号】CN201510099358
【发明人】田村正典
【申请人】精工电子水晶科技股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月6日
【公告号】US20150255700
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