JP3978783B2 - 圧電デバイスと圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器 - Google Patents
圧電デバイスと圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3978783B2 JP3978783B2 JP2003083637A JP2003083637A JP3978783B2 JP 3978783 B2 JP3978783 B2 JP 3978783B2 JP 2003083637 A JP2003083637 A JP 2003083637A JP 2003083637 A JP2003083637 A JP 2003083637A JP 3978783 B2 JP3978783 B2 JP 3978783B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- package
- base
- piezoelectric device
- vibrating piece
- tuning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電デバイスの改良、および改良された圧電デバイスを利用した携帯電話と電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
HDD(ハード・ディスク・ドライブ)、モバイルコンピュータ、あるいはICカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器において、パッケージ内に圧電振動片を収容した圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。
図7は、このような圧電デバイスの構成例を示す概略断面図である(特許文献1参照)。
図において、圧電デバイス1は、パッケージ2の内部に、圧電振動片3を収容している。パッケージ2はこの場合、絶縁材料を浅い箱状に形成したもので、内部に圧電振動片3を収容固定した後で、蓋体4により封止されるようになっている。
【0003】
パッケージ2は、セラミックのグリーンシートでなる複数の基板2a,2b,2cを成形して積層し、焼結することにより形成されており、基板2cの内側には、成形時に材料を除去して形成した孔を設けることにより、図示するように圧電振動片3を収容する空間S1を形成している。
【0004】
圧電振動片3は、例えば水晶をエッチングすることにより、一端を基部として、この基部から一方に平行に延びる一対の振動腕を備える所謂音叉型振動片で構成されており、表面には図示しない駆動用の励振電極が形成されている。
この圧電振動片3は、基部3aの箇所がパッケージ2の内部空間S1で、パッケージ側に接合されて、片持ち式に支持されている。
【0005】
具体的には、パッケージ2の基板2aの表面にパッケージ底面に設けた実装電極部(図示せず)と接続された電極部5が形成されており、この電極部5と圧電振動片3の基部3aが導電性接着剤6により接合されている。
さらに、この圧電デバイス1においては、パッケージ2の内側の圧電振動片3の先端部3bの直下の領域に、基板2bの対応領域の材料を除去することで凹部7を設けている。これにより、圧電デバイス1が外部からZ方向の衝撃を受けた場合に、圧電振動片3の先端部3bが矢印Dの方向に振れて、パッケージ2の内側底面に衝突して破損することを回避するようにされている。
【0006】
【特許文献1】
特開2002−359535号
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような構成の圧電デバイス1には、いくつかの問題がある。すなわち、圧電振動片3をその一端部である基部3aの箇所で接合し、片持ち式に支持しているので、外部からZ方向の衝撃を受けた場合に、圧電振動片3の先端部3bのZ方向の変位量が大きい。このため、衝撃の際に圧電振動片3の先端3bの破損を防止するために、パッケージ2内に凹部7を設ける必要から、パッケージ2の全体の厚み方向の大きさhを小さくする上で制約があり、製品の低背化を図る上で不利である。
特に、圧電振動片3が導電性接着剤6を用いた片持ち支持構造であると、その接合の際に導電性接着剤6が硬化する過程で、導電性接着剤6の収縮により、圧電振動片3の先端部3bが下方を向くようにして、傾斜して固定される場合があり、このような点からも上述した凹部7を設ける必要性がより高くなる。
【0008】
また、圧電振動片3とパッケージ2との接合箇所である基部3aと圧電振動片3の先端部3bとの距離が大きいので、圧電デバイス1の外部からの衝撃の際に、曲げモーメントが大きくなり、基部3aにおける接合構造へのダメージが大きい。
【0009】
さらに、パッケージ2に対する接合部である基部3aと励振される振動部とが近い位置にあることから、圧電振動片3の振動側から基部3aに振動が漏れ込みやすく、パッケージ2側に振動が伝播してしまい、発振性能に悪影響を与えてしまう。
【0010】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、圧電デバイスの低背化に有利で、外部からの衝撃の際に圧電振動片の接合箇所への負担が少ないことから破損しにくく、発振周波数の変化を生じにくい圧電デバイス、およびこの圧電デバイスを利用した携帯電話と電子機器を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上述の目的は、第1の発明によれば、音叉型水晶振動片を少なくともその長さ方向のひとつの位置にてパッケージ内に接合させ、前記パッケージを蓋体で封止するようにした圧電デバイスであって、前記パッケージが、該パッケージの底部を構成する基板と、前記基板に形成された電極部とを備え、前記音叉型水晶振動片が、基部と、前記基部から平行に延びる複数の振動腕と、前記基部から前記振動腕と平行に延びる複数の固定用腕とを備えており、 前記各固定用腕が、前記音叉型水晶振動片の重心の近傍の位置のみで導電性接着剤を介して前記電極部と接合されることにより、外部からの衝撃が作用することで、前記音叉型水晶振動片の前記基部と前記振動腕の先端部とがZ軸方向に変位する構成とした、圧電デバイスにより、達成される。
第1の発明の構成によれば、パッケージ内に収容される圧電振動片が、振動腕とは異なる固定用腕について、圧電振動片の重心の近傍の箇所にて、接合されるようにしたので、従来のように、端部で接合した片持ち式の支持構造と比べて、振動腕の曲げモーメントを接合箇所の両側に分散することができる。
このため、外部からの衝撃の際に、振動腕の先端の変位量を小さくすることができ、パッケージの内側へ衝突して破損することを有効に防止できる。また、振動腕と接合箇所が離れることで振動腕から接合箇所を介してパッケージ側への振動の漏れ込みを小さくすることができる。さらに、外部からの衝撃の際に接合箇所へ働く曲げモーメントを小さくすることができることから、パッケージと圧電振動片との接合箇所が破損することを有効に防止できる。
【0013】
第2の発明は、第1の発明の構成において、前記複数の固定用腕は、前記複数の振動腕の両外側に配置される同じ長さの一対のアームであることを特徴とする。
第2の発明の構成によれば、1対のアームが互いに同一の形態となり、幅方向の中心を通る仮想の中心線に関して対称の構造となるので、各固定アームをパッケージと接合することで、複数の接合箇所をもつため接合構造が強化され、かつバランスよく固定することができる。
【0014】
第3の発明は、第2の発明の構成において、前記複数の固定用腕が、前記複数の振動腕よりも短く形成されていることを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、接合に使用される固定用腕が極端に大きな重量増加を招くことがなく、長さ方向のサイズも拡大しないですむ。
【0015】
第4の発明は、第1ないし3の発明のいずれかの構成において、前記基部から、前記複数の振動腕と前記固定用腕とが同じ一方向に延びており、さらに前記基部から、前記一方向と反対の方向に延びるバランス部を備えていることを特徴とする。
第4の発明の構成によれば、前記振動腕の延びる方向と反対の方向に延びる前記バランス部を備えることで、前記重心の近傍の接合位置が、前記基部側に移動し、応力の分散のバランスをとりやすくなる。さらに、より振動腕の長さの短い圧電振動片においては、適正な位置で固定することが可能となる。すなわち、振動腕の短い圧電振動片では、バランス部がないと、重心位置が先端部側に寄ってしまうので、これをより基部側に寄せることで、好適なバランスを得ることができる。
【0016】
第5の発明は、第4の発明の構成において、前記バランス部は、前記基部に対して一体に結合された細幅のネック部と、このネック部より先端側で拡幅されたヘッド部とを備えていることを特徴とする。
第5の発明の構成によれば、前記ネック部を設けたことにより変形しやすい箇所を作ることで、前記バランス部は、前記接合箇所を挟んで、前記振動腕の撓み変形と対称的に変形しやすくなり、外部からの衝撃がより適切に分散されることで変位量をより小さくすることができる。
【0017】
第6の発明は、第1ないし5の発明のいずれかの構成において、前記圧電振動片の前記固定用腕が、前記パッケージの内側底面に設けた電極部に対して、金属バンプにより接合されていることを特徴とする。
第6の発明の構成によれば、金属バンプを利用して圧電振動片を接合することにより、圧電振動片を水平に保持する接合構造を実現でき、導通性能も確実となる。
【0018】
また、上述の目的は、第7の発明によれば、音叉型水晶振動片を少なくともその長さ方向のひとつの位置にてパッケージ内に接合させ、前記パッケージを蓋体で封止するようにした圧電デバイスを利用した携帯電話装置であって、前記パッケージが、該パッケージの底部を構成する基板と、前記基板に形成された電極部とを備え、前記音叉型水晶振動片が、基部と、前記基部から平行に延びる複数の振動腕と、前記基部から前記振動腕と平行に延びる複数の固定用腕とを備えており、前記各固定用腕が、前記音叉型水晶振動片の重心の近傍の位置のみで導電性接着剤を介して前記電極部と接合されることにより、外部からの衝撃が作用することで、前記音叉型水晶振動片の前記基部と前記振動腕の先端部とがZ軸方向に変位する構成とした圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした、携帯電話装置により、達成される。
【0019】
また、上述の目的は、第8の発明によれば、音叉型水晶振動片を少なくともその長さ方向のひとつの位置にてパッケージ内に接合させ、前記パッケージを蓋体で封止するようにした圧電デバイスを利用した電子機器であって、前記パッケージが、該パッケージの底部を構成する基板と、前記基板に形成された電極部とを備え、前記音叉型水晶振動片が、基部と、前記基部から平行に延びる複数の振動腕と、前記基部から前記振動腕と平行に延びる複数の固定用腕とを備えており、前記各固定用腕が、前記音叉型水晶振動片の重心の近傍の位置のみで導電性接着剤を介して前記電極部と接合されることにより、外部からの衝撃が作用することで、前記音叉型水晶振動片の前記基部と前記振動腕の先端部とがZ軸方向に変位する構成とした圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした、電子機器により、達成される。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1及び図2は、本発明の圧電デバイスの実施の形態を示しており、図1はその概略平面図、図2は図1のA−A線概略断面図である。
図において、圧電デバイス30は、圧電振動子を構成した例を示しており、圧電デバイス30は、基体であるパッケージ36内に圧電振動片32を収容している。パッケージ36は、上部が開口しており、蓋体39により封止されている。パッケージ36は、その少なくとも一部が、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層した後、焼結して形成されている。
【0021】
すなわち、この実施形態では、パッケージ36が第1の基板61と第2の基板62を順次積層して形成されており、第2の基板62の内側の材料を除去することで、内部空間S2のスペースを形成している。この内部空間S2が圧電振動片を収容するための収容空間である。
ここで、本実施形態では、箱状のパッケージ36を形成して、圧電振動片32を収容するようにしているが、例えば、第1の基板61を基体として、これに圧電振動片32を接合し、厚みの薄い箱状のリッドないしは蓋体をかぶせて封止する構成としたパッケージ(収容容器)を用いてもよい。
【0022】
図1及び図2において、基体であるパッケージ36の内部空間S2内の端部付近において、内部空間S2に露出して内側底部を構成する第1の基板61には、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキで形成した電極部31,31が設けられている。
この実施形態では、電極部31,31は、第1の基板61の幅方向の両端部付近で、長さ方向の中央付近に設けられている。
この電極部31,31は、外部と接続されて、駆動電圧を供給するものである。具体的には、例えば、第1の基板61の底面に実装電極部(図示せず)を形成し、この実装電極部と電極部31,31を、第1の基板61の焼成前にタングステンメタライズ等を利用して形成した導電スルーホール等で接続することができる。
【0023】
この各電極部31,31の上に金属バンプ43,43が予め配置され、その上から圧電振動片32を接合するようになっている。金属バンプ43としては、例えば金バンプが使用される。図1及び図2では、接合位置を明らかにするために、金属バンプ43の大きさを実際よりも大きく示している。
ここで、このような金属バンプ43,43の形成方法は、メッキ法やスタッドバンプ形成法が利用される。すなわち、メッキ法は電極部31上に金属バンプを形成するための金属材料としての金または金合金を形成した後でリフローし、半球状のバンプを形成する。あるいは蒸着やペースト印刷により形成してもよい。
【0024】
また、メッキ法に限らず、ボールバンプもしくはスタッドバンプにより形成してもよい。すなわち、金ワイヤをキャピラリから露出させた先端に、電気トーチや水素トーチ等で加熱溶融させてボールを形成する。そして、電極部31上に移動させて、熱併用超音波圧着して形成することができる。
圧電振動片32は、その後述する固定用腕を、金属バンプ43,43に圧接、あるいは加熱加圧、もしくは超音波併用加熱圧接することにより接合されている。
【0025】
圧電振動片32は、例えば水晶で形成されており、水晶以外にもタンタル酸リチウム,ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。
圧電振動片32は、基部51と、この基部51から図1において左方に平行に延びる一対の振動腕34,35を備えている。また、基部51は、X方向である幅方向に広がりを有する帯状の形態であり、上述した一対の振動腕34,35の各外側にひとつづつ設けられ、一対の振動腕34,35と同じ方向に互いに平行に延びる一対の固定用腕37,38を備えている。
すなわち、一対の振動腕34,35と固定用腕37,38は、基部51を基端として、基部51からY方向である同じ方向に延びるように一体に形成されており、この実施形態では、固定用腕37,38は互いに同じ長さで、振動腕34,35よりも短くなるようにされている。
これにより、圧電振動片32は、図1の圧電デバイス30の長さ方向に延びる仮想の中心線Cに関して、対称の形状とされている。
【0026】
図1において、基部51を挟んで、各振動腕34,35及び固定用腕37,38が形成されている側とは反対側に、バランス部42が一体に形成されている。バランス部42は、圧電振動片32の接合箇所を挟んで、長さ方向の両端部の変位に関する挙動のバランスを図るために設けられるものである。このバランス部42は、基部51から、図1において右方に位置し、幅寸法を小さくすることで形成された、切欠き部もしくは凹部であるネック部54と、ネック部54よりも先端側で、幅寸法を拡大して形成したヘッド部46とを備えている。
【0027】
また、圧電振動片32の少なくとも各振動腕34,35には、励振電極44,45が形成されている。励振電極44,45は、例えば、下地としてクロムをメッキし、その上に金をメッキすることにより形成されている。励振電極44,45は互いに異極となるように分極されており、励振電極44は、振動腕34の先端側の主面(表裏面)と両側面、及び振動腕35の基端側の主面、ならびに基部51を回り込んで、固定用腕37の主面に引き回されている。励振電極44が延長されて、固定用腕37の主面に引き回された部分は導出電極44aとされている。励振電極45は、振動腕35の先端側の主面(表裏面)と両側面、及び振動腕34の基端側の主面、ならびに基部51を回り込んで、固定用腕38の主面にに引き回されている。励振電極45が延長されて、固定用腕38の主面に引き回された部分は導出電極45aとされている。
【0028】
そして、振動腕34と振動腕35の間の股部53で、各振動腕34と振動腕35の内側側面の励振電極44と励振電極45とが分離されている。固定用腕37,38に引き回された各導出電極44a,45aは、接合用の電極として機能する。
これにより、外部からパッケージ36の電極部31,31を介して、励振電極44,45に駆動電圧が印加されることにより、各振動腕34,35内で電界が適切に形成され、振動腕34,35の各先端部が互いに接近したり離間したりするように駆動されて、所定の周波数で振動するようになっている。
【0029】
パッケージ36の開放された上端には、低融点ガラス等のロウ材48を介して蓋体39が接合されることにより、封止されている。蓋体39は、コバール等の金属で形成したり、透明なガラス材料で形成することができる。透明な材料を選択する場合には、パッケージ36に封止固定した後で、図2に示すように、外部からレーザ光LBを圧電振動片32の金属被覆部もしくは励振電極の一部(図示せず)に照射して、質量削減方式により周波数調整を行うことができる。この場合、蓋体39としては、例えば、光を透過する材料,特に、薄板ガラスにより形成されている。
蓋体39として適するガラス材料としては、例えば、ダウンドロー法により製造される薄板ガラスとして、例えば、硼珪酸ガラスが使用される。
【0030】
次に、圧電振動片32の接合構造について説明する。
圧電振動片32は、従来のような片持ち支持構造ではなく、図1および図2に示すように、各固定用腕37,38をそれぞれパッケージ36側の電極部31,31に接合することにより接合固定されている。
具体的には、図1のパッケージ36の内側底面において、電極部31,31は、理想的には、接合される圧電振動片32を位置決めした際のこの圧電振動片32の重心GPから、幅方向であるX方向に延びる仮想の直線GP1上に形成され、その上に上述した金属バンプ43,43を設けて、圧電振動片32の各固定用腕37,38と接合するようにされている。
【0031】
あるいは、この接合箇所は、圧電振動片32の全長L1の中心箇所を重心位置と対応した重心近似箇所として設定し接合してもよい。
また、この接合箇所は、圧電振動片32の各振動腕34,35の全長L2の中心箇所を重心位置と対応した重心近似箇所として設定し接合することができ、もしくは、この接合箇所は、圧電振動片32の固定用腕37,38の全長L3の中心箇所を重心位置と対応した重心近似箇所として設定し接合することができる。この場合、Z軸変位のバランスをシンメトリーに分散させるため、バランス部42の寸法の調整する。
尚、接合手段としては、金属バンプだでけでなく、接合状態において、圧電振動片32が水平状態からある程度の姿勢変化を許容する場合等においては、導電性接着剤を使用してもよい。この場合、従来と異なり、本実施形態の圧電振動片32は、片持ち支持構造ではないから、傾斜して接合されても、各振動腕34,35の先端部が、従来ほどパッケージ36の内側底面に接近することがない。
【0032】
本実施形態は以上のように構成されており、パッケージ36内に収容される圧電振動片32が、振動腕34,35とは異なる固定用腕37,38について、圧電振動片32の重心の近傍の箇所にて、接合されるようにしている。このため、接合箇所が圧電振動片32の重心GPの近傍に位置することになり、従来のように、端部で接合した片持ち式の支持構造と比べて、振動腕の曲げモーメントを接合箇所の両側に分散することができる。
すなわち、圧電デバイス30に外部から衝撃が加えられた場合においては、図2に示す圧電振動片32の両端部E1とE2は、その中間位置にある接合箇所Bを中心として、各矢印に示すように、Z方向に対称的に変位することになる。このように、衝撃を分散することで、圧電振動片32の両端部E1とE2の変位量を、従来の片持ち支持の圧電振動片の先端部の変位量よりも小さくすることができ、パッケージの内側へ衝突して破損することを有効に防止できる。
【0033】
さらに、両端部E1とE2の変位により、金属バンプ43による接合部への曲げモーメントは、片持ち支持による接合箇所Bへの曲げモーメントと比べて小さいので、接合箇所Bに加わる応力が小さくなり、その分破損しにくくなる。このため、圧電デバイス30の信頼性が向上する。
また、振動腕34,35と接合箇所Bが離れていることから、振動腕34,35から接合箇所を介してパッケージ側への振動の漏れ込みを小さくすることができ、このため発振周波数が変化してしまうことや、CI(クリスタルインピーダンス)値の上昇を効果的に抑制できる。
【0034】
図3及び図4は、図7で説明した圧電デバイス1に対応するものをSA1、本実施形態の圧電デバイス30に対応するものをSA2として示す図である。
このうち、図3は、外部から衝撃を受けた場合の先端部の変位量を比較した比較線を示している。図において、比較線T1はSA1とSA2について、銀ペーストを利用した導電性接着剤で接合した場合を示し、比較線T2はSA1とSA2について、金属バンプで接合した場合を示している。また、図4は、振動漏れによる発振周波数の変化量を比較した図であり、比較線T3はSA1とSA2について、銀ペーストを利用した導電性接着剤で接合した場合を示し、比較線T4はSA1とSA2について、金属バンプで接合した場合を示している。
【0035】
図3では、衝撃条件として43000G(1500mmの高さから100グラムの物体を自由落下させた衝撃と同等)に設定して試験した結果である。図3に示すように、図2の接合箇所Bを金属バンプ43ではなく、導電性接着剤で接合した場合のT1では、圧電振動片の振動腕の先端部の変位量はSA1(従来構造)とSA2(本実施形態)では大きな差が見られることから、本実施形態の衝撃緩和性能の高さを示している。また、金属バンプによる接合では、大きな差は見られないが、本実施形態の方が有利である結果が得られた。
図4では、金属バンプで接合した場合も、導電性接着剤で接合した場合においても、ともに発振周波数の変化が顕著に抑制される結果が得られた。
【0036】
図5は、圧電振動片32の変形例とパッケージへの接合箇所との関係を示す概略平面図であり、図5(a)は図1及び図2で説明した圧電振動片32とその接合箇所としての仮想線GP1を示し、図5(b)はバランス部42を備えない形態の圧電振動片32−1を仮想線GP1の位置でパッケージに接合した状態を示し、図5(c)は上記圧電振動片32−1を仮想線GP1とは相違する圧電振動片32−1の重心位置GP2と対応した箇所でパッケージに接合した状態を示している。
【0037】
これらの各形態について、圧電デバイスの外部から衝撃を加えた場合(その条件は図3と同じ)において、先端部の変位量を調べると、先ず、従来の圧電デバイス1の図7に示す変位量M1は、0.5mm程度である。これに対して、図5(a)の構成では、図2のM2に示す変位量がほぼ0.18mm程度、図5(b)の構成では、変位量がほぼ0.23mm程度、図5(c)の構成でも、変位量がほぼ0.23mm程度であった。
【0038】
これらの結果から、図5(a)の圧電振動片32では、基部51とは別に、基部51の各振動腕34,35を設けた側とは反対の端部に、バランス部42を備えているので、各振動腕34,35の先端部の変位量が最も少なく、最も優位性が高い。特に、バランス部42が比較的質量のあるヘッド部46を幅の狭められたネック部54で一体に接合した構成である。つまり、図5(a)において、基部51の長さ方向を二分する中心軸51−Lに関して、基部51に一体に固定されているネック部54の付け根もしくは根元部分と、各振動腕34,35及び固定用腕37,38のそれぞれの付け根もしくは根元部分とが対称に配置されている。
このため、構造的に、ネック部54の付け根もしくは根元部分が変位しやすいことから、固定用腕37,38のそれぞれの付け根もしくは根元部分が変形しやすいことから、図2において、加えられた応力が接合箇所Bを中心とした左右端部にバランスよく分散され、その結果変位量M2が小さくなる。
【0039】
そして、図5(b)と図5(c)の圧電振動片32−1のように、バランス部42を省略した構成でも、その変位量M2は従来と比較すると十分小さくなり、図5(b)の場合と、図5(c)の場合のように、接合位置を多少変化させても、ほぼ重心位置に相当する箇所で接合すれば、ほぼ同様の結果を得ることができた。
【0040】
図6は、本発明の上述した実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置300の概略構成を示す図である。
図において、送信者の音声を受信するマイクロフォン308及び受信内容を音声出力とするためのスピーカ309を備えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続された制御部としての集積回路等でなるCPU(Central
Processing Unit)301を備えている。
CPU301は、送受信信号の変調及び復調の他に画像表示部としてのLCDや情報入力のための操作キー等でなる情報の入出力部302や、RAM,ROM等でなる情報記憶手段303の制御を行うようになっている。このため、CPU301には、圧電デバイス30が取り付けられて、その出力周波数をCPU301に内蔵された所定の分周回路(図示せず)等により、制御内容に適合したクロック信号として利用するようにされている。このCPU301に取付けられる圧電デバイス30は、圧電デバイス30単体でなくても、圧電デバイス30等と、所定の分周回路等とを組み合わせた発振器であってもよい。
【0041】
CPU301は、さらに、温度補償水晶発振器(TCXO)305と接続され、温度補償水晶発振器305は、送信部307と受信部306に接続されている。これにより、CPU301からの基本クロックが、環境温度が変化した場合に変動しても、温度補償水晶発振器305により修正されて、送信部307及び受信部306に与えられるようになっている。
【0042】
このように、制御部を備えたデジタル式携帯電話装置300のような電子機器に、上述した実施形態に係る圧電デバイス30を利用することにより、低背化を実現して、装置全体の小型化を図ることができ、圧電振動片の接合構造が振動性能に悪影響を与えることがないので、正確なクロック信号を生成することができる。
【0043】
本発明は上述の実施形態に限定されない。各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
また、この発明は、パッケージや箱状の蓋体に被われるようにして、内部に圧電振動片を収容するものであれば、圧電振動子、圧電発振器、ジャイロセンサ等の名称にかかわらず、全ての圧電デバイスに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の圧電デバイスの実施形態を示す概略平面図。
【図2】 図1のA−A線概略断面図。
【図3】 図1の圧電デバイスと従来の圧電デバイスの振動腕の先端部の変位量を比較したグラフ。
【図4】 図1の圧電デバイスと従来の圧電デバイスの振動性能の変化を比較したグラフ。
【図5】 図1の圧電デバイス及びその変形例と接合箇所の関係を示す概略平面図。
【図6】 本発明の実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図。
【図7】 従来の圧電デバイスの一例を示す概略断面図。
【符号の説明】
30・・・圧電デバイス、31・・・電極部、32・・・圧電振動片、34,35・・・振動腕、37,38・・・固定用腕、42・・・バランス部。
Claims (8)
- 音叉型水晶振動片を少なくともその長さ方向のひとつの位置にてパッケージ内に接合させ、前記パッケージを蓋体で封止するようにした圧電デバイスであって、
前記パッケージが、
該パッケージの底部を構成する基板と、
前記基板に形成された電極部と
を備え、
前記音叉型水晶振動片が、
基部と、
前記基部から平行に延びる複数の振動腕と、
前記基部から前記振動腕と平行に延びる複数の固定用腕と
を備えており、
前記各固定用腕が、前記音叉型水晶振動片の重心の近傍の位置のみで導電性接着剤を介して前記電極部と接合されることにより、外部からの衝撃が作用することで、前記音叉型水晶振動片の前記基部と前記振動腕の先端部とがZ軸方向に変位する構成とした
ことを特徴とする、圧電デバイス。 - 前記複数の固定用腕は、前記複数の振動腕の両外側に配置される同じ長さの一対のアームであることを特徴とする請求項1に記載の圧電デバイス。
- 前記複数の固定用腕が、前記複数の振動腕よりも短く形成されていることを特徴とする請求項2に記載の圧電デバイス。
- 前記基部から、前記複数の振動腕と前記固定用腕とが同じ一方向に延びており、さらに前記基部から、前記一方向と反対の方向に延びるバランス部を備えていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の圧電デバイス。
- 前記バランス部は、前記基部に対して一体に結合された細幅のネック部と、このネック部より先端側で拡幅されたヘッド部とを備えていることを特徴とする請求項4に記載の圧電デバイス。
- 前記音叉型水晶振動片の前記固定用腕が、前記パッケージの内側底面に設けた電極部に対して、金属バンプにより接合されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の圧電デバイス。
- 音叉型水晶振動片を少なくともその長さ方向のひとつの位置にてパッケージ内に接合させ、前記パッケージを蓋体で封止するようにした圧電デバイスを利用した携帯電話装置であって、
前記パッケージが、
該パッケージの底部を構成する基板と、
前記基板に形成された電極部と
を備え、
前記音叉型水晶振動片が、
基部と、
前記基部から平行に延びる複数の振動腕と、
前記基部から前記振動腕と平行に延びる複数の固定用腕と
を備えており、
前記各固定用腕が、前記音叉型水晶振動片の重心の近傍の位置のみで導電性接着剤を介して前記電極部と接合されることにより、外部からの衝撃が作用することで、前記音叉型水晶振動片の前記基部と前記振動腕の先端部とがZ軸方向に変位する構成とした圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした
ことを特徴とする、携帯電話装置。 - 音叉型水晶振動片を少なくともその長さ方向のひとつの位置にてパッケージ内に接合させ、前記パッケージを蓋体で封止するようにした圧電デバイスを利用した電子機器であって、
前記パッケージが、
該パッケージの底部を構成する基板と、
前記基板に形成された電極部と
を備え、
前記音叉型水晶振動片が、
基部と、
前記基部から平行に延びる複数の振動腕と、
前記基部から前記振動腕と平行に延びる複数の固定用腕と
を備えており、
前記各固定用腕が、前記音叉型水晶振動片の重心の近傍の位置のみで導電性接着剤を介して前記電極部と接合されることにより、外部からの衝撃が作用することで、前記音叉型水晶振動片の前記基部と前記振動腕の先端部とがZ軸方向に変位する構成とした圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした
ことを特徴とする、電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003083637A JP3978783B2 (ja) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | 圧電デバイスと圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003083637A JP3978783B2 (ja) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | 圧電デバイスと圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004297198A JP2004297198A (ja) | 2004-10-21 |
JP3978783B2 true JP3978783B2 (ja) | 2007-09-19 |
Family
ID=33399050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003083637A Expired - Lifetime JP3978783B2 (ja) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | 圧電デバイスと圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3978783B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7521846B2 (en) | 2004-10-20 | 2009-04-21 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric resonator element and piezoelectric device |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4049017B2 (ja) | 2003-05-16 | 2008-02-20 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電振動子 |
JP2006197477A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Seiko Epson Corp | 圧電デバイス用パッケージ、及びこれを利用した圧電デバイス |
JP4548148B2 (ja) * | 2005-02-24 | 2010-09-22 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電振動片および圧電デバイス |
JP4784168B2 (ja) * | 2005-06-23 | 2011-10-05 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電振動片および圧電デバイス |
JP4389924B2 (ja) | 2006-11-07 | 2009-12-24 | エプソントヨコム株式会社 | 圧電デバイス |
JP2009055354A (ja) * | 2007-08-27 | 2009-03-12 | Daishinku Corp | 圧電振動デバイス用パッケージ、および圧電振動デバイス |
JP5130952B2 (ja) * | 2008-02-26 | 2013-01-30 | 株式会社大真空 | 圧電振動デバイスおよび圧電振動デバイスの製造方法 |
JP5446187B2 (ja) * | 2008-09-17 | 2014-03-19 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片および振動型センサ |
JP4864962B2 (ja) * | 2008-12-17 | 2012-02-01 | 日本電波工業株式会社 | 圧電デバイス |
JP5566647B2 (ja) * | 2009-09-14 | 2014-08-06 | 日本電波工業株式会社 | 圧電デバイス及びその製造方法 |
JP5476964B2 (ja) | 2009-12-09 | 2014-04-23 | セイコーエプソン株式会社 | 振動子、発振器、ジャイロ及び電子機器 |
US8299863B2 (en) | 2009-12-25 | 2012-10-30 | Seiko Epson Corporation | Flexural mode resonator element, resonating device, and electronic apparatus |
JP5621285B2 (ja) * | 2010-03-16 | 2014-11-12 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子および発振器 |
JP5085682B2 (ja) * | 2010-04-26 | 2012-11-28 | 日本電波工業株式会社 | 圧電デバイス |
WO2012127685A1 (ja) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | 富士通株式会社 | 音叉型振動子 |
JP5773384B2 (ja) * | 2011-05-06 | 2015-09-02 | 日本電波工業株式会社 | 圧電デバイス |
JP5500736B2 (ja) * | 2011-11-09 | 2014-05-21 | 日本電波工業株式会社 | 圧電デバイス |
JP5884849B2 (ja) * | 2014-03-20 | 2016-03-15 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、発振器、ジャイロセンサーおよび電子機器 |
-
2003
- 2003-03-25 JP JP2003083637A patent/JP3978783B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7521846B2 (en) | 2004-10-20 | 2009-04-21 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric resonator element and piezoelectric device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004297198A (ja) | 2004-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3978783B2 (ja) | 圧電デバイスと圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器 | |
US8810327B2 (en) | Vibrating member, vibrating device, and electronic apparatus | |
TWI447353B (zh) | 振動片、感測器單元、電子機器、振動片之製造方法、及感測器單元之製造方法 | |
JP6078968B2 (ja) | 振動片の製造方法 | |
JP6641859B2 (ja) | 振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体 | |
JP5970698B2 (ja) | 振動片、センサーユニット、電子機器 | |
EP2566051A1 (en) | Piezoelectric vibration device and oscillator | |
CN107040237B (zh) | 压电振动器 | |
JP2006203458A (ja) | 圧電振動片、及びこれを利用した圧電デバイス | |
JP2015023434A (ja) | 振動片、振動子、発振器、電子機器及び移動体 | |
JP5505189B2 (ja) | 振動デバイスおよび電子機器 | |
CN107104652B (zh) | 压电振动片及压电振动器 | |
JP2002353766A (ja) | 圧電デバイス | |
JP5082968B2 (ja) | 圧電発振器 | |
JP2014165910A (ja) | 振動片、振動子、発振器、電子機器及び移動体 | |
CN107104651B (zh) | 压电振动片及压电振动器 | |
JP2012134824A (ja) | 振動片、振動子、発振器および電子機器 | |
JP5621285B2 (ja) | 振動片、振動子および発振器 | |
JP4020010B2 (ja) | 圧電振動片と圧電振動片を利用した圧電デバイス、ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器 | |
JP4020031B2 (ja) | 圧電振動片と圧電振動片を利用した圧電デバイス、ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器 | |
JP7300256B2 (ja) | 圧電振動片、及び圧電振動子 | |
JP2004336207A (ja) | 圧電振動片と圧電振動片を利用した圧電デバイス、ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話装置および圧電デバイスを利用した電子機器 | |
JP2023021842A (ja) | 圧電振動片、圧電振動子および発振器 | |
JP2005236562A (ja) | 圧電発振器、及びこれを利用した携帯電話装置と電子機器 | |
JP2005236562A5 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040826 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060710 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060728 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060925 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061226 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070226 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070604 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070617 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3978783 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130706 Year of fee payment: 6 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |