專利名稱：壓電振子及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓電振子及其制造方法。
技術(shù)背景公知有將壓電振動片固定在封裝內(nèi)并用蓋進(jìn)行密封的技術(shù)，且公知 有使用設(shè)有窗部件的蓋，以在密封后可以光學(xué)識別內(nèi)部的技術(shù)(專利文 獻(xiàn)l)。在利用金屬形成蓋，利用玻璃形成窗部件的情況下，當(dāng)蓋變形時， 容易使窗部件破損。窗部件的破損不僅在將蓋接合在封裝上時的工序中 可能發(fā)生，在將蓋接合在封裝上之后也會發(fā)生。專利文獻(xiàn)l:日本特開2005-191314號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于防止設(shè)置在蓋上的窗部件的破損。(1)本發(fā)明的壓電振子具有壓電振動片，其具有基部和從所述基部延伸的振動臂；封裝，其包含固定有所述壓電振動片的底部和包圍所 述底部的框壁部，且在所述底部的上方具有開口；以及蓋，其堵住所述 封裝的所述開口，所述蓋具有形成有貫通孔的主體、包圍所述主體的周圍且形成為比所述主體薄的凸緣、和位于所述貫通孔中的光透射性部 件，所述凸緣具有與所述框壁部的上端面接合的接合部，所述主體在厚 度方向上從所述凸緣向所述底部的方向突出，所述貫通孔位于從所述主 體的中心向接近該主體的第1端部的第1方向偏移的位置，所述凸緣被 接合在所述框壁部上，以使所述第1端部和最接近所述第1端部的所述凸緣的所述接合部之間的間隔，比所述主體的與所述第1方向相反的第2 方向的第2端部和最接近所述第2端部的所述凸緣的所述接合部之間的 間隔大。根據(jù)本發(fā)明，蓋的主體的接近光透射性部件的端部離開凸緣接合在框壁部上的部分，所以能夠利用該部分吸收應(yīng)力，抑制光透射性部 件的破損。(2) 在該壓電振子中，可以是，所述凸緣的所述第l方向的寬度比 所述第2方向的寬度大。(3) 在該壓電振子中，可以是，所述蓋具有所述凸緣的朝向所述 封裝的凸緣面、所述主體的朝向所述封裝的主體面、和連接所述凸緣面 和所述主體面的連接面，所述連接面包含凹曲面。(4) 在該壓電振子中，可以是，所述連接面包含與所述主體面的 周緣連接的第1連接部分、與所述凸緣面連接的第2連接部分、以及所 述第1連接部分和第2連接部分之間的中間部分，且至少所述中間部分 是所述凹曲面，所述連接面的至少一部分與所述框壁部接觸。(5) 在該壓電振子中，可以是，所述第1連接部分與所述主體面垂直連接。(6) 在該壓電振子中，可以是，所述中間部分與所述框壁部接觸。(7) 在該壓電振子中，可以是，所述中間部分從所述主體面的周緣開始變細(xì)，所述第1連接部分與所述框壁部接觸，在所述中間部分和所 述框壁部之間存在空間。(8) 本發(fā)明的壓電振子的制造方法包含以下工序準(zhǔn)備封裝的工序，所述封裝包含底部和包圍所述底部的框壁部，且在所述底部的上方具有開口；將壓電振動片固定在所述底部上的工序，所述壓電振動片具有基 部和從所述基部延伸的振動臂；準(zhǔn)備蓋的工序，所述蓋具有形成有貫通孔的主體、位于所述貫通孔中的光透射性部件、和包圍所述主體的周圍且形成為比所述主體薄的凸緣，所述主體從所述凸緣向厚度方向突出； 將所述主體的從所述凸緣突出的部分配置在所述框壁部的內(nèi)側(cè)并與所述 框壁部隔開間隔，使所述凸緣與所述框壁部重疊，來配置所述蓋以堵住 所述封裝的所述開口的工序；以及通過局部加熱將所述凸緣接合在所述 框壁部的上端面上的工序，所述貫通孔位于從所述主體的中心向接近該 主體的第1端部的第1方向偏移的位置，在配置所述蓋的工序中，配置 所述蓋，以使所述第1端部和所述凸緣與最接近所述第1端部的所述框壁部的重疊部分之間的間隔，比所述主體的與所述第1方向相反的第2 方向的第2端部和重疊部分之間的間隔大，該重疊部分指所述凸緣與最 接近所述第2端部的所述框壁部的重疊部分。根據(jù)本發(fā)明，蓋的主體的 接近光透射性部件的端部離開凸緣接合在框壁部上的部分，所以能夠利 用該部分吸收應(yīng)力，抑制光透射性部件的破損。(9) 在該壓電振子的制造方法中，可以是，所述蓋具有所述凸緣 的朝向所述封裝的凸緣面、所述主體的朝向所述封裝的主體面、和連接 所述凸緣面和所述主體面的連接面，在配置所述蓋的工序中，使所述連 接面的至少一部分與所述框壁部接觸。(10) 在該壓電振子的制造方法中，可以是，所述連接面包含與 所述主體面的周緣連接的第1連接部分、與所述凸緣面連接的第2連接 部分、和所述第1連接部分和第2連接部分之間的中間部分，所述中間 部分從所述主體面的所述周緣開始變細(xì)，在配置所述蓋的工序中，使所 述第1連接部分與所述框壁部接觸，在所述中間部分和所述框壁部之間 形成空間。(11) 在該壓電振子的制造方法中，可以是，在配置所述蓋的工序中，使所述蓋傾斜，將所述主體的所述第2方向的所述第2端部配置在所述框壁部的內(nèi)側(cè)后，將所述第1端部配置在所述框壁部的內(nèi)側(cè)。


圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的壓電振子中所使用的壓電振動片 (音叉型壓電振動片)的俯視圖。圖2是圖i所示的壓電振動片的n-n線的剖面放大圖。圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的壓電振子的俯視圖。圖4是圖3所示的壓電振子的仰視圖。圖5是圖3所示的壓電振子的V-V線的剖面圖。圖6是圖5所示的壓電振子的局部放大圖。圖7是示出本實(shí)施方式的第1變形例的壓電振子的圖。圖8是示出本實(shí)施方式的第2變形例的蓋的圖。圖9是示出本實(shí)施方式的第3變形例的壓電振子的圖。 圖IO是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的壓電振子的制造方法的圖。 圖11是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的第4變形例的壓電振子的制造方法 的圖。
具體實(shí)施方式
(壓電振動片(組裝到壓電振子之前))圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的壓電振子中所使用的壓電振動片 (音叉型壓電振動片)的俯視圖。另外，壓電振動片IO的仰視圖與俯視 圖對稱地表示。壓電振動片10由石英、鉅酸鋰、鈮酸鋰等壓電材料構(gòu)成。 壓電振動片10包含基部12和從基部12延伸的一對振動臂14。圖2是圖1所示的壓電振動片10的II-II線的剖面放大圖。振動臂 14具有彼此朝向相反方向的表背面16、和在兩側(cè)連接表背面16的第1 和第2側(cè)面20、 22。一方(圖1中為左側(cè))的振動臂14的第1側(cè)面20和另一方(圖1 中為右側(cè))振動臂14的第2側(cè)面22相向地進(jìn)行排列。第1側(cè)面20形成 為，由表背面16的間隔所定義的振動臂14的厚度的中央方向變高的山 型(參照圖2)。第1側(cè)面20描繪的山型的高度大于由第1和第2側(cè)面 20、 22的間隔所定義的振動臂14的寬度的0%，且小于等于該寬度的 12.5%。在與基部12連接的根本部24中，振動臂14的寬度隨著靠近基部 12側(cè)而變寬，利用較寬的寬度與基部12連接，所以剛性提高。振動臂 14包含第1錐形部26，該第1錐形部26的由第1和第2側(cè)面20、 22的 間隔所定義的寬度從基部12開始隨著靠近前端而變細(xì)。通過形成第1錐 形部26，振動臂14容易振動。振動臂14在比第1錐形部26更接近前端 的位置，包含第2錐形部28，該第2錐形部28的寬度從第1錐形部26 開始隨著靠近前端而變粗。第2錐形部28發(fā)揮錘的功能，所以能夠降低 振動頻率。振動臂14形成為，連接第1、第2錐形部26、 28的寬度變更 點(diǎn)位于比長槽30更接近前端的位置處。在振動臂14上，在表背面16上分別形成有沿長度方向延伸的長槽30。通過長槽30使振動臂14容易且有效地振動，所以，能夠降低CI值。 長槽30具有振動臂14的長度的50 70%的長度。并且，長槽30具有振 動臂14的寬度的60 90%的寬度。
長槽30包含與第1側(cè)面20背靠背延伸的第1內(nèi)表面32、和與第 2側(cè)面22背靠背延伸的第2內(nèi)表面34。第1內(nèi)表面32相對于表背面16 的角度比第2內(nèi)表面34相對于表背面16的角度更接近垂直。第1內(nèi)表 面32可以是平坦面。第2內(nèi)表面34也可以是平坦面，但是，在圖2所 示的例子中，是由不同角度的面連接而成。第1和第2側(cè)面20、 22相對 于表背面16的角度(與表背面16連接部分的角度)比第2內(nèi)表面34相 對于表背面16的角度更接近垂直。
壓電振動片10包含一對支承臂36。 一對支承臂36從基部12開始 在與一對振動臂14延伸的方向交叉的方向上分別向彼此相反的方向延 伸，再向一對振動臂14延伸的方向彎曲并進(jìn)一步延伸。通過進(jìn)行彎曲， 支承臂36被小型化。支承臂36是安裝在封裝60上的部分，通過利用支 承臂36的安裝，振動臂14和基部12成為懸空狀態(tài)。
在基部12上，在彼此相向的方向上形成有一對切口 38，以便在振 動臂14的與表背面16同一側(cè)的面上呈現(xiàn)中間變細(xì)的形狀。在一對支承 臂36從基部12延伸并彎曲的方向的一側(cè)， 一對切口 38分別與一對支承 臂36相鄰地形成在基部12上。通過切口 38，振動臂14的振動的傳遞被 隔斷，所以，能夠抑制振動經(jīng)由基部12和支承臂36傳遞到外部(振動 泄漏)，防止CI值的上升。在能夠確保基部12的強(qiáng)度的范圍內(nèi)，切口38 的長度(深度)越長(深)，振動泄漏的抑制效果越大。關(guān)于一對切口 38 之間的寬度(被一對切口 38夾持的部分的寬度)，可以比一對振動臂14 的相向的第1和第2側(cè)面20、 22的間隔小，也可以比該間隔大，可以比 一對振動臂14的彼此朝向相反方向的第1和第2側(cè)面20、 22的距離小， 也可以比該距離大。
在振動臂14上形成有激勵電極膜。激勵電極膜可以是包含具有大于 等于IOOA且小于等于300A的厚度的底層的Cr膜和形成在Cr膜上的具有大于等于200A且小于等于500A的厚度的Au膜的多層結(jié)構(gòu)。Cr膜與 石英的緊密接合性高，Au膜的電阻低且不易氧化。激勵電極膜包含分 別形成在第1和第2側(cè)面20、 22上的第1和第2側(cè)面電極膜42、 44、和 分別形成在第1和第2內(nèi)表面32、 34上的第1和第2內(nèi)表面電極膜46、 48。通過激勵電極膜來構(gòu)成第1和第2激勵電極50、 52。第1激勵電極50包含形成在長槽30上的第1和第2內(nèi)表面電極膜 46、 48。形成在一個長槽30上的第1和第2內(nèi)表面電極膜46、 48彼此 連續(xù)地形成且電連接。形成在表背面16的一方(例如表面)的長槽30 上的第1和第2內(nèi)表面電極膜46、 48與形成在表背面16的另一方(例 如背面)的長槽30上的第1和第2內(nèi)表面電極膜46、 48電連接。艮P， 分別形成在表背面16上的一對第1激勵電極50電連接。并且，形成在 一方的振動臂14上的一對第1激勵電極50與分別形成在基部12上的表 背面16上的引出電極53連接，這些引出電極53與另一方的振動臂14 的第1或第2側(cè)面電極膜42、 44連接，從而實(shí)現(xiàn)電連接。第2激勵電極52包含第1和第2側(cè)面電極膜42、 44。并且，第1 和第2側(cè)面電極膜42、 44電連接。該電連接通過連接電極54實(shí)現(xiàn)，該 連接電極54形成在振動臂14的沒有形成長槽30的部分中、表背面16 的至少一方(或者雙方)上。形成在一方的振動臂14上的第1激勵電極50和形成在另一方的振 動臂14上的第2激勵電極52利用基部12上的引出電極53電連接。引 出電極53 —直形成到排列在形成有第2激勵電極52的振動臂14的旁邊 的支承臂36上。引出電極53形成在支承臂36的表背面16 (或者進(jìn)而在 側(cè)面)上。在支承臂36上，可以使引出電極53成為與外部進(jìn)行電連接 的電連接部。振動臂14在表背面16的至少一方上具有第1和第2金屬膜形成區(qū) 域56、 58。表背面16是指構(gòu)成振動臂14的材料的面，第1和第2金屬 膜形成區(qū)域56、 58的金屬膜直接形成在表背面16上，激勵電極膜避開 第1和第2金屬膜形成區(qū)域56、 58來形成。第2金屬膜形成區(qū)域58形 成為比第1金屬膜形成區(qū)域56遠(yuǎn)離振動臂14的前端。并且，第1金屬膜形成區(qū)域56的金屬膜形成為比第2金屬膜形成區(qū)域58的金屬膜厚。 并且，也可以使第1和第2金屬膜形成區(qū)域56、 58的金屬膜連續(xù)，進(jìn)而 作為連接第1和第2側(cè)面電極膜42、 44的連接電極發(fā)揮功能。第1和第2金屬膜形成區(qū)域56、 58的金屬膜發(fā)揮振動臂14的錘的 作用，通過去除其一部分，能夠調(diào)整錘的重量。振動臂14的前端部的重 量越重，振動臂14的振動頻率越低，振動臂14的前端部的重量越輕， 振動臂14的振動頻率越高。利用該性質(zhì)能夠進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)。在第1金屬 膜形成區(qū)域56上形成有第1金屬膜去除部57。振動臂14的表背面16從 第1金屬膜去除部57露出。 (壓電振動片的動作)在本實(shí)施方式中，通過對第1側(cè)面電極膜42和第1內(nèi)表面電極膜 46之間施加電壓，對第2側(cè)面電極膜44和第2內(nèi)表面電極膜48之間施 加電壓，使振動臂14的一個側(cè)端伸長、另一個側(cè)端縮短，使振動臂14 彎曲并振動。換言之，在一個振動臂14中，對第1和第2激勵電極50、 52之間施加電壓，使振動臂14的第1和第2側(cè)面20、 22伸縮，從而使 振動臂14振動。另外可知，第1和第2激勵電極50、 52在振動臂14的 70%以內(nèi)，其長度越長，CI值越低。圖2是說明本實(shí)施方式的壓電振動片IO的動作的圖。如圖2所示， 對一方的振動臂14的第1和第2激勵電極50、 52施加電壓，對另一方 振動臂14的第1和第2激勵電極50、 52施加電壓。這里，第1激勵電 極50和第2激勵電極52通過交叉布線與交流電源連接，施加作為驅(qū)動 電壓的交變電壓，以使一方(左側(cè))的振動臂14的第1激勵電極50和 另一方(右側(cè))振動臂14的第2激勵電極52為相同電位(在圖2的例 子中為正電位)， 一方(左側(cè))的振動臂14的第2激勵電極52和另一方 (右側(cè))振動臂14的第1激勵電極50為相同電位(在圖2的例子中為 負(fù)電位)。通過施加電壓，如圖2中箭頭所示產(chǎn)生電場，由此，振動臂14 以成為彼此反相振動(振動臂14的前端側(cè)彼此接近/離開)的方式被激勵 而彎曲振動。并且，調(diào)節(jié)交變電壓，以在基本模態(tài)下振動。 (壓電振子)圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的壓電振子的俯視圖，圖4是圖3所示的壓電振子的仰視圖，圖5是圖3所示的壓電振子的V-V線的剖面圖， 圖6是圖5所示的壓電振子的局部放大圖。在組裝到壓電振子中的壓電振動片10中，在第2金屬膜形成區(qū)域 58的金屬膜上形成有第2金屬膜去除部59。振動臂14的表背面16從第 2金屬膜去除部59露出。壓電振子具有封裝60。封裝60包含固定有壓電振動片10的底部62 和包圍底部62的框壁部64。在底部62上形成有用于進(jìn)行抽真空的通氣 孔66，通氣孔66被由釬料(AuGe等)構(gòu)成的密封部68堵住。在封裝60的底部62上固定有壓電振動片10。壓電振動片10被固 定成，振動臂14從基部12向框壁部64延伸。支承臂36被固定在底部 62上，振動臂14處于從封裝60懸空的狀態(tài)。底部62的與振動臂14的 前端部相向的區(qū)域變低，即使振動臂14彎曲，也難以接觸底部62。使用 導(dǎo)電性粘接劑70，使支承臂36上的引出電極53 (參照圖1)和形成在底 部62上的布線72電連接。布線72與封裝60的底面的外部電極74電連 接。另外，壓電振動片10具有兩個支承臂36，在封裝60上形成有兩個 外部電極74， 一個支承臂36上的引出電極53與一個外部電極74電連接， 另一個支承臂36上的引出電極53與另一個外部電極74電連接。外部電 極74通過釬焊而電連接并安裝在電路基板(未圖示)上。封裝60的整體可以由金屬形成，但是，在主要由陶瓷等非金屬形成 的情況下，框壁部64的上端面被金屬噴鍍。在框壁部64的非金屬部上 設(shè)有密封圈80。詳細(xì)地說，設(shè)有W (或Mo)膜、AgCu合金膜和Kovar (可伐合金)層的層疊體、以及以覆蓋這些側(cè)面和Kovar層的上表面的 方式層疊的Ni膜和Au膜。至少將Kovar層(也可以包含其他膜)稱為 密封圈80。在本實(shí)施方式中，密封圈80是框壁部64的上端部(構(gòu)成上 端面的部件)。密封圈80為沒有縫隙地包圍底部62的上方的形狀。密封 圈80用于接縫焊接。在密封圈80上固定有蓋100。蓋100包含Kovar層和包覆該Kovar層的Ni層。蓋100的表面或背 面為包含平行的四邊的形狀(矩形或用直線或曲線切下矩形的角后的形狀)。蓋100包含形成有貫通孔102的主體104和包圍主體104的周圍 且形成為比主體104薄的凸緣106。在貫通孔102貫通的表面和背面的至 少一方中，主體104從凸緣106向厚度(由表面和背面所定義的厚度。 以下同樣。)方向突出。蓋100具有凸緣106的朝向封裝的凸緣面108、 主體104的朝向封裝的主體面110、以及連接凸緣面108和主體面110的 連接面112。連接面112包含凹曲面(凹陷的圓角)，可以在一對平坦面 之間具有凹曲面。如圖6所示，連接面112的曲率半徑比連接密封圈80 的內(nèi)側(cè)面和上端面的內(nèi)表面部分的圓角82的曲率半徑大。凸緣106的第 1方向D1的寬度W1 (從主體104突出的長度。以下同樣。)和第2方向 D2的寬度W2相等。并且，第1和第2方向D1、 D2的寬度W1、 W2也 和與第1和第2方向Dl、 D2正交的方向D3的寬度W3 (參照圖3)相 等。光透射性部件114位于貫通孔102中。貫通孔102為圓形的幵口形 狀。貫通孔102位于從主體104的中心向接近主體104的第1端部116 的第1方向D1偏移的位置。蓋100與固定有壓電振動片10的封裝60重疊，來堵住封裝60的開 口 。凸緣106具有與框壁部64的上表面接合的接合部。蓋100的主體104 在厚度方向上從凸緣106向底部62的方向突出。并且，主體104的貫通 孔102所接近的第1端部116和最接近第1端部116的凸緣106的接合 部120之間的間隔，比主體104的與第1方向Dl相反的第2方向D2的 第2端部118和最接近第2端部118的凸緣106的接合部122之間的間 隔大。通過該配置將凸緣106接合在框壁部64上。并且，光透射性部件 114配置成，其下表面與第2金屬膜形成區(qū)域58相向。由蓋100密封的 封裝60的內(nèi)部為真空。根據(jù)本實(shí)施方式，蓋100的主體104的接近光透射性部件114的第1 端部116從凸緣106與框壁部64之間的接合部離開，所以，能夠利用凸 緣106吸收應(yīng)力，抑制光透射性部件114的破損。圖7是示出本實(shí)施方式的第1變形例的壓電振子的圖。在該變形例 中，連接面112包含與主體面110的周緣連接的第1連接部分124、與凸緣面108連接的第2連接部分126、以及第1和第2連接部分124、 126 之間的中間部分128。至少中間部分128是凹曲面。連接面112的至少一 部分(在圖7的例子中為第1和第2連接部分124、 126以及中間部分128) 與框壁部164 (例如密封圈)接觸。中間部分128也與框壁部164接觸。 第1連接部分124與主體面110垂直連接。除此以外適用于上述實(shí)施方 式的說明。圖8是示出本實(shí)施方式的第2變形例的蓋的圖。在該變形例中，凸 緣206的第1方向Dll的寬度Wll(從主體204突出的長度。以下同樣。) 比第2方向D22的寬度W22大。除此以外適用于上述實(shí)施方式的說明。圖9是示出本實(shí)施方式的第3變形例的壓電振子的圖。在該變形例 中，蓋300的位于主體面310和凸緣面308之間的連接面312的一部分 即中間部分328從主體面310的周緣開始變細(xì)。換言之，中間部分328 為倒錐形。由此，第1連接部分324 (與主體面310的周緣連接的部分) 與框壁部64接觸，在中間部分328和框壁部64之間存在空間。除此以 外適用于上述實(shí)施方式的說明。 (壓電振子的制造方法)圖IO是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的壓電振子的制造方法的圖。壓電振 子的制造方法包括壓電振動片10的形成。在壓電振動片10由石英構(gòu)成 的情況下，使用如下的石英晶片在由X軸、Y軸和Z軸構(gòu)成的正交坐 標(biāo)系中，以Z軸為中心順時針旋轉(zhuǎn)0度到5度范圍而切出的石英Z板， 切斷成規(guī)定厚度進(jìn)行研磨而得到。從一個石英晶片以連接的狀態(tài)切出多 個壓電振動片10，最終切斷成各個壓電振動片10。在壓電振動片10上 形成激勵電極膜、第1和第2金屬膜形成區(qū)域56、 58的金屬膜。在將壓電振動片10固定在封裝60上的工序前，進(jìn)行去除第1金屬 膜形成區(qū)域56的金屬膜的一部分的工序。即，在組裝到壓電振子之前(可 以在分別切斷從石英晶片以連接的狀態(tài)切出的多個壓電振動片10之前， 也可以在這之后。)，通過去除第1金屬膜形成區(qū)域56的金屬膜的一部分 (形成第1金屬膜去除部57)，來進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)。通過激光束來進(jìn)行第l 金屬膜形成區(qū)域56的金屬膜的一部分的去除。第1金屬膜形成區(qū)域56比第2金屬膜形成區(qū)域58更接近振動臂14的前端，所以，使振動臂14 易于振動(提高頻率)的效果大。而且，第1金屬膜形成區(qū)域56的金屬 膜形成為比第2金屬膜形成區(qū)域58的金屬膜厚，所以，在以相同面積去 除的情況下，體積變大，所以，該效果更明顯。對第1金屬膜形成區(qū)域 56進(jìn)行的頻率調(diào)節(jié)工序，以粗略調(diào)節(jié)為目的，可以稱為粗調(diào)。在將壓電 振動片10安裝在封裝60上之前，利用激光束去除第1金屬膜形成區(qū)域 56的一部分，就已經(jīng)進(jìn)行了頻率調(diào)節(jié)，所以，能夠減少之后進(jìn)行的第2 金屬膜形成區(qū)域58的金屬膜的去除量。在壓電振子的制造方法中，準(zhǔn)備封裝60。另外，預(yù)先在封裝60的 框壁部64的非金屬部上固定密封圈80。然后，將壓電振動片10固定在 底部62上。壓電振子的制造方法包含配置蓋100的工序。詳細(xì)地說，將主體104 從凸緣106突出的部分配置在框壁部64的內(nèi)側(cè)并與框壁部64隔開間隔， 使凸緣106與框壁部64重疊，來配置蓋100以堵住封裝60的開口 。并 且，以如下方式配置蓋100:使光透射性部件114的下表面與第2金屬膜 形成區(qū)域58相向。在配置蓋100的工序中，也可以使蓋100傾斜，將主 體104的第2方向D2的第2端部118配置在框壁部64的內(nèi)側(cè)后，將主 體104的第1方向Dl的第1端部116配置在框壁部64的內(nèi)側(cè)。壓電振子的制造方法包含通過局部加熱將凸緣106接合在框壁部64 的上表面上的工序。通過接縫焊接來進(jìn)行接合。這樣，利用蓋100堵住 封裝60的開口。通過接縫接合來接合蓋100，所以，進(jìn)行局部加熱，而 不進(jìn)行整體加熱。因此，由于熱而在壓電振動片IO上產(chǎn)生的變形小，所 以，通過少量的去除即可完成頻率調(diào)節(jié)用的第2金屬膜形成區(qū)域58的金 屬膜的去除，氣體的產(chǎn)生少。另外，能夠抑制進(jìn)行接縫接合時光透射性 部件114的變形，所以，能夠使光透射性部件114的位置遠(yuǎn)離進(jìn)行接縫 接合的部分。另外，在圖9所示的變形例中，在第2方向D222中，通過凸緣306 與框壁部64之間的接合部322以及第1連接部分324和框壁部64之間 的接觸部分，來密封位于中間部分328和框壁部64之間的空間，所以，能夠?qū)⑼咕?06和框壁部64的接合時所產(chǎn)生的氣體封閉在該空間中。 根據(jù)本實(shí)施方式，使蓋100的主體104的接近光透射性部件114的
端部離開凸緣106的與框壁部64接合的部分，所以，進(jìn)行蓋100的接合
時，能夠利用該部分吸收應(yīng)力，能夠抑制光透射性部件114的破損。
利用蓋100堵住封裝60的開口后，通過形成在封裝60上的通氣孔
66，使由蓋100堵住的封裝60內(nèi)為真空，然后，利用釬料76堵住通氣
孔66。
并且，壓電振子的制造方法還包含去除第2金屬膜形成區(qū)域58的金 屬膜的一部分的工序。利用蓋100堵住封裝60的開口后(例如還在抽真 空工序后)進(jìn)行該工序。通過光透射性部件114，對第2金屬膜形成區(qū)域 58照射激光束來進(jìn)行該工序。第2金屬膜形成區(qū)域58比第1金屬膜形成 區(qū)域56的金屬膜更遠(yuǎn)離振動臂14的前端，所以，使振動臂14易于振動 (提高頻率)的效果小，因此相反可以進(jìn)行微調(diào)節(jié)。而且，第2金屬膜 形成區(qū)域58的金屬膜形成為比第1金屬膜形成區(qū)域56的金屬膜薄，所 以，在以相同面積去除的情況下，體積小，所以，微調(diào)節(jié)的效果更明顯。
本實(shí)施方式的壓電振子的制造方法包含上述工序，還包含根據(jù)上述 壓電振子的結(jié)構(gòu)而顯而易見的制造工序。
圖11是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的第4變形例的壓電振子的制造方法 的圖。在該變形例中，使用激光束或電子束來代替上述接縫接合。該情 況下，代替上述密封圈80，在框壁部64的非金屬部上預(yù)先層疊W (或 Mo)膜、Ni膜和Au膜，在凸緣106上預(yù)先設(shè)置釬料130 (例如AgCu)。 使用激光束或電子束的接合也是基于局部加熱的接合。其他內(nèi)容與上述 實(shí)施方式所說明的相同。
(壓電振子的應(yīng)用例)
可以使用上述壓電振子構(gòu)成振蕩器或傳感器。利用包含壓電振子的 振蕩電路構(gòu)成振蕩器時，可以獲得頻率精度高的交流信號。并且，使用 壓電振子的傳感器是利用壓電振動片10的頻率根據(jù)物理量而變動的性質(zhì) 來檢測該物理量的傳感器。例如，作為例子，可以列舉檢測由于溫度、 加速度產(chǎn)生的應(yīng)力、由于角速度產(chǎn)生的科里奧利力(Coriolis force)等的傳感器。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，可以進(jìn)行各種變形。例如，本發(fā)明包 含實(shí)質(zhì)上與實(shí)施方式所說明的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)(例如功能、方法和結(jié)果 相同的結(jié)構(gòu)、或者目的和結(jié)果相同的結(jié)構(gòu))。并且，本發(fā)明包含置換實(shí)施 方式所說明的結(jié)構(gòu)的非本質(zhì)部分的結(jié)構(gòu)。并且，本發(fā)明包含可以實(shí)現(xiàn)與 實(shí)施方式所說明的結(jié)構(gòu)相同的作用效果的結(jié)構(gòu)或者可以達(dá)成相同目的的 結(jié)構(gòu)。并且，本發(fā)明包含在實(shí)施方式所說明的結(jié)構(gòu)中附加公知技術(shù)的結(jié) 構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種壓電振子，該壓電振子具有壓電振動片，其具有基部和從所述基部延伸的振動臂；封裝，其包含固定有所述壓電振動片的底部和包圍所述底部的框壁部，且在所述底部的上方具有開口；以及蓋，其堵住所述封裝的所述開口，所述蓋具有形成有貫通孔的主體、包圍所述主體的周圍且形成為比所述主體薄的凸緣、和位于所述貫通孔中的光透射性部件，所述凸緣具有與所述框壁部的上端面接合的接合部，所述主體在厚度方向上從所述凸緣向所述底部的方向突出，所述貫通孔位于從所述主體的中心向接近該主體的第1端部的第1方向偏移的位置，所述凸緣被接合在所述框壁部上，以使所述第1端部和最接近所述第1端部的所述凸緣的所述接合部之間的間隔，比所述主體的與所述第1方向相反的第2方向的第2端部和最接近所述第2端部的所述凸緣的所述接合部之間的間隔大。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電振子，其中， 所述凸緣的所述第1方向上的寬度比所述第2方向上的寬度大。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓電振子，其中，所述蓋具有所述凸緣的朝向所述封裝的凸緣面、所述主體的朝向 所述封裝的主體面、和連接所述凸緣面和所述主體面的連接面， 所述連接面包含凹曲面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓電振子，其中，所述連接面包含與所述主體面的周緣連接的第1連接部分、與所 述凸緣面連接的第2連接部分、以及所述第1連接部分和第2連接部分 之間的中間部分，至少所述中間部分是所述凹曲面，所述連接面的至少一部分與所述框壁部接觸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電振子，其中， 所述第1連接部分與所述主體面垂直連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的壓電振子，其中， 所述中間部分與所述框壁部接觸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電振子，其中， 所述中間部分從所述主體面的周緣開始變細(xì)，所述第1連接部分與所述框壁部接觸，在所述中間部分和所述框壁 部之間存在空間。
8. —種壓電振子的制造方法，該壓電振子的制造方法包含以下工序 準(zhǔn)備封裝的工序，所述封裝包含底部和包圍所述底部的框壁部，且在所述底部的上方具有開口；將壓電振動片固定在所述底部上的工序，所述壓電振動片具有基部 和從所述基部延伸的振動臂；準(zhǔn)備蓋的工序，所述蓋具有形成有貫通孔的主體、位于所述貫通 孔中的光透射性部件、和包圍所述主體的周圍且形成為比所述主體薄的 凸緣，所述主體從所述凸緣向厚度方向突出；將所述主體的從所述凸緣突出的部分配置在所述框壁部的內(nèi)側(cè)并與 所述框壁部隔開間隔，使所述凸緣與所述框壁部重疊，來配置所述蓋以 堵住所述封裝的所述開口的工序；以及通過局部加熱將所述凸緣接合在所述框壁部的上端面上的工序，所述貫通孔位于從所述主體的中心向接近該主體的第1端部的第1 方向偏移的位置，在配置所述蓋的工序中，配置所述蓋，以使所述第1端部、和所述 凸緣與最接近所述第1端部的所述框壁部的重疊部分之間的間隔，比所 述主體的與所述第1方向相反的第2方向的第2端部和重疊部分之間的 間隔大，該重疊部分指所述凸緣與最接近所述第2端部的所述框壁部的 重疊部分。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓電振子的制造方法，其中， 所述蓋具有所述凸緣的朝向所述封裝的凸緣面、所述主體的朝向所述封裝的主體面、和連接所述凸緣面和所述主體面的連接面，在配置所述蓋的工序中，使所述連接面的至少一部分與所述框壁部 接觸。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓電振子的制造方法，其中，所述連接面包含與所述主體面的周緣連接的第1連接部分、與所述凸緣面連接的第2連接部分、和所述第1連接部分和第2連接部分之間的中間部分，所述中間部分從所述主體面的所述周緣開始變細(xì)， 在配置所述蓋的工序中，使所述第1連接部分與所述框壁部接觸，在所述中間部分和所述框壁部之間形成空間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8 10中的任一項(xiàng)所述的壓電振子的制造方法，其中，在配置所述蓋的工序中，使所述蓋傾斜，將所述主體的所述第2方 向的所述第2端部配置在所述框壁部的內(nèi)側(cè)后，將所述第1端部配置在 所述框壁部的內(nèi)側(cè)。
全文摘要
壓電振子及其制造方法，目的在于防止設(shè)在蓋(100)上的窗部件破損。凸緣(106)具有與框壁部(64)的上表面接合的接合部，主體部(104)在厚度方向上從凸緣(106)向底部(62)的方向突出，位于框壁部(64)內(nèi)側(cè)且與框壁部(64)隔開間隔。貫通孔(102)位于從主體(104)的中心向接近主體(104)的第1端部(116)的第1方向(D1)偏移的位置。凸緣(106)接合在框壁部(64)上，使主體(104)的貫通孔(102)所接近的第1端部(116)和最接近第1端部(116)的凸緣(106)的接合部(120)間的間隔比主體(104)的與第1方向(D1)相反的第2方向(D2)的第2端部(118)和最接近第2端部(118)的凸緣(106)的接合部(122)間的間隔大。
文檔編號H03H9/00GK101335507SQ200810130289
公開日2008年12月31日 申請日期2008年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者利根川幸弘, 原明稔, 石川賀津雄 申請人:愛普生拓優(yōu)科夢株式會社