[發明專利]石英振子,石英振子組件以及石英振蕩器

無效

• 申請號: 200710091732.6
• 申請日: 2007-03-30
• 公開（公告）號: CN101051815A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 梅木三十四
• 申請（專利權）人: 日本電波工業株式會社
• 主分類號: H03B5/32
• 分類號: H03B5/32;H03H9/19
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及在基底部伸出兩根振動臂部的音叉型石英振子以及容 納有該石英振子的石英振子組件以及石英振蕩器。

背景技術

因為音叉型石英振子小型、廉價而且省電，因此一直被用于手表 計時的信號源，近年來作為同步信號源被用于便攜式電子器械，因而 其用途在進一步地擴大。

圖1所示為音叉型石英振子的構成例，在音叉型石英振子上，在 基底部1上設置有一對振動臂部2a以及2b，在各個振動臂部2a、2b 的兩主面上設置有槽部31、32。在這些槽部31、32以及各個振動臂部 2a、2b的兩側面等上，設置有激勵電極，目的在于激勵基于各個振動 臂部2a、2b的彎曲振動而產生的音叉振動。激勵電極被連接為：給予 這個音叉型振子電荷時，一個振動臂部2a的側面以及另一個振動臂部 2b的槽部31、32內為等電位，另一個振動臂部2b的側面以及一個振 動臂部2a的槽部31、32內與上述的振動臂部2a的側面等電位相反。

由這樣的音叉型石英振子，在各個振動臂部2a、2b之間，在兩個 主面與兩個側面上產生的電場為反向，各個振動臂部2a、2b的長度方 向上的彎曲振動也為反方向而產生音叉振動。在此，從抑制能耗的觀 點來看，希望給予音叉型石英振子的電能可以高效率地轉換為音叉振 動。所以，將努力降低電能轉換為音叉振動時的振動損失(CI(晶體 阻抗)值)。

例如，在圖1中所示的音叉型石英振子上，設置有槽部31、32， 在這些槽部31、32上，通過提高X軸方向(振動臂部的寬度方向)上 的電場強度，使在各個振動臂部2a、2b的兩側面之間的彎曲振動為強 振動，從而降低CI值。

此外，激勵電極一般由Au(金)等構成，是通過真空蒸鍍和濺鍍 等形成于用于提高與石英振子的緊密接觸性的Cr(鉻)膜等上的膜狀 結構。但是，由于Au的比重大，約為石英的7.3倍(18.9)，剛性也大， 因此亟需機電耦合系數(表示將電能轉換為機械(音叉振動)能的能 力的系數)小、可以進一步降低CI值的電極材料。

此外，專利文獻1中公開的石英振子組件，與由包含納離子等可 遷移離子的玻璃形成的罩以及由硅基板形成的封裝基板陽極連接，雖 然公開了在本發明中使用的硅材料，但是其用途、目的卻完全不同， 所以不能用專利文獻1中公開的技術解決上述課題。

專利文獻1

特開2004-193909號公報：第3頁第18段，第4頁第24段

發明內容

鑒于這樣的情況，本發明的目的在于提供CI值低的音叉型石英振 子。此外，其他的目的在于，提供具備了該石英振子的石英振子組件 以及石英振蕩器。

本發明所涉及的石英振子，其特征在于：在從基底部伸出兩根振 動臂部而形成音叉型的石英片的正面和背面兩面上，形成有包含激勵 電極以及引出電極的電極配線圖案的石英振子中，上述電極配線圖案 中至少激勵電極由多晶硅或者非晶硅等硅材料形成。

摻雜有p型或者n型摻雜物的硅材料較為理想。此外，只要是在 低于形成該石英振子的石英的居里點的溫度下，沉淀在上述振動臂部 上的硅材料即可。此外，優選在上述振動臂部的前端部上形成比重比 上述硅材料大的調整頻率用的金屬膜。

此外，本發明涉及的石英振子組件，其特征在于，具有：組件、 被設置在這個組件內的具有上述特征的石英振子、以及設置在上述組 件的外面且電連接于上述石英振子的電極配線圖案的電極。本發明的 石英振蕩器，其特征在于，使用了上述石英振子。

本發明使用了比以往使用的Au比重小的硅材料作為電極配線圖 案的電極材料。此外，與Au相比，由于硅材料的剛性值更加接近于石 英，剛性愈小的材料，機電耦合系數(表示將電能變換為機械(音叉 振動)能的能力)愈大，所以可以降低CI值。其結果是與使用Au作 為電極材料的以往的石英振子相比較，CI值降低，因此可以制造耗能 低的石英振子和具備了該石英振子的石英振子組件。

附圖說明

圖1是表示音叉型石英振子的一個例子的簡略平面圖。

圖2是表示實施方式的音叉型石英振子的一個例子的平面圖。

圖3是表示實施方式的音叉型石英振子的一個例子的模式斜立體 圖。

圖4是表示實施方式的音叉型石英振子的制造工序中制造的石英 振子的原型的一個例子的平面圖。