[发明专利]石英振子,石英振子组件以及石英振荡器

说明书

技术领域

本发明涉及在基底部伸出两根振动臂部的音叉型石英振子以及容 纳有该石英振子的石英振子组件以及石英振荡器。

背景技术

因为音叉型石英振子小型、廉价而且省电，因此一直被用于手表 计时的信号源，近年来作为同步信号源被用于便携式电子器械，因而 其用途在进一步地扩大。

图1所示为音叉型石英振子的构成例，在音叉型石英振子上，在 基底部1上设置有一对振动臂部2a以及2b，在各个振动臂部2a、2b 的两主面上设置有槽部31、32。在这些槽部31、32以及各个振动臂部 2a、2b的两侧面等上，设置有激励电极，目的在于激励基于各个振动 臂部2a、2b的弯曲振动而产生的音叉振动。激励电极被连接为：给予 这个音叉型振子电荷时，一个振动臂部2a的侧面以及另一个振动臂部 2b的槽部31、32内为等电位，另一个振动臂部2b的侧面以及一个振 动臂部2a的槽部31、32内与上述的振动臂部2a的侧面等电位相反。

由这样的音叉型石英振子，在各个振动臂部2a、2b之间，在两个 主面与两个侧面上产生的电场为反向，各个振动臂部2a、2b的长度方 向上的弯曲振动也为反方向而产生音叉振动。在此，从抑制能耗的观 点来看，希望给予音叉型石英振子的电能可以高效率地转换为音叉振 动。所以，将努力降低电能转换为音叉振动时的振动损失(CI(晶体 阻抗)值)。

例如，在图1中所示的音叉型石英振子上，设置有槽部31、32， 在这些槽部31、32上，通过提高X轴方向(振动臂部的宽度方向)上 的电场强度，使在各个振动臂部2a、2b的两侧面之间的弯曲振动为强 振动，从而降低CI值。

此外，激励电极一般由Au(金)等构成，是通过真空蒸镀和溅镀 等形成于用于提高与石英振子的紧密接触性的Cr(铬)膜等上的膜状 结构。但是，由于Au的比重大，约为石英的7.3倍(18.9)，刚性也大， 因此亟需机电耦合系数(表示将电能转换为机械(音叉振动)能的能 力的系数)小、可以进一步降低CI值的电极材料。

此外，专利文献1中公开的石英振子组件，与由包含纳离子等可 迁移离子的玻璃形成的罩以及由硅基板形成的封装基板阳极连接，虽 然公开了在本发明中使用的硅材料，但是其用途、目的却完全不同， 所以不能用专利文献1中公开的技术解决上述课题。

专利文献1

特开2004-193909号公报：第3页第18段，第4页第24段

发明内容

鉴于这样的情况，本发明的目的在于提供CI值低的音叉型石英振 子。此外，其他的目的在于，提供具备了该石英振子的石英振子组件 以及石英振荡器。

本发明所涉及的石英振子，其特征在于：在从基底部伸出两根振 动臂部而形成音叉型的石英片的正面和背面两面上，形成有包含激励 电极以及引出电极的电极配线图案的石英振子中，上述电极配线图案 中至少激励电极由多晶硅或者非晶硅等硅材料形成。

掺杂有p型或者n型掺杂物的硅材料较为理想。此外，只要是在 低于形成该石英振子的石英的居里点的温度下，沉淀在上述振动臂部 上的硅材料即可。此外，优选在上述振动臂部的前端部上形成比重比 上述硅材料大的调整频率用的金属膜。

此外，本发明涉及的石英振子组件，其特征在于，具有：组件、 被设置在这个组件内的具有上述特征的石英振子、以及设置在上述组 件的外面且电连接于上述石英振子的电极配线图案的电极。本发明的 石英振荡器，其特征在于，使用了上述石英振子。

本发明使用了比以往使用的Au比重小的硅材料作为电极配线图 案的电极材料。此外，与Au相比，由于硅材料的刚性值更加接近于石 英，刚性愈小的材料，机电耦合系数(表示将电能变换为机械(音叉 振动)能的能力)愈大，所以可以降低CI值。其结果是与使用Au作 为电极材料的以往的石英振子相比较，CI值降低，因此可以制造耗能 低的石英振子和具备了该石英振子的石英振子组件。

附图说明

图1是表示音叉型石英振子的一个例子的简略平面图。

图2是表示实施方式的音叉型石英振子的一个例子的平面图。

图3是表示实施方式的音叉型石英振子的一个例子的模式斜立体 图。

图4是表示实施方式的音叉型石英振子的制造工序中制造的石英 振子的原型的一个例子的平面图。