振荡器 本发明涉及各种电气产品中所使用的振荡器。
振荡器作为通信装置等的本机振荡器获得了广泛的应用，图5是其先有技术的例子。
在图5中，1是下外壳，在该下外壳1内部设有振动片2。该振动片2如图6所示，呈平板状，其表面和背面设有电极3。此外，4是上外壳，盖在下外壳1的上面开口处，密封住该开口。
在上述结构中，振动片2借助于导电性粘接剂5的粘接力固定在下外壳1内。
这样构成的先有技术的振荡器的问题是要使振动片2稳定地振动极其困难。即，由于这种振荡器非常小，下外壳1和振动片2自然也就很小，所以，很难将振动片2准确地设置在下外壳1内的指定位置上。结果，就可能使得振动片2的外周的一部分与下外壳1的内表面接触，从而引起振动不稳定。
因此，本发明的目的旨在提供一种使振动片的振动稳定的振荡器。
为了达到上述目的，本发明的振荡器设有板状的上外壳和下外壳，以及夹在这两个上、下外壳间的振动片，通过在上述振动片地夹紧在上、下外壳之间的外周部分里面形成切沟而形成舌片状的振动部分，在该振动部分的表面和背面形成电极。
采用上述结构后，由于在振动片的舌片状振动部分四周确保了因切沟而形成的适当的间隙，所以，不会像以往的振荡器那样与上、下外壳接触而影响振动，从而可以保证振动片的振动稳定。
图1是本发明的振荡器的(实施例1)及(实施例4)与(实施例5)的剖面图；
图2是其分解透视图；
图3是本发明的振荡器的(实施例2)的剖面图；
图4是其分解透视图；
图5是先有技术的振荡器的剖面图；
图6是其分解透视图；
图7是本发明的振荡器的(实施例3)的剖面图；
图8是本发明的振荡器的(实施例6)的剖面图；
图9是其分解透视图；
图10是其突起电极的透视图，
图11是本发明的振荡器的(实施例7)的剖面图；
图12是其分解透视图。
实施例1
由图1和图2可见，下外壳6呈长方形，在其上表面形成凹部7。在该凹部7内形成导电图形8，它的一端具有导电性粘接剂9，另一端设有通孔10。如图1所示，在该通孔10的内表面形成由无电镀产生的导电层11，形成在下外壳6的外底面上的电极12通过该导电层11和导电图形8互相电气连接。
此外，振动片13由石英晶体构成。如图1所示，该振动片13包括一夹紧在上外壳14和下外壳6的外周部分之间的外周框体15。
另外，在该振动片13的里面部分，从框体15的一端出发，通过宽度较窄的支撑部分16设有呈悬臂状的振动部分17。即，在振动部分17和框体15之间，除支撑部分16外，形成用腐蚀或喷法产生的呈U字形的切沟18。支撑部分16的宽度小于振动部分17的宽度是为了使振动部分17的振动难于传递到支撑部分16。
在形成上述切沟18时，使振动部分17的矩形的拐角部分形成弯曲状，其正面和背面设有电极19和20。其中，正面电极19通过支撑部16上的导电图形21和通孔22内的导电层与上述导电性粘接剂9连接；背面电极20通过导电性粘接剂23和下外壳6的通孔24内的导电层25与外底面的电极26连接。
上述上外壳14用硅构成。如图1所示，其内表面上设有凹部27，因此可以确保振动部分17在上下方向有足够的振动空间。上述结构由下述方法制造：首先将振动片13的框体15放在下外壳6上，在该状态下将其在加热的同时加压，两者之间的邻接表面便形成镜面状态，所以，可以进行原子间耦合。这时，由于加热而产生的气态物质通过切沟18等向上方溢出。在下外壳6的通孔10和24内压入玻璃制的塞栓，所以，这对使气体从切沟18向上方溢出是重要的。
然后，通过把信号加到电极12和26之间测定振动部分17的振荡频率，并据此进行频率调整(例如，微调)后，将上外壳14放置在框体15上，如上述那样进行加热和加压，使其镜面之间进行原子间耦合，将这些结构紧紧地封装成一体。
在上述说明中对一个振荡器的制作了说明，但是，实际制作是分别将多个上外壳14、振动片13和下外壳6排列在大板上按照上述说明的那样一次封装成一体，然后根据框体15的外周形状逐个进行切割而得到图1所示的振荡器的。切割之后再形成电极12和26。
实施例2
图3和图4是本发明的第2个实施例，在本实施例中，用氧化铝制作下外壳28。在该下外壳28的上面，从左侧延伸设置具有图2的导电图形8的作用的导电图形29。另外，从右侧延伸设置导电图形30，其端部分别设有导电性粘接剂31和32。另外，一层由玻璃构成的绝缘层(图中未示出)形成在下外壳28的上表面上，只露出导电性粘接剂31和32。在该绝缘层与下外壳28的外周对应的部分上涂有厚膜状的焊料33。
也就是说，该焊料33把下外壳28与振动片13连接起来，同时确保振动片13的振动部分17下方的振动空间。另外，在本实施例中，切去了上述外壳14、振动片13和下外壳28的四个角部。其中，切去振动片13和下外壳28的四个角部是为了排出焊料33产生的气体。即，为了如上述那样用大板形成多个振荡器，如果不切掉四个角部，就不能排出气体。
实施例3
图7示出了沿图2的VII-VII线的本发明的其它实施例的剖面图。在本实施例中，在振动部分17和框体15之间形成切沟18时，是在使振动片13的两个长边之一高于另一长边的倾斜状态下进行喷砂的。所以，其结果是舌片状的振动部分17的外周端的两个长边如图7所示呈倾斜的截面形状。当然，也可以使振动部分17的外周端的短边部分呈倾斜状态。
这样，当至少使舌片状的振动部分17的外周端面的一部分倾斜时，就可以抑制振动部分17中央部位发生的主振动由外周端反射而产生不希望有的副振动，所以，其结果是可以使振动部分17的振动稳定。
另外，利用喷砂法形成切沟18时，舌片状的振动部分17的外周端面如图7所示，呈粗糙状。
使舌片状的振动部分17的外周端面粗糙化也可以抑制振动部分17中央部位发生的主振动在外周端反射时产生不希望的副振动，从而使振动部分17的振动稳定。
实施例4
下面利用图1和图3说明本发明的实施例4。在本实施例中，图1和图2所示的由晶体构成的板状下外壳6呈长方形，在其上表面中形成有凹部7。在该凹部7内形成导电图形8，它的一端设有导电性粘接剂9，另一端设有通孔10。在该通孔10的内表面，形成图1所示的由无电镀生成的导电层11，下外壳6的外底面的电极12通过该导电层11与导电图形8相连接。
如图1所示，由石英晶体构成的振动片13具有夹紧在由晶体构成的上、下外壳14和6的外周部分之间的外周框体15。
另外，在该振动片13的里面有一振动部分17，它从框体15内的一端通过宽度较窄的支撑部分16向内延伸，形成悬臂状。即，在振动部分17和框体15之间形成通过腐蚀或喷砂法而产生U字形的切沟18。
在形成上述切沟18时，振动部分17的矩形角部形成弯曲状，其正面和背面设有电极19和20。其中，正面电极19通过支撑部分16上的导电图形21和通孔22内的导电层与上述导电性粘接剂9连接。另外，背面电极20通过导电性粘接剂23和下外壳6的通孔24内的导电层25与外底面的电极26连接。
如图1所示，上述由晶体构成的板状上外壳14在其内表面设有凹部27，由此可以确保振动部分17在上下方向有足够的振动空间。上述结构的制造方法如下：首先将振动片13的框体15放在下外壳6上，并在此状态下加热、加压，以使两者之间的表面形成镜面状态，所以，可以进行晶体之间的原子间耦合。这时，通过加热而产生的气态物质可以通过切沟18等向上方溢出。由于在下外壳6的通孔10和24内压入了玻璃的塞栓，所以，这对使气体从切沟18向上方溢出是重要的。
然后，通过将信号加到电极12和26之间测量振动部分17的振荡频率，并据此进行频率调整(例如微调)后，将上外壳14放置在框体15上，象上述那样进行加热加压，在石英晶体的平整表面之间产生原子间耦合，从而紧密地封装成一体。
在以上的说明中，介绍了一个振荡器的制造过程。但是，实际上是分别将多个上外壳14、振动片13和下外壳6排列在大板上按上述方式一次封装成一体，然后根据框体15的外周形状逐个进行切割而得到图1所示的振荡器的，并且，在切割之后再形成电极12和26。
在本实施例中，上外壳14和下外壳6及振动片13都用板状石英晶体形成的理由是为了减少由于线膨胀系数的不同所引起的跷边及变形造成的残余应力，从而可使振动部分17的振动稳定。
另外，在本实施例中，以高于石英晶体的转变点(即573度)的高温对上、下外壳14和6进行加热，使其Q值低于振动片13的Q值。由于上、下外壳14和6都是由石英晶体形成的，所以，这样作是为了当其外侧靠近金属板放置时，上、下外壳14和6可能会与振动部分17的电极19或20发生的必要的共振不致影响振动部分17本身的振动。
如上所述，由于本实施例4的上、下外壳14和6及振动片13全是由石英晶体形成的，所以，可以减小跷边及变形造成的残余奕力，结果，可以稳定地振动。
实施例5
在实施例5中，是将实施例1或实施例4中如图1和图2所示的上、下外壳14和6中的至少一个面对振动片13一侧的表面粗糙化，并在该粗糙面上形成与上述电极12及26电气连接的导电图形8。
若采用上述结构，由于将由石英晶体构成的上、下外壳14和6中至少一个面对振动片一侧的表面粗糙化了，所以，减小了Q值，于是，不仅可以抑制上、下外壳14和6发生不必要的振动，而且由于在其粗糙面上形成向外部引出用的导电图形8，所以，不会产生导电图形剥离等问题。
实施例6
下面，利用图8-图10说明实施例6。
在图8和图9中，由石英晶体构成的板状下外壳6呈长方形，其上表面的里面部分形成凹部7，在该凹部7内形成金或银制的导电图形8a和8b，在它们的一端设有图10所示的金或银制的突起电极9a和9b，它们的另一端设有通孔10a和10b。在通孔10a和10b的内表面如图8所示形成金或银制的导电层11，下外壳6的外底面的电极12a和12b通过该导电层11与导电图形8a攻8b连接。
如图8所示，由石英晶体构成的振动片13具有夹紧在由石英晶体构成的上、下外壳14和6的外周部分之间的外周框体15。
另外，在该振动片13的里面有一振动部分17，它从框体15内的一端起通过宽度较窄的支撑部分16向内延伸，形成悬臂状。即，在振动部分17和框体15之间形成利用腐蚀或喷砂法而产生的略呈U字形的切沟18。
在形成上述切沟18时，使振动部分17的矩形角部形成弯曲状，并在其正面和背面设有电极19和20。其中，正面电极19通过支撑部分16上的导电图形21和通孔22内的导电层及其引出头22a与上述突起电极9b连接。另外，背面电极20通过其引出头20a与突起电极9a连接。
如图8所示，上述由石英晶体构成的板状上、下外壳14和6在其内表面有凹部27，由此可以确保振动部分17在上下方向有足够的振动空间。通孔10a和10b内用玻璃塞栓封死。上述结构的制造方法如下：首先，将振动片13的框体15放在下外壳6上，并在此状态下加热、加压，使两者之间的邻接表面形成镜面状态，所以，可以在石英晶体之间进行原子间耦合。另外，这时，预先在导电图形8a和8b上利用超声波和加热的方法进行突起电极9a和9b的所谓“打入”，而且，将该突起电极9a和9b做成如图10所示的在圆柱台状的底座a上形成针状突起体b的形状，所以，通过将振动片13向下外壳6上压接，突起体b的上部受到挤压而与引出头20a和22a接触，如果在该状态下进行上述加热时，可以利用金之间或银之间的扩散进行熔接。
然后，通过将信号加到电极12a和12b之间测量振动部分17的振荡频率，并以此进行频率调整(例如微调)后，将上外壳14放置在框体15上，象上面所述那样在进行加热的同时进行加压，以便在石英晶体的平整表面之间产生原子间耦合，从而封装成一体。
在以上的说明书中，对一个振荡器的制造过程作了说明。但是，实际上是分别将多个上外壳14、振动片13和下外壳6排列在大板上按上面所述那样一次封装成一体，然后根据框体15的外周形状逐个进行切割而得到图1所示的振荡器的。并且，切割之后形成电极12a和12b。
在本实施例中，上外壳14和下外壳6及振动片13都用板状石英晶体形成的理由是为了减少由于线膨胀系数不同引起的跷边和变形所产生的残余应力，从而使振动部分17的振动稳定。
另外，在与突起电极9a和9b相对的振动片13的上面，最好利用与上外壳14连为一体的突起部向下施加作用，即，最好将片13夹在突起电极9a、9b和突起部之间。
使振动片13的电极19及20的引出头20a及22a与上、下外壳14和6中至少一个的里面部分的导电图形8a及8b连接，所以，不会像使用导电性粘接剂连接两者时那样产生气体并因此而影响振动。
实施例7
图11和图12是本发明的实施例7。
在图11和图12中，由石英晶体构成的下外壳6呈长方形，在其上面的里面部分形成凹部7。在该凹部7内形成导电图形8，它的一端设有突起电极9a和9b，另一端设有通孔10。如图11所示，在该通孔10的内表面上形成利用无电镀生成的导电层11，下外壳6的外底面的电极26通过该导电层11与导电图形8连接。
振动片13由石英晶体构成。如图11所示，该振动片13的外周具有由用石英晶体构成的上、下外壳14和6的外周部分所夹紧的框体15。
另外，在该振动片13的里面部分有一振动部分17，它从框体15的一端通过宽度较窄的支撑部分16向内延伸，形成悬臂状。即，在振动部分17和框体15之间形成利用腐蚀或喷砂法生成的略呈U字形的切沟18。
形成上述切沟18时，将振动部分17的矩形角部形成弯曲状，并在其正面和背面设有电极19和20。其中，正面电极19通过支撑部分16上的导电图形21和通孔22内的导电层以及突起电极9b、下外壳6的导电图形24a和通孔24内的导电层25与外底面的电极12连接。另外，背面电极20通过下外壳6的突起电极9a、导电图形8和通孔10内的导电层11与外底面的电极26连接。
框体28是由石英晶体构成的，该框体28在上外壳14一侧与振动片13的框体15重合，在这些叠加在一起的石英晶体的平整表面之间形成原子间耦合。也就是说，为了在高频段使用振动片13，必须将其做得很薄，故在进行减薄加工时，先使振动片13和框体28一体化，如果在该状态下进行研磨，框体28就会起到辅助增加强度的作用。所以，在不断地研磨减薄的过程中，振动片13不会断裂。结果，就可以获得所希望的高频用的减薄的振动片13。然后，利用喷砂法形成振动片13的切沟18，在该状态下把上外壳14放置在框体28的上面，把下外壳6放置在振动片13的下面，形成一体。
上述结构的制造方法如下：首先，把与框体28形成一体的振动片13的框体15放在下外壳6上，并在该状态下加热、加压，使两者的邻接表面之间形成镜面状态，通过石英晶体原子间的原子间耦合连接起来。这时，由加热而产生的气态物质通过切沟18等向上方溢出。另外，在下外壳6的通孔10和25内压入玻璃制的塞栓，这对使气体从切沟18向上方溢出是重要的。
然后，通过将信号加到电极12和26之间测量振动部分17的振荡频率，并据此进行频率调整(例如微调)后，将上外壳14放置在框体28上，以与上述同样的方式进行加热加压，使镜面处石英晶体间进行原子间耦合，从而紧密封装成一体。
在以上的说明中，对一个振荡器的制造作了说明。但是，实际制造中是分别将多个上外壳14、框体28、振动片13和下外壳6排列在大板上，按照上面说明的那样一块封装成一体，然后依框体15的外周形状逐个切割而得到图11所示的振荡器的。切割之后，形成电极12和26。
如上所述，本发明具有板状的上外壳和下外壳以及夹紧在上、下外壳间的振动片，上述振动片夹在上、下外壳的外周之间的部分形成有切沟，从而形成舌片状的振动部分，在该振动部分的正面和背面形成有电极。若采用上述结构，由于在振动片的舌片状振动部分外周处确保了由切沟形成的适当的间隙，所以，不会像先有技术中的振荡器那样发生振动部分的一部分与上、下外壳接触的现象，因此不会影响所希望的振动。