ES2348024T3 - Oscilador piezoéléctrico y su método de fabricación. - Google Patents

Abstract

Oscilador piezoeléctrico que comprende una placa de circuito plana (32) con al menos un componente de circuito (33) montado en la parte superior y un vibrador piezoeléctrico (41) fijado sobre la placa de circuito mediante soportes tipo columna (50) montados en la parte superior de la placa de circuito (32), caracterizado porque el vibrador piezoeléctrico (41) tiene un elemento vibrador piezoeléctrico (45) alojado en una caja de cerámica (42) que consiste en el cuerpo principal (42a) con una concavidad, en donde se monta un elemento vibrador de cristal (45), y una cubierta de metal (42b) sellando herméticamente la concavidad, y terminales inferiores en la parte externa de la parte inferior de la caja; y los soportes tipo columna (50) que están montados en la parte superior de la placa de circuito (32) y conecta mecánica y eléctricamente los terminales inferiores del vibrador piezoeléctrico (41) y las impresiones conductoras en la placa de circuito (32).

Description

Campo de la invención

La presente invención hace referencia a la construcción y el método de fabricación de un oscilador piezoeléctrico, más específicamente un oscilador piezoeléctrico empaquetado de una construcción en la cual un vibrador piezoeléctrico se fija sobre una placa de circuito con componentes de circuito montados en el mismo. Antecedentes de la invención

En un progreso rápido de reducción de precios y miniaturización con la popularización de los dispositivos de comunicaciones móviles, tales como teléfonos móviles, la demanda de menor precio, menor tamaño y menor perfil se incrementa para los osciladores piezoeléctricos tales como los osciladores de cristal. En respuesta a tales demandas, no sólo el empaquetado de vibradores de cristal sino también la integración de un circuito oscilante, incluyendo un circuito de ajuste de frecuencia y un circuito de compensación de temperatura, se realizan para reducir la cantidad de piezas y el tamaño de los dispositivos.

La figura 11(a) es una vista de despiece en perspectiva de un oscilador de cristal convencional como ejemplo de osciladores piezoeléctricos convencionales. La figura 11(b) es una vista transversal longitudinal de un oscilador de cristal.

El oscilador de cristal 1 tiene una construcción en la cual un vibrador de cristal 11 se monta sobre la parte superior de una caja inferior 2 formada por laminaciones cerámicas para integrarlas en un solo dispositivo.

La caja inferior 2 tiene un marco externo 3 elevado a lo largo del borde para rodear la parte interna. Un circuito integrado 6 se fija al lado interno de la parte inferior en la concavidad 4 mediante un medio aglutinante 5 tal como una soldadura, y los terminales 6a formados sobre la parte superior del CI 6 y las zonas de soldadura 7 formadas en la parte interna de la parte inferior de la concavidad se conectan mediante hilos de soldadura 8. En caso de formar los terminales sobre la parte inferior del CI, el CI puede montarse mediante montaje de chip invertido conectando los terminales del CI con las zonas de soldadura 7 mediante soldadura por bola. Los terminales externos 9 para el montaje de superficie se forman en el lado externo de la parte inferior de la caja inferior 2, y los terminales externos 9 se conectan con las zonas de soldadura 7 mediante conductores que no se muestran en la figura. Los terminales superiores 10 se forman sobre la parte superior del marco externo 3, los cuales están conectados con las zonas de soldadura 7. La concavidad 4 puede llenarse con una resina aislante para incrustar el CI 6 en una resina si es necesario.

El vibrador de cristal 11 tiene una construcción en la cual un elemento vibrador de cristal 14 se monta en la concavidad 13 de una caja 12 formada por laminaciones cerámicas, y la concavidad 13 está herméticamente sellada por una cubierta de metal 15. Los terminales inferiores 16 se forman sobre la parte externa de la parte inferior de la caja 12. Los terminales inferiores 16 se unen a los terminales superiores 10 de la caja inferior 2 mediante un elemento aglutinante, tal como un adhesivo conductor, y la concavidad 4 de la caja inferior 2 se cierra mediante el vibrador de cristal 11.

El vibrador de cristal 11 puede realizarse mediante la integración de todos los componentes del circuito que constituyen un circuito oscilante y un circuito de compensación de temperatura, excepto el vibrador de cristal 11 en un CI 6 de un solo chip.

Sin embargo, para producir el oscilador piezoeléctrico utilizando el costoso CI 6 descrito con anterioridad, con todos los componentes integrados en él, es un prerrequisito que haya una expectativa de una cierta cantidad de producción en gran cantidad del propio oscilador piezoeléctrico 1. Sin expectativa de producción en serie, la reducción de costes es difícil. Por ello es imposible en términos de costes utilizar este tipo de CI 6 costoso para osciladores piezoeléctricos fabricados en producción a gran escala de artículos en volúmenes pequeños, por ejemplo. De ahí que los componentes de circuito para realizar los circuitos descritos anteriormente, tales como transistores, resistencias y condensadores, en lugar del CI 6, deban montarse en la concavidad 4 de la caja inferior 2 en forma de piezas separadas en forma de chip.

Al intentar montar tales componentes de circuito en forma de chip en la concavidad 4 de la caja inferior 2 que se muestra en la figura 11, deben montarse sobre las áreas planas (formadas para montar componentes de circuito en forma de chip en lugar de zonas de soldadura 7 mediante soldadura por reflujo utilizando pasta de soldadura. La aplicación de pasta de soldadura a las áreas planas usualmente se realiza mediante serigrafía utilizando máscara antisoldante. Sin embargo, en el caso de la caja inferior 2 donde hay una parte elevada, marco externo 3, alrededor de la superficie en la cual se forman las áreas planas, la técnica de serigrafía no puede utilizarse. Por lo tanto, es difícil aumentar la productividad mediante un proceso por lotes utilizando la serigrafía, y la aplicación de pasta de soldadura a las áreas planas en la concavidad 4 debe realizarse de una en una con un dosificador. Esto produce un incremento en costes si se utilizan piezas en forma de chip.

Por esta razón, en el caso de construir un oscilador piezoeléctrico utilizando piezas discretas en forma de chip, la única opción es utilizar una construcción en la cual se forman áreas planas en la parte superior de una placa de circuito de gran área, y piezas en forma de chip 21 y un vibrador de cristal 22 se montan sobre las áreas planas mediante soldadura por reflujo como se muestra en la figura 12. Dado que la placa de circuito 20 de esta construcción es plana sin diferencias de nivel, y por lo tanto es posible utilizar serigrafía para aplicar pasta de soldadura a las áreas planas formadas sobre dicha placa, puede utilizarse un proceso por lotes que utiliza un gran bloque de placa de circuito, que consiste en un gran número de placas de circuito para los osciladores piezoeléctricos dispuestas una al lado de la otra en dirección vertical y horizontal.

Sin embargo, dado que todos los componentes 21 y 22 se montan sobre una placa de circuito plana, esta construcción por lo tanto necesita una mayor área para la placa, lo que da un resultado contrario a la demanda de piezas adecuadas para un montaje de alta densidad.

El documento JP 2001-16036 revela un oscilador de cristal con un cuerpo principal de caja, donde una parte acanalada que tiene una pluralidad de escalones en el interior está formada sobre una cara superior, un oscilador piezoeléctrico conectado a un primer escalón en la parte acanalada, una cubierta montada sobre el segundo escalón situado por encima del primer escalón y un espacio herméticamente sellado que contiene el primer escalón, un tercer escalón que constituye una cara plana en un estado similar a la cara superior de la cubierta, una cubierta de metal que

cierra la abertura de la parte acanalada en el cuerpo principal de caja.

Por lo tanto, la presente invención tiene como objeto proporcionar un oscilador piezoeléctrico que puede utilizar una placa de circuito plana para montar componentes de circuito, posibilitando la aplicación de pasta de soldadura a las áreas planas formadas sobre la placa de circuito en un proceso por lotes para la producción en masa, y cuya área ocupada por la placa puede reducirse mediante la disposición en tres dimensiones de un vibrador piezoeléctrico empaquetado encima de la placa de circuito.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método de fabricación de un oscilador piezoeléctrico que hace posible la producción eficiente utilizando un proceso por lotes.

Un tipo de oscilador piezoeléctrico se revela en el documento EP-A1263127, que se incorpora a la presente patente como referencia. Resumen de la invención

Se proporciona un oscilador piezoeléctrico que comprende un vibrador piezoeléctrico con un elemento vibrador piezoeléctrico alojado en una caja, y terminales inferiores formados en la parte externa de la parte inferior de la caja, una placa de circuito con al menos un componente de circuito electrónico montado e impresiones conductoras formadas en la parte superior, y soportes tipo columna que conectan de manera mecánica y eléctrica los terminales inferiores del vibrador piezoeléctrico y las impresiones conductoras en la placa de circuito.

Además, puede proporcionarse un oscilador piezoeléctrico que comprende una placa de circuito plana con componentes de circuito que constituyen un circuito oscilante montado en la parte superior, y terminales externos formados en la parte inferior y un vibrador piezoeléctrico fijo sobre la placa de circuito con un espacio predeterminado mediante soportes tipo columna fijos a la parte superior de la placa de circuito, en donde el vibrador piezoeléctrico tiene un elemento vibrador piezoeléctrico herméticamente sellado en la caja y terminales inferiores conectados con los electrodos de excitación del elemento vibrador piezoeléctrico formado en la parte externa de la parte inferior de la caja; y los soportes tipo columna son piezas separadas del vibrador piezoeléctrico y la placa de circuito, con la parte inferior de los soportes tipo columna fija de manera mecánica y eléctrica a áreas planas formadas sobre la parte superior de la placa de circuito, y con la parte superior de los soportes tipo columna unida de manera mecánica y eléctrica a los terminales inferiores del vibrador piezoeléctrico.

Puede proporcionarse un oscilador piezoeléctrico que comprende una placa de circuito plana con, al menos, componentes de circuito que forman un circuito oscilante montado en la parte superior y terminales externos formados en la parte inferior y un vibrador piezoeléctrico, fijos juntos y conectados de manera eléctrica mediante soportes tipo columna, en donde los soportes tipo columna son piezas pequeñas de un material aislante con conductores formados en la parte superior y la parte inferior y conectados por un conductor de conexión; la placa de circuito tiene áreas planas de fijación de soportes para unir los conductores en las partes inferiores de los soportes tipo columna a éste, formados en la parte superior; y el vibrador piezoeléctrico aloja un elemento vibrador piezoeléctrico en una caja herméticamente sellada y tiene terminales inferiores para unirse a los conductores en la parte superior de los soportes tipo columna formados en la parte inferior de la caja.

Puede proporcionarse un oscilador piezoeléctrico, en donde dichos soportes tipo columna son bloques cerámicos con conductores formados en la parte superior o la parte inferior y conectados mediante un conductor de conexión.

Puede proporcionarse el oscilador piezoeléctrico antes mencionado, en donde los soportes tipo columna son bloques metálicos o bolas metálicas.

Puede proporcionarse un oscilador piezoeléctrico, en donde los componentes del circuito con la mayor altura montada se utilicen para dichos soportes tipo columna.

Puede proporcionarse un oscilador piezoeléctrico, en donde dichos soportes tipo columna son circulares, elípticos u ovales de corte transversal.

Puede proporcionarse un método de fabricación de un oscilador piezoeléctrico que comprende una placa de circuito plana con, al menos, componentes de circuito que forman un circuito oscilante montado en la parte superior y terminales externos formados en la parte inferior, y un vibrador piezoeléctrico, fijos juntos y conectados de manera eléctrica mediante soportes tipo columna con conductores formados en la parte superior y la parte inferior y conectados por un conductor de conexión, que comprende los siguiente pasos: formar las impresiones del circuito, áreas planas de fijación de soportes y terminales para el oscilador piezoeléctrico en cada partición en una gran placa madre del circuito; montar los componentes de circuito para el oscilador piezoeléctrico en cada partición en la placa madre del circuito para formar un bloque de placas de circuito de los osciladores piezoeléctricos; hacer un bloque de soportes tipo columna que se disponen para ajustarse sobre las áreas planas de fijación de soportes de las correspondientes placas de circuito del bloque de placas de circuito, y fijar los soportes tipo columna del bloque de soportes tipo columna a las áreas planas de fijación de soportes sobre las correspondientes placas de circuito del bloque de placas de circuito, conectando de manera eléctrica el conductor en la parte inferior de cada soporte tipo columna y la áreas planas de fijación de soportes, colocando el bloque de soportes tipo columna en el bloque de placas de circuito; cortar el bloque de placas de circuito junto con el bloque de soportes tipo columna para separar las placas de circuito individuales, y montar el vibrador de cristal en los soportes tipo columna de cada placa de circuito uniendo los terminales inferiores del vibrador piezoeléctrico a los conductores en las partes superiores de los soportes tipo columna.

Puede proporcionase un método de fabricación de un oscilador piezoeléctrico, en donde el bloque de los soportes tipo columna comprende una pieza enrejada con orificios correspondientes a las placas de circuito del bloque de placas de circuito y los soportes tipo columna, que se proyectan desde la pieza enrejada hacia el interior de cada orificio para ajustarse en las áreas planas de fijación de soportes de la placa de circuito correspondiente.

Puede proporcionarse un oscilador piezoeléctrico que comprende una placa de circuito plana con componentes de circuito que forman un circuito oscilante montado en la parte superior y terminales externos formados en la parte inferior, y un vibrador piezoeléctrico sostenido encima de la placa de circuito con un espacio predeterminado mediante un marco soporte, en donde el vibrador piezoeléctrico tiene un elemento vibrador piezoeléctrico alojado en una caja herméticamente sellada y terminales inferiores en la parte externa de la parte inferior de la caja; el marco soporte tiene terminales para conectar los terminales inferiores del vibrador piezoeléctrico a éste en la parte superior y terminales para conectarlos a la placa de circuito formado en la parte inferior; y la placa de circuito tiene un área de superficie mayor que las dimensiones externas del marco soporte, y tiene áreas planas para conectar los terminales inferiores del marco soporte a éste y áreas planas para montar los componentes del circuito en él dentro y fuera del marco soporte en la parte superior de la placa de circuito.

Puede proporcionarse un oscilador piezoeléctrico, en donde se utiliza una pluralidad de metales en lugar del marco soporte.

Puede proporcionarse un oscilador piezoeléctrico que comprende una placa de circuito plana con componentes de circuito que conforman un circuito oscilante montado en la parte inferior y terminales externos formados en la parte superior y un vibrador piezoeléctrico con terminales inferiores formados sobre la parte inferior de la caja, fijos unos a otros mediante la unión de los terminales externos de la placa de circuito y los terminales inferiores del vibrador piezoeléctrico; y las bolas metálicas que sirven de soportes y los terminales externos se fijan a la parte inferior de la placa de circuito.

Puede proporcionarse un oscilador piezoeléctrico que comprende un elemento vibrador piezoeléctrico alojado en una caja herméticamente sellada, impresiones de circuito para un circuito oscilante y áreas planas para fijar los soportes a éste formadas en la parte inferior de la caja, y componentes de circuito y bolas metálicas que sirven de soporte y terminales externos montados en la parte inferior. Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista seccional longitudinal de la primera realización del oscilador piezoeléctrico según la presente invención. La figura 2 es una vista lateral que muestra la construcción de una variación del oscilador piezoeléctrico de la primera realización del oscilador piezoeléctrico según la presente invención. La figura 3 es una vista lateral que muestra la construcción de otra variación del oscilador piezoeléctrico de la primera realización según la presente invención. Las figuras 4(a) a (c) muestran una posible protrusión de los soportes tipo columna del borde de la placa de circuito mediante diferentes disposiciones. Las figuras 5(a) y (b) son una vista seccional y una vista en perspectiva de despiece

de la tercera realización del oscilador piezoeléctrico según la presente invención. La figura 6 muestra un método de fabricación de la tercera realización del oscilador piezoeléctrico según la presente invención. Las figuras 7(a) y (b) son una vista seccional y una vista en perspectiva de despiece de la cuarta realización del oscilador piezoeléctrico según la presente invención. Las figuras 8(a) y (b) son una vista seccional y una vista en planta de la quinta realización del oscilador piezoeléctrico según la presente invención. La figura 9 es una vista seccional de un ejemplo del oscilador piezoeléctrico. Las figuras 10(a) y (b) son una vista seccional y una vista de la parte inferior de un ejemplo del oscilador piezoeléctrico. Las figuras 11(a) y (b) son una vista en perspectiva de despiece y una vista seccional de un oscilador piezoeléctrico convencional. La figura 12 muestra un método de montaje de los componentes del circuito de la placa de circuito de un oscilador piezoeléctrico convencional. Descripción detallada de la realización preferente

A continuación se describirá en detalle la presente invención con referencia a las realizaciones que se muestran en los dibujos.

Con referencia a las figuras 1 a 3, se describe la primera realización del oscilador piezoeléctrico según la presente invención. La primera realización es un oscilador piezoeléctrico 31 que comprende una placa de circuito 32 con componentes de circuito 33 que constituye un circuito oscilante y un circuito de compensación de temperatura montado en las áreas planas 35 formadas en la parte superior y terminales externos 34 formados en la parte inferior, y un vibrador piezoeléctrico 41 fijo sobre la parte superior de la placa de circuito 32 con un espacio predeterminado, caracterizado porque el vibrador piezoeléctrico 41 se encuentra fijo sobre el vibrador piezoeléctrico mediante soportes tipo columna 50 que son partes separadas de la placa de circuito 32 y el vibrador piezoeléctrico 41, y cuyas partes inferiores se encuentran fijas mecánicamente y eléctricamente a las áreas planas de fijación de soportes 36 formadas en la parte superior de la placa de circuito 32 y a cuyas partes superiores los terminales inferiores del vibrador piezoeléctrico están mecánica y eléctricamente unidos.

En primer lugar, el ejemplo que se muestra en la figura 1 tiene una construcción en la cual los soportes tipo columna 50 se fijan a las áreas planas de fijación de soportes 36 en la placa de circuito plana de cerámica 32, y un vibrador de cristal 41 se monta sobre las partes superiores de los soportes tipo columna 50. La placa de circuito 32 tiene componentes de circuito 33 montados sobre áreas planas 35 formadas en la parte superior, y tiene terminales externos 34, conectados cada uno con las correspondientes áreas planas 35, formadas en la parte de la parte inferior. Además, la placa de circuito 32 tiene áreas planas de fijación de soportes 36 formadas en la parte superior.

El vibrador piezoeléctrico 41 comprende una caja 42 que consiste en el cuerpo principal de la caja 42a con una concavidad y una cubierta de metal 42b que sella herméticamente la concavidad y un elemento vibrador de cristal 45. El cuerpo principal de la caja 42a tiene terminales inferiores 46 en la parte inferior. Los terminales inferiores 46 están conectados a electrodos del elemento vibrador de cristal 45. La caja 42 está fabricada, por ejemplo, de cerámica.

Los soportes tipo columna 50 de esta realización comprenden cada uno un bloque cerámico 51 con forma de un prisma poligonal, tal como por ejemplo un prisma cuadrado (de aproximadamente 0,3 a 0,5mm de grosor), un terminal inferior 52 (área metalizada) formado en la parte inferior del bloque cerámico 51, terminal superior 53 (área metalizada) formado en el extremo superior del bloque cerámico 51 y un conductor 54 conectando eléctricamente el terminal inferior 52 y el terminal superior 53.

Dado que los soportes tipo columna 50 de esta realización son piezas separadas de la placa de circuito 32 y del oscilador de cristal 41, se fijan a las áreas planas de fijación de soportes 36 en la placa de circuito 32 mediante la aplicación de pasta de soldadura a las áreas planas de fijación de soportes 36 utilizando serigrafía y soldadura por reflujo. En el proceso de serigrafía, la aplicación de pasta de soldadura a las áreas planas 35 se realiza al mismo tiempo. Los componentes del circuito 33 y los soportes tipo columna 50 se colocan sobre las áreas planas 35 y las áreas planas de fijación de soportes 36. La placa de circuito 32 con los componentes del circuito 33 y los soportes tipo columna 50 colocados en ella se calienta en un horno de reflujo y después se enfría. Los componentes del circuito 33 y los soportes tipo columna 50 están por lo tanto unidos a la placa de circuito 32.

El vibrador de cristal 41 puede fijarse a los soportes tipo columna 50 uniendo los terminales inferiores 46 a los terminales superiores 53 de los soportes tipo columna 50 con un adhesivo conductor o cualquier otro medio después de fijar los soportes tipo columna 50 a la placa de circuito 32. El vibrador de cristal 41 también puede unirse a los soportes tipo columna 50 al mismo tiempo que los componentes del circuito 33 y los soportes tipo columna 50 se unen a la placa de circuito 32.

Dado que los soportes tipo columna 50 son piezas separadas de la placa de circuito 32 y del vibrador de cristal 41, se posibilita el montaje y la unión de los componentes del circuito 33 y los soportes tipo columna 50 a un gran número de placas de circuito 32 en un proceso por lotes. Más específicamente, se aplica pasta de soldadura a todas las áreas planas 35 y 36 en una placa madre de gran área, formada por una pluralidad de placas de circuito para los osciladores piezoeléctricos conectados uno al lado del otro en dirección vertical y horizontal, mediante serigrafía. Los componentes del circuito 33 y los soportes tipo columna 50 se colocan después en las áreas planas 35 y 36, y la placa madre de gran área se calienta en un horno de reflujo para unir los componentes del circuito y los soportes tipo columna a las áreas planas 35 y 36. Mediante este proceso por lotes, la productividad de los osciladores piezoeléctricos puede incrementarse de manera significativa.

Además, dado que el vibrador de cristal 41 se mantiene por encima de la parte superior de la placa de circuito 32 con un espacio predeterminado en paralelo a la parte superior, los componentes del circuito pueden montarse debajo del vibrador de cristal 41 y por lo tanto el área requerida para montar el oscilador piezoeléctrico 31 puede reducirse.

Además, mediante la disposición de los soportes tipo columna 50 sólo entre los terminales 46 y las áreas planas de fijación de soportes 36 y haciendo el área inferior de cada soporte tipo columna 50 lo más estrecha posible, el área efectiva en la parte superior de la placa de circuito 32, que se utiliza para montar los componentes del circuito en la misma, puede aumentarse.

En otro ejemplo de la primera realización, se utilizan bloques metálicos con forma de prisma poligonal tal como un prisma cuadrado de aproximadamente 0,3 a 0,5mm de grosor, en lugar de bloques de cerámica 51, para los soportes tipo columna 50. Utilizando los soportes tipo columna hechos de un material conductor y uniéndolos a las áreas planas de fijación de soportes 36 y los terminales inferiores 46 del vibrador de cristal soldando mediante soldadura u otro método, puede utilizarse la misma construcción que en el oscilador piezoeléctrico que se muestra en la figura

1. Mediante este ejemplo, puede eliminarse el proceso para la formación de los terminales 52 y 53 y conductores de conexión 54 requerido en el caso de utilizar bloques cerámicos.

Además, también pueden utilizarse bolas metálicas de aproximadamente 0,3 a 0,5mm de diámetro, en lugar de bloques metálicos, para los soportes tipo columna 50 como se muestra en la figura 2. Las bolas metálicas pueden unirse a las áreas planas de fijación de soportes 36 y los terminales inferiores 46 del vibrador de cristal mediante soldadura por reflujo con pasta de soldadura o mediante unión con un adhesivo conductor.

En este caso, al igual que en el caso de utilizar bloques metálicos, el proceso de formar los terminales 52 y 53 y conectar los conductores 54 requerido en el caso de utilizar bloques cerámicos puede eliminarse.

La figura 3 muestra otro ejemplo de la primera realización del oscilador piezoeléctrico según la presente invención. Las partes iguales a aquellas en la realización que se muestra en la figura 1 se indican con los mismos números. La realización difiere de la de la figura 1 en la utilización de componentes de circuito 33A más altos entre los componentes de circuito en forma de chip 33 para los soportes tipo columna 50.

En el ejemplo que se muestra en la figura 3, se montan dos o más componentes de circuito 33A que tienen la mayor altura de montaje en las posiciones de los componentes de circuito, y el vibrador de cristal 41 se fija a las partes superiores de los componentes del circuito 33A. Las partes superiores de los componentes del circuito 33A se proporcionan con terminales para la conexión eléctrica con los terminales inferiores 46 del vibrador de cristal 41. También se forman los conductores para conectar los terminales superiores con el circuito en la placa de circuito, aunque no se muestra en la figura.

Es una condición importante que los componentes de circuito 33A utilizados para los soportes tipo columna 50 tengan sustancialmente la misma altura, pero su disposición en la placa de circuito 32 no se limita a la que se muestra en la figura.

En esta realización, dado que se utilizan dos o más componentes de circuito seleccionados de los componentes de circuito 33 para los soportes tipo columna 50, la cantidad de las piezas puede reducirse, los costes pueden reducirse y el área de la placa de circuito 32 puede hacerse más pequeña.

Las figuras 4(a) y (b) muestran las formas inferiores de los soportes tipo columna de la segunda realización del oscilador piezoeléctrico, según la presente invención. Esta realización utiliza los soportes tipo columna 50 cuya forma inferior (transversal) es un círculo o una elipse (incluyendo oval). Al utilizar soportes tipo columna de sección transversal redonda, puede evitarse que los soportes tipo columna sobresalgan del borde de la placa de circuito 32 si se mueven fuera de lugar en la dirección de rotación en el proceso de fijarlos a la placa de circuito 32.

En el caso en el que la forma de la parte inferior de los soportes tipo columna 50 sea un polígono, por ejemplo un rectángulo como se muestra en la figura 4(c), los soportes tipo columna se fijan a la placa de circuito 32, con una esquina que sobresale del borde de la placa de circuito 32 si los soportes tipo columna 50 se desplazan de la posición correcta que se muestra mediante la línea discontinua en la dirección de rotación, por una u otra razón. La esquina que sobresale puede formar una rebaba que puede provocar problemas.

Sin embargo, al formar la parte inferior de los soportes tipo columna 50 con forma de círculo o elipse, sin esquinas, como se muestra en las figuras 4(a) y 4(b), los soportes tipo columna 50 no sobresalen realmente del borde de la placa de circuito si se desplaza fuera de la posición correcta en la dirección de rotación. Además, si el lado del soporte tipo columna 50 sobresale ligeramente del borde del circuito, la parte que sobresale, a diferencia de la esquina que sobresale, no forma una rebaba que puede provocar problemas.

Las figuras 5(a) y (b) muestran una sección longitudinal y una vista en perspectiva de despiece de la tercera realización del oscilador piezoeléctrico según la presente invención. El oscilador piezoeléctrico que se muestra en las figuras comprende una placa de circuito 32 con componentes de circuito 33 que constituyen un circuito oscilante y un circuito de compensación de temperatura, montado en las áreas planas 35 formadas en la parte superior, y terminales externos 34 formados en la parte inferior, y un vibrador de cristal 41 por encima de la parte superior de la placa de circuito 32, con un espacio predeterminado mediante soportes tipo columna 55 fijos en la parte superior de la placa de circuito 32. Los terminales inferiores 56 en las partes inferiores de los soportes tipo columna 55 se fijan mecánica y eléctricamente a las áreas planas de fijación de soportes 57 formadas en la parte superior de la placa de circuito 32, y los terminales superiores 58 en las partes superiores de los soportes tipo columna 55 se fijan mecánica y eléctricamente a los terminales inferiores 46 del vibrador de cristal 41.

Los soportes tipo columna 55 se realizan formando orificios en una placa cerámica, como se describirá en detalle más adelante. La placa metálica tiene un grosor igual a la altura predeterminada de los soportes tipo columnas, que es mayor que la altura montada más alta de los componentes del circuito 33 en la placa de circuito 32. Los soportes tipo columna 55 tienen un terminal inferior 56 y un terminal superior 58 formados en la parte inferior y la parte superior, y un conductor que conecta ambas terminales.

El vibrador de cristal 41 se forma en los soportes tipo columna 55 mediante la unión de los terminales inferiores a los electrodos superiores de los soportes tipo columna 55 con un adhesivo conductor, después de fijar los soportes tipo columna 55 a la placa de circuito 32.

La figura 6 muestra el método de fabricación de las placas de circuito y soportes tipo columna y el método de fijación de las placas de circuito en el caso de la tercera realización. Como se muestra en la figura, un gran número de las placas de circuito 32 para los osciladores piezoeléctricos se forman en una placa madre de gran área para producir un bloque de placas de circuito 60, y un gran número de soportes tipo columna para los osciladores piezoeléctricos se forman en una placa madre cerámica de gran área 61 para producir un bloque de soportes tipo columna

62.

Más específicamente, el bloque de soportes tipo columna 62 consiste en una pieza enrejada que define los orificios correspondientes a las placas de circuito 32 del bloque de placas de circuito 60 y soportes tipo columna 55 que se proyectan en los orificios de la pieza enrejada. El bloque de soportes tipo columna 62 se produce formando orificios en una placa madre cerámica 61. Los soportes tipo columna 55 se disponen de tal modo que se ajusten en las correspondientes áreas planas de fijación de soportes 57 en las placas de circuito correspondientes 32. Las partes superior e inferior del bloque de soportes tipo columna 61 son metalizadas. Los soportes tipo columna 55 tienen uno o más orificios pasantes para la conexión de las capas metálicas en las partes superior e inferior formadas en posiciones predeterminadas. El grosor del bloque de soportes tipo columna 61 se determina según las alturas de los componentes de circuito 33 montados sobre la placa de circuito 32.

A continuación, se describe el método de fijación de los soportes tipo columna a las placas de circuito de los osciladores piezoeléctricos.

Después de la fabricación del bloque de placas de circuito 60, se aplica pasta de soldadura a todas las áreas planas 35 para los componentes del circuito 33 en el bloque de placas de circuito 60 mediante serigrafía, los componentes del circuito 33 se colocan en las áreas planas, el bloque de placas de circuito 60 con los componentes del circuito en el mismo se calientan en un horno de reflujo, y la placa formada en el circuito 60 se enfría para unir los componentes del circuito 33 a las áreas planas.

Después de eso o por separado, el bloque de soportes tipo columna 61 se fabrica formando orificios en una placa madre cerámica 61. A continuación, se aplica un adhesivo conductor a las áreas planas de fijación de soportes 57 de las placas de circuito 32 del bloque de placas de circuito 60, y el bloque de soportes tipo columna 61 se coloca sobre el bloque de placas de circuito 60, alineando la posición del bloque de soportes tipo columna 62 con el bloque de placas de circuito 60, de modo tal que los soportes tipo columna se ajustan a las áreas planas de fijación de soportes 57 correspondientes. Los soportes tipo columna en el bloque de soportes tipo columna 61 se unen así a las áreas planas de fijación de soportes del bloque de placas de circuito 60 de una vez. El bloque de placas de circuito 60 y el bloque de soportes tipo columna 61 se cortan juntos a lo largo de la posición que se muestra mediante la línea discontinua mediante un disco de corte, y la placa de circuito 32 con los componentes de circuito 33 y los soportes tipo columna 55 montados en ella se separan.

En otra realización de la fijación de los soportes tipo columna 55 del bloque de soportes tipo columna 61 a las áreas planas de fijación de soportes 57 en el bloque de placas de circuito 60, primero se unen los soportes tipo columna 55 del bloque de soportes tipo columna 61 a las áreas planas de fijación de soportes 57 en el bloque de placas de circuito 60 con un adhesivo conductor. Después, se aplica pasta de soldadura a las áreas planas 35 para los componentes de circuito 33 mediante serigrafía, se montan los componentes de circuito 33, y se unen los componentes de circuito 33 a las áreas planas 35, calentándolos en un horno de reflujo.

En otro método de fijación de los soportes tipo columna 55 del bloque de soportes tipo columna 61 a las áreas planas de fijación de soportes 57 en el bloque de placas de circuito 60, se aplica pasta de soldadura a las áreas planas 35 para los componentes de circuito 33 y las áreas planas de fijación de soportes 57, los componentes de circuito 33 se montan en las áreas planas 35, el bloque de soportes tipo columna 61 se coloca en el bloque de placas de circuito 60, y los componentes de circuito 33 y los soportes tipo columna 55 se unen a las áreas planas 35 y las áreas planas de fijación de soportes 57 calentándolos en un horno de reflujo.

Mediante este método, dado que los soportes tipo columna se fabrican mediante la formación de una pluralidad de soportes tipo columna en una sola placa madre cerámica, las alturas de los soportes tipo columna son precisamente las mismas, pueden evitarse defectos en el montaje de los osciladores de cristal provocados por los errores dimensionales en la altura de los soportes tipo columna. Además, dado que los soportes tipo columna pueden fijarse a un gran número de placas de circuito en un lote colocando un bloque de soportes tipo columna en un bloque de placas de circuito, se hace posible una producción efectiva.

Además, utilizando un bloque de soportes tipo columna formado en una placa madre cerámica de gran área, se hace innecesario montar los soportes tipo columna en las áreas planas de fijación de soportes, en cada placa de circuito uno por uno. Además, dado que la orientación superior e inferior de los soportes tipo columna, que es importante al montar los soportes tipo columna, es fija, pueden evitarse errores de montaje de los soportes tipo columna. Además, puede evitarse el desplazamiento de los soportes tipo columna fuera de las áreas planas que puede ocurrir cuando los soportes tipo columna se colocan en pasta de soldadura. Por lo tanto, la eficiencia del proceso de fabricación mejora de manera significativa.

Después de que se fabrica la placa de circuito 32 con los componentes del circuito 33 y los soportes tipo columna 55 montados en la misma, se aplica un adhesivo conductor a los terminales superiores 58 de los soportes tipo columna 55, y los terminales inferiores 46 del vibrador de cristal 41 se unen a los terminales superiores 58 para completar el oscilador piezoeléctrico.

Aunque se explica el caso de utilizar soportes cerámicos tipo columna, pueden utilizarse soportes tipo columna hechos de fibra de vidrio con epoxi o cualquier otra resina. Utilizando soportes tipo columna hechos de tal material, pueden amortiguarse golpes aplicados al oscilador de cristal.

Las figuras 7(a) y (b) muestran una cuarta realización del oscilador piezoeléctrico según la presente invención, la figura 7(a) es una vista seccional y la figura 7(b) muestra una vista en perspectiva de despiece. Esta realización se caracteriza porque el tamaño de la placa de circuito para el montaje de los componentes de circuito en la misma es un poco mayor que el del vibrador de cristal sostenido sobre la placa de circuito mediante un marco soporte. Mediante esta construcción, se vuelve disponible un área que puede montarse en componentes de circuito no cubiertos por el vibrador de cristal montado, y pueden montarse componentes de circuito tales como condensadores para el ajuste fino de la frecuencia de oscilación en el área para adición o fácil reemplazo. Además, dado que los componentes del circuito están todos montados en una superficie plana, puede utilizarse la aplicación de pasta de soldadura mediante serigrafía.

Específicamente, la cuarta realización tiene una construcción en la cual una placa de circuito plana 71, con componentes de circuito 33 que conforman un circuito oscilante y un circuito de compensación de temperatura y componentes de circuito 70 para el ajuste de la frecuencia de oscilación montado en la parte superior y terminales externos 34 formados en la parte inferior, y un vibrador de cristal 41 sostenido por encima con un espacio predeterminado mediante un marco soporte 72 adherido a la parte superior de la placa de circuito 71, se integran en un solo oscilador piezoeléctrico.

En la parte superior de la placa de circuito 71, se forman áreas planas 35 para el montaje de componentes de circuito que constituyen un circuito oscilante y un circuito de compensación de temperatura en la misma, las áreas planas 73 para el montaje de componentes de circuito 70 para el ajuste de la frecuencia de oscilación, y áreas planas 36 para la fijación del marco soporte 72. Los componentes del circuito 33 y 70 y el marco soporte 72 se unen a la placa de circuito 71 mediante la aplicación de pasta de soldadura a las áreas planas utilizando serigrafía, colocando los componentes 33 y 70 y el marco soporte 72 en las áreas planas, y mediante soldadura por reflujo. Dado que los componentes de circuito 70 para el ajuste se montan fuera del marco soporte 72, puede facilitarse el reemplazo o adición de los componentes del circuito 70 para el ajuste cuando se requiere un ajuste fino de la frecuencia de oscilación.

El marco soporte 72 puede fijarse a la placa de circuito 71 mediante la unión de las áreas planas 36 con un adhesivo conductor después de que los componentes del circuito 33 y 70 se unen a las áreas planas 35 y 37 mediante soldadura por reflujo.

El vibrador de cristal tiene una construcción en la cual un elemento vibrador de cristal 45 se monta en la concavidad de una caja de cerámica 42a y la concavidad se sella herméticamente mediante cubierta de metal. Los terminales externos 46, que están conectados con los electrodos del elemento vibrador de cristal 45 se forman en la parte externa de la parte inferior de la caja de cerámica 42.

El vibrador de cristal 41 se monta sobre el marco soporte 72 mediante la unión de los terminales externos 46 a los terminales superiores 74 del marco soporte 72 para completar el oscilador piezoeléctrico.

Las figuras 8(a) y (b) muestran la quinta realización del oscilador piezoeléctrico según la presente invención. La figura 8(a) es una vista seccional y la figura 8(b) una vista en planta de la parte superior de la placa de circuito con componentes de circuito y soportes montados en ella. La quinta realización difiere de la cuarta realización en que la quinta realización utiliza bolas metálicas, en lugar del marco soporte, para sostener el vibrador de cristal sobre la placa de circuito con un espacio predeterminado.

Específicamente, la quinta realización tiene una construcción en la cual una placa de circuito plana 71 con componentes de circuito 33 que conforma un circuito oscilante y un circuito de compensación de temperatura, y componentes de circuito 70 para el ajuste de la frecuencia de oscilación montados sobre la parte superior y los terminales externos 34 formados en la parte inferior, y un vibrador de cristal 41 sostenido por encima con un espacio predeterminado por bolas metálicas 80 fijado a

la parte superior de la placa de circuito 71, se integran en un oscilador.

En la parte superior de la placa de circuito 71, se forman áreas planas 35 para el montaje de los componentes de circuito que constituyen un circuito oscilante y un circuito de compensación de temperatura sobre él, las áreas planas 73 para el montaje de componentes de circuito 70 para el ajuste de la frecuencia de oscilación sobre ellas, y áreas planas 36 para la fijación de bolas metálicas 80. Los componentes de circuito 33 y 70 y las bolas metálicas 80 se unen a la placa de circuito 71 mediante la aplicación de pasta de soldadura a las áreas planas utilizando serigrafía, colocando los componentes de circuito 33 y 70 y las bolas metálicas 80 sobre las áreas planas, y mediante soldadura por reflujo. Dado que los componentes de circuito 70 para el ajuste de la frecuencia de oscilación se montan fuera del espacio debajo del vibrador de cristal 41, el reemplazo o adición de los componentes de circuito 70 para el ajuste de frecuencia puede hacerse fácilmente sin quitar el vibrador de cristal 41 y los componentes de circuito 33 cuando se requiere un ajuste fino de la frecuencia de oscilación, como se describirá más adelante.

Después, el vibrador de cristal 41, que se construye como se ilustra en la figura 7, se monta en las bolas 80 uniendo los terminales internos 46 a las bolas metálicas a través de un adhesivo conductor o soldadura para completar el oscilador piezoeléctrico.

Los componentes de circuito 33 y 70 y las bolas metálicas 80 también pueden fijarse a la placa de circuito 71 con un adhesivo conductor para evitar que la soldadura se derrita debido a un excesivo aumento de temperatura del oscilador piezoeléctrico, provocando así que los componentes de circuito y las bolas metálicas se muevan fuera de lugar.

Dado que los soportes con forma de bola, a diferencia de los soportes con forma de prisma, no tienen esquinas, no es necesaria la alineación de la dirección montada de los soportes. La utilización de soportes con forma de bola tiene por lo tanto la ventaja de ser capaz de simplificar el proceso de fabricación en comparación con la construcción que utiliza soportes con forma de prisma.

Dado que los soportes con forma de bola, a diferencia de un marco soporte 72 como se muestra en la figura 7, no tienen paredes laterales, las áreas de la placa de circuito 71 entre los soportes con forma de bola se vuelven disponible para el montaje de los componentes de circuito como se muestra en la figura 8(b). La utilización de los soportes con forma de bola aumenta, por lo tanto, el radio del área donde se pueden montar los componentes de circuito a todo el área de la placa de circuito, posibilitando así una reducción aún mayor del área de la placa de circuito

71. Esta construcción es por lo tanto efectiva en la miniaturización del oscilador piezoeléctrico.

Además, los componentes de circuito 33 pueden ser un chip de CI. Un CI se monta en la placa de circuito 71 mediante la técnica de unión de chip invertido, por ejemplo, y después fijando de manera firme mediante inyección de un adhesivo en el espacio entre la placa de circuito y el chip de CI.

Los soportes con forma de bola pueden fijarse a la placa de circuito 71 con soldadura o un adhesivo conductor. Además, también pueden fijarse mediante la técnica de unión de chip invertido como los chips de CI. En este caso, los soportes y chip de CI pueden montarse en la placa de circuito mediante el mismo proceso, y por lo tanto el proceso de fabricación puede simplificarse.

En el caso de la utilización de un chip de CI, puede requerirse el ajuste de terminales para la entrada de señales de ajuste para hacer posible el ajuste de las configuraciones de circuito del CI, si fuera necesario después del ensamblaje del oscilador piezoeléctrico. Los terminales de ajuste pueden formarse en la parte externa del vibrador de cristal 41.

La figura 9 es una vista seccional de un ejemplo del oscilador piezoeléctrico. La realización se caracteriza en que la parte inferior de un vibrador de cristal se fija a la parte superior de una placa de circuito, con componentes de circuito montados en la parte inferior para poder miniaturizar aún más un oscilador piezoeléctrico.

Específicamente, este ejemplo tiene una construcción en la cual una placa de circuito plana 84 con componentes de circuito 33 que constituyen un circuito oscilante, y un circuito de compensación de temperatura y bolas metálicas 80 montados en la parte inferior, y terminales externos 83 formados en la parte superior y un vibrador de cristal 41, se fijan juntos en un solo oscilador piezoeléctrico mediante la unión de los terminales externos 46 del vibrador de cristal 41 a los terminales externos 83 en la parte superior de la placa de circuito 84. Las bolas metálicas 80 sirven como soportes y terminales para la conexión externa del

oscilador piezoeléctrico terminado.

En la parte inferior de la placa de circuito 84, se forman áreas planas 35 para el montaje de componentes de circuito 33, áreas planas 36 para la fijación de bolas metálicas 80 a la placa de circuito 84. Los componentes de circuito 33 y las bolas metálicas 80 se unen a la placa de circuito 84 mediante la aplicación de pasta de soldadura a las áreas planas utilizando serigrafía, colocando componentes de circuito 33 y bolas metálicas 80 en las áreas planas 35 y 36, y mediante soldadura por reflujo.

Dado que el lado donde se montan los componentes de circuito (la parte inferior) de la placa de circuito 84 está abierto, el reemplazo o adición de componentes de circuito puede realizarse fácilmente, si fuera necesario para el ajuste de la frecuencia de oscilación o por otra razón.

Las bolas metálicas 80 también pueden estar unidas a las áreas planas 36 de la placa de circuito 84 con un adhesivo conductor después del montaje de los componentes del circuito 33 en las áreas planas 35 mediante soldadura por reflujo. Además, dado que la placa de circuito 84 tiene el vibrador de cristal 41 como respaldo para mantener su naturaleza plana, puede utilizarse una placa de circuito más delgada para la placa de circuito 84.

A continuación, el vibrador de cristal 41, que se construye como se describiera con anterioridad, se une a la placa de circuito 84 mediante la unión de los terminales externos 46 del vibrador de cristal 41 a los terminales externos 83 de la placa de circuito 84 con un adhesivo conductor para completar el oscilador piezoeléctrico de esta realización.

La figura 10(a) es una vista seccional de un ejemplo del oscilador piezoeléctrico.

El ejemplo de la figura 10 se caracteriza en que los componentes del circuito que constituyen un circuito oscilante y un circuito de compensación de temperatura y soportes se montan en la parte externa de la parte inferior de la caja de un vibrador de cristal, mediante la formación de impresiones de circuito y las áreas planas para los componentes del circuito y los soportes. Esta realización está destinada a hacer que la placa de circuito 84 que se muestra en la figura 9 sea innecesaria, reduciendo así el perfil del oscilador piezoeléctrico de la sexta realización.

Específicamente, el ejemplo de la figura 10 tiene una construcción en la cual las impresiones de circuito y las áreas planas 86 para los componentes de circuito 86 están formadas en la parte externa de la parte inferior de la caja de cerámica 42a del vibrador de cristal 41, se montan los componentes del circuito de un circuito oscilante y un circuito de compensación de temperatura y bolas metálicas 80, se monta un elemento vibrador oscilante 45 en la concavidad de la caja 42a; y la concavidad está herméticamente sellada por una cubierta de metal 42b. Las bolas metálicas 80 también sirven como los soportes y los terminales para la conexión externa.

Los componentes del circuito 33 y las bolas metálicas 80 se montan en el lado externo de la parte inferior de la caja de cerámica 42a mediante la aplicación de pasta de soldadura a las áreas planas 86 y 87 utilizando serigrafía, colocando los componentes del circuito 33 y las bolas metálicas 80 en las áreas planas 86 y 87, y mediante soldadura por reflujo.

Dado que el lado donde se montan los componentes de circuito, es decir, la parte inferior del vibrador de cristal 41, está abierto, el reemplazo o adición de componentes de circuito puede realizarse fácilmente, si fuera necesario para el ajuste de la frecuencia de oscilación o por otra razón.

Las bolas metálicas 80 también pueden estar unidas a las áreas planas 87 en el fondo de la caja de cerámica 42a con adhesivo conductor después del montaje de los componentes de circuito 33 sobre las áreas planas 86 mediante soldadura por reflujo.

Además, los componentes del circuito 33 y las bolas metálicas 80 pueden montarse en las áreas planas 86 y 87 en la parte inferior de la caja de cerámica 42a, después de que el vibrador de cristal 41 se haya completado mediante el montaje de un elemento vibrador de cristal 45 en la concavidad de la caja de cerámica 42a y el sellado hermético de la concavidad mediante una cubierta de metal 42b. Con este método, sólo pueden utilizarse buenos vibradores de cristal 41.

Aunque el ejemplo de la figura 8 y el ejemplo de la figura 9 se describen utilizando bolas metálicas 80 para los soportes, también pueden utilizarse para los soportes bloques cerámicos con terminales formados en la parte superior e inferior y conectados por un conductor, o bloques metálicos, con forma de prisma poligonal tal como prisma triangular o cuadrado o una columna redonda tal como columna circular o elíptica.

En el caso de utilizar soportes con forma de columna poligonal, la dirección de los soportes montados debe estar alineada de modo tal que una parte de esquina de los soportes tipo columna poligonales no sobresalga del borde de la placa de circuito si se requiere.

En el caso de utilizar soportes con forma de columna redonda, el proceso de alinear la dirección de los soportes montados no es necesario ya que los soportes con forma de columna redonda no tienen esquinas. Los soportes con forma de columna redonda tienen por lo tanto la ventaja de poder simplificar el proceso de fabricación en comparación con los soportes con forma de columna poligonal.

La figura 10(b) es una vista de la parte inferior que muestra el lado donde se montan los componentes de circuito del vibrador de cristal 41 del ejemplo anterior de la figura 10, y de la placa de circuito 84 del ejemplo anterior de la figura 9.

Como se muestra en la figura, los ejemplos de las figuras 9 y 10 también utilizan bolas metálicas 80 para el soporte como la quinta realización, y por lo tanto los componentes del circuito pueden disponerse entre las bolas metálicas 80 y 80’ como se muestra en la figura 10(b). El ejemplo de la figura 9 y el ejemplo de la figura 10 tiene por lo tanto un radio mayor del área donde se montan los componentes de circuito a toda el área de la placa de circuito o a la parte inferior del vibrador de cristal 41, y son construcciones efectivas para miniaturizar un oscilador piezoeléctrico.

Además, los componentes del circuito 33 pueden ser un chip de CI. Un chip de CI se monta en las áreas planas 86 formadas en la parte inferior del vibrador de cristal 41 mediante la técnica de unión de chip invertido, por ejemplo, y además puede unirse al vibrador de cristal con un adhesivo para fijarlos firmemente

Los soportes con forma de bola pueden fijarse a la parte inferior del vibrador de cristal 41 con soldadura o un adhesivo conductor. También pueden fijarse mediante la técnica de unión de chip invertido como los chips de CI. En este caso, los soportes y chip de CI pueden montarse en la parte inferior del vibrador de cristal 41 mediante el mismo proceso, y por lo tanto el proceso de fabricación puede simplificarse.

Además, en el ejemplo de la figura 9 y en el ejemplo de la figura 10, al menos uno de una pluralidad de soportes puede ser diferente de los otros en forma y/o tamaño, de modo tal que la disposición de los terminales del oscilador piezoeléctrico puede identificarse fácilmente.

En el caso donde los soportes tipo columna son bloques de cerámica, de modo tal que los terminales formados en la parte superior e inferior están conectados mediante una capa metálica mediante metalización, la capa metálica tiene la característica de conformarse como una superficie que en función de su orientación durante la manipulación permite verificar visualmente el estado de la conexión por soldadura al montar el oscilador piezoeléctrico a una placa de circuito o al montar el vibrador de cristal en la placa de circuito.

Como se describe con anterioridad, se proporciona un oscilador piezoeléctrico que tiene una construcción en la cual una placa de circuito con componentes de circuito que constituyen un circuito oscilante y un circuito de compensación de temperatura montado en un lado, y un vibrador piezoeléctrico con un elemento vibrador piezoeléctrico alojado en una caja, se unen en un solo dispositivo. Al utilizar una placa de circuito plana es posible aplicar pasta de soldadura a las áreas planas en la placa de circuito mediante serigrafía, el oscilador piezoeléctrico es adecuado para la producción en masa mediante un proceso por lotes. Y al apilar el vibrador de cristal empaquetado sobre la placa de circuito con un espacio predeterminado en una disposición tridimensional, el área ocupada por el oscilador piezoeléctrico se reduce de manera significativa.

Además, al utilizar soportes tipo columna separados para conectar mecánica y eléctricamente la placa de circuito y el vibrador de cristal, se hace posible la producción en serie mediante un proceso por lotes.

Como se aprecia a partir de la descripción anterior, las realizaciones y ejemplos incluidos en la presente patente se resumen de la siguiente manera:

Puede proporcionarse un vibrador piezoeléctrico sobre una placa de circuito con componentes de circuito que constituyen un circuito oscilante y un circuito de compensación de temperatura montados en la misma y que conecta eléctricamente los terminales inferiores del vibrador piezoeléctrico y las áreas planas formadas en la placa de circuito mediante soportes tipo columna separados del vibrador

piezoeléctrico y la placa de circuito.

Esto hace posible construir un oscilador piezoeléctrico con un área de ocupación de placa reducida, utilizando una placa de circuito plana. Por lo tanto, se hace posible la producción en serie de placas de circuito mediante un proceso por lotes, y el tamaño del oscilador piezoeléctrico se vuelve más pequeño.

Pueden utilizarse para los soportes tipo columna bloques de cerámica, cada uno de los cuales tiene un terminal superior y un terminal inferior formados en la parte superior e inferior, respectivamente, y conectados uno con el otro. El coste de los soportes tipo columna puede reducirse.

Pueden utilizarse bloques metálicos o bolas metálicas para los soportes tipo columna. La construcción de los soportes tipo columna puede simplificarse aún más, el coste puede reducirse y la productividad puede aumentarse.

Pueden utilizarse los componentes de circuito montados con más altura para los soportes tipo columna. Con esta invención, los soportes tipo columna no son necesarios y el oscilador piezoeléctrico puede fabricarse con un menor número de piezas.

Pueden utilizarse soportes tipo columna de sección transversal circular, elíptica u oval. Por lo tanto, ninguna parte de ellos sobresale del borde de la placa de circuito y se convierte en rebabas si se desplazara fuera de la posición en la dirección de rotación.

Puede proporcionarse un vibrador piezoeléctrico con un elemento vibrador piezoeléctrico alojado en una caja herméticamente sellada sobre una placa de circuito con componentes de circuito que constituyen un circuito oscilante y un circuito de compensación de temperatura, montado en la misma y que conecta eléctricamente los terminales inferiores del vibrador piezoeléctrico y las áreas planas formadas en la placa de circuito mediante soportes no conductores separados del vibrador piezoeléctrico y la placa de circuito, teniendo los soportes no conductores terminales formados en la parte superior y la parte inferior y estando conectados mediante un conductor. De este modo, la forma superior del oscilador piezoeléctrico puede ser de menor tamaño.

Puede proporcionarse un método de fabricación de un oscilador piezoeléctrico, en el cual un vibrador piezoeléctrico y una placa de circuito con componentes de circuito que forman un circuito oscilante y un circuito de compensación de temperatura montado en el mismo están unidos con soportes tipo columna, donde cada soporte tipo columna es un cuerpo no conductor con terminales formados en la parte superior e inferior y conectados por un conductor de conexión situado entre ellos, que comprende los siguiente pasos: formar una pluralidad de placas de circuito para los osciladores piezoeléctricos en una placa madre de cerámica para producir un bloque de placas de circuito mediante la fabricación de un bloque de placas de circuito que consiste en una pluralidad de placas de circuito para los osciladores piezoeléctricos formando esquemas de interconexión, áreas planas y terminales externos en cada partición en una placa madre y montar los componentes de circuito en cada placa de circuito para el oscilador piezoeléctrico; fabricar un bloque de soportes tipo columna que consiste en una pieza enrejada que define los orificios correspondientes a las placas de circuito del bloque de placas de circuito, y soportes tipo columna que se proyectan en los orificios de la pieza enrejada mediante la formación de orificios en la placa madre cerámica de gran área, y formar una capa conductora en la parte superior e inferior del bloque de soportes tipo columna y conectar las capas conductoras en ambos lados del bloque de soportes tipo columna.

Unir los soportes tipo columna del bloque de soportes tipo columna a las áreas planas correspondientes del bloque de placas de circuito con un adhesivo conductor o soldadura, colocando el bloque de soportes tipo columna en el bloque de placas de circuito; cortar el bloque de placas de circuito junto con el bloque de soportes tipo columna para separar las placas de circuito individuales; y montar el oscilador piezoeléctrico en los soportes tipo columna uniendo los terminales inferiores del vibrador piezoeléctrico y las capas conductoras en las partes superiores de los soportes tipo columna.

Este método hace posible la producción en serie mediante proceso por lotes, y la mayor productividad permite reducir los costes.

Puede proporcionarse un bloque de soportes tipo columna que consiste en una pieza enrejada y soportes tipo columna que sobresalen de la pieza enrejada en espacios definidos por la pieza enrejada como una península.

Este método hace posible la producción en serie mediante proceso por lotes, y la mayor productividad permite reducir los costes.

Puede utilizarse para la placa de circuito una placa de circuito que tiene un área de superficie mayor que las dimensiones externas del marco soporte para sostener el vibrador piezoeléctrico, y montar los componentes del circuito como condensadores para ajuste fino de la frecuencia de oscilación en el área de la placa

5 de circuito fuera del marco soporte. Esto permite realizar el ajuste fino de la frecuencia de oscilación.

Pueden utilizarse bolas metálicas para los soportes. Mediante esta construcción, se hace posible utilizar el área de superficie de la placa de circuito de manera más efectiva, y el oscilador piezoeléctrico puede miniaturizarse aún más.

10 Se proporciona un oscilador piezoeléctrico en el cual una placa de circuito con componentes de circuito que constituyen un circuito oscilante y un circuito de compensación de temperatura montado en la parte inferior, y terminales externos formados en la parte superior y un vibrador piezoeléctrico, se unen mediante la unión de los terminales inferiores del vibrador piezoeléctrico y los terminales

15 externos en la parte superior de la placa de circuito, y además se utilizan bolas metálicas adheridas a la parte inferior de la placa de circuito como terminales para conexión externa. Con esta construcción, el oscilador piezoeléctrico puede miniaturizarse aún más. Se proporciona un oscilador piezoeléctrico en el cual impresiones de circuito

20 y áreas planas se forman en la parte inferior del vibrador piezoeléctrico, y componentes de circuito que constituyen un circuito oscilante y un circuito de compensación de temperatura y bolas metálicas se montan en la parte inferior del vibrador piezoeléctrico, y las bolas metálicas sirven como terminales para conexión externa. Esta construcción puede reducir el perfil del oscilador piezoeléctrico.

25

Claims (8)

1. Reivindicaciones

   1.

   Oscilador piezoeléctrico que comprende una placa de circuito plana (32) con al menos un componente de circuito (33) montado en la parte superior y un vibrador piezoeléctrico (41) fijado sobre la placa de circuito mediante soportes tipo columna (50) montados en la parte superior de la placa de circuito (32), caracterizado porque el vibrador piezoeléctrico (41) tiene un elemento vibrador piezoeléctrico (45) alojado en una caja de cerámica (42) que consiste en el cuerpo principal (42a) con una concavidad, en donde se monta un elemento vibrador de cristal (45), y una cubierta de metal (42b) sellando herméticamente la concavidad, y terminales inferiores en la parte externa de la parte inferior de la caja; y los soportes tipo columna (50) que están montados en la parte superior de la placa de circuito (32) y conecta mecánica y eléctricamente los terminales inferiores del vibrador piezoeléctrico (41) y las impresiones conductoras en la placa de circuito (32).

2. 2.

   Oscilador piezoeléctrico según la reivindicación 1, en donde la placa de circuito (32) tiene terminales externos formados en la parte inferior, dicho componente de circuito constituye un circuito oscilante, dichos terminales inferiores están conectados a los electrodos de excitación de dicho elemento vibrador piezoeléctrico, y los soportes tipo columna (50) son partes separadas del vibrador piezoeléctrico (41) y la placa de circuito (32), la parte inferior de los soportes tipo columna (50) está mecánica y eléctricamente conectada a las áreas planas (35) formadas en la parte superior de la placa de circuito (32), y la parte superior de los soportes tipo columna (50) está mecánica y eléctricamente conectada a los terminales inferiores del vibrador piezoeléctrico (41).

3. 3.

   Oscilador piezoeléctrico según la reivindicación 1, en donde dicho componente de circuito (33) constituye un circuito oscilante, donde dichos terminales inferiores están conectados a los electrodos de excitación de dicho elemento vibrador piezoeléctrico, y dichos soportes tipo columna (50) son material aislante con un conductor formado en la parte superior e inferior, y conectado respectivamente mediante un conductor de conexión; la placa de circuito tiene áreas planas de fijación de soportes (36), para la unión de los conductores en la parte inferior de los soportes tipo columnas (50) a la misma, formadas en la parte superior; y dichos terminales inferiores del vibrador piezoeléctrico (41) se fijan a los conductores en la parte

   superior de los soportes tipo columna (50).

4. 4.

   Oscilador piezoeléctrico según la reivindicación 3, en donde dichos soportes tipo columna (50) son bloques cerámicos.

5. 5.

   Oscilador piezoeléctrico según la reivindicación 1, en donde dichos soportes tipo columna (50) son bloques metálicos o bolas metálicas.

6. 6.

   Oscilador piezoeléctrico según la reivindicación 1, en donde dicho componente de circuito (33) soporta dicho vibrador piezoeléctrico (41).

7. 7.

   Oscilador piezoeléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde dichos soportes tipo columna (50) son circulares, elípticos u ovales en sección transversal.

8. 8.

   Método de fabricación de un oscilador piezoeléctrico (41) que comprende una placa de circuito plana (32) con al menos un componente de circuito para constituir un circuito oscilante montado en la parte superior y terminales externos formados en la parte inferior, y un vibrador piezoeléctrico (41) con un elemento vibrador piezoeléctrico (45) alojado en una caja de cerámica (42), que consiste en un cuerpo principal (42a) con una concavidad, en donde se monta un elemento vibrador de cristal (45), y una cubierta de metal (42b) que sella herméticamente la concavidad, y terminales inferiores formados en la parte externa de la parte inferior de la caja, fijos juntos y conectados eléctricamente mediante soportes tipo columna (50) con conductores formados en la parte superior e inferior y conectados mediante un conductor de conexión, caracterizado porque comprende los siguientes pasos:

   formar las impresiones del circuito, áreas planas de fijación de soportes (36) y terminales para el oscilador piezoeléctrico (41) en cada partición en una placa madre grande y montar el componente de circuito para el oscilador piezoeléctrico (41) en cada partición en la placa madre para formar un bloque de placas de circuito de los osciladores piezoeléctricos; hacer un bloque de los soportes tipo columna (50) que se disponen para ajustarse sobre las áreas planas de fijación de soportes (36) de las correspondientes placas de circuito (32) del bloque de placas de circuito (32) y fijar los soportes tipo columna (50) del bloque de soportes tipo columna

   (50) a las áreas planas de fijación de soportes (36) sobre las correspondientes placas de circuito del bloque de placas de circuito, conectando de manera

   -29eléctrica el conductor en la parte inferior de cada soporte tipo columna (50) y el área plana de fijación de soportes (36), mediante la colocación del bloque de soportes tipo columna (50) sobre el bloque de placas de circuito; cortar el bloque de placas de circuito junto con el bloque de soportes tipo

   5 columna (50) para separar las placas de circuito individuales; y montar el vibrador de cristal (41) en los soportes tipo columna (50) de cada placa de circuito uniendo los terminales inferiores del vibrador piezoeléctrico

   (41) a los conductores en las partes superiores de los soportes tipo columna (50).

   10 9. Método de fabricación de un oscilador piezoeléctrico según la reivindicación 8, en donde el bloque de los soportes tipo columna (50) comprende una pieza enrejada con orificios correspondientes a las placas de circuito del bloque de placas de circuito (32) y los soportes tipo columna (50) que sobresalen de la pieza enrejada en cada orificio para ajustarse a las áreas planas de fijación de soportes (36)

   15 de la placa de circuito correspondiente.

   “Siguen 9 páginas de dibujos”