JP2001326551A - 水晶振動片の支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水晶振動片の一端が基板面に接触したり、離
れ過ぎたりせずに一定の間隔を保持した状態で基板面か
ら離間させて支持する水晶振動片の支持構造を提供する
こと。 【解決手段】 基板２０上に設けられた端子台２１に導
電性接着剤２２を充填するための凹部２９が形成され、
この凹部２９に充填された導電性接着剤２２で水晶振動
片２３の電極部２４を上面電極３２に固着すると共に、
該水晶振動片２３の振動部２５を基板２０から浮かせた
状態で保持し、且つ水晶振動片２３を前記基板２０の上
面２８に対して略平行に配設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に配設され
た端子台に水晶振動片の一端を固定し、他端をフリー状
態にさせた水晶振動片の支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】水晶片は屈曲振動や伸張振動のように色
々なモードの機械振動をしている。この機械的な振動を
電気信号に変えてその出力を有効に取り出すにはできる
だけ振動を抑圧しないようにして水晶片を支持する必要
がある。これを表面実装型の水晶振動子に実現したもの
としては、例えば図７に示したようなものが知られてい
る。この水晶振動子は、パッケージ内部の両側に肩面１
ａ，１ｂを有する基板２と、一方の肩面１ａに形成され
た電極端子３と、該電極端子３の上に導電性接着剤５を
介して一端４ａが固着され他端４ｂが浮いた状態に保持
された水晶振動片４と、基板２内を気密封止するキャッ
プ７とで構成されている。

【０００３】上記水晶振動片４の他端４ｂが肩面１ｂに
接触しないよう、基板２から浮かせた状態で固定させる
のには次のような方法が取られていた。これは水晶振動
片４の一端４ａを導電性接着剤５によって肩面１ａに固
定する際に、水晶振動片４の他端４ｂと基板２の肩面１
ｂとの間にスペーサを挟み込み、この状態で導電性接着
剤５を硬化させた後に前記挟み込んだスペーサを取り除
き、肩面１ｂから高さｋ１だけ浮かせ、水晶振動片４の
他端４ｂを完全にフリーにするものである。（類似の技
術として特開平８−１８６４５７がある）

【０００４】また、上記以外の水晶振動子として、図８
に示したように、矩形状のパッケージベース１０と、こ
のパッケージベース１０内に傾斜した状態で収納された
平板状の水晶振動片１１と、パッケージベース１０内を
気密封止する平板状のキャップ１６とで構成された水晶
振動子が知られている（特開平１０−０９８３４９参
照）。この水晶振動子は、パッケージベース１０の内面
底部１３の一辺側に段差部１５を形成し、この段差部１
５の上面に形成された電極端子３と水晶振動片１１の電
極部１４とを導電性接着剤５によって固着したものであ
る。水晶振動片１１の振動部１７をパッケージベース１
０の内面底部１３から僅かに浮かせた状態で固定させる
には、導電性接着剤５を硬化させたときの収縮作用を利
用する。具体的には、水晶振動片１１を段差部１５の上
面と内面底部１３との間に傾斜した状態で載置し、電極
部１４を導電性接着剤５によって電極端子３に固着させ
た後、導電性接着剤５を硬化させるといった方法をと
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
７に示した水晶振動片４の支持構造では、スペーサを挟
み込んだり取り除いたりするための作業が必要となる
他、スペーサを取り除く際に水晶振動片４を破損させる
虞れがあり品質管理上も問題があった。また、水晶振動
片４とキャップ７との間にはある程度のクリアランスｈ
１が必要となるが、水晶振動子４の他端４ｂを肩面１ｂ
から高さｋ１で離間させている分、十分に薄型化するこ
とができなかった。

【０００６】一方、図８に示した水晶振動片の支持構造
では、水晶振動片１１の振動部１７とキャップ１６との
間にはある程度のクリアランスｈ２が確保されるが、水
晶振動片１１が傾いた状態で支持されるため、段差部１
５をある程度高くしなければならず、水晶振動子として
パッケージ化する際の薄型化が制限されていた。また、
電極端子３に塗布する導電性接着剤５の量によって水晶
振動片１１の振動部１７と内面底部１３との隙間を支持
する高さｋ２にばらつきが生じていた。

【０００７】そこで、本発明は水晶振動片の一端が基板
面に接触したり、離れ過ぎたりせずに一定の間隔を保持
した状態で基板面から離間させて支持する水晶振動片の
支持構造を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
水晶振動片の支持構造は、基板上に設けられた端子台の
上面電極に水晶振動片の一端に設けられた電極部を導電
性接着剤で固着すると共に、該水晶振動片の他端を基板
から浮かせた状態で保持し、且つ水晶振動片を前記基板
の上面に対して略平行に配設したことを特徴とする。

【０００９】この発明によれば、水晶振動片と基板面と
の離間距離が端子台の高さで決定されるため、常に一定
した離間距離を保つことができる。また、水晶振動片を
パッケージした際に、上面に被せるキャップとの間のク
リアランスを最小にでき、薄型化が図れると同時に、外
部からの衝撃等が加わっても安定した状態で水晶振動片
が支持される。

【００１０】また、請求項２の発明は、請求項１記載の
水晶振動片の支持構造において、前記端子台に前記導電
性接着剤を充填するための凹部が形成されていることを
特徴とする。

【００１１】この発明によれば、凹部を設けたことで、
導電性接着剤を充填する量を多くすることができる。こ
の結果、充填した導電性接着剤を硬化させた際の収縮作
用が増加して、水晶振動片の浮き上がり量を大きくする
ことができる。

【００１２】また、請求項３の発明は、請求項２記載の
水晶振動片の支持構造において、前記凹部が前記端子台
の上面略中心部から水晶振動片が延びる方向とは反対側
の後面に亘って切欠き形成されていることを特徴とす
る。

【００１３】また、請求項４の発明は、請求項２記載の
水晶振動片の支持構造において、前記凹部が、水晶振動
片が延びる方向とは反対側の後面及び側面から切欠き形
成され、上面電極をＬ字形に形成したことを特徴とす
る。

【００１４】上記請求項３及び請求項４の発明によれ
ば、水晶振動片を引き上げる方向に凹部が切欠き形成さ
れることから、導電性接着剤の収縮作用が効果的に働
き、水晶振動片の他端を基板面から確実に離間させるこ
とができると共に、基板面から安定した位置まで十分浮
かせて保持することができる。

【００１５】また、請求項５の発明は、請求項２乃至４
記載の水晶振動片の支持構造において、前記水晶振動片
の電極部が端子台上面の前記凹部上に載置され、該凹部
に充填された導電性接着剤で固着されると共に、該導電
性接着剤の硬化収縮作用で前記電極部を端子台上面に引
き寄せると同時に他端側を引き上げ、基板に対して略水
平に保持することを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、導電性接着剤の収縮が
端子台上面から基板面に切り込んだ方向に進行し、水晶
振動片の電極部が端子台上面に引き寄せられる。最終的
には端子台上面と水晶振動片の電極部が略密着した状態
で重なり合う。このため、導電性接着剤を硬化させたと
きの収縮作用が大きすぎたとしても、水晶振動片の保持
位置が基板面と略平行となり、水晶振動片の他端が端子
台の高さ以上に浮き上がることがない。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下添付図面に基づいて本発明に
係る水晶振動片の支持構造を詳細に説明する。図１は水
晶振動片を組込んだ水晶振動子の平面図、図２は前記図
１においてＡ−Ａ線に沿って切断した断面図、図３は水
晶振動片を固着させる端子台の形状を示す拡大斜視図、
図４は端子台の上に水晶振動片を載せて設置した時の断
面図、図５は水晶振動片が導電性接着の収縮作用を受け
た時の説明図、図６は水晶振動片を固着させる端子台の
他の実施形態の形状を示す拡大斜視図である。

【００１８】この実施例に係る水晶振動片の支持構造
は、図１乃至図３に示したような水晶振動子３１に適用
される。この水晶振動子３１は、セラミック等で形成さ
れた平板状の基板２０と、この基板２０上に配設された
一対の端子台２１と、該端子台２１の上面全体に設けら
れる上面電極３２と、該上面電極３２に固着されて支持
される平板状の水晶振動片２３と、この水晶振動片２３
の上方を被覆して内部を気密封止するキャップ２６とで
構成される。

【００１９】前記水晶振動片２３は、水晶原石から所定
角度で薄く切り出された一枚の矩形状の水晶片からな
り、一端側の両肩部に一対の電極部２４が形成され、他
端が振動部２５として構成されている。そして、この水
晶振動片２３は、図１及び図２に示したように、端子台
２１の上面電極３２上に載置した電極部２４が導電性接
着剤２２の硬化によって支持されるが、特に前記電極部
２４とは反対側に位置する振動部２５側が基板２０の上
面２８から高さｋ３まで浮いた状態で支持されており、
水晶振動片２３の姿勢が略水平に保持される。なお、符
号２７は、水晶振動片２３を設置する際に位置決めとし
て用いる振動部２５側の支持台である。

【００２０】上記一対の端子台２１は、図２及び図３に
示したように、それぞれが基板２０の上面２８から一定
の高さを持った直方体形状で構成され、基板２０の一端
側に２個が離れて並列される。一対の端子台２１の位置
は、前記水晶振動片２３の電極部２４に対応したもので
ある。また、端子台２１の上面には上面電極３２が形成
されているが、この上面電極３２を含めて上面から後面
３０にかけて深くえぐられた凹部２９が切欠き形成され
ている。この凹部２９は、図３に示したように、端子台
２１の両側部２１ａ，２１ｂを残して、上面電極３２の
前後方向の略中央から後面３０側をそのまま切り欠いた
四角形の深い空間であり、この空間内に導電性接着剤２
２が充填される。

【００２１】次に、上記構成からなる端子台２１に水晶
振動片２３を載置して支持する方法を図４及び図５に基
づいて説明する。先ず、端子台２１に形成された凹部２
９に、その上方まで盛り上がるように導電性接着剤２２
を充填する。同時に、上面電極３２の全面にも導電性接
着剤２２を薄く塗布しておく。次いで、前記上面電極３
２の上に水晶振動片２３の電極部２４側を載置し、導電
性接着剤２２の盛り上がり部分に電極部２４を押し込む
と共に、他端の振動部２５側を支持台２７の上に載せ置
き、図４に示したように、水晶振動片２３を基板２０の
上面２８に対して傾斜した状態に設置する。水晶振動片
２３の電極部２４側を上面電極３２の上に載置する際に
は、水晶振動片２３の後端部２３ａが凹部２９の上方位
置までくるように、即ち前記後端部２３ａを端子台２１
の前後方向の中央部より後側まで延ばして載置する。こ
うすることで、後述するように、導電性接着剤２２の収
縮作用による水晶振動片２３の支持構造が効果的になる
と共に、水晶振動片２３の水平姿勢が確保される。な
お、上記のように水晶振動片２３が傾斜した状態で設置
されるので、電極部２４の一部が上面電極３２の前端角
部３３に当接する。

【００２２】次に、上記基板２０上に設置した水晶振動
片２３をキュア炉に入れて導電性接着剤２２を硬化す
る。導電性接着剤２２がエポキシ系の熱硬化性接着剤で
あれば、硬化する時の分子間の架橋反応による収縮を伴
う。この収縮量は充填量に比例して大きくなることか
ら、図５に示したように、凹部２９に導電性接着剤２２
を一杯に充填し、且つ凹部２９の上方にも盛り上がるよ
うに塗布した場合には、導電性接着剤２２の収縮量も大
きくなる。また、凹部２９に充填された導電性接着剤２
２は、端子台２１の両側部２１ａ，２１ｂによって両側
への流れ出しが防止されると共に、端子台２１の後面３
０では凹部２９が開放されているために、後面３０側へ
の収縮が大きくなる。その結果、水晶振動片２３の電極
部２４が上記導電性接着剤２２の収縮に伴って上面電極
３２側に強く引き寄せられることから、上面電極３２の
前端角部３３での当接部を支点として、水晶振動片２３
は反時計方向へ回転する。この水晶振動片２３の回転作
用によって、水晶振動片２３の振動部２５側が支持台２
７から浮き上がり、最終的には図１に示したように、水
晶振動片２３が基板２０の上面２８と略平行となるまで
振動部２５側が浮き上がり、前記上面２８との間に高さ
ｋ３の隙間ができる。

【００２３】上記の実施形態では上面電極３２が凹部２
９の両側にまで延びていて、コの字形状になっているの
で、上記水晶振動片２３の電極部２４が回転したとき
に、水晶振動片２３の後端部２３ａが凹部２９を塞ぐよ
うにしてその端子台２１の両側部２１ａ，２１ｂの上面
にかぶさり、且つ上面電極３２の全面に水晶振動片２３
の電極部２４が略密着した状態で重なり合うので、水晶
振動片２３がそれ以上は回転できなくなって、水晶振動
片２３の水平姿勢が保持されることになる。従って、上
記キュア炉から出てきた水晶振動片２３の上にキャップ
２６を被せて内部を気密封止した場合に、水晶振動片２
３とキャップ２６の上面との間に形成されるクリアラン
スｈ３にも余裕ができ、表面実装タイプの水晶振動子を
より薄型化することが可能となる。

【００２４】また、端子台２１は、上記実施形態に示す
形状に限らず、図６に示すような形状にすることも可能
である。これは端子台２１に図のような凹部３４を設
け、上面電極３２をＬ字形に形成したものである。この
凹部３４は、水晶振動片２３が延びる方向とは反対側の
後面３０及び外側面３５から切欠き形成される。このよ
うな形状にすることによって、導電性接着剤２２を充填
する面積が増える。また、水晶振動片２３が、電極部２
４の後面３０だけでなく外側面３５からも同時に接合す
ることができ、より安定した状態で支持することが可能
となる。

【００２５】なお、上記両実施形態において、端子台２
１の高さｄ２、凹部２９の深さ、導電性接着剤２２の充
填量は、収縮率や粘度により適宜選択される。また、上
記実施形態では基板として平板状のものを利用した場合
について説明したが、本発明における基板の形状は何ら
限定されるものではない。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の水晶振動片
の支持構造によれば、端子台に凹部を設けたことで、導
電性接着剤をこの凹部内にまで充填することができる。
このため、導電性接着剤を硬化させたときの収縮量が大
きく、その分基板の上面と水晶振動片の振動部との離間
距離が大きくなり、水晶振動片を略水平状態で安定的に
支持することができる。

【００２７】また、本発明によれば、端子台の上面電極
に水晶振動片の電極部を密着させた状態で支持している
ので、水晶振動子の振動部側が端子台より高く浮き上が
ることなく水平姿勢が保持され、水晶振動片をパッケー
ジ化した際にはキャップとの間のクリアランスに余裕が
でき、より薄型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水晶振動片の支持構造の一実施形
態を示す水晶振動子の平面図である。

【図２】前記図１においてＡ−Ａ線に沿って切断した断
面図である。

【図３】水晶振動片を固着させる端子台の形状を示す拡
大斜視図である。

【図４】端子台の上に水晶振動片を載せて設置した時の
断面図である。

【図５】水晶振動片が導電性接着の収縮作用を受けた時
の説明図である。

【図６】端子台の他の実施形態の形状を示す拡大斜視図
である。

【図７】従来における水晶振動片の支持構造の一例を示
す断面図である。

【図８】従来における水晶振動片の支持構造の他の例を
示す断面図である。

【符号の説明】

２０ 基板 ２１ 端子台 ２２ 導電性接着剤 ２３ 水晶振動片 ２４ 電極部 ２５ 振動部 ２８ 上面 ２９ 凹部 ３２ 上面電極

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に設けられた端子台の上面電極に
   水晶振動片の一端に設けられた電極部を導電性接着剤で
   固着すると共に、該水晶振動片の他端を基板から浮かせ
   た状態で保持し、且つ水晶振動片を前記基板の上面に対
   して略平行に配設したことを特徴とする水晶振動片の支
   持構造。
2. 【請求項２】 前記端子台に前記導電性接着剤を充填す
   るための凹部が形成されていることを特徴とする請求項
   １記載の水晶振動片の支持構造。
3. 【請求項３】 前記凹部が前記端子台の上面電極略中心
   部から水晶振動片が延びる方向とは反対側の後面に亘っ
   て切欠き形成されていることを特徴とする請求項２記載
   の水晶振動片の支持構造。
4. 【請求項４】 前記凹部が、水晶振動片が延びる方向と
   は反対側の後面及び側面から切欠き形成され、上面電極
   をＬ字形に形成したことを特徴とする請求項２記載の水
   晶振動片の支持構造。
5. 【請求項５】 前記水晶振動片の電極部が端子台上面の
   前記凹部上に載置され、該凹部に充填された導電性接着
   剤で固着されると共に、該導電性接着剤の硬化収縮作用
   で前記電極部を端子台上面に引き寄せると同時に他端側
   を引き上げ、基板に対して略水平に保持することを特徴
   とする請求項２乃至４いずれかに記載の水晶振動片の支
   持構造。