JP2004056602A - 圧電振動子の構造 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電振動子のセラミックパッケージ内部において、導電性接着剤の分解によって発生するアウトガスが、圧電振動子のエージング特性へ影響することを低減させた圧電振動子の構造を提供する
【解決手段】圧電振動子１５は、所定の大きさに加工された圧電基板２の対向する表裏両面に電極部３を設けた圧電振動素子４を、導電性接着剤５を用いて片持ち状態でセラミックパッケージ１０の内底部に固定すると共にセラミックパッケージ１０の外底面に設けた外部端子１２に導通させ、セラミックパッケージ１０の開口部をリッド１３により気密封止した構造であり、セラミックパッケージ１０及びリッド１３には、配置可能な個所に全て所定の間隔で四角柱状の突起物１１及び１４を形成してあり、セラミックパッケージ１０の内部表面積及びリッド１３の裏面面積を突起物１１及び１４の数だけ増大した。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧電振動子の構造に関し、特にセラミックパッケージ内に圧電振動素子を気密封止した構造の圧電振動子において、セラミックパッケージ内に発生するアウトガスの影響を低減する手段を備えた圧電振動子の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧電振動素子をセラミックパッケージ内に搭載し、金属性の蓋（リッド）により機密封止した構造の圧電振動子は、各種通信機器の規準周波数発生源等として広く使用されている。
図７に、従来の圧電振動子の構造例について、その断面図を示す。図７（ａ）は、圧電振動子１を示し、所定の大きさに加工された圧電基板２の対向する表裏両面に電極部３を設けた圧電振動素子４を、導電性接着剤５を用いて片持ち状態でセラミックパッケージ６の内底部に固定すると共にセラミックパッケージ６の外底面に設けた外部端子７に導通させ、セラミックパッケージ６の開口部をリッド８により気密封止した構造である。
【０００３】
圧電振動素子４をセラミックパッケージ６の内底部に導電性接着剤５を用いて固定する方法としては、セラミックパッケージ６の所定のパッドに予めディスペンサ等を使用して導電性接着剤５を適量塗付しておき、吸着ノズルを用いて吸着した圧電振動素子４の電極部３を、セラミックパッケージ６に設けたパッドの位置に合わせて取り付ける方法や、圧電振動素子４の電極部３にディスペンサ等を使用して、導電性接着剤５を適量塗布し、セラミックパッケージ６に設けた所定のパッドに固定する等の方法がある。
【０００４】
通常、圧電振動素子４をセラミックパッケージ６の内底部に固定する際は、導電性接着剤５が使用されるが、この導電性接着剤５は、長い間を経過すると徐々に材料の分解が進み、アウトガス９を放出するというアウトガス現象が生ずる。図７（ｂ）は、圧電振動素子４をセラミックパッケージ６に固定した際にアウトガス９が生ずる様子を示す。
従って、図７（ｃ）に示す如く、圧電振動子１においては、セラミックパッケージ６がリッド８により気密封止されているので、アウトガス９が充満することとなる。
又、導電性接着剤の塗布の際に、塗布量の増減により、発生するアウトガスの量が変化する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、導電性接着剤が分解した際に生ずるアウトガスは、圧電振動子の重要な特性の一つであるエージング特性（周波数長期安定度）に与える影響が大きく、問題となっていた。
発生したアウトガスに含まれる粒子は、圧電基板や電極に付着すると、圧電振動子の周波数を変化させるため、アウトガスに含まれる粒子の圧電基板や電極への付着はエージング特性上好ましくない。
【０００６】
また特に、最近の圧電振動子のように小型化が進むと、圧電振動子容器内部が小さくなるため、その傾向が顕著に現れるようになってきた。
本発明は、上述したような問題を解決するためになされたものであって、圧電振動子のセラミックパッケージ内部において、導電性接着剤の分解によって発生するアウトガスが、圧電振動子のエージング特性へ影響することを低減させた圧電振動子の構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係わる圧電振動子の構造は、以下の構成をとる。
請求項１記載の圧電振動子の構造は、所定の大きさに加工された圧電基板の対向する表裏両面に電極部を設けた圧電振動素子を、導電性接着剤を用いて片持ち状態でセラミックパッケージの内底部に固定すると共にセラミックパッケージの外底面に設けた外部端子に導通させ、セラミックパッケージの開口部をリッドにより気密封止した圧電振動子において、セラミックパッケージの内側面及び内底面、リッドのセラミックパッケージ側裏面に所定の間隔で複数の柱状の突起物を形成するよう構成する。
【０００８】
請求項２記載の圧電振動子の構造は、前記突起物が、多角柱、或いは円柱であるよう構成する。
【０００９】
請求項３記載の圧電振動子の構造は、所定の大きさに加工された圧電基板の対向する表裏両面に電極部を設けた圧電振動素子を、導電性接着剤を用いて片持ち状態でセラミックパッケージの内底部に固定すると共にセラミックパッケージの外底面に設けた外部端子に導通させ、セラミックパッケージの開口部をリッドにより気密封止した圧電振動子において、セラミックパッケージの内側面及び内底面、リッドのセラミックパッケージ側裏面に所定の間隔で複数のフィン状の平板を形成するよう構成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
本実施例においては、圧電振動子を構成するセラミックパッケージ内部において、導電性接着剤の分解によって発生するアウトガスが、エージング特性へ影響することを低減させるため、セラミックパッケージやリッドの表面積を増やす目的で、セラミックパッケージの内部表面やリッドの裏面に突起物を形成した。従って、リッドにより気密封止されたセラミックパッケージ内部の表面積が増加したため、アウトガスに含まれる粒子がリッドの裏面やセラミックパッケージの内部表面に付着する量が増し、その結果、圧電振動素子の圧電基板や電極に付着するアウトガスに含まれる粒子の量を減少させた。
【００１１】
図１は、本発明に係る圧電振動子を構成するセラミックパッケージの第一の実施例について、断面図及び上面図を示す。図１（ａ）に断面図を示し、セラミックパッケージ１０には、圧電振動素子を搭載して導電性接着剤により固定する個所や圧電振動素子の搭載に妨げとなる個所を除いて、四角柱状の突起物１１を内部表面に所定の間隔で複数形成した。図１（ｂ）は上面図であり、突起物１１は、セラミックパッケージ１０の底面、四側面の全てに形成した。
【００１２】
図２は、本発明に係る圧電振動子を構成するリッドの第一の実施例について、側面図及び上面図を示す。図２（ａ）は側面図を示し、リッド１３の裏面（セラミックパッケージ側）に四角柱の突起物１４を所定の間隔で複数形成した。図２（ｂ）は上面図であり、リッド１３でセラミックパッケージを覆う際に障害となるセラミックパッケージの側壁部分に対応する個所を除いて、四角柱の突起物１４を形成した。
【００１３】
図３は、本発明に係わる圧電振動子の構造について、第一の実施例を示す断面図である。同図は、圧電振動子１５を示し、所定の大きさに加工された圧電基板２の対向する表裏両面に電極部３を設けた圧電振動素子４を、導電性接着剤５を用いて片持ち状態でセラミックパッケージ１０の内底部に固定すると共にセラミックパッケージ１０の外底面に設けた外部端子１２に導通させ、セラミックパッケージ１０の開口部をリッド１３により気密封止した構造である。
【００１４】
図３に示す如くセラミックパッケージ１０及びリッド１３には、配置可能な個所に全て所定の間隔で四角柱状の突起物１１及び１４を形成してあり、セラミックパッケージ１０の内部表面積及びリッド１３の裏面面積を突起物１１及び１４の数だけ増大した。そこで、導電性接着剤５が長時間経過後発生するアウトガス９に含まれる粒子は、容器内の表出部分に均等に付着すると考えられるので、アウトガス９に含まれる粒子は、セラミックパッケージ１０に形成した突起物１１及びリッド１３に形成した突起物１４にも付着し、相対的に圧電振動素子４に付着する量が減少することになる。従って、圧電振動子のエージング特性への影響は低減される。
【００１５】
図４は、本発明に係る圧電振動子を構成するセラミックパッケージの第二の実施例について、断面図及び上面図を示す。図１（ａ）に断面図を示し、セラミックパッケージ１６には、圧電振動素子を搭載して導電性接着剤により固定する個所や圧電振動素子の搭載に妨げとなる個所を除いて、フィン状の平板１７を内部表面に所定の間隔で複数形成した。図１（ｂ）は上面図であり、平板１７は、セラミックパッケージ１６の底面、四側面の全てに形成した。
【００１６】
図５は、本発明に係る圧電振動子を構成するリッドの第二の実施例について、側面図及び上面図を示す。図２（ａ）は側面図を示し、リッド１９の裏面（セラミックパッケージ側）にフィン状の平板２０を複数形成した。図２（ｂ）は上面図であり、リッド１９でセラミックパッケージを覆う際に障害となるセラミックパッケージの側壁部分に対応する個所を除いて、フィン状の平板２０を形成した。
【００１７】
図６は、本発明に係わる圧電振動子の構造について、第二の実施例を示す断面図である。同図は、圧電振動子２１を示し、所定の大きさに加工された圧電基板２の対向する表裏両面に電極部３を設けた圧電振動素子４を、導電性接着剤５を用いて片持ち状態でセラミックパッケージ１６の内底部に固定すると共にセラミックパッケージ１６の外底面に設けた外部端子１８に導通させ、セラミックパッケージ１６の開口部をリッド１９により気密封止した構造である。
【００１８】
図６に示す如くセラミックパッケージ１６及びリッド１９には、配置可能な個所に全て所定の間隔でフィン状の平板１７及び２０を形成してあり、セラミックパッケージ１６の内部表面積及びリッド１９の裏面面積を平板１７及び２０の数だけ増大した。そこで、導電性接着剤５が長時間経過後発生するアウトガス９に含まれる粒子は、容器内の表出部分に均等に付着すると考えられるので、アウトガス９に含まれる粒子は、セラミックパッケージ１０に形成した平板１７及びリッド１９に形成した平板２０にも付着し、相対的に圧電振動素子４に付着する量が減少することになる。従って、圧電振動子のエージング特性への影響は低減される。
尚、突起物の形状は、上記実施例に限るものではなく、多角柱や円柱であってもよく、パッケージ内面やリッド内面の表面積を増大させるべく凹凸を形成したものであれば同様の効果を得ることができる。
【００１９】
【発明の効果】
上述したように本発明は、請求項１、２及び３共に、圧電振動子内部の表面積を増大させたことにより、導電性接着剤が放出するアウトガスに含まれる粒子の多くを圧電振動子内部のパッケージ表面に付着させ、アウトガスに含まれる粒子が圧電振動素子へ付着する量を低減し、圧電振動子のエージング特性の向上を図る上で大きな効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧電振動子を構成するセラミックパッケージの第一の実施例について、断面図及び上面図を示す。
【図２】本発明に係る圧電振動子を構成するリッドの第一の実施例について、側面図及び上面図を示す。
【図３】本発明に係わる圧電振動子の構造について、第一の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る圧電振動子を構成するセラミックパッケージの第二の実施例について、断面図及び上面図を示す。
【図５】本発明に係る圧電振動子を構成するリッドの第二の実施例について、側面図及び上面図を示す。
【図６】本発明に係わる圧電振動子の構造について、第二の実施例を示す断面図である。
【図７】従来の圧電振動子の構造例について、その断面図を示す。
【符号の説明】
１・・圧電振動子、　　　　　　　　２・・圧電基板、
３・・電極、　　　　　　　　　　　４・・圧電振動素子、
５・・導電性接着剤、　　　　　　　６・・セラミックパッケージ、
７・・外部端子、　　　　　　　　　８・・リッド、
９・・アウトガス、　　　　　　　１０・・セラミックパッケージ、
１１・・突起物、　　　　　　　　　１２・・外部端子、
１３・・リッド、　　　　　　　　　１４・・突起物、
１５・・圧電振動子、　　　　　　　１６・・セラミックパッケージ、
１７・・平板、　　　　　　　　　１８・・外部端子、
１９・・リッド、　　　　　　　　　２０・・平板、
２１・・圧電振動子

Claims (3)

1. 所定の大きさに加工された圧電基板の対向する表裏両面に電極部を設けた圧電振動素子を、導電性接着剤を用いて片持ち状態でセラミックパッケージの内底部に固定すると共にセラミックパッケージの外底面に設けた外部端子に導通させ、セラミックパッケージの開口部を蓋により気密封止した圧電振動子において、
   セラミックパッケージの内面若しくは蓋の内面に所定の間隔で複数の柱状の突起物を備えていることを特徴とする圧電振動子の構造。
2. 前記突起物が、多角柱、或いは円柱であることを特徴とする請求項１記載の圧電振動子の構造。
3. 所定の大きさに加工された圧電基板の対向する表裏両面に電極部を設けた圧電振動素子を、導電性接着剤を用いて片持ち状態でセラミックパッケージの内底部に固定すると共にセラミックパッケージの外底面に設けた外部端子に導通させ、セラミックパッケージの開口部を蓋により気密封止した圧電振動子において、
   セラミックパッケージの内面若しくは蓋の内面に所定の間隔で複数のフィン状の平板を備えていることを特徴とする圧電振動子の構造。

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