JP2005159967A - Structure for supporting piezoelectric vibrator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二本の金属端子を有する圧電振動子における圧電素板の支持構造に関するものである。 The present invention relates to a support structure for a piezoelectric element plate in a piezoelectric vibrator having two metal terminals.
近年の急速な移動体通信市場の成長に伴い、通信機器の需要が飛躍的に増大してきた結果として、通信機器においてその基準となる周波数の発生源として用いられる圧電振動子は、周囲の使用環境がより過酷な環境条件での使用下においても規定された周波数出力の更なる安定な動作の確保が求められているのが現状である。 With the rapid growth of the mobile communication market in recent years, the demand for communication equipment has increased dramatically. As a result, piezoelectric vibrators that are used as a source of frequency as a reference in communication equipment are used in the surrounding environment. However, in the present situation, it is required to secure a more stable operation of the specified frequency output even under use in more severe environmental conditions.
圧電振動子のなかでもOCXO(Oven
Controlled Crystal Oscillator)に使用される高安定水晶振動子の水晶素版の保持構造には、大別して二つの種類がある。図3に示すような水晶素板とサポート板との接合材として半田などの金属を用いる板サポート保持構造の型と、図4に示すような水晶素板とサポート板との接合材に導電性接着剤を用いるスリットサポート板保持構造の型の二つである。
Among the piezoelectric vibrators, OCXO (Oven
There are roughly two types of crystal plate holding structures for highly stable crystal units used in Controlled Crystal Oscillators. As shown in FIG. 3, a plate support holding structure mold using a metal such as solder as a bonding material between the crystal element plate and the support plate, and a bonding material between the crystal element plate and the support plate as shown in FIG. Two types of slit support plate holding structure using an adhesive.
これらの高安定水晶振動子の重要な特性のひとつであるエージング特性を左右する要因のひとつに、水晶素板の保持具であるサポート板から水晶素板への応力があり、特にひねりの力がサポート板から水晶素板に加わった場合、その高安定水晶振動子の特性に大きな影響を及ぼすといった問題がある。 One of the factors that influence the aging characteristics, which is one of the important characteristics of these highly stable crystal units, is the stress from the support plate, which is the holder of the crystal base plate, to the crystal base plate, and especially the twisting force. When added from the support plate to the crystal base plate, there is a problem that the characteristics of the highly stable crystal resonator are greatly affected.
また、この形状を成す圧電振動子の製造時において、ウェルドの際にウェルド圧力が金属のベースを変形し、その変形に伴う応力が金属端子とサポート板を経て圧電振動子の内部に保持される圧電素板へと伝わり、その結果、規定の周波数が変化するおそれがあるという問題がある。 Further, when manufacturing a piezoelectric vibrator having this shape, the weld pressure deforms the metal base during welding, and the stress accompanying the deformation is held inside the piezoelectric vibrator through the metal terminal and the support plate. There is a problem that it is transmitted to the piezoelectric element plate, and as a result, the specified frequency may change.
また、従来においては圧電素板と導電性接着剤を介して接合されるサポート板の形状が平坦な板状であるため、サポート板が平面で半田といった接合材により圧電素板と接続され、その結果、接合の位置や面積がばらつき、対向する左右の二箇所のサポート板から非対称の応力が生じて、ひねりの力がサポート板から圧電素板に加わり圧電素板に悪い影響を与えるといった問題がある。 In addition, in the past, since the shape of the support plate bonded to the piezoelectric element plate via the conductive adhesive is a flat plate shape, the support plate is flat and connected to the piezoelectric element plate by a bonding material such as solder. As a result, the bonding position and area vary, and asymmetric stress is generated from the two left and right support plates facing each other, and the twisting force is applied from the support plate to the piezoelectric element plate, thereby adversely affecting the piezoelectric element plate. is there.
なお、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。 The applicant has not found any prior art documents related to the present invention other than the prior art documents specified by the prior art document information described above by the time of filing of the present application.
本発明は、以上のような技術的背景のもとでなされたものであり、従ってその目的は、サポートからの圧電素板に加わる応力を低減すると共に、かつ応力の対称性が得られ、またウェルド時においても圧電素板に加わるひねりの力などの応力を軽減して、周波数が安定した圧電振動子の支持構造を提供することである。 The present invention has been made under the technical background as described above. Therefore, the object of the present invention is to reduce the stress applied to the piezoelectric element plate from the support and to obtain the symmetry of the stress. To provide a support structure for a piezoelectric vibrator having a stable frequency by reducing stress such as twisting force applied to the piezoelectric element plate even during welding.
上記の目的を達成するために本発明は、圧電素板が金属ベースを気密貫通する二本の金属端子に固定されたサポート板により支持される圧電振動子の支持構造において、先のサポート板の板厚外側面に接合材の注入口が設けられ、サポート板の圧電素板側の板厚内側面に、圧電素板に二点で当接する注入口に中央で通じる凹形部を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a piezoelectric vibrator supporting structure in which a piezoelectric element plate is supported by a support plate fixed to two metal terminals hermetically penetrating a metal base. An injection port for the bonding material is provided on the outer surface of the plate thickness, and a concave portion that communicates at the center with the injection port that contacts the piezoelectric element plate at two points is provided on the inner surface of the support plate on the piezoelectric element plate side. Features.
本発明による圧電振動子の支持構造を用いることにより、サポート板から圧電素板に加わる応力が対称性をもち、かつ圧電振動子の製造時のウェルド工程時に加えられる金属ベースへのウェルド圧力が金属ベースを変形させ、その変形に伴う応力が周波数の規定値を変化させてしまうといった問題を無くし、また圧電振動子の外部から加えられる耐振動性や耐衝撃性を高めて、圧電振動子が安定な周波数を維持することを可能とする。 By using the support structure of the piezoelectric vibrator according to the present invention, the stress applied from the support plate to the piezoelectric base plate has symmetry, and the weld pressure applied to the metal base applied during the welding process in manufacturing the piezoelectric vibrator is metal. The piezoelectric vibrator is stable by eliminating the problem of deforming the base and changing the specified value of the frequency due to the deformation, and improving the vibration resistance and impact resistance applied from the outside of the piezoelectric vibrator. A high frequency can be maintained.
また、本実施例の圧電振動子単体に限らず、本発明の圧電振動子を構成する圧電発振器においても、同様に先に述べたような周波数などの特性の変化を著しく軽減するという効果が得られ、その結果、圧電発振器の製造歩留まりの改善を実現することが出来る。 Further, not only the piezoelectric vibrator alone of this embodiment but also the piezoelectric oscillator constituting the piezoelectric vibrator of the present invention has the effect of remarkably reducing the change in characteristics such as the frequency as described above. As a result, the manufacturing yield of the piezoelectric oscillator can be improved.
また、圧電素板の対向する二箇所の支持部について、同じように接合材が収まるために圧電素板に加わるサポート板からの応力が、対向する二箇所の圧電素板の支持部について一定方向と成り、特にサポート板から圧電素板に加わるひねりの力を抑制して、その結果、本発明のサポート板を使用した高安定圧電振動子のエージング特性の変動を小さくして、また複数の圧電振動子間のエージング特性のばらつきも小さくなる効果を奏する。 In addition, the stress from the support plate applied to the piezoelectric element plate is fixed in a certain direction with respect to the two support parts of the piezoelectric element plate facing each other because the bonding material is similarly accommodated in the two support parts facing the piezoelectric element plate. In particular, the twisting force applied to the piezoelectric element plate from the support plate is suppressed, and as a result, the fluctuation of the aging characteristic of the highly stable piezoelectric vibrator using the support plate of the present invention is reduced, and a plurality of piezoelectric elements There is an effect that variation in aging characteristics between the vibrators is also reduced.
以下、添付の図面に従がってこの発明の実施例を説明する。なお各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol in each figure shall show the same object.
図1は本発明の圧電振動子5の支持構造であるサポート板4の概略の側面図、及び概略の正面図1と正面図2である。正面図2のサポート板4の場合、サポート板4の圧電素板1側の凹形部9幅はサポート板4の全幅より狭く成っている。これらの図は圧電素板1を保持する対向する二箇所の圧電素板の支持部分について片側の一方を部分的に示している。本発明のサポート板4では圧電素板1とサポート板4を接合させる接合材6が充填される凹形部9と、この凹形部9にペースト状の接合材6を注入する注入口7を有する。本発明のサポート板4の圧電素板1側の凹形部9は少なくとも注入口7長の大きさで、注入される接合材6には導電性接着剤12やAu-Snペーストなどが用いられる。サポート板4の材質にはピュアニッケルなどが用いられる。
FIG. 1 is a schematic side view of a support plate 4 which is a support structure of a piezoelectric vibrator 5 of the present invention, and a
図2は本発明の圧電振動子1の支持構造であるサポート板4を用い、導電性接着剤12を介して水晶素板1を保持する様子を示す水晶素板1の主面方向からみた概略の図と、その側面模式図である。本発明の支持構造であるサポート板4により、注入口7から一定量の導電性接着剤12といったペーストをディスペンサーなどを用いて注入し固化させた場合、水晶素板1とサポート板4の導電性接着剤12による接合面は、圧電素板1の側面に当接する凹形部9内に導電性接着剤12が収まるために一定の面積、位置、厚さとなる。また、圧電素板1である水晶素板1の左右対向する二箇所の圧電素板の支持部について、同じように圧電素板1の側面に当接する凹形部9内に導電性接着剤12が収まるために水晶素板に加わるサポート板からの応力が、対向する二箇所の圧電素板の支持部について一定方向と成り、特にサポート板4から水晶素板1に加わるひねりの力を抑制して、その結果、本発明のサポート板4を使用した高安定水晶振動子のエージング特性の変動を小さくして、また複数の水晶振動子のエージング特性のばらつきも小さくなる効果を奏する。
FIG. 2 is a schematic view of the
図3は従来の板サポートを用いて水晶素板1を保持する様子を示す水晶素板1の主面方向からみた概略の図である。
FIG. 3 is a schematic view seen from the main surface direction of the
図4は従来のスリットサポート板を用いて水晶素板1を保持する様子を示す水晶素板1の主面方向からみた概略の図である。
FIG. 4 is a schematic view seen from the main surface direction of the
図5は従来のスリットサポート板を用いて導電性接着剤12を介して水晶素板1を保持する様子を示す水晶素板1の側面方向からみた概略の図である。図3や図4に示されるような従来のサポート板4では、水晶素板1とサポート板4の接合面は一定の面積、位置、厚さと成らなかった。
FIG. 5 is a schematic view seen from the side of the
1 圧電素板
2 金属ベース
3 金属端子
4 サポート板
5 圧電振動子
6 接合材
7 注入口
8 注入口長
9 凹形部
10 電極
11 半田
12 導電性接着剤
13 スリット
DESCRIPTION OF
Claims (1)
該サポート板の板厚外側面に接合材の注入口が設けられ、該サポート板の該圧電素板側の板厚内側面に、該圧電素板に二点で当接する該注入口に中央で通じる凹形部を有することを特徴とする圧電振動子の支持構造。 In the support structure of the piezoelectric vibrator in which the piezoelectric element plate is supported by a support plate fixed to two metal terminals hermetically penetrating the metal base,
An inlet for bonding material is provided on the outer surface of the support plate in the thickness direction, and the inner surface of the support plate on the side of the piezoelectric element plate on the thickness side of the support plate is centered on the inlet that contacts the piezoelectric element plate at two points. A support structure for a piezoelectric vibrator having a concave portion that communicates therewith.
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---|---|---|---|---|
JP2009225426A (en) * | 2008-02-19 | 2009-10-01 | Daishinku Corp | Crystal oscillator and method of manufacturing the same |
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