JP2005197857A - 表面実装用の水晶振動子 - Google Patents

Abstract

【目的】本発明は第１に気密性を確実にする。第２にスプラッシュを防止する。これらにより、振動特性や経年変化特性を良好に維持した表面実装振動子を提供する。
【構成】枠壁上面に金属リングを有する凹状とした容器本体と、前記容器本体内に収容された少なくとも水晶片と、前記容器本体の金属リングにシーム溶接によって接合した金属カバーとを備えた表面実装用の水晶振動子において、前記金属リング又は前記金属カバーのいずれか一方に環状突起を設けて接合した構成とする。また、前記環状突起の設けられた前記金属リング又は前記金属カバーに対する他方の前記金属リング又は前記金属カバーには、前記環状突起の内周に環状突堤を設けた構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は表面実装用の水晶振動子（以下、表面実装振動子とする）を技術分野とし、特にシーム溶接による表面実装振動子に関する。

（発明の背景）表面実装振動子は小型・軽量であることから特に携帯型の電子機器に内蔵される。このようなものの一つに、水晶片を密閉封入する容器本体と金属カバーとをシーム溶接によって接合した表面実装振動子がある。

（従来技術の一例）第５図は一従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装振動子の断面図、同図（ｂ）は水晶片の平面図である。

表面実装振動子は容器本体１に水晶片２を搭載し、金属カバー３を接合してなる。容器本体１は凹状とした積層セラミックからなり、底壁１ａと枠壁１ｂを有する。枠壁１ｂの上面には周回する金属リング４がロウ接される。金属リング４は例えばコバール（Ｋv）とする。容器本体１の外表面（底面及び側面）には、図示しない表面実装用の外部端子を有する。

水晶片２は、例えば矩形状としたＡＴカットとし、両主面には励振電極５を有して一端部両側に引出電極６を延出する「第５図（ｂ）」。そして、引出電極６の延出した一端部両側が容器本体１の内底面に導電性接着剤７によって固着される。

金属カバー３は金属リング４と同様に母体をコバール（Ｋv）とし、表面には例えばメッキによる図示しないＮi膜が設けられる。そして、一対の金属ローラ８を、金属カバー３の対向する各二辺（長辺及び短辺）に当接押圧して回転しながら通電し、シーム溶接する。すなわち、ジュール熱によって金属カバー３のＮi膜を溶融し、金属カバー３を金属リング４に接合する。
特開平５−２４３４０９号公報

（従来技術の問題点）しかしながら、上記構成の表面実装振動子ではシーム溶接に際して次の問題があった。先ず、第１に、金属リング４と金属カバー３とは対向面がいずれも平面であるものの、ミクロ的には凹凸面とする。したがって、凸部での接触部において特にジュール熱が発生し、局所的な接合となる。これにより、凹部での接合が不十分となり、特に周回する方向で接合が不十分な場合には気密性が悪化する問題（気密不良）があった。気密不良は水晶振動子にとって、周波数変動を含めて振動特性を悪化させ、致命的な欠陥となる。

第２に、シーム溶接によるＮi膜の溶融時には金属屑（Ｎi）が発生して飛散し（いわゆるスプラッシュ）、例えば水晶片２に直接に付着する。あるいは、容器本体１内に付着し、外部衝撃等によって後日、水晶片２に付着する。これにより、封止直後あるいは経年後に周波数変動を含む振動特性を悪化させる。

（発明の目的）本発明は第１に気密性を確実にする。第２にスプラッシュを防止する。これらにより、振動特性や経年変化特性を良好に維持した表面実装振動子を提供することを目的とする。

（着目点及び適用）本発明は例えば特許文献１に示される抵抗溶接による金属容器の形成方法に着目し、これを表面実装振動子のシーム溶接に適用した。

本発明の請求項１では、枠壁上面に金属リングを有する凹状とした容器本体と、前記容器本体内に収容された少なくとも水晶片と、前記容器本体の金属リングにシーム溶接によって接合した金属カバーとを備えた表面実装用の水晶振動子において、前記金属リング又は前記金属カバーのいずれか一方に環状突起を設けて接合した構成とする。

同請求項２では、前記環状突起の設けられた前記金属リング又は前記金属カバーの他方には、前記環状突起の内周に環状突堤を設けた構成とする。

本発明の請求項１では、金属リング又は金属カバーのいずれか一方に環状突起を設けて接合するので、両者は点的な接触となる。したがって、金属リングと金属カバーとは周回する方向で、金属ローラの押圧通電時に確実に接触して接合される。これにより、気密性を確実にする。

同請求項２では環状突起の設けられた金属リング又は金属カバーの他方には、環状突起の内周に環状突堤を設けたので、シーム溶接時に発生する金属屑の容器本体内への侵入を防止する。これにより、水晶片への金属屑の付着を防止する。これらにより、振動特性及び経年変化特性を良好に維持する。

第１図は本発明の第１実施例を説明する表面実装振動子の断面図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。

表面実装振動子は前述したように枠壁１ｂ上面に金属リング４を有する凹状とした容器本体１に水晶片２を収容し、金属カバー３をシーム溶接によって接合して密閉封入する。そして、ここでは金属カバー３の最外周に三角状の環状突起９を設ける。環状突起９は金属カバー３のプレス加工時に一体的に形成される。

このような構成であれば、金属カバー３の環状突起９が容器本体１の金属リング４と周回する方向で接触する。また、仮に非接触部があったとしても、一対の金属ローラ８による押圧通電時（溶融時）に環状突起９が潰れて周回する方向での接合を確実にする。したがって、気密性を確保して、気密漏れによる振動特性及び経年変化特性を良好にする。

また、環状突起９を金属カバー３の最外周に設けたので、接合時にカバ−に形成した突起部が変形することで、封止時のストレスがパッケ−ジ全体に加わりにくくなる。その結果として、パッケ−ジに生じたストレスによる周波数変化、経年変化が小さくなる。

第２図は本発明の第２実施例を説明する表面実装振動子の断面図である。なお、前第１実施例と同一部分の説明は省略又は簡略する。

第２実施例では、第１実施例と同様に金属カバー３の外周に環状突起９を設ける。そして、ここでは容器本体１の枠壁１ｂ上面に設けた金属リング４に環状突堤１０を設ける。環状突堤１０は環状突起９の内周に位置し、環状突起９よりも高さを同等以下とする。

このような構成であれば、シーム溶接時に生じた金属屑は、環状突堤１０によって遮断されるので、容器本体１内への進入を防止する。したがって、封止直後や経年後においても金属屑が水晶片２に付着することがないので、周波数変動を含めた振動特性及び経年変化特性を良好に維持する。

（他の事項）上記第１実施例では金属カバー３に環状突起９を設けたが、金属リング４に設けたとしても同様である。この場合、金属カバー３に環状突堤１０を設けて、第２実施例と同様に金属屑の侵入を防止してもよい。要は、環状突起９の設けられた金属カバー３又は金属リング４の一方とは他方の金属カバー３又は金属リング４に環状突堤１０を設ければよい。

また、水晶片２のみを密閉封入した表面実装振動子として説明したが、例えば図示しない表面実装水晶発振器としても適用できる。すなわち、発振回路を集積化したＩＣチップを例えば容器本体１の底面に固着し、枠壁１ｂに設けた段部に水晶片の一端部を固着した場合にも同様に適用できる。

また、金属リング４は例えばメタライズによる金属膜であってもよい。そして、シーム溶接としたがビーム溶接であってもよく、要は金属屑の発生する接合手段に適用できる。また、第１実施例では金属カバーの最外周に環状突起９を設けたが内方よりでもよい。

本発明の第１実施例を説明する表面実装振動子の断面図である。 本発明の第２実施例を説明する表面実装振動子の断面図である。 本発明の他の実施例を説明する表面実装振動子の断面図である。 本発明の他の実施例を説明する表面実装振動子の断面図である。 従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装振動子の断面図、同図（ｂ）は水晶片の平面図である。

符号の説明

１ 容器本体、２ 水晶片、３ 金属カバー、４ 金属リング、５ 励振電極、６、 引出電極、７ 導電性接着剤、８ 金属ローラ、９ 環状突起、１０ 環状突堤。

Claims (2)

1. 枠壁上面に金属リングを有する凹状とした容器本体と、前記容器本体内に収容された少なくとも水晶片と、前記容器本体の金属リングにシーム溶接によって接合した金属カバーとを備えた表面実装用の水晶振動子において、前記金属リング又は前記金属カバーのいずれか一方に環状突起を設けて接合したことを特徴とする水晶振動子。
2. 前記環状突起の設けられた前記金属リング又は前記金属カバーに対する他方の前記金属リング又は前記金属カバーには、前記環状突起の内周に環状突堤を設けた請求項１の水晶振動子。

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