JP2011109409A - Package, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and radio-controlled clock - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計に関するものである。 The present invention relates to a package, a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece.
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが提供されているが、その1つとして、筒状に形成されたシリンダタイプのパッケージを備えた圧電振動子が知られている。 In recent years, a piezoelectric vibrator using a crystal or the like is used as a time source, a timing source of a control signal, a reference signal source, or the like in a mobile phone or a portable information terminal device. Various piezoelectric vibrators of this type are provided, and one of them is a piezoelectric vibrator having a cylinder type package formed in a cylindrical shape.
このパッケージの圧電振動子は、気密端子と、音叉型の圧電振動片と、圧電振動片を内部に収容する有底筒状のケースと、を備えている。
気密端子は、圧電振動片が接続される一対のリード端子と、リード端子の中間部に固着されたプラグ本体とを備えている。さらに、プラグ本体は、金属製の円環状の金属リングと、金属リングの内側を封止するガラス部材とを備えている。そして、プラグ本体の外周面にケースの開口部を圧入固定することにより、ケース内部に圧電振動片が封止されている。
The piezoelectric vibrator of this package includes an airtight terminal, a tuning-fork type piezoelectric vibrating piece, and a bottomed cylindrical case that accommodates the piezoelectric vibrating piece inside.
The hermetic terminal includes a pair of lead terminals to which the piezoelectric vibrating piece is connected and a plug body fixed to an intermediate portion of the lead terminals. The plug body further includes a metal annular metal ring and a glass member that seals the inside of the metal ring. The piezoelectric vibrating piece is sealed inside the case by press-fitting and fixing the opening of the case to the outer peripheral surface of the plug body.
ここで、特許文献1に記載されているように、圧電振動片の発振周波数特性やインピーダンス特性等の電気的特性は、空間が真空状態のほうが良い。したがって、ケース内部を真空状態にして圧電振動片を真空封止するため、プラグ本体の外周面にケースの開口部を圧入固定してケース内部に圧電振動片を封止する工程は、真空槽(真空チャンバ)の中で行われる。具体的には、まず、ケースの開口部をプラグ本体の金属リングに載置する。その後、真空チャンバの中で真空引きを行い、ケース内部を真空状態とする。そして、プラグ本体の外周面にケースの開口部を圧入により固定して、真空状態のケース内部に圧電振動片を封止する。
Here, as described in
ところが、ケースの開口部をプラグ本体の金属リングに載置した状態で真空引きを行う際に、ケースの開口部における内周縁部と、プラグ本体の金属リングにおける外周縁部とが全周にわたって線接触する場合がある。この場合には、真空チャンバの中を真空引きする際に、ケース内部の空気をケース外部に放出するための通路が十分に確保できない。その結果、ケース内部に空気が残存したままケース内部に圧電振動片が封止され、圧電振動片を真空封止できない虞がある。これにより、圧電振動片の発振周波数特性やインピーダンス特性等の電気的特性が悪化し、結果として圧電振動子の性能が悪化する。 However, when evacuation is performed with the case opening placed on the metal ring of the plug body, the inner peripheral edge of the case opening and the outer peripheral edge of the metal ring of the plug main body are lined up over the entire circumference. May come into contact. In this case, when the inside of the vacuum chamber is evacuated, a sufficient passage for discharging the air inside the case to the outside of the case cannot be secured. As a result, there is a possibility that the piezoelectric vibrating piece is sealed inside the case while air remains in the case, and the piezoelectric vibrating piece cannot be vacuum sealed. As a result, the electrical characteristics such as the oscillation frequency characteristics and impedance characteristics of the piezoelectric vibrating piece deteriorate, and as a result, the performance of the piezoelectric vibrator deteriorates.
そこで本発明は、真空封止を確実に行うことができるパッケージおよびこのパッケージを用いた圧電振動子の提供を課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a package capable of reliably performing vacuum sealing and a piezoelectric vibrator using the package.
上記の課題を解決するため、本発明のパッケージは、電子部品が接続されるリード端子と、前記リード端子の中間部に固着されたプラグ本体と、を備えた気密端子と、前記電子部品を収容する有底筒状のケースと、を備え、前記ケースの開口部が前記プラグ本体の外周面に圧入固定されたパッケージであって、前記ケースの開口端面における内周縁部には、前記ケースの軸方向に伸びる凹部または凸部が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、ケースの軸方向に伸びる凹部または凸部が形成されているので、ケースの開口部をプラグ本体に載置する際に、隣接する凹部の間または凸部先端とプラグ本体とが当接する。そして、凹部自体または隣接する凸部の間に、ケースの内外を連通するガス通路が形成されるので、ケース内の真空引きを行うと、前記ガス通路を通してケース内部のガスをケース外部に放出することができる。その後、ケースの開口部をプラグ本体の外周面に圧入固定して前記ガス通路を閉塞することで、真空封止を確実に行うことができる。
In order to solve the above-described problems, a package of the present invention accommodates the electronic component, a hermetic terminal including a lead terminal to which an electronic component is connected, a plug body fixed to an intermediate portion of the lead terminal, and the electronic component. A bottomed cylindrical case, wherein the opening of the case is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface of the plug body, and an inner peripheral edge of the opening end surface of the case has a shaft of the case A concave portion or a convex portion extending in the direction is formed.
According to the present invention, since the concave portion or the convex portion extending in the axial direction of the case is formed, when the opening portion of the case is placed on the plug body, between the adjacent concave portions or the tip of the convex portion and the plug main body, Abut. A gas passage that communicates the inside and outside of the case is formed between the concave portion itself or the adjacent convex portion. Therefore, when the inside of the case is evacuated, the gas inside the case is released to the outside of the case through the gas passage. be able to. Thereafter, the opening of the case is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface of the plug body, and the gas passage is closed, so that the vacuum sealing can be reliably performed.
また、前記ケースの開口端面の内周縁部には、前記凹部が形成され、前記ケースの軸方向における前記凹部の深さは、前記ケースの軸方向における前記プラグ本体への圧入長さよりも短いことを特徴とする。
本発明によれば、ケースの軸方向における凹部の深さは、ケースの軸方向におけるプラグ本体への圧入長さよりも短いので、ケースをプラグ本体の外周面に圧入するだけで、ケースの内外を連通するガス通路が塞がれる。これにより、真空封止を簡単かつ確実に行うことができる。
Further, the recess is formed in the inner peripheral edge of the opening end surface of the case, and the depth of the recess in the axial direction of the case is shorter than the press-fitting length into the plug body in the axial direction of the case. It is characterized by.
According to the present invention, since the depth of the concave portion in the axial direction of the case is shorter than the press-fitting length into the plug body in the axial direction of the case, the case can be formed by simply press-fitting the case into the outer peripheral surface of the plug body. The communicating gas passage is blocked. Thereby, vacuum sealing can be performed easily and reliably.
また、前記ケースの開口端面の内周縁部には前記凸部が少なくとも3個形成されており、
前記ケースの中心軸は、複数の前記凸部の先端を前記ケースの周方向に沿って順に直線で結んだ多角形の内側に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、ケースの中心軸が複数の凸部を結ぶ多角形の内側に配置されているので、圧入固定時にプラグ本体上にケースを載置するとき、ケースを複数の凸部で支持してケースが傾倒するのを防止することができる。
Further, at least three of the convex portions are formed on the inner peripheral edge of the opening end surface of the case,
The center axis of the case is arranged inside a polygon in which the tips of the plurality of convex portions are connected in a straight line in order along the circumferential direction of the case.
According to the present invention, since the central axis of the case is disposed inside the polygon connecting the plurality of convex portions, the case is supported by the plurality of convex portions when the case is placed on the plug body during press-fitting and fixing. Thus, the case can be prevented from tilting.
本発明の圧電振動子は、前記パッケージの内部に、前記電子部品として圧電振動片が収容されていることを特徴とする。
本発明によれば、真空封止を確実に行ったパッケージのケース内部に圧電振動片が収容されているので、良好な電気的特性が得られる圧電振動子を提供することができる。
The piezoelectric vibrator of the present invention is characterized in that a piezoelectric vibrating piece is accommodated as the electronic component in the package.
According to the present invention, since the piezoelectric vibrating piece is accommodated in the case of the package that is surely vacuum-sealed, it is possible to provide a piezoelectric vibrator capable of obtaining good electrical characteristics.
本発明の発振器は、上述した圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の電子機器は、上述した圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の電波時計は、上述した圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする。
The oscillator according to the present invention is characterized in that the above-described piezoelectric vibrator is electrically connected to an integrated circuit as an oscillator.
The electronic apparatus according to the present invention is characterized in that the above-described piezoelectric vibrator is electrically connected to a time measuring unit.
The radio-controlled timepiece of the present invention is characterized in that the above-described piezoelectric vibrator is electrically connected to a filter unit.
本発明にかかる発振器、電子機器および電波時計によれば、真空封止を確実に行うことにより、良好な電気的特性が得られる圧電振動子を備えているので、製品の性能の向上を図ることができる。 According to the oscillator, the electronic device, and the radio timepiece according to the present invention, since the piezoelectric vibrator having good electrical characteristics can be obtained by reliably performing vacuum sealing, the performance of the product can be improved. Can do.
本発明によれば、ケースの軸方向に伸びる凹部または凸部が形成されているので、ケースの開口部をプラグ本体に載置する際に、隣接する凹部の間または凸部先端とプラグ本体とが当接する。そして、凹部自体または隣接する凸部の間に、ケースの内外を連通するガス通路が形成されるので、ケース内の真空引きを行うと、ガス通路を通してケース内部のガスをケース外部に放出することができる。その後、ケースの開口部をプラグ本体の外周面に圧入固定してガス通路を閉塞することで、真空封止を確実に行うことができる。 According to the present invention, since the concave portion or the convex portion extending in the axial direction of the case is formed, when the opening portion of the case is placed on the plug body, between the adjacent concave portions or the tip of the convex portion and the plug main body, Abut. And since the gas passage which connects the inside and outside of the case is formed between the concave portion itself or the adjacent convex portion, the gas inside the case is released to the outside of the case through the gas passage when the inside of the case is evacuated. Can do. Then, vacuum sealing can be performed reliably by press-fitting and fixing the opening of the case to the outer peripheral surface of the plug body to close the gas passage.
以下、本発明の実施形態につき図面を参照して説明する。
(第1実施形態、圧電振動片)
まず、第1実施形態の圧電振動子における圧電振動片の一実施形態について説明する。
図1は本発明の実施形態における圧電振動片の正面図である。
図2は本発明の実施形態における圧電振動片の背面図である。
本実施形態の圧電振動子は、パッケージの内部に、電子部品として圧電振動片2が収容されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment, piezoelectric vibrating piece)
First, an embodiment of a piezoelectric vibrating piece in the piezoelectric vibrator of the first embodiment will be described.
FIG. 1 is a front view of a piezoelectric vibrating piece according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a rear view of the piezoelectric vibrating piece according to the embodiment of the present invention.
In the piezoelectric vibrator of this embodiment, a piezoelectric vibrating
図1および図2に示すように、圧電振動片2は、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。
この圧電振動片2は、平行に配置された一対の振動腕部10,11と、振動腕部10,11の基端側を一体的に固定する基部12と、振動腕部10,11の外表面上に形成されて振動腕部10,11を振動させる第1の励振電極13と第2の励振電極14とからなる励振電極15と、第1の励振電極13および第2の励振電極14に電気的に接続されたマウント電極17,18とを有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the piezoelectric vibrating
The piezoelectric vibrating
また、本実施形態の圧電振動片2は、振動腕部10,11の両主面上に、振動腕部10,11の長手方向Xに沿ってそれぞれ形成された溝部20を備えている。この溝部20は、振動腕部10,11の基端側から略中間付近まで形成されている。
第1の励振電極13と第2の励振電極14とからなる励振電極15は、振動腕部10,11を互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極であり、振動腕部10,11の外表面に、それぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。具体的には、第1の励振電極13が、一方の振動腕部10の溝部20上と、他方の振動腕部11の両側面上とに主に形成され、第2の励振電極14が、一方の振動腕部10の両側面上と他方の振動腕部11の溝部20上とに主に形成されている。
In addition, the piezoelectric vibrating
The
第1の励振電極13および第2の励振電極14は、図1および図2に示すように、基部12の両主面上において、それぞれ引き出し電極21,22を介してマウント電極17,18に電気的に接続されている。そして圧電振動片2は、このマウント電極17,18を介して電圧が印加されるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、上述した励振電極15、マウント電極17,18および引き出し電極21,22は、例えば、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)やチタン(Ti)等の導電性膜(電極膜)の被膜により形成されたものである。
The
また、一対の振動腕部10,11の先端には、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整(周波数調整)を行うための重り金属膜23が形成されている。なお、この重り金属膜23は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜23aと、微小に調整する際に使用される微調膜23bとに分かれている。これら粗調膜23aおよび微調膜23bを利用して周波数調整を行うことで、振動腕部10,11の周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができる。
Further, a
(凹部が形成されたケースを有するパッケージ)
次に、本発明のパッケージの一実施形態について説明する。以下の説明では、ケースの中心軸Cに沿う方向において、有底筒状のケースの開口端部側を−Z側、閉塞端部側を+Z側とする。
(Package having a case with a recess)
Next, an embodiment of the package of the present invention will be described. In the following description, in the direction along the center axis C of the case, the open end side of the bottomed cylindrical case is defined as the −Z side, and the closed end side is defined as the + Z side.
図3はパッケージの正面図である。
図3に示すように、本実施形態のパッケージ1は、電子部品2が接続されるリード端子45,45と、リード端子45,45の中間部に固着されたプラグ本体4と、を備えた気密端子5と、電子部品2を収容する有底筒状のケース3と、を備え、ケース3の開口部31がプラグ本体4の外周面43に圧入固定されたパッケージ1であって、ケース3の軸C方向に伸びる凹部3aが形成されている。
FIG. 3 is a front view of the package.
As shown in FIG. 3, the
図4は気密端子の斜視図である。
本実施形態のパッケージは気密端子5を備えており、図4に示すように、気密端子5は、電子部品(不図示)が接続されるリード端子45,45と、リード端子45,45の中間部に固着されたプラグ本体4と、を備えている。
FIG. 4 is a perspective view of the hermetic terminal.
The package of the present embodiment includes an
リード端子45,45は、コバール(FeNiCo合金)等の金属からなる円柱状の部材であり、所定間隔離間した状態で、後述するプラグ本体4を貫通するように2本平行に配置されている。リード端子45,45の直径は、例えば約0.12mmである。また、リード端子45,45の表面には、めっきの被膜が形成されている。めっきの材質としては、下地膜に銅(Cu)めっき等が用いられ、仕上膜に融点が例えば300℃程度の高融点ハンダめっき(錫と鉛の合金で、その重量比が1:9)が用いられる。例えば、下地膜であるCuめっきが約2μm〜5μmの膜厚で形成されている。続いて、仕上膜である高融点ハンダめっきが約8μm〜15μmの膜厚で形成されている。
The
リード端子45,45は、プラグ本体4を挟んで+Z側は電子部品が接続されるインナーリード45a,45aとなっており、−Z側は外部と電気的に接続されるアウターリード45b,45bとなっている。
The
図4に示すとおり、プラグ本体4は、ケースを密閉する金属リング41と、金属リング41の内側に充填され、プラグ本体4をリード端子45の中間部に固着させる絶縁材47とで構成されている。
As shown in FIG. 4, the
金属リング41は、鉄ニッケル合金等の金属材料を円環状に形成したものであり、プレス加工等により形成される。また、金属リング41の外周面にはめっきの被膜が形成されており、前述のリード端子45,45に形成されているめっきの被膜と同材料のめっきの被膜が略同一の膜厚で形成されている。
The
絶縁材47は、例えばホウ珪酸ガラスからなり、円環状に形成された金属リング41の内側に充填することで、金属リング41とリード端子45,45とを固着させる。具体的には、予めリング状に焼結された絶縁材47を金属リング41の内部にセットすると共に、絶縁材47を貫通するように2本のリード端子45,45を所定間隔を空けてセットする。その後、加熱炉内に入れて1000℃前後の温度雰囲気で焼成を行う。これにより、絶縁材47とリード端子45,45との間、絶縁材47と金属リング41との間が完全に封着され、確実に真空封止をすることができる。
The insulating
図3に戻り、本実施形態のパッケージ1は、圧電振動片2を収容する有底筒状のケース3を備えている。
ケース3は、銅やニッケル、亜鉛等の合金である洋白の平板部材を深絞り加工することにより有底筒状に形成される。そして、前述のとおり圧電振動片2をケース3内部に収容した状態で、圧入によりプラグ本体4の外周面43にケース3の内周面37が固定される。なお、ケース3の軸C方向の長さや内径等を、平板部材の限界絞り以上に形成する場合、クラックの発生を防止するため、複数回に分けて深絞り加工を行うのが望ましい。
Returning to FIG. 3, the
The
図5は第1実施形態におけるケースの説明図であり、図5(a)は側面断面図であり、図5(b)は底面図である。
図5に示すように、本実施形態のパッケージは、ケース3の開口端面31の内周縁部33において、ケース3の軸C方向に伸びる凹部3aを備えている。
FIG. 5 is an explanatory view of the case in the first embodiment, FIG. 5 (a) is a side sectional view, and FIG. 5 (b) is a bottom view.
As shown in FIG. 5, the package of this embodiment includes a
凹部3aは、平板部材を深絞り加工してケース3を成型する際に同時に金型によって成型する。具体的には、深絞り加工時に開口端面31における内周縁部33を潰すことにより成型する。
凹部3aは、開口端面31を−Z側から+Z方向に凹ませることで形成される。凹部3aは、開口端面31をケース3の内周面37から外周面35に渡って凹ませて形成してもよいし、図5(a)に示すように、開口端面31の内周面37側のみを凹ませて形成してもよい。また、凹部3aは、ケース3の開口端面31の内周縁部33に少なくとも1箇所形成する。ケース3の開口端面31の内周縁部33に凹部3aを形成することにより、ケース3をプラグ本体に固定する前に、プラグ本体の+Z側にケース3を載置した場合において、ケース3の内外を連通するガス通路が形成される。
The
The
また、詳細は後述のパッケージの製造方法におけるケース圧入工程の中で述べるが、ケース3の軸C方向における開口端面31からの凹部3aの深さは、ケース3の軸C方向におけるプラグ本体4への圧入長さよりも短く形成する。これにより、プラグ本体4の外周面43にケース3の開口部を圧入するだけで、簡単かつ確実に真空封止を行うことができる。
Although details will be described in a case press-fitting step in the package manufacturing method described later, the depth of the
(圧電振動子)
図6は図3のA−A線における断面図である。
図6に示すように、電子部品として圧電振動片2がパッケージ1の内部に収容され、インナーリード45a,45aの先端に圧電振動片2が接続されることにより、圧電振動子1が形成されている。具体的には、プラグ本体4から+Z側に突出しているインナーリード45a,45aと、圧電振動片2のマウント電極17,18とがハンダE等を介して実装される。即ち、ハンダE等を介してインナーリード45a,45aとマウント電極17,18とが機械的に接合されていると同時に、インナーリード45a,45aとマウント電極17,18とが電気的に接続されている。
(Piezoelectric vibrator)
6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
As shown in FIG. 6, the piezoelectric vibrating
このように構成された圧電振動子1を作動させる場合には、2本のリード端子45,45のアウターリード45b,45bに対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、インナーリード45a,45a、ハンダE、マウント電極17,18及び引き出し電極21,22を介して、第1の励振電極及び第2の励振電極からなる励振電極15に電圧を印加することができ、一対の振動腕部10,11を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この一対の振動腕部10,11の振動を利用して、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。
When the
(パッケージの製造方法、真空封止工程)
次に、本実施形態のパッケージの製造方法のうち真空封止工程について説明する。
図7は真空封止工程の説明図であり、図7(a)はセット工程の説明図であり、図7(b)は真空引き工程の説明図であり、図7(c)はケース圧入工程の説明図である。
図8は、ガス通路の説明図であり、図8(a)はケースをプラグ本体に載置したときの凹部付近の側面断面図であり、図8(b)は圧入後における凹部付近の側面断面図である。
本実施形態のパッケージの真空封止工程は、プラグ本体4を治具に配置してケース3をプラグ本体4に載置するセット工程S1と、真空引きを行う真空引き工程S2と、ケース3をプラグ本体4に圧入するケース圧入工程S3と、を備えている。なお、セット工程S1は不図示の真空チャンバの外で行われ、真空引き工程S2およびケース圧入工程S3は真空チャンバの中で行われる。
(Package manufacturing method, vacuum sealing process)
Next, a vacuum sealing process in the package manufacturing method of the present embodiment will be described.
7 is an explanatory diagram of the vacuum sealing process, FIG. 7A is an explanatory diagram of the setting process, FIG. 7B is an explanatory diagram of the vacuuming process, and FIG. 7C is a case press-fitting. It is explanatory drawing of a process.
FIG. 8 is an explanatory view of the gas passage, FIG. 8A is a side sectional view of the vicinity of the recess when the case is placed on the plug body, and FIG. 8B is a side view of the vicinity of the recess after press-fitting. It is sectional drawing.
The package vacuum sealing process of the present embodiment includes a setting process S1 in which the
真空封止工程に使用する治具は、ケース3を支持する上治具60と、プラグ本体4を支持する下治具62と、ケース3を圧入するために押し込む圧入治具64と、で構成されている。ケース3の中心軸Cをプラグ本体4の中心軸に沿わせつつケース3をプラグ本体4の+Z側に載置できるように、上治具60と下治具62とは、不図示の凹凸を嵌合するなどして互いの水平方向の位置決めをしている。上治具60、下治具62および圧入治具64は、複数のパッケージを格子状に配置しうるように形成されており、同時に複数のパッケージを真空封止できるようになっている。
The jig used for the vacuum sealing process is composed of an
最初に、図7(a)に示すように、プラグ本体4およびケース3を治具にセットするセット工程S1を行う。具体的には、まず、アウターリードを−Z側に向けてプラグ本体4を下治具62に配置する。その後、ケース3の開口端面31を−Zに向けて、ケース3を上治具60の挿入孔60aに挿入する。これにより、ケース3の中心軸Cをプラグ本体4の中心軸に沿わせて、ケース3の開口端面31をプラグ本体4の+Z側に載置することができる。そして、ケース3の開口端面31における隣接する凹部3aの間とプラグ本体4とが当接することにより、凹部3a自体にケース3の内外を連通するガス通路が形成される。
First, as shown in FIG. 7A, a setting step S1 for setting the
次に、図7(b)に示すように、真空引きを行いケース3内部のガスを抜く真空引き工程S2を行う。図7(b)および図8(a)に示すように、プラグ本体4の+Z側にケース3を載置した状態で、ケース3の開口端面31における隣接する凹部3aの間とプラグ本体4とが当接することにより、凹部3a自体がケース3の内外を連通するガス通路Gとして機能する。そして、真空チャンバ内の真空引きを行うことにより、ガス通路Gを通してケース3内部のガスをケース3外部に放出することができる。なお、真空封止する前に、ケースやプラグ本体4等の各部材を十分に加熱して、表面吸着水分等を各部材から脱離させておくことが望ましい。
Next, as shown in FIG. 7B, a vacuuming step S <b> 2 is performed in which vacuuming is performed to remove the gas inside the
最後に、図7(c)に示すように、ケース3をプラグ本体4に圧入するケース圧入工程S3を行う。具体的には、圧入治具64を用いて、ケース3に対し−Z方向に所定の荷重を加えながら、ケース3の開口部をプラグ本体4の外周面43に圧入する。セット工程S1において、ケース3の中心軸Cをプラグ本体の中心軸に沿わせてケース3を配置しているので、ケース3が傾倒した状態で圧入されるのを防止することができる。
Finally, as shown in FIG. 7C, a case press-fitting step S3 for press-fitting the
ここで、図8(b)に示すように、凹部3aの深さHは圧入長さLよりも短く設定されている。これにより、ケース3を圧入すると、凹部3a自体で構成されていたガス通路Gが塞がれ、ケース3の内周面37とプラグ本体4の外周面43とが全周に渡って当接する。このように、ケース3を圧入する前にケース3の内外を連通していたガス通路Gを、プラグ本体4の外周面43にケース3の開口部を圧入するだけで塞ぐことができるので、簡単かつ確実に真空封止を行うことができる。なお、プラグ本体4の外周面43に形成されている下地膜および仕上膜からなるめっき層は、柔らかく変形しやすい特性を有しているので、めっき層を介在させながらプラグ本体4の外周面43にケース3の開口部を圧入することにより、確実に真空封止することができる。
Here, as shown in FIG. 8B, the depth H of the
本実施形態によれば、図8に示すように、ケース3の軸C方向に伸びる凹部3aが形成されているので、ケース3の開口部をプラグ本体4に載置する際に、隣接する凹部3aの間とプラグ本体4とが当接する。そして、凹部3a自体にケース3の内外を連通するガス通路Gが形成されるので、ケース3内の真空引きを行うと、ガス通路Gを通してケース3内部のガスをケース3外部に放出することができる。その後、ケース3の開口部をプラグ本体4の外周面に圧入固定してガス通路Gを閉塞することで、真空封止を確実に行うことができる。
According to this embodiment, as shown in FIG. 8, the
(第2実施形態、凸部が形成されたケースを有するパッケージ)
第2実施形態として、ケースの開口端面に凸部が形成されているパッケージについて図を用いて説明する。
図9は第2実施形態におけるケースの説明図であり、図9(a)は側面断面図であり、図9(b)は底面図である。
図5に示す第1実施形態のケース3の開口端面31には凹部3aが形成されていたが、図9に示す第2実施形態のケース3の開口端面31には凸部3bが形成されている点で第1実施形態と異なっている。なお、第1実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
(Second embodiment, a package having a case in which convex portions are formed)
As a second embodiment, a package in which convex portions are formed on the opening end face of the case will be described with reference to the drawings.
FIG. 9 is an explanatory view of a case in the second embodiment, FIG. 9A is a side sectional view, and FIG. 9B is a bottom view.
Although the recessed
図9に示すように、本実施形態のパッケージは、ケース3の開口端面31の内周縁部33において、ケース3の軸C方向に伸びる凸部3bを備えている。
凸部3bは、前述の凹部と同様に平板部材を深絞り加工してケース3を成型する際に同時に金型によって成型する。具体的には、深絞り加工時に開口端面31における内周縁部33を潰すことにより成型する。凸部3bの形状に関し、ケース3の内周縁部33からケース3の−Z側に伸びて形成されている限り、図9(a)における径方向から視て尖塔形状、矩形状、円弧形状等いずれの形状でもよい。
また、ケース3の軸C方向における凸部3bの長さH(換言すれば凸部と凸部との間に形成された凹部の深さH)は、ケース3の軸C方向におけるプラグ本体への圧入長さよりも短く形成する。これにより、第1実施形態と同様に、プラグ本体の外周面にケース3の開口部を圧入するだけで、簡単かつ確実に真空封止を行うことができる。
As shown in FIG. 9, the package of the present embodiment includes a
The
Further, the length H of the
図10は複数の凸部と中心軸との関係を表す説明図である。
本実施形態のパッケージでは、図10に示すように、ケース3の開口端面31の内周縁部33には凸部3bが少なくとも3個形成されており、ケース3の中心軸Cは、複数の凸部3bの先端をケース3の周方向に沿って順に直線で結んだ多角形Tの内側に配置されている。これにより、ケース3の自重によるモーメントが、各凸部3bの先端を支点としてつり合うことになる。このため、ケース3は傾倒することなく、複数の凸部3bでケース3を安定支持することができる。これにより、ケース3の中心軸Cをプラグ本体の中心軸に沿わせて載置することができるので、ケース3が傾いた状態でプラグ本体の外周面に圧入固定されることがない。したがって、ケース3とプラグ本体との圧入面においてかじりが発生することなく、スムーズにプラグ本体へ圧入することができる。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between the plurality of convex portions and the central axis.
In the package of the present embodiment, as shown in FIG. 10, at least three
(パッケージの製造方法、真空封止工程)
次に、第2実施形態のパッケージの製造方法における真空封止工程について説明する。
第1実施形態のパッケージの製造方法における真空封止工程では、凹部自体にガス通路が形成されていたが、第2実施形態のパッケージの製造方法における真空封止工程では、凸部の間にガス通路が形成されている点で第1実施形態と異なっている。なお、第1実施形態のパッケージの製造方法における真空封止工程と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
(Package manufacturing method, vacuum sealing process)
Next, the vacuum sealing process in the manufacturing method of the package of 2nd Embodiment is demonstrated.
In the vacuum sealing process in the manufacturing method of the package of the first embodiment, the gas passage is formed in the recess itself. However, in the vacuum sealing process in the manufacturing method of the package of the second embodiment, a gas is formed between the protrusions. This is different from the first embodiment in that a passage is formed. In addition, detailed description is abbreviate | omitted about the part of the structure similar to the vacuum sealing process in the manufacturing method of the package of 1st Embodiment.
本実施形態の真空封止工程の真空引き工程において、図9に示すケース3の開口端面31における凸部3bとプラグ本体とが当接することにより、隣接する凸部3bの間にケース3の内外を連通するガス通路Gが形成される。そして、プラグ本体の+Z側にケース3を載置した状態でケース3内の真空引きを行うことにより、ガス通路Gを通してケース3内部のガスをケース3外部に放出することができる。
また、本実施形態の真空封止工程のケース圧入工程において、前述のとおり、凸部3bの長さHが圧入長さよりも低く設定されている。これにより、ケース3を圧入すると、凸部3bの間に形成されていたガス通路Gが塞がれ、ケース3の内周面とプラグ本体の外周面とが全周に渡って当接することができる。
In the evacuation process of the vacuum sealing process of the present embodiment, the
Further, in the case press-fitting step of the vacuum sealing step of the present embodiment, as described above, the length H of the
本実施形態によれば、図9(a)に示すように、ケース3の軸C方向に伸びる凸部3bが形成されているので、ケース3の開口部をプラグ本体に載置する際に、凸部3b先端とプラグ本体とが当接する。そして、隣接する凸部3bの間にケース3の内外を連通するガス通路Gが形成されるので、ケース3内の真空引きを行うと、ガス通路Gを通してケース3内部のガスをケース3外部に放出することができる。その後、ケース3の開口部をプラグ本体の外周面に圧入固定してガス通路を閉塞することで、真空封止を確実に行うことができる。また、図10に示すように、ケース3の中心軸Cはケース3の周方向に隣接する凸部3bの先端を順に直線で結んだ多角形Tの内側に配置されているので、圧入固定時にプラグ本体上にケース3を載置するとき、ケース3を複数の凸部3bで支持してケース3が傾倒するのを防止することができる。
According to the present embodiment, as shown in FIG. 9A, the
(発振器)
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図11を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器110は、図11に示すように、パッケージ(圧電振動子)1を、集積回路111に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器110は、コンデンサ等の電子素子部品112が実装された基板113を備えている。基板113には、発振器用の前記集積回路111が実装されており、この集積回路111の近傍に、圧電振動子1の圧電振動片2が実装されている。これら電子素子部品112、集積回路111及び圧電振動子1は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
(Oscillator)
Next, an embodiment of an oscillator according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 11, the
このように構成された発振器110において、圧電振動子1に電圧を印加すると、圧電振動子1内の圧電振動片2が振動する。この振動は、圧電振動片2が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路111に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路111によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子1が発振子として機能する。
また、集積回路111の構成を、例えば、RTC(リアルタイムクロック)モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
In the
In addition, by selectively setting the configuration of the
このような本実施形態の発振器110によれば、真空封止を確実に行うことにより、良好な電気的特性が得られる圧電振動子を備えているので、高性能の発振器を提供することができる。
According to the
(電子機器)
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図12を参照して説明する。なお電子機器として、前述した圧電振動子1を有する携帯情報機器120を例にして説明する。
始めに本実施形態の携帯情報機器120は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。
(Electronics)
Next, an embodiment of an electronic apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that a
First, the
次に、本実施形態の携帯情報機器120の構成について説明する。この携帯情報機器120は、図12に示すように、圧電振動子1と、電力を供給するための電源部121とを備えている。電源部121は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部121には、各種制御を行う制御部122と、時刻等のカウントを行う計時部123と、外部との通信を行う通信部124と、各種情報を表示する表示部125と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部126とが並列に接続されている。そして、電源部121によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。
Next, the configuration of the
制御部122は、各機能部を制御して音声データの送信及び受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部122は、予めプログラムが書き込まれたROMと、該ROMに書き込まれたプログラムを読み出して実行するCPUと、該CPUのワークエリアとして使用されるRAM等とを備えている。
The
計時部123は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路及びインターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子1とを備えている。圧電振動子1に電圧を印加すると圧電振動片2が振動し、該振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部122と信号の送受信が行われ、表示部125に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。
The
通信部124は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部127、音声処理部128、切替部129、増幅部130、音声入出力部131、電話番号入力部132、着信音発生部133及び呼制御メモリ部134を備えている。
無線部127は、音声データ等の各種データを、アンテナ135を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部128は、無線部127又は増幅部130から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部130は、音声処理部128又は音声入出力部131から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部131は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
The
The
また、着信音発生部133は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部129は、着信時に限って、音声処理部128に接続されている増幅部130を着信音発生部133に切り替えることによって、着信音発生部133において生成された着信音が増幅部130を介して音声入出力部131に出力される。
なお、呼制御メモリ部134は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部132は、例えば、0から9の番号キー及びその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
In addition, the
Note that the call
電圧検出部126は、電源部121によって制御部122等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部122に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部124を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、3V程度となる。電圧検出部126から電圧降下の通知を受けた制御部122は、無線部127、音声処理部128、切替部129及び着信音発生部133の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部127の動作停止は、必須となる。更に、表示部125に、通信部124が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
The
すなわち、電圧検出部126と制御部122とによって、通信部124の動作を禁止し、その旨を表示部125に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部125の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×(バツ)印を付けるようにしても良い。
なお、通信部124の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部136を備えることで、通信部124の機能をより確実に停止することができる。
That is, the operation of the
In addition, the function of the
本実施形態の携帯情報機器120によれば、前述したように、真空封止を確実に行うことにより、良好な電気的特性が得られる圧電振動子を備えているので、高性能の携帯情報機器を提供することができる。
According to the
(電波時計)
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図13を参照して説明する。
本実施形態の電波時計140は、図13に示すように、フィルタ部141に電気的に接続された圧電振動子1を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。
日本国内には、福島県(40kHz)と佐賀県(60kHz)とに、標準の電波を送信する送信所(送信局)があり、それぞれ標準電波を送信している。40kHz若しくは60kHzのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、前述した2つの送信所で日本国内を全て網羅している。
(Radio watch)
Next, an embodiment of a radio timepiece according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 13, the radio-controlled
In Japan, there are transmitting stations (transmitting stations) that transmit standard radio waves in Fukushima Prefecture (40 kHz) and Saga Prefecture (60 kHz), each transmitting standard radio waves. Long waves such as 40 kHz or 60 kHz have both the property of propagating the ground surface and the property of propagating while reflecting the ionosphere and the ground surface, so the propagation range is wide, and the above two transmitting stations cover all of Japan. is doing.
以下、電波時計140の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ142は、40kHz若しくは60kHzの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、40kHz若しくは60kHzの搬送波にAM変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ143によって増幅され、複数の圧電振動子1を有するフィルタ部141によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子1は、前記搬送周波数と同一の40kHz及び60kHzの共振周波数を有する水晶振動子部148、149をそれぞれ備えている。
Hereinafter, the functional configuration of the
The
The
更に、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路144により検波復調される。
続いて、波形整形回路145を介してタイムコードが取り出され、CPU146でカウントされる。CPU146では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、RTC148に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、40kHz若しくは60kHzであるから、水晶振動子部148、149は、前述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
Further, the filtered signal having a predetermined frequency is detected and demodulated by the detection and
Subsequently, the time code is taken out via the
Since the carrier wave is 40 kHz or 60 kHz, the
なお、前述の説明は、日本国内の例で示したが、長波の標準電波の周波数は、海外では異なっている。例えば、ドイツでは77.5KHzの標準電波が用いられている。従って、海外でも対応可能な電波時計140を携帯機器に組み込む場合には、さらに日本の場合とは異なる周波数の圧電振動子1を必要とする。
In addition, although the above-mentioned description was shown in the example in Japan, the frequency of the long standard wave is different overseas. For example, in Germany, a standard radio wave of 77.5 KHz is used. Therefore, when the
本実施形態の電波時計140によれば、前述したように、真空封止を確実に行うことにより、良好な電気的特性が得られる圧電振動子を備えているので、高性能の電波時計を提供することができる。
According to the radio-controlled
なお、この発明は上述した実施の形態に限られるものではない。
本実施形態1のパッケージではケースの開口端面の内周縁部には凹部が形成されており、本実施形態2のパッケージではケースの開口端面の内周縁部には凸部が形成されている。そして、凹部自体または隣接する凸部の間に、ケースの内外を連通するガス通路が形成される。しかし、例えば、ケース周面における開口端面から圧入長さよりも短い位置に、ケース内外を連通する貫通孔を形成してもよい。これにより、ケースの内外を連通するガス通路が形成され、ケース内部のガスをケース外部に放出することができるので、真空封止を簡単かつ確実に行うことができる。ただし、本実施形態1または2における凹部または凸部は筒部を成型する時には、同時に金型により成型できるのに対し、貫通孔を形成する場合には後加工で貫通孔を形成する必要がある。また、ケースの直径は数mm程度であるため、本実施形態に比較して加工しづらい。したがって、加工時間や加工の容易さといった点で本実施形態に優位性がある。
The present invention is not limited to the embodiment described above.
In the package of the first embodiment, a concave portion is formed on the inner peripheral edge portion of the opening end surface of the case, and in the package of the second embodiment, a convex portion is formed on the inner peripheral edge portion of the opening end surface of the case. A gas passage that communicates the inside and outside of the case is formed between the recesses themselves or adjacent protrusions. However, for example, a through hole that communicates the inside and outside of the case may be formed at a position shorter than the press-fitting length from the opening end surface of the case peripheral surface. As a result, a gas passage communicating between the inside and the outside of the case is formed, and the gas inside the case can be discharged to the outside of the case, so that vacuum sealing can be performed easily and reliably. However, the concave portion or the convex portion in the first or second embodiment can be molded by a mold at the same time when the cylindrical portion is molded, whereas when the through hole is formed, it is necessary to form the through hole by post-processing. . Further, since the diameter of the case is about several mm, it is difficult to process as compared with the present embodiment. Therefore, the present embodiment is superior in terms of processing time and ease of processing.
1・・・パッケージ(圧電振動子) 2・・・電子部品(圧電振動片) 3・・・ケース 3a・・・凹部 3b・・・凸部 4・・・プラグ本体 5・・・気密端子 31・・・ケースの開口端面 33・・・内周縁部 43・・・プラグ本体の外周面 45・・・リード端子 110・・・発振器 120・・・携帯情報機器(電子機器) 140・・・電波時計 C・・・ケースの軸 (ケースの中心軸) H・・・凹部の深さ(凸部の長さ) L・・・圧入長さ T・・・多角形
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記電子部品を収容する有底筒状のケースと、
を備え、
前記ケースの開口部が前記プラグ本体の外周面に圧入固定されたパッケージであって、
前記ケースの開口端面における内周縁部には、前記ケースの軸方向に伸びる凹部または凸部が形成されていることを特徴とするパッケージ。 An airtight terminal comprising: a lead terminal to which an electronic component is connected; and a plug body fixed to an intermediate portion of the lead terminal;
A bottomed cylindrical case that houses the electronic component;
With
A package in which the opening of the case is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface of the plug body,
A package characterized in that a concave or convex portion extending in the axial direction of the case is formed on an inner peripheral edge of the opening end surface of the case.
前記ケースの軸方向における前記凹部の深さは、前記ケースの軸方向における前記プラグ本体への圧入長さよりも短いことを特徴とする請求項1に記載のパッケージ。 The recess is formed in the inner peripheral edge of the opening end surface of the case,
The package according to claim 1, wherein a depth of the concave portion in the axial direction of the case is shorter than a press-fitting length into the plug body in the axial direction of the case.
前記ケースの中心軸は、複数の前記凸部の先端を前記ケースの周方向に沿って順に直線で結んだ多角形の内側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のパッケージ。 At least three projections are formed on the inner peripheral edge of the opening end surface of the case,
2. The package according to claim 1, wherein the central axis of the case is arranged inside a polygon in which tips of the plurality of convex portions are connected in a straight line in order along the circumferential direction of the case.
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