JP4269412B2

JP4269412B2 - 圧電発振器

Info

Publication number: JP4269412B2
Application number: JP17708199A
Authority: JP
Inventors: 雅敏山田
Original assignee: Miyazaki Epson Corp
Current assignee: Miyazaki Epson Corp
Priority date: 1999-06-23
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2019-06-23
Also published as: JP2001007646A

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は発振器に関し、特に小型、且つ、低価格な圧電発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体通信機器の小型化により、この基準信号源として用いられる水晶発振器には小型であるものが求められる。
図８は従来の水晶発振器の断面構成図を示すものである。
同図に示す水晶発振器１００は、先ずセラミック容器１０１の凹陥部内の底に電子回路１０２を搭載し、その後、その上部を覆うように水晶振動子１０３を凹陥部内に搭載し、更に、蓋１０４にて凹陥部開口部を封止するよう構成したものである。
尚、ここで電子回路１０２は例えば発振回路を半導体技術により1チップ化したものである。
【０００３】
そして、このような構成は、電子回路１０２と水晶振動子１０３とを共通のパッケージ内に収納することにより、水晶発振器１００の小型化を実現している。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題】
しかしながら、上記のような構成の水晶発振器は、水晶振動子１０３が搭載後の検査で不良品と判断されたものについては、水晶振動子１０３と共に、電子回路１０２も破棄せざるを得ず、歩留りが悪化し低価格化を阻害する要因となっていた。
【０００５】
即ち、水晶振動子１０３は、これをセラミック容器５に搭載する際に破損が生じる場合があり、セラミック容器１０１に搭載した後にこの破損の有無のチェック検査が不可欠である。
しかし、電子回路１０２が水晶振動子１０３を搭載する前にセラミック容器１０１に搭載される為、水晶振動子１０３は電子回路１０２と一体化した状態で検査しなければならない。
【０００６】
従って、検査により不良と判断された水晶振動子１０３を破棄する場合、同時に電子回路１０２も破棄せざるを得なく、その為、水晶発振器の低価格化が十分達成されなかったのである。
本発明は、上記の問題を解決する為になされたものであり、圧電振動子単体での検査を可能にすることによって小型圧電発振器を低価格で提供することを目的としたものである。
【０００７】
本発明は、圧電振動子と、電子回路とを有し、これらの内一方の部品をセラミック基板に搭載し、他の一方の部品をセラミック容器の外周枠にて囲まれた凹陥部内に収納し、前記一方の部品が前記セラミック容器の凹陥部内に位置するように前記セラミック基板にて該セラミック容器の凹陥部開口部を封止剤を用いて気密封止し、前記圧電振動子と前記電子回路とを同一空間内に収納した構成を有する圧電発振器であって、前記外周枠上に前記他の一方の部品と導通した端子を有し、前記セラミック基板に前記一方の部品と導通した端子とを有し、前記外周枠上の端子と前記セラミック基板の端子とが前記封止剤とは別体の導電体を介して導通したものであることを特徴とする。
【０００８】
本発明は、上記特徴に加えて前記セラミック基板に設けた端子を前記セラミック基板の周縁部に形成し、前記セラミック基板に設けた前記端子と前記セラミック容器に設けた前記端子とを半田または導電性接着剤を用いて接続したことを特徴とする。
【０００９】
本発明は、上記特徴に加えて前記セラミック基板と前記セラミック容器の少なくとも一方の周縁に切り欠き部を形成し、前記端子を該切り欠き部に設けたこを特徴とする。
【００１０】
本発明は、上記特徴に加えて前記セラミック基板及びセラミック容器が矩形であり、前記端子の少なくとも一つを前記セラミック基板及びセラミック容器の角部または角部近傍に設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施形態例】
以下に図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１（ａ）は本発明に基づく水晶発振器の一実施例の分解斜視構成図を示すものであり、同図（ｂ）は断面構成図を示すものであり、更に、同図（ｃ）は同図（ｂ）のＡの部分を拡大した斜視構成図を示すものである。
【００１２】
同図（ａ）に示すように水晶発振器１は、発振回路等の電子回路２を搭載したセラミック基板３と、このセラミック基板３と外周形状がほぼ等しく、水晶振動子４を収納する為の凹陥部を有するセラミック容器５とを備えている。
上記セラミック基板３は、例えば、同図に示すように角部を切り落とした形状とする共に、積層基板であれば、その積層間、又は、電子回路２の搭載面と反対面に、その平面をほぼ全面を覆うメタライズ層を設け、更に、セラミック基板３の外周側面の一部である計４個所の角部に電子回路２と基板面または積層間に設けた導体パターン２'を介し導通接続した端子６を設けたものである。
更に、上記セラミック容器５は外周枠上の四隅に水晶振動子４及び、容器の裏面の実装端子（図示していない）と容器内及び積層間の配線を介し導通する端子７を備えている。
【００１３】
そして、水晶振動子４は、セラミック容器５に収納した後、目視検査または必要があれば容器に付した端子を介して検査用の発振回路に接続し、発振の有無または発振周波数のズレ等の良否検査を行ない、良品だけが選出される。
その後、同図（ｂ）に示すようにセラミック容器５の凹陥部内に電子回路２が位置するようセラミック基板３とセラミック容器５とを絶縁性の封止剤として、例えば、低融点ガラスを用いて封止する。
このとき、端子６と端子７とは同図（ｃ）に示すように互いに当接し、両端子を半田若しくは導電性接着剤を用いて接続する。
【００１４】
ここで、端子６と端子７とをセラミック基板３とセラミック容器５との角部に設けた理由について説明すると、小型の水晶発振器１の場合、当然、端子６と端子７とを接続する半田若しくは導電性接着剤がセラミック容器５の外周枠よりはみ出さないようにすることが求められる為、セラミック基板３の外周縁を切り欠き、そこに端子６を設ける必要がある。
しかしその一方で、上記封止剤が塗布されるセラミック容器５の外周枠（封止しろ）の幅は、気密封止が確保できる必要最小限まで狭められる。
従って、半田若しくは導電性接着剤のはみ出しが起きないようセラミック基板３の一部を切り欠けば、外周枠の封止しろ部分が少なくなって完全な封止が困難となる。
そこで、上述したように比較的、幅がある角部に端子を設けることによって十分な封止しろを確保しつつ、端子間接続を図ったものである。
【００１５】
これにより水晶振動子４を気密収納する為の封止強度を確保しつつ、電子回路２と水晶振動子４及び、電子回路２と上記機能端子とを導通させることが可能である為、小型の水晶発振器１が実現できる。
【００１６】
以上、セラミック容器５の凹陥部に水晶振動子４を収納する場合を説明したが、本発明は図２に示すように電子回路２をセラミック容器５の凹陥部内に収納し、水晶振動子４をセラミック基板３に搭載する構成であっても構わない。
【００１７】
更に、本発明は図３に示すように簡単に説明すると電子回路２を容器外に露出する構成であっても良い。
そして、このとき、電子回路２は複数のチップ部品を組み合せて構成したものでも構わない。
【００１８】
また、メタライズ層を設けたセラミック基板３を用いて本発明を説明したが、このメタライズ層は電磁シールド効果を得る為であり、特に電磁シールドと必要としない場合であれば必ずしも必要でない。
更に、セラミック基板３に設けた端子６とセラミック容器５に設けた端子７は図４から図７に示すような構造であっても構わない。
【００１９】
即ち、図４（ａ）はセラミック基板３の角部の湾曲状の切り欠き部に端子６を設けたものである。
同図（ｂ）はセラミック基板３の角部以外の外周縁に矩形状または湾曲状の切り欠き部を設け、この切り欠き部に端子６を設けると共に、封止後端子６に対応するセラミック容器５の外周枠上に端子７を設けたものであり、外周枠の幅が十分に広いものであればこの様な構成としても構わない。
同図（ｃ）はセラミック基板３の外周側面に切り欠き部を設けることなく端子６を設けると共に、封止後、端子６に対応するセラミック容器５の外周面にも切り欠き部を設けることなくその表面に端子７を設けたものである。
【００２０】
図５に示すはセラミック容器５の外周枠側面に切り欠き部を設け、この切り欠き部に端子７を設けると共に、封止後、端子７に対応するセラミック基板３の表面に端子６を設けるよう構成したものである。
【００２１】
図６に示すはセラミック基板３とセラミック容器５とのそれぞれの側面同様の切り欠き部を設けて、この切り欠き部に端子６、端子７を設けるよう構成したものである。
これによっても、端子間を接続した半田または導電性接着剤が突出しないという効果が得られる。
【００２２】
また、発振器の形状の大きさに比較的ゆとりがある場合は、図７に示すようにセラミック基板３とセラミック容器５との何れか一方の外周縁が他の一方の外周縁より大きくなるよう構成したものであっても構わない。
即ち、同図（ａ）から（ｄ）はセラミック基板３よりセラミック容器５が一回り大きくなるよう構成したものであり、更に、同図（ｅ）から（ｇ）はセラミック容器５よりセラミック基板３が一回り大きくなるよう構成したものであり、これらのような構成は、電極６または電極７の露出面を広範囲とする為、両電極間の接続強度を得られ易くするという効果を奏する。
【００２３】
更に上記では、本発明を水晶発振器を実施例として説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、セラミック発振器のように水晶振動子以外の圧電振動子を発信源とする他の圧電発振回路にも適用可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、圧電振動子と、発振回路とを有し、これらの内一方を前記セラミック基板に搭載し、他の一方を前記セラミック容器の凹陥部内に収納すると共に、前記セラミック基板にて前記セラミック容器の凹陥部を封止した気密容器内に前記圧電振動子を収納するよう構成したことにより、圧電振動子のみの品質検査、及び、不良品の破棄が可能となった為、歩留まりの向上により小型圧電発振器の低価格化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく圧電発振器の一実施例を示す構成図である。
（ａ）本発明に基づく圧電発振器の分解斜視構成図を示すものである。
（ｂ）本発明に基づく圧電発振器の断面構成図を示すものである。
（ｃ）端子接合部分の斜視構成図を示すものである。
【図２】本発明に基づく圧電発振器の他の実施例を示す構成図である。
【図３】本発明に基づく圧電発振器の他の実施例を示す構成図である。
【図４】本発明に基づく圧電発振器の端子接合部分の他の実施例を示す斜視構成図である。
【図５】本発明に基づく圧電発振器の端子接合部分の他の実施例を示す斜視構成図である。
【図６】本発明に基づく圧電発振器の端子接合部分の他の実施例を示す斜視構成図である。
【図７】本発明に基づく圧電発振器の端子接合部分の他の実施例を示す斜視構成図である。
【図８】従来の圧電発振器を示す断面構成図を示すものである。
【符号の説明】
１、１００水晶発振器、２、１０２電子回路、２'導体パターン、３セラミック基板、４、１０３水晶振動子、５、１０１セラミック容器、６、７端子、１０４蓋

Claims

圧電振動子と、電子回路とを有し、これらの内一方の部品をセラミック基板に搭載し、他の一方の部品をセラミック容器の外周枠にて囲まれた凹陥部内に収納し、前記一方の部品が前記セラミック容器の凹陥部内に位置するように前記セラミック基板にて該セラミック容器の凹陥部開口部を封止剤を用いて気密封止し、前記圧電振動子と前記電子回路とを同一空間内に収納した構成を有する圧電発振器であって、前記外周枠上に前記他の一方の部品と導通した端子を有し、前記セラミック基板に前記一方の部品と導通した端子とを有し、前記外周枠上の端子と前記セラミック基板の端子とが前記封止剤とは別体の導電体を介して導通したものであることを特徴とする圧電発振器。
前記セラミック基板に設けた端子を前記セラミック基板の周縁部に形成し、前記セラミック基板に設けた前記端子と前記セラミック容器に設けた前記端子とを半田または導電性接着剤を用いて接続したことを特徴とする請求項１記載の圧電発振器。
前記セラミック基板と前記セラミック容器の少なくとも一方の周縁に切り欠き部を形成し、前記端子を該切り欠き部に設けたこを特徴とする請求項１に記載の圧電発振器。
前記セラミック基板及びセラミック容器が矩形であり、前記端子の少なくとも一つを前記セラミック基板及びセラミック容器の角部または角部近傍に設けたことを特徴とする請求項２または請求項３記載の圧電発振器。