JPH03121609A - 新規な振動子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、新規な振動子に関し、さらに詳しくは、薄型
でしかも高信性な、表面実装型振動子に関する。

［従来の技術］ 電子装置の高密度化に伴い、電子部品の実装効率を上げ
るために部品の表面実装化が進められている。その中で
振動子は信頼性、コストの面で表面実装化が遅れていた
。

従来の表面実装型振動子は金属製気密容器の下に絶縁体
を取りつけたものとセラミックス製気密容器を用いたも
のが使われている。

前者は、金属容器の下に絶縁体をさらに取付けなければ
ならないため、容器全体は、厚く大型化してしまうとい
う欠点があ窄った。

また後者には封止方法により２のタイプがあり、１つは
セラミックス基板とバスタブ状セラミックス製蓋とを低
融点ガラスにより封止するもので、封止時に４００℃〜
５００℃の温度が必要であり、その時の温度で振動子と
しての信頼性１周波数安定性が下がってしまうという欠
点を持っていた。

もう一つの封止方法は一般的ＩＣパッケージの技術を応
用したもので、積層セラミックス基板上に金属製リング
を設は金属製の蓋を抵抗溶接等にて封止するものである
。この方法は信頼性的には申し分ないが積層基板等の製
造コストが高くなるという欠点を持っていた。

［発明の解決しようとする問題点コ 本発明の目的は、従来技術が有していた前述の問題点を
解決しようとするものであり、従来全く知られていなか
った新規な振動子を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は前述の問題点を解決すべくなされたものであり
、貫通孔を有したセラミックス基板と金属製環及び金属
製蓋とによって形成される容器内に該貫通孔を閉塞する
電導性サポータ−により振動可能な状態で固定された振
動体を有することを特徴とする新規な振動子を提供する
ものである。

本発明による新規な振動子の実施例の１例を概略的に示
せば、第１〜４図のようになる。第１おある。

本発明において［振動子Ｊ　（Ｖｉｂｒａｔｏｒ）とは
、（社）日本電子機械工業会編、「最新電子部品ハンド
ブック」　（昭和５３年２月２８日第１版第３刷電波新
聞社発行）、第６３７〜６４７頁記載の振動子であり、
具体的には電気エネルギーを機械エネルギーに変換させ
、またはその逆の動作を行わせる機能部品であり、その
種類としては、圧電型振動子及びｍ歪型振動子があり１
本発明においては、圧電型振動子が好適である。圧電型
振動子としては、結晶振動子及びセラミック振動子があ
り、中でも結晶振動子が好ましい。結晶振動子としては
、例えば水晶振動子及びロッシェル＠振動子等があり、
特に水晶振動子が好しい。水晶振動子とは、水晶の単結
晶から、目的によって、精密切出加工されたものを振動
体とし、その固有機械振動と。

水晶のもつ圧電効果、逆圧電効果を利用して電気回路と
組合せ、水晶単結晶の安定な機械振動を電気的な基準周
波数発生や周波数選択に使用する電子部品である。

本発明でいう「金属製環」および「金属製蓋」とは１例
えば、第１〜４図における１および２のようなもので、
相互にレジスタンスウエルデング、シームウエルデング
及びコールドウエルデング等の各種封止方法で、封止が
可能なものであればいづれの素材及び形状のものでも良
いが、素材としては、セラミックス基板の素材が、例え
ばＡｌ２Ｏ３の場合、ＡＩ。０３の熱膨張と近似してい
る（Ｎｉ−Ｃ。

−Ｆｅ）系合金であるＫＯＶＡＲもしくは（Ｎｉ　−Ｆ
ｅ）系合金である４　２Ａ　ＬＬＯＹ等が好ましい。

また本発明でいう「サポータ−」とは、例えば、第１〜
４図における４および１４のようなもので、振動体３を
振動可能な状態で固定し、同時に、振動体に外部リード
６、外部Ｙｆ、極１９、から入出する信号を伝える電極
も兼ねており、かつ、セラミックス基板１および１１に
設置された貫通孔１０および２０を完全に閉塞し、本発
明振動子内を気密状態にする作用をするものであれば、
いづれの素材及び形状のものでも良いが、素材としては
セラミックス基材の素材が例えばＡｌ２Ｏ３の場合、Ａ
１２０３の熱膨張と近似している上記ＫＯＶＡＲもしく
は４２ＡＬＬＯＹ等が好ましい。

また本発明でいう「セラミックス」とは１組成的にいう
と、成により分類すると、酸化物系セラミックスと非酸
化物系セラミックスとがあり、酸化物系セラミックスと
しては、アルミナセラミックス（Ａ１２０３）、ステア
タイトセラミックス（ＭｇＯ−３ｉ０２）、フォルステ
ライトセラミックス（２ＭｇＯ・５ｉｎ２）、ジルコニ
アセラミックス（Ｚｒ０２）　、ジルコンセラミックス
（Ｚｒ０２・５ｉ０２）　、ベリリアセラミックス（Ｂ
ｅｄ）、マグネシアセラミックス（にｇＯ）、酸化チタ
ンセラミックス（Ｔｉ０２）、チタン酸バリウムセラミ
ックス（ＢａＴｉ０３）、チタン酸ジルコン酸鉛系セラ
ミックス（Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）０３）、マンガンジンク
フェライトセラミックス（（Ｍｎ、　Ｚｎ）Ｆｅ２０４
）などがあり、中でもＡｌ２Ｏ３，が好ましい。

また、非酸化物系セラミックス、としては、窒化ケイ素
セラミックス（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化アルミニウムセラミ
ックス（ＡＩＮ）、窒化硼素セラミックス（ＢＮ）、窒
化チタンセラミックス（ＴｉＮ）、炭化ケイ素セラミッ
クス（ＳｉＣ）、炭化タングステンセラミックス（ＷＣ
）、炭化チタンセラミックス（ＴｉＣ）、炭化硼素セラ
ミックス（８４Ｃ）、ケイ化モリブデンセラミックス（
ＭｏＳｉ２）、ランタンポライドセラミックス（ＬａＢ
６）、チタンポライドセラミックス（ＴｉＢ２）、ジル
コンポライドセラミックス（ＺｒＢ２）などがあり、中
でもＡＩＮ、が好ましい。

さらに本発明でいう「リード取出構造」とは、例えば上
記容器内の内部電極８．１８．外部電極９．１９さらに
貫通孔１０．２０の内壁面とが接合されているメタライ
ズ層を設けることにより得ることができる。

また本発明振動子は、セラミックス基板５，１５上に設
置した環状金属膜７．１７により、セラミックス基板と
金属製環２．１２は接合され、また金属製環は上記のと
おり金属製蓋１．１１に接合され、これによって気密容
器が、形成されている。貫通孔１０．２０は、サポータ
−４，１４により容器内部より完全に閉塞され気密容器
を形成しているが、さらに外部リード６によりさらにそ
の気密性は完全なものとなっている。

以下、本発明を実施例を挙げて説明するが、これらは単
なる１例であって、本発明はこれら実施例によって制限
されるものではない。

実施例 以下、添付図面に示す実施例に基づいて本発明を詳述す
る。

第１図は本発明の第一の実施例を示す分解斜視図である
。

本実施例は金属製蓋１、金属製環２、振動子３、サポー
タ−４、セラミックスペース基板５、外部リード６によ
って構成されている。

金属製環２とセラミックスペース基板上環状金属膜７、
サポータ−４と内部電極８、外部リードと外部電４１９
はそれぞれろう材により接合した。

また振動子３とサポータ−４が導電性接着剤により固定
したのち、金属製蓋１と金属製環２とをレジスタンスウ
ェルディングにより気密封止した。

第２図は本実施例のＡ−ＡｒＩＩｔ面である。

外部電極９と内部電極８は貫通孔１０の内壁面に形成し
た金属製膜により電気的に接続した。

外部リード６はこの貫通孔ｌＯを完全に塞ぐ機外部電極
９にろう付けを行った。

第３図は本発明の第二の実施例を示す分解斜視図である
。

本実施例は金属製蓋１１、金属製環１２、振動子１３、
サポータ−１４、セラミックスペース基板１５によって
構成されている。

金属製環２とセラミックスペース基板上環状金属膜１７
、サポータ−１４と内部電極１８．サポータ−１４と貫
通孔２０はそれぞれろう材により接合した。

また振動子１３とサポータ−１４が導電性接着材により
固定したのち、金属製蓋１１と金属製環１２とをレジス
タンスウェルディングにより気密封止した。

第４図は本実施例のＢ−ＢｒＩｆｔ面である。

外部電極１９と内部電極１８は貫通孔２０の内壁面に形
成した金属膜により電気的に接続した。

外部電極１９はセラミックスペース基板１５端部２１ま
で及んでいる。

また貫通孔２０はサポータ−１４を差し込み、ろう付す
ることによって完全に閉塞した。

以上のとおり、本発明によって得られた新規な振動子は
、従来のものに比較して、薄型でしかも高信頼性でかつ
安価な表面実装型振動子であり、業界に寄与する所極め
て大である。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明による振動子を示しており、第１図
は、本発明の第一の実施例を示す分解斜視図で左側面図
は上部から見た分解斜視図、右側面図は下部から見た分
解斜視図である。 第２図は、第１図のＡ−Ａ線に沿った断面図、第３図は
、本発明の第二の実施例を示す分解斜視図で左側面図は
上部から見た分解斜視図、右側面図は下部から見た分解
斜視図である。 第４図は、第３図のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 ここで、 １・・・金属ｍＭ、２・・・金属製環、３・・・振動体
、４・・・サポータ−５・・・セラミックスペース基板
、６・・・外部リード、７・・・環状金属膜、８・・・
内部電極、９・・・外部電極、１０・・・貫通孔。 １１・・・金属蓋、１２・・・金属環、１３・・・振動
体、Ｉ４・・・サポータ−Ｉ５・・・セラミックスペー
ス基板、１７・・・環状金属膜、１８・・・内部電極、
１９・・・外部電極、２０・・・貫通孔 をそれぞれ示している。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．貫通孔を有したセラミックス基板と金属製環及び金
   属製蓋とによつて形成される容器内に該貫通孔を閉塞す
   る電導性サポーターにより振動可能な状態で固定された
   振動体を有することを特徴とする新規な振動子。
2. ２．該貫通孔の内壁面および該セラミックス基板の内・
   外面において、貫通孔内に導入されたリード部とにメタ
   ライズ層を設けたことによる、リード取出構造を有する
   特許請求の範囲第１項記載の新規な振動子。
3. ３．該振動体が水晶振動体である特許請求の範囲第１〜
   ２項記載の新規な振動子。