JPH04316207A - 水晶振動子の支持構造 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ、携帯機
器等の信号源として使用される水晶振動子の支持構造に
関し、特に、水晶振動子の主要な特性の一つである等価
直列共振抵抗（以下、Ｒ１　と言う）の低減と安定化に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は本発明の対象となる従来からの水
晶振動子の正面を示すもので、容器１３の半分を破断し
て示している。この構造において、従来は振動子１の振
動部２と支持部９の質量比が水晶振動子１の特性に与え
る影響については、全く考慮されておらず、前記振動子
１を収納する容器１３の内容積および量産効率等の加工
上の条件を考慮した構成でしか支持構造の設計はされて
いなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような支持構造
では、水晶振動子の特性については考慮されておらず、
振動子のＲ１　の低減および安定性を高めるには至らな
い。本発明は、水晶振動子がハンダ，接着剤によって支
持ポスト５と接着、固定される場合にその固定される部
分と、振動部２の質量比が関連するのを見出し、その振
動子の特性にとって最適な状態になるように設定するも
のであり、その振動子のＲ１　の低減および安定性を高
めることを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、薄板状の水晶板から振動部と支持部を一体
構造でエッチング加工により形成する縦振動モードの振
動子で、振動部の縦振動の方向の一端に支持部があり、
この支持部と、ステムに埋設されたポストとをはんだ又
は導電性接着剤で固着する支持構造において、前記振動
部の平面の面積に対し前記支持部の固着に要する面積が
０．８〜１．２であることを特徴とする水晶振動子の支
持構造を提供するものである。

【０００５】

【作用】水晶振動子の振動エネルギーが振動部と接着、
固定される接合の質量比に大きく依存することに着目し
、振動エネルギーのリークが最も少なくなる状態、すな
わち振動子全体の共振系として最適な状態になるときの
質量比を実験的に明らかにして、振動子の支持構造の条
件として規定するものである。

【０００６】

【実施例】本発明に適用される水晶振動子について説明
すると、まず図１（Ａ）の正面図に示すように水晶振動
子１の主要部たる振動部２は、その長手方向に伸縮する
いわゆる縦振動モードの振動子であり、この振動部２の
振動方向の一端に支持部９がある。この水晶振動子１は
振動部２と支持部９が一体構造であり、薄板状の水晶板
から同時に多数個がエッチング加工により形成されるも
のである。

【０００７】本発明に適用される第２の要点は、同図に
示されるように支持部９の端部を、ステム４に埋設され
た２本のポスト５と５の先端に導電性接着剤、又ははん
だで固着し、電気的接続と機械的な支持がなされている
。本発明の要件は、前記した振動部２の平面積（ａ×ｂ
）と板厚の積による質量と、上記した支持に関して固装
された接合部３の２個所の面積（ｃ×ｄ）の和と、板厚
の積による質量について係わるものである。ここで前述
したように、薄板材をエッチング加工で加工したもので
あるから、当然ながら上記両者の板厚は図１（Ｂ）の側
面図に示すｔのように等しいものであり、両者の質量の
比較はその面積で表現できるものである。

【０００８】次に本発明の実験による評価について説明
する。図１（Ａ）に示す水晶振動子１の振動部２の質量
をＭｖ　とし、はんだ又は導電性接着剤によって接着、
固定される接合部３の部分の質量をＭｍ　とすると、上
述した質量比をμとおいた場合にμ＝ＭＶ　／Ｍｍ　と
なる。Ｍｖ　は実際には共振周波数を設定するに当たり
一定値に保つため、μの調整はＭｍ　を変化させて行う
。尚、Ｍｍ　を変化させる最も簡単、かつ、有効的な手
段として図１（Ａ）に示すステム４の上面ｅと水晶振動
子１の支持部９の底面ｆとの距離ｇを変化させる方法を
採用し各種試料を図２に示す容器１３に真空封止して作
成した。この試料の５０個の平均値としてＲ１　の絶対
値と安定性について測定した。この安定性の評価は、図
２に示した完成振動子の容器１３の側面に１ｋｇの加圧
を加えたときのＲ１　値のずれ量、すなわち｜ΔＲ１　
／Ｒ１　｜（％）で現し、これらの結果を図３の特性図
に示す。この図３の結果より、μが０．８〜１．２とな
る時にＲ１　値が小さくなり、かつ、Ｒ１　の安定性も
高いことが確認できた。この事実よりμの値の代わりに
ｇの寸法管理、及び、はんだ又は導電性接着剤のひろが
り量等を規定する工程管理を適用することにより、振動
子の特性が確保できるものである。

【０００９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は水晶振動
子のＲ１　値にとって最適な状態の支持構造を完成する
ので、特にコンピュータや携帯機器等に用いられる基準
信号に使われる場合に、発振器の回路設計を容易にし、
かつ、その発振特性において高い信頼性を提供するもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明に適した水晶振動子の形状と支
持構造の正面図である。（Ｂ）は（Ａ）図の側面図であ
る。

【図２】水晶振動子がステムと容器で封入された状態を
容器の半分を破断して示した正面図である。

【図３】本発明の試験結果を示す特性図である。

【符号の説明】

１　　水晶振動子 ２　　振動部 ３　　接合部 ４　　ステム ５　　ポスト ９　　支持部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　薄板状の水晶板から振動部と支持部を
   一体構造でエッチング加工により形成する縦振動モード
   の振動子で、振動部の縦振動の方向の一端に支持部があ
   り、この支持部と、ステムに埋設されたポストとをはん
   だ又は導電性接着剤で固着する支持構造において、前記
   振動部の平面の面積に対し前記支持部の固着に要する面
   積が０．８〜１．２であることを特徴とする水晶振動子
   の支持構造。