JPH057772Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈技術分野〉 本考案はコンピユータ等にクロツク信号源とし
て使用される圧電型発振器の信号源となる圧電振
動子の保持構造に関するものである。圧電型発振
器は信号源となる圧電振動子を組み込んだ発振回
路、発振回路で得られた周波数を分周する分周回
路、あるいはバツフア回路等から構成されてい
る。

〈従来技術および問題点〉 圧電振動子は保持方法により、振動子としての
電気的諸特性が大きく変化する。特に圧電振動素
子と保持台とは半田、導電性接着剤（以下半田等
という。）で電気的機械的に接続するが、圧電振
動素子と保持台との接触状態や割合、または半田
等の量、付着部分の変化によりクリスタルインピ
ーダンスのみならず周波数温度特性も変化し、所
望の電気的諸特性の得られない場合があつた。

周波数温度特性は、圧電振動素子の弾性定数の
温度に対する微分係数と線膨張係数の温度に対す
る微分係数とで決定されるが、圧電振動素子の固
有共振周波数に大きく影響するような保持構造に
すると、保持部材も含めた固有振動数となる。よ
つて保持部材の弾性定数の温度に対する微分係数
と線膨張係数の温度に対する微分係数とを含めた
状態での周波数温度特性となり、圧電振動素子の
みの周波数温度特性を示さないことがあつた。

第４図ａは従来の圧電振動素子の保持構造を示
す図、第４図ｂは保持部分の拡大断面図であり、
水晶発振器を例にとり説明する。

ベース１は全体としてほぼ直方体で、フランジ
部を有するベース本体１１の四隅に設けられた貫
通孔（図示せず）に４本の金属性のリード端子１
２を貫通させ、粉末ガラス等の絶縁材（図示せ
ず）で封着していた。このベース１上の４隅に上
記各リード端子１２…の貫通孔２１…を有するプ
リント配線基板２を設置し、このプリント配線基
板２の上部の所定の位置にトランジスタ、抵抗、
コンデンサ等の複数の回路素子群４とともに３個
の円柱形の保持台６１，６２，６３が設置されて
おり、この保持台６１，６２，６３の上面に所定
の励振電極形成された円板形水晶片５が載置され
ている。この保持台と円板形水晶片５に形成され
た励振電極５１から延出される引出電極５２，５
３とを、半田等によりり電気的かつ機械的接続を
行つている。この回路素子群４、円板形水晶片５
を載置する保持台６１，６２，６３並びにリード
端子１２…は所定のプリント配線により電気的接
続がなされている。また図示していないが回路素
子群４および円板形水晶片を外気から遮断するた
め、ベース１の形状に対応する金属性の容器にて
気密封止する。

この支持装置では円柱形の保持台を使用してい
るため保持台の上面にただ円板形水晶片を載置す
ればよく、このため自動化は比較的容易である。
通常、円板形水晶片を３個の支持台で水平に保持
する場合、第３図に示すように支持台は載置され
た円板形水晶片５の中心Ｏから角ａ，ｂ，ｃが約
120°となる位置に設置される。また円板形水晶片
５の中心Ｏから支持台までの距離ｈは、この円板
形水晶片半径ｌよりやや短くとられる。これによ
り円板形水晶片はその円周の３ケ所が支持台に当
接して安定に支持される。

しかし支持台の上面は平面であり、円板形水晶
片の載置位置が若干ずれると円板形水晶片が保持
台より落下することがある。またこの欠点を解消
するため第５図ａに示す保持台も考案されてい
る。第５図ｂはその断面図である。この保持台に
は位置決め用のストツパー６１１が設けられてお
り、自動機により水晶片を載置する場合有効であ
る。しかしこの場合も円板形水晶片の落下事故を
防ぐため、前記円板形水晶片半径ｌと前記中心Ｏ
から保持台までの距離ｈとの差、すなわち円板形
水晶片と保持台の接触面積をある程度大きくする
必要があるが、こうなると逆に前記接触面積の増
加によりクリスタルインピーダンスの増大、周波
数温度特性の変化等の所望の電気的諸特性が得ら
れない場合があり、品質が一定していなかつた。

〈目的〉 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、圧
電振動素子を自動機による載置が可能であり、か
つ保持台との接触面積が極少で、圧電振動素子自
体の電気的諸特性の劣化しない圧電振動素子の保
持構造を提供するものである。

〈構造〉 本考案による圧電振動素子の保持構造は、基板
上に、漸次上部より下部の断面積が大となる円錐
形部分を有する保持台を少なくとも２つ以上配置
し、これら保持台の円錐形部分にて圧電振動素子
を基板と水平方向に保持することを特徴とするも
のである。

〈実施例〉 本考案による実施例を水晶発振器を例にとり図
面とともに説明する。第１図ａは本考案による水
晶発振器を示す図であり、第１図ｂは円板形水晶
片と支持台の接触状態を示す図である。

第１図ａにおいて、ベース１は全体としてほぼ
直方体で、フランジ部を有する金属性のベース本
体１１の４隅に設けられた貫通孔（図示せず）に
４本の金属性のリード端子１２…を貫通させ粉末
ガラス等の絶縁材（図示せず）で封着していた。
リード端子１２…は芯材にコバールを用い、その
上層に銀をメツキしている。このベース１上に上
記各リード端子１２…の貫通孔２１…を有するプ
リント配線基板２を設置している。このプリント
配線基板２の上部の所定の位置にトランジスタ、
抵抗、コンデンサ等の回路素子群４とともに、３
個の金属性の円錐形保持台７１，７２，７３が設
置されている。第３図に示すようにこの円錐形保
持台７１，７２，７３の設置は、載置される円板
形水晶片５の中心Ｏから中心角ａ，ｂ，ｃが約
120°を有する間隔で、かつ中心Ｏから保持台端部
までの距離をｈ、円板形水晶片の半径をｌ、円錐
形保持台底面の半径をｒとすると、 ｈ≦ｌ≦ｈ＋ｒ の寸法内に位置するよう設計されている。特にこ
の設計は円板形水晶片５を安定に載置するのと密
接な関係にあるため厳密に決定される。本実施例
においては、プリント配線基板２には円錐形保持
台７１，７２，７３の設置位置に３ケ所凹部（図
示せず）が設けられており、また円錐形保持台７
１，７２，７３の各々の底面には第１図ｂに示す
ように凸部７１１が設けられている。これにより
プリント配線基板に設けられた３ケ所の凹部に、
３個の円錐形保持台の凸部を各々嵌め込めば正確
な位置決めが行える。尚、この保持台の位置決め
方法は上記実施例に限らず、あらかじめいわゆる
クリーム半田を保持台設置位置に塗付しておき、
保持台をクリーム半田上に設置し加熱する方法も
ある。この場合クリーム半田の塗付位置を正確に
しておけば、溶融したクリーム半田の表面張力に
よりセンタリングが容易となる。円板形水晶片は
第１図ｂに示すようにその円周が前記円錐形保持
台の斜面に接する状態で載置される。その後、こ
の円錐形保持台７１，７２，７３と円板形水晶片
５に形成された励振電極５１から延出される引出
電極５２，５３とは半田等により電気的かつ機械
的接続される。尚、前記回路素子群４、円錐形保
持台並びにリード端子とはプリント配線にて電気
的接続されている。また図示していないが回路素
子群４、円板形水晶片５を外気から遮断するた
め、ベース１の形状に対応する金属性の容器にて
気密封止する。

次に円錐形保持台７１，７２，７３への円板形
水晶片の載置を自動機にて行う場合の具体例を示
す。真空蒸着法にて励振電極、引出電極の形成さ
れた後のすべての円板形水晶片群は、治具内に電
極パターンがある一定の方向をもつて並べられて
いる。この治具内の円板形水晶片群はそのまま水
晶片載置工程に移動する。水晶片載置工程では、
前記した円板形水晶片群と、ベース上に回路素子
群と円錐形保持台の設けられたプリント配線基板
を設置した状態のもの（以下組立体という）の群
があり、アーム型の吸引装置にて円板形水晶片群
の１つの円板形水晶片の中心部をわずかな力で吸
引し、このアームを前記組立体群の１つの組立体
の円錐形保持台７１，７２，７３の上部に移動さ
せ、そのまま直下へ、あらかじめ定められた距離
だけ降下させ吸引を解除すれば、円板形水晶片は
傾くことなくほぼ水平に載置される。電極パター
ンの方向決めは、電極形成の蒸着工程よりある一
定の方向に定められてくるので、自動機により円
錐形保持台に載置した時も必ずある一定の方向に
定まる。よつて円板形水晶片５が水平に載置され
るとともに、引出電極５２と円錐形保持台７１、
並びに引出電極５３と円錐形保持台７２とが必ず
合致し接触するよう載置される。

本考案による保持台の形状は上記実施例に限る
ものではなく、第２図ａあるいはｂに示すよう
に、円錐形状の上部を削除した形状あるいは上部
のみが円錐形状の構成であつてもよい。また３個
の保持台で保持する場合、２個の保持台が漸次上
部より下部の断面積が大となる保持台であればよ
く、残りの１個は例えば従来例で示した円柱形で
あつてもほぼ同じ効果が得られる。

〈効果〉 本考案によれば、漸次上部より下部の断面積が
大となる円錐形部分を有する保持台を少なくとも
２つ以上配置し、これら保持台の円錐形部分にて
圧電振動素子を保持しているので、圧電振動素子
と保持台との接触面積を極めて小さくでき、保持
台が圧電振動素子の振動を阻害することがほとん
どなく、安定に圧電振動素子を保持することがで
きる。よつて、クリスタルインピーダンス、周波
数温度特性等の電気的諸特性が従来に比較して格
段に向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、第１図ｂは本考案による実施例を示
す図、第２図ａ、第２図ｂはそれぞれ他の実施例
の支持台を示す図、第３図は支持台の設置位置を
示す図、第４図ａ、第４図ｂ、第５図ａ、第５図
ｂはそれぞれ従来例を示す図である。 １……ベース、１２……リード端子、２……プ
リント配線基板、４……回路素子群、５……円板
形水晶片、６１，６２，６３，７１，７２，７３
……保持台。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 基板上に、漸次上部より下部の断面積が大とな
   る円錐形部分を有する保持台を少なくとも２つ以
   上配置し、これら保持台の円錐形部分にて圧電振
   動子を基板と水平方向に保持することを特徴とす
   る圧電振動素子の保持構造。