JPH0725620U - 表面実装型の水晶振動子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 振動特性を阻害することなく水晶片を確実に
保持することができ、それによって良好な振動特性を得
ることができる、箱型の絶縁容器に収納した表面実装型
の水晶振動子を提供する。 ［構成］ 上面に開口を有する箱型の容器１１内の底部
に突部１４を形成し、所定の共振周波数を有し表裏板面
に励振電極１６を形成した水晶片１５を上記突部に接着
剤で固着して担持する。さらに、容器内の底部に３点又
は４点の突部を設けたことを特徴とするものである。さ
らにまた水晶片の励振電極を周縁部に塗布した導電性接
着剤を介して外部へ導出する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、箱型の容器に収納した表面実装型の水晶振動子に係わり、特に耐振 、耐衝撃性の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、水晶等の圧電結晶を用いた圧電共振子は、種々の電子機器において時間 、周波数等の基準として多くの用途がある。特に圧電体として人工水晶の結晶を 用いた水晶振動子は、電気的に極めて優れた性能を有し、その割に価格も安価で 長期間にわたり共振周波数を一定周波数に維持することができ、かつ共振特性も 良好なために種々の電子機器に多用されている。

【０００３】 このような水晶振動子で、たとえば厚み滑り水晶振動子の製造工程では、人工 水晶の結晶を結晶軸に対して所定の角度に切断して板状に成形する。そして外形 形状を所定の大きさの円形、短冊形等に成形し、さらに所望の共振周波数に対応 した厚みに研磨した水晶片を得、この水晶片の両側板面に励振電極を蒸着するよ うにしている。そして、たとえば小判形のベースに一対の端子を植設し、この端 子の先端部に保持部材を固着する。そして保持部材で水晶片の両側端部を保持し 、さらにベースに金属薄板をプレス成形した断面小判形の筒状のカバーをかぶせ て気密に封止するようにしている。

【０００４】 一方近時、種々の電子機器では形状を小型化し、軽量化し、かつ組立工程を自 動化することが望まれている。 このために、このような電子機器に用いる電子部品ではリード端子の無い、表 面実装型の部品が多用される傾向にある。このような表面実装型の電子部品は、 形状も小型であり、リード端子がないために、たとえばパーツフィーダを用いて 電子機器のプリント基板に対して自動的に実装することができ、組立工程を容易 に自動化することができる利点がある。したがって、プリント基板に実装する全 ての電子部品の実装工程の自動化を図るためには水晶振動子においてもリード端 子のない表面実装型のものが望まれている。

【０００５】 従来、表面実装形の水晶振動子としては、たとえば図４に側断面図を示すよう な片端保持のものが知られている。 図中１は外形を概略直方体の箱型に成形した容器である。この容器１は、たと えばセラミック、モールド樹脂等の絶縁材を成形してなり、内部を中空として上 面に開口を形成し、この開口に金属枠２を埋め込んでいる。そして容器１の外側 底面には少なくとも一対の実装電極３を設けている。さらに容器１内の底部の一 側には適宜な高さの台座４を設け、この台座４に上記実装電極３に電気的に導通 した保持電極５を設けている。実装電極３と保持電極５とを導通させる導体６は 、たとえばメタライズによって形成してもよいし、あるいは金属薄板等を埋め込 んで電気的に接続するようにしてもよい。

【０００６】 そして７は、たとえば厚み滑り振動を励振する、いわゆるＡＴカットの水晶片 である。この水晶片７は、たとえば人工水晶の結晶を結晶軸に対して所定の角度 に切断して短冊状に成形し、かつ所望の共振周波数に応じた厚みに研磨し、表裏 板面にアルミ、銀等からなる励振電極８を蒸着している。 そして水晶片７の長手方向の端部を上記台座４に載置して導電性接着剤を塗布 して励振電極８と保持電極５とを電気的に導通させて担持する。そして、水晶片 ７の板面を容器１の底面に平行に保持し、かつその励振電極８を実装電極３へ導 通させるようにしている。 そして水晶片７の容器１の開口側の表板面の励振電極８に対して微量の金属を 蒸着して最終的な共振周波数の調整を行なった後に容器１の開口を蓋体９で気密 に封止するようにしている。

【０００７】 しかしてこのようなものでは、水晶片７の圧電振動を阻害しないように、でき るだけ水晶片７の板面を空間に置き、かつ極力、振動特性を損なわないように保 持しなければならず、保持構造にも工夫が必要である。 従来、この種の表面実装形の水晶振動子では、たとえば水晶片７の長手方向の 一端部を容器１内の底部に設けた台座４によって片持ち梁状に担持し、水晶片７ の板面と容器１内の底面との間に間隙を設けるようにしている。 しかしながら、このようなものでは水晶片７に重力や衝撃が作用すると撓みを 生じ、それによって板面に形成した励振電極８と容器１との間隙が変化して共振 周波数が変化する問題があった。

【０００８】 このような水晶片７の撓みの発生を防止するために、たとえば図５に側断面図 を示すように、水晶片７の両端部を台座４に載置して導電性接着剤を塗布して保 持するようにしたものがある。しかしながら、このようなものでは水晶片７の板 面を拘束する面積が増大し、しかも導電性接着剤が乾燥する際に水晶片７に応力 を作用させることがあり、それによって振動特性が著しく劣化する問題があった 。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は上記の事情に鑑みてなされたもので、振動特性を阻害することなく水 晶片を確実に保持することができ、それによって良好な振動特性を得ることがで きる、箱型の絶縁容器に収納した表面実装型の水晶振動子を提供することを目的 とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上面に開口を有する箱型の容器内の底部に突部を形成し、所定の共 振周波数を有し表裏板面に励振電極を形成した水晶片を上記突部に接着剤で固着 して担持することを特徴とするものである。さらに本考案は、容器内の底部に３ 点又は４点の突部を設けたことを特徴とするものである。さらにまた本考案は水 晶片の励振電極を周縁部に塗布した導電性接着剤を介して外部へ導出したことを 特徴とするものである。

【００１１】

【実施例】 以下、本考案の一実施例を図１に示す側断面図、図２に示す平面図を参照して 詳細に説明する。 図中１１は外形が概略直方体の、たとえば幅３．５mm、長さ６．０mm、厚み １．２mmの箱型の容器である。この容器１１は、たとえばセラミック、ガラス、 モールド樹脂等の絶縁材からなり、内部を中空として上面に開口を形成し、この 開口に金属枠１２を埋め込み、外側底面には容器１１の長手方向に沿って、少な くとも一対の実装電極１３を設けている。さらに容器１１内の底部には３点又は ４点の突部１４を設けている。この突部１４は、たとえば溶融したガラスを滴下 して固化し、あるいは粉状のガラスを混練した接着剤を塗布して固化することに よって形成することができる。

【００１２】 このようにして突部１４を注意深く形成した場合、突部１４の高さを０．０２ mm程度の精度で設定することが可能であり、比較的容易に突部１４の高さを揃え ることができる。なお３点の突部１４を形成する場合であれば、これらの突部１ ４は必ず平面に接するので多少の高さの不揃いは問題とはならない。 そして１５は、たとえば厚み滑り振動を励振する、いわゆるＡＴカットの水晶 片で、人工水晶の結晶を結晶軸に対して所定の角度に切断して、たとえば２．０ mm×４．５mmの短冊状に成形し、かつ所望の共振周波数に応じた厚みに研磨し、 表裏板面に約２．０mm角の大きさにアルミ、銀等を蒸着して励振電極１６を形成 し、かつ表裏板面の励振電極１６の一部をそれぞれ長手方向の端部へ延出してい る。

【００１３】 そして各突部１４の先端部に接着剤を塗布して、ここに水晶片１５を載置して 固着している。してがって突部１４のうち２点は、たとえば水晶片１５の長手方 向の各端部に対応する位置に設けておくことが望ましい。そして容器１１内の底 面に設けた導通電極１７と水晶片１５の励振電極１６の板面端部への延出端との 間を、たとえば導電性接着剤１８を塗布して導通させるようにしている。また導 通電極１７と実装電極１３との間は、たとえばメタライズ、金属薄板等の適宜な 導体１９で電気的に導通させるようにしている。 そして水晶片１５の表板面の励振電極１６に対して微量の金属を蒸着して共振 周波数の最終調整を行なう。 そして容器１１の上面の開口の金属枠１２に金属板からなる蓋体２０を載置し てシーム溶接によって気密に封止するようにしている。

【００１４】 このような構成であれば、水晶片１５は３点又は４点の突部１４によって担持 するようにしているので、水晶片１５の板面を拘束する面積を極めて小さくでき 、しかも確実に保持することができ、それによって良好な共振特性を得ることが できる。 そして水晶片１５を、少なくとも３点の突部１４で保持するようにしているの で重力による撓み、外部からの衝撃等による周波数の変化も発生し難く、それに よって重力、衝撃、振動等による周波数の変化を少なくすることができる。

【００１５】 図３は、図１、図２に示す上記実施例の本考案の水晶振動子と図４、図５に示 すような従来の水晶振動子の衝撃試験を行い、周波数の変化を測定したものであ る。なおこの試験に用いた水晶振動子は、３次オーバトーンの共振周波数９０Ｍ Ｈｚのもので、容器及び水晶片の寸法も同じで、保持構造のみが相違するもので ある。この衝撃試験の結果から明らかなように、上記実施例の水晶振動子は１０ Ｇの衝撃まで耐えることができ、かつそれによる周波数の変化も比較的少ない。 これに対して従来のものでは、７Ｇの衝撃で水晶片は破損し、５Ｇ迄の衝撃しか 耐えることができない。したがって、本考案の水晶振動子は、従来の水晶振動子 に比べて外部からの応力に対する耐性が高く、かつそれによる周波数の変化も少 ないことが明らかである。

【００１６】 なお本考案は上記実施例に限定されるものではなく、たとえば上記実施例では 水晶片の励振電極と導通電極とを導電性接着剤で導通させるようにしたが、両者 を、たとえばワイヤボンディングによって導通させて実装電極へ導出するように しても良いことは勿論である。

【００１７】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案によれば、振動特性を阻害すること無く水晶片を確 実に保持することができ、しかも良好な共振特性を得ることができる箱型の絶縁 容器に収納した表面実装型の圧電振動子を提供することができる。

【００１８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す平面図である。

【図２】図１に示す水晶振動子の側断面図である。

【図３】本発明の水晶振動子と従来の水晶振動子の衝撃
試験による周波数の変化を示すグラフである。

【図４】従来の表面実装形の水晶振動子の一例を示す側
断面図である。

【図５】従来の表面実装形の水晶振動子の他の一例を示
す側断面図である。

【符号の説明】

１１ 容器 １４ 突部 １５ 水晶片 １６ 励振電極

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に開口を有する箱型の容器と、 この容器内の底部に形成した突部と、 所定の共振周波数を有し表裏板面に励振電極を形成して
   上記突部に接着剤で固着して担持される水晶片と、 を具備することを特徴とする表面実装型の水晶振動子。
2. 【請求項２】請求項１に記載のものにおいて、容器内の
   底部に３点又は４点の突部を設けたことを特徴とする表
   面実装型の水晶振動子。
3. 【請求項３】請求項１に記載のものにおいて、水晶片の
   励振電極は周縁部に塗布した導電性接着剤を介して外部
   へ導出することを特徴とする表面実装型の水晶振動子。