JPH08274570A - Piezo-resonator - Google Patents

Piezo-resonator

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Publication number
JPH08274570A
JPH08274570A JP7622195A JP7622195A JPH08274570A JP H08274570 A JPH08274570 A JP H08274570A JP 7622195 A JP7622195 A JP 7622195A JP 7622195 A JP7622195 A JP 7622195A JP H08274570 A JPH08274570 A JP H08274570A
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JP
Japan
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piezoelectric element
substrate
electrodes
piezoelectric
lower case
Prior art date
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Application number
JP7622195A
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Japanese (ja)
Inventor
Mutsuaki Hirota
睦明 廣田
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Publication of JPH08274570A publication Critical patent/JPH08274570A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a piezo-resonator capable of comprising with the minimum number of parts, making the surface packaging area of a printed circuit board small, facilitating an assembling process and with superior impact resistance. CONSTITUTION: A piezoelectric element 1 on both main faces of which vibrating electrodes 12, 13 and both terminal of which drawer electrodes 12a, 13a are formed is housed between two case substrates 2, 3 on both terminals of which terminal electrodes 22, 23, 32 and 33 are formed. In the piezo-resonator 10, the case substrates 2, 3 are provided with recessed parts 24, 34 extending in the longitudinal direction of a joining main face, and also, the drawer electrode 12a, 13a parts of the piezoelectric element 1 are supported with both terminals of the recessed parts 24, 34 so that the end face of the element 1 can be exposed from the end faces of the case substrates 2, 3. Moreover, the joining face of the two case substrates 2, 3 is joined with resin seal 5, and the drawer electrodes 12a, 13a of the piezoelectric element 1 is joined with the terminal electrodes 22, 23, 32 and 33 of the case substrates 2, 3 with a solder adhesive layer 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、厚みすべり振動モード
の矩形状の圧電素子を上下のケース基板で挟持・封止し
て成る圧電共振子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric resonator formed by sandwiching and sealing rectangular piezoelectric elements of thickness shear vibration mode between upper and lower case substrates.

【0002】[0002]

【従来の技術及びその問題点】圧電共振子は、電子機器
のクロック信号の発振子などに多用されており、例え
ば、圧電素子を、端子電極が形成された容器に収納して
プリント配線基板上に表面実装可能にしていた。尚、必
要に応じて、容器の一部に圧電素子と接続する入出力容
量成分を同時に形成していた。
2. Description of the Related Art Piezoelectric resonators are often used as oscillators for clock signals in electronic equipment. For example, a piezoelectric element is housed in a container having terminal electrodes formed on a printed wiring board. Surface mountable. If necessary, an input / output capacitance component connected to the piezoelectric element was simultaneously formed in a part of the container.

【0003】典型的な圧電素子は、厚みすべり振動モー
ドを有する矩形状の圧電基板の両主面に互いに対向する
振動電極が形成され、さらに、圧電基板の一方端部には
一方側の振動電極から引き出された引出電極がを形成
し、他方端部には他方側の振動電極から引き出された引
出電極を形成していた。尚、引出電極は、圧電素子の端
部の両主面及び端面に形成される。
In a typical piezoelectric element, vibration electrodes facing each other are formed on both main surfaces of a rectangular piezoelectric substrate having a thickness-shear vibration mode, and one end of the piezoelectric substrate has one vibration electrode. The extraction electrode drawn out from was formed, and the extraction electrode drawn out from the vibration electrode on the other side was formed at the other end. The extraction electrodes are formed on both main surfaces and end surfaces of the end portion of the piezoelectric element.

【0004】このような、圧電素子は、図6、図7に示
すように、端子電極が形成された容器に収容された圧電
共振子として用いられていた。
As shown in FIGS. 6 and 7, such a piezoelectric element has been used as a piezoelectric resonator housed in a container in which a terminal electrode is formed.

【0005】図6の圧電共振子60は、圧電素子61
は、上ケース基板62と下ケース基板63から成る容器
内に収容されて構成されていた。
The piezoelectric resonator 60 shown in FIG. 6 has a piezoelectric element 61.
Was housed in a container composed of an upper case substrate 62 and a lower case substrate 63.

【0006】上ケース基板62には、圧電素子61が収
容されるキャビティー部64が形成され、さらにこのキ
ャビティー部64の長手方向の端部に圧電素子1の端部
を保持する段差部64a、64bが形成されている。こ
の上ケース基板62のキャビティー部64には、圧電素
子61の端部が段差部64a、64bに跨がるように配
置され、圧電素子61の端部が載置される段差部64
a、64bに充分な量の導電性ペースト65a、65b
が供給されている。
A cavity 64 for accommodating the piezoelectric element 61 is formed on the upper case substrate 62, and a step 64a for holding the end of the piezoelectric element 1 is provided at the end of the cavity 64 in the longitudinal direction. , 64b are formed. In the cavity portion 64 of the upper case substrate 62, the end portion of the piezoelectric element 61 is arranged so as to straddle the step portions 64a and 64b, and the end portion of the piezoelectric element 61 is placed on the step portion 64.
a, 64b sufficient amount of conductive paste 65a, 65b
Is supplied.

【0007】下ケース基板63には、その両主面を周回
するように端子電極66、67が形成されている。そし
て、下ケース基板63の内部側主面(接合主面)の端子
電極66、67は、圧電素子1の引出電極と導電性ペー
スト65a、65bを介して接続する電極となり、外部
側主面の端子電極66、67は、外部の回路と接続する
電極となる。
Terminal electrodes 66 and 67 are formed on the lower case substrate 63 so as to circulate around both main surfaces thereof. Then, the terminal electrodes 66, 67 on the inner main surface (bonding main surface) of the lower case substrate 63 serve as electrodes connected to the lead-out electrodes of the piezoelectric element 1 via the conductive pastes 65a, 65b, and the outer main surface The terminal electrodes 66 and 67 become electrodes connected to an external circuit.

【0008】ここで、上ケース基板62と下ケース基板
63との接合は、上ケース基板62のキャビティー部6
4の周囲と下ケース基板63との当接部分に絶縁性の樹
脂などのシール層68を介して行われていた。
Here, the upper case substrate 62 and the lower case substrate 63 are bonded to each other by the cavity portion 6 of the upper case substrate 62.
It was performed through a seal layer 68 made of an insulating resin or the like on the contact portion between the periphery of No. 4 and the lower case substrate 63.

【0009】上述の圧電共振子60は、圧電素子61が
上ケース基板62のキャビティー部64に完全に収納さ
れるため、上ケース基板62の長手方向の寸法が圧電素
子61に比較して非常に長くなり、この結果、圧電共振
子60が大型化してしまい、プリント配線基板上におい
て実装面積が大きくなってしまう。
In the above-described piezoelectric resonator 60, since the piezoelectric element 61 is completely housed in the cavity portion 64 of the upper case substrate 62, the dimension of the upper case substrate 62 in the longitudinal direction is much smaller than that of the piezoelectric element 61. Therefore, the piezoelectric resonator 60 becomes large in size, and the mounting area on the printed wiring board becomes large.

【0010】また、上ケース基板62、下ケース基板6
3とを接合部分が、基板62、63の全周囲に形成され
ており、圧電素子61の引出電極と下ケース基板63の
端子電極66、67とを接続する導電性ペースト65
a、65bが、上ケース基板62及び下ケース基板63
によって完全に隠蔽される構造であり、しかも、上ケー
ス基板62と下ケース基板63との接合処理と、圧電素
子61の引出電極と下ケース基板63の端子電極66、
67との接続部分とが、同一工程で行われるため、圧電
素子61の引出電極と下ケース基板62の端子電極6
6、67との接続状態が目視などによって確認できない
ため、組立においては細心の注意が必要であり、その接
続信頼性が不十分であった。
Further, the upper case substrate 62 and the lower case substrate 6
3 is formed on the entire circumference of the substrates 62 and 63, and the conductive paste 65 that connects the extraction electrode of the piezoelectric element 61 and the terminal electrodes 66 and 67 of the lower case substrate 63.
a and 65b are the upper case substrate 62 and the lower case substrate 63.
The structure is completely concealed by the above, and moreover, the joining process of the upper case substrate 62 and the lower case substrate 63, the extraction electrode of the piezoelectric element 61 and the terminal electrode 66 of the lower case substrate 63
Since the connecting portion with 67 is performed in the same step, the extraction electrode of the piezoelectric element 61 and the terminal electrode 6 of the lower case substrate 62.
Since the state of connection with Nos. 6 and 67 cannot be confirmed by visual inspection or the like, meticulous attention was required in assembly, and the connection reliability was insufficient.

【0011】また、図7の圧電共振子70は、圧電素子
71を2枚の概略コ字状の保持板74、75で平面方向
で挟持するとともに、矩形状の封止板72、73で厚み
方向から挟持していた(特開平6−13835)。
In the piezoelectric resonator 70 shown in FIG. 7, the piezoelectric element 71 is sandwiched between two holding plates 74 and 75 each having a substantially U-shape in a plane direction, and the sealing plates 72 and 73 having a rectangular shape are used. It was sandwiched from the direction (JP-A-6-13835).

【0012】図7に示す圧電共振子70の圧電素子71
の振動電極は、図7に対して厚み方向に形成されている
ものの、圧電素子71は、4つの保持板、封止板72〜
75から成る容器内に収容していた。
Piezoelectric element 71 of piezoelectric resonator 70 shown in FIG.
7, the piezoelectric element 71 has four holding plates and sealing plates 72 to 72.
It was contained in a container consisting of 75.

【0013】この実施例で、端子電極72a〜75a、
72b〜75bは、4つの保持板、封止板72〜75の
両端に夫々形成されており、保持板74、75で平面方
向から圧電素子71を挟持し、封止板72、73で厚み
方向から圧電素子71を接着した時に、圧電素子71の
引出電極と端子電極72a〜75a、72b〜75bと
を導通させていた。
In this embodiment, the terminal electrodes 72a-75a,
72b to 75b are formed on both ends of the four holding plates and the sealing plates 72 to 75, respectively. The holding plates 74 and 75 sandwich the piezoelectric element 71 from the plane direction, and the sealing plates 72 and 73 sandwich the piezoelectric element 71 in the thickness direction. When the piezoelectric element 71 was adhered from, the lead electrode of the piezoelectric element 71 and the terminal electrodes 72a to 75a and 72b to 75b were electrically connected.

【0014】上述の実施例では、図6に示す従来の圧電
共振子60に比較して、圧電素子71の引出電極と端子
電極72a〜75a、72b〜75bとの接続が接触面
積が増加し、接続信頼性が向上するとともに、圧電共振
子70の長手方向の寸法を圧電素子71と同一となって
おり、小型が可能である。
In the above-described embodiment, the contact area of the connection between the lead electrode of the piezoelectric element 71 and the terminal electrodes 72a to 75a and 72b to 75b is increased as compared with the conventional piezoelectric resonator 60 shown in FIG. The connection reliability is improved, and the size of the piezoelectric resonator 70 in the longitudinal direction is the same as that of the piezoelectric element 71, and the size can be reduced.

【0015】しかし、圧電素子71を収容する容器が4
つの部材(保持板、封止板72〜75)で構成され、上
封止板72の下側主面と左右の保持板74、75の上面
との間で接着を行い、さらに、左右の保持板74、75
の下面と下封止板73の上面との間で接着を行う必要が
あり、接着面が合計2面となってしまい、しかも、1つ
の接着面で、1つの封止板例えば72と左右の保持板7
4、75の3つの部材を接着しなくてはならない構造で
あった。
However, the container for accommodating the piezoelectric element 71 is 4
It is composed of two members (holding plate, sealing plates 72 to 75), adheres between the lower main surface of the upper sealing plate 72 and the upper surfaces of the left and right holding plates 74, 75, and further holds the left and right sides. Boards 74, 75
It is necessary to bond between the lower surface of the lower sealing plate 73 and the upper surface of the lower sealing plate 73, and the total of the two bonding surfaces is one. Holding plate 7
It had a structure in which three members of Nos. 4 and 75 had to be bonded.

【0016】従って、組立工程が複雑となり、同時に容
器自体の剛性が低下してしまい、耐衝撃性が非常に低下
してしまう。
Therefore, the assembling process becomes complicated, and at the same time, the rigidity of the container itself is lowered, and the impact resistance is greatly lowered.

【0017】本発明は上述の問題点に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、部品点数を最小で構成し、プ
リント配線基板の表面実装面積を小さくすることがで
き、組立工程が容易であり、且つ耐衝撃性に優れた圧電
共振子を提供することにある。
The present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to minimize the number of parts, reduce the surface mounting area of a printed wiring board, and improve the assembly process. An object is to provide a piezoelectric resonator that is easy and has excellent impact resistance.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、矩形状の圧電
基板の両主面に振動電極を、両端部に前記振動電極と接
続する引出電極を夫々形成した圧電素子を、両端部に端
子電極が形成された2枚のケース基板間に収容して成る
圧電共振子において、前記少なくとも一方のケース基板
は、接合主面の長手方向に延びる凹部を有するととも
に、前記圧電素子の引出電極部分を、圧電素子の端面が
ケース基板の端面から露出するように、少なくとも端子
電極が形成された凹部で支持して、少なくとも端子電極
が形成されていない2つのケース基板の接合面を樹脂シ
ールで、前記圧電素子の引出電極とケース基板の端子電
極とを半田で接合させた圧電共振子である。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there are provided piezoelectric elements in which vibrating electrodes are formed on both main surfaces of a rectangular piezoelectric substrate, and lead-out electrodes connected to the vibrating electrodes are formed at both ends, and terminals are provided at both ends. In a piezoelectric resonator that is housed between two case substrates on which electrodes are formed, at least one of the case substrates has a recess extending in the longitudinal direction of the main bonding surface, and a lead electrode portion of the piezoelectric element is provided. , The piezoelectric element is supported by a recess in which at least a terminal electrode is formed so that the end surface of the piezoelectric element is exposed from the end surface of the case substrate, and at least the joint surface of the two case substrates in which the terminal electrodes are not formed is sealed with a resin. It is a piezoelectric resonator in which a lead electrode of a piezoelectric element and a terminal electrode of a case substrate are joined by solder.

【0019】[0019]

【作用】本発明の圧電共振子は、圧電素子、上下の2枚
のケース基板の最小部品点数である3点で構成されるた
め、組立工程が簡単となり、且つ低コスト化が可能とな
る。
Since the piezoelectric resonator of the present invention comprises the piezoelectric element and the upper and lower two case substrates, which is the minimum number of parts, the assembly process is simplified and the cost can be reduced.

【0020】また、上下の2枚のケース基板の接合部分
が、上下ケース基板が接合主面の一面となるため、最小
部品点数とあいまって、圧電共振子の剛性が向上し、外
部の耐衝撃性に優れた圧電共振子となる。
In addition, since the upper and lower case substrates are one main surface of the joint between the two upper and lower case substrates, the rigidity of the piezoelectric resonator is improved in combination with the minimum number of parts, and the external impact resistance is improved. The piezoelectric resonator has excellent properties.

【0021】さらに、圧電素子の長手方向の寸法と上下
ケース基板の長手方向の寸法が同一であるため、プリン
ト配線基板上での実装面積を極小化することができる。
Furthermore, since the size of the piezoelectric element in the longitudinal direction is the same as the size of the upper and lower case substrates in the longitudinal direction, the mounting area on the printed wiring board can be minimized.

【0022】さらに、上下ケース基板の接合・封止にお
いて、端子電極が形成されていない両ケース基板が当接
しあう部分においては樹脂シールによって、端子電極が
形成されたいる部分においては半田によって行われてい
る。
Further, in the joining and sealing of the upper and lower case substrates, resin sealing is performed in a portion where both case substrates where the terminal electrodes are not formed are in contact with each other, and soldering is performed in a portion where the terminal electrodes are formed. ing.

【0023】特に、この半田の封止は、圧電素子とケー
ス基板の端子電極との電気的な接続をも兼ねることがで
き、その接続状態を目視で確認できる端面部分であるた
め、圧電素子の引出電極と上下ケース基板の端子電極と
の電気的な接続の信頼性が向上させることができる。
In particular, this sealing of the solder can also serve as an electrical connection between the piezoelectric element and the terminal electrode of the case substrate, and since this is the end face portion where the connection state can be visually confirmed, the piezoelectric element The reliability of electrical connection between the extraction electrode and the terminal electrodes of the upper and lower case substrates can be improved.

【0024】特に、この半田による封止は、量産性に優
れた半田ディップ法で行うことができ、樹脂シールによ
る封止は熱処理による樹脂の硬化で行うため、何れも一
括的に、確実に封止することができ、量産性に優れた圧
電共振子となる。
In particular, the sealing with the solder can be performed by a solder dipping method, which is excellent in mass productivity, and the sealing with the resin seal is performed by hardening the resin by heat treatment. The piezoelectric resonator can be stopped and is excellent in mass productivity.

【0025】また、上ケース基板と下ケース基板の構造
を実質的に同一とすることができるため、このようにす
れば、部品種類が、圧電素子とケース基板との2種類で
よく、さらに生産性が向上する圧電共振子となる。
Further, since the structures of the upper case substrate and the lower case substrate can be made substantially the same, in this way, there are only two types of parts, that is, the piezoelectric element and the case substrate. The piezoelectric resonator has improved properties.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明の圧電共振子を図面に基づいて
詳説する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The piezoelectric resonator of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0027】図1は本発明の圧電共振子の外観斜視図で
あり、図2は分解斜視図であり、図3は圧電共振子の縦
断面図であり、図4は圧電共振子の横断面図である。
FIG. 1 is an external perspective view of a piezoelectric resonator of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view, FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the piezoelectric resonator, and FIG. 4 is a transverse sectional view of the piezoelectric resonator. It is a figure.

【0028】圧電共振子10は、圧電素子1、容器とな
る2枚のケース基板2、3とから主に構成されている。
ここで、一方のケース基板を上ケース基板2、他方のケ
ース基板を下ケース基板3という。
The piezoelectric resonator 10 is mainly composed of a piezoelectric element 1 and two case substrates 2 and 3 which are containers.
Here, one case substrate is referred to as an upper case substrate 2, and the other case substrate is referred to as a lower case substrate 3.

【0029】そして、この上下ケース基板2、3の接合
は、高温半田から成る半田付着層4及び樹脂シール層5
によって行われている。
The upper and lower case substrates 2 and 3 are joined to each other by a solder adhesion layer 4 and a resin sealing layer 5 made of high temperature solder.
Is done by.

【0030】圧電素子1は、厚みすべり振動モードを有
するように分極処理された圧電セラミック基板、または
所定カットされた圧電単結晶基板などの圧電基板11
と、振動電極12、13、引出電極12a、13aとか
ら構成されている。
The piezoelectric element 1 is a piezoelectric substrate 11 such as a piezoelectric ceramic substrate polarized so as to have a thickness-shear vibration mode or a piezoelectric single crystal substrate cut in a predetermined manner.
And vibrating electrodes 12 and 13 and extraction electrodes 12a and 13a.

【0031】例えば、圧電基板11の両主面には、互い
に対向するように振動電極12、13が被着形成されて
おり、圧電基板11の一方端部には、振動電極12と接
続する引出電極12aが被着形成され、圧電基板11の
他方端部には、振動電極13と接続する引出電極13a
が被着形成されている。尚、この引出電極電極12a、
13aは、両端部の少なくとも両主面及び端面に形成さ
れ、図2では、さらに両側面の5つの面に形成されてい
る。
For example, vibrating electrodes 12 and 13 are formed on both main surfaces of the piezoelectric substrate 11 so as to face each other, and one end of the piezoelectric substrate 11 is connected to the vibrating electrode 12. An electrode 12a is adhered and formed, and a lead electrode 13a connected to the vibrating electrode 13 is formed on the other end of the piezoelectric substrate 11.
Has been formed. Incidentally, this extraction electrode electrode 12a,
13a is formed on at least both main surfaces and end surfaces of both ends, and in FIG. 2, it is further formed on five surfaces of both side surfaces.

【0032】この振動電極12、13、引出電極12
a、13aは、Agなどを主成分とする金属導体膜から
なり、その形成方法は、蒸着などの薄膜技法や塗布焼付
けなどの厚膜技法で形成されている。
The vibrating electrodes 12, 13 and the extraction electrode 12
Each of a and 13a is made of a metal conductor film containing Ag as a main component, and the forming method is a thin film technique such as vapor deposition or a thick film technique such as coating baking.

【0033】上ケース基板2、下ケース基板3は同一の
構造であり、例えば下ケース基板3は、セラミックなど
の耐熱性の平板状の絶縁基板31からなり、絶縁基板3
1の長手方向の両端辺を貫通する凹部34が形成されて
いる。この凹部34は、中央部付近で、幅、深さともに
若干大きくなっている幅広部34aと両端面に現れる圧
電素子1配置凹部(以下、配置凹部という)34b、3
4bとからなっている。
The upper case substrate 2 and the lower case substrate 3 have the same structure. For example, the lower case substrate 3 is composed of a heat-resistant flat insulating substrate 31 made of ceramic or the like.
A concave portion 34 is formed so as to penetrate both end sides in the longitudinal direction of 1. The recess 34 has a wide portion 34a having a slightly larger width and depth in the vicinity of the central portion and the piezoelectric element 1 placement recesses (hereinafter referred to as placement recesses) 34b, 3b which appear on both end surfaces.
It consists of 4b.

【0034】この下ケース基板3の長手方向の両端部に
は、端子電極32、33が形成されている。具体的に
は、端子電極32、33は絶縁基板31の端部の少なく
とも両主面、端面に形成され、図2ではさらに両側面に
形成されている。即ち、端子電極32、33は主面に形
成されることから、配置凹部34b、34bの内面にも
形成されることになる。
Terminal electrodes 32 and 33 are formed on both ends of the lower case substrate 3 in the longitudinal direction. Specifically, the terminal electrodes 32 and 33 are formed on at least both main surfaces and end surfaces of the end portion of the insulating substrate 31, and are further formed on both side surfaces in FIG. That is, since the terminal electrodes 32 and 33 are formed on the main surface, they are also formed on the inner surfaces of the arrangement recesses 34b and 34b.

【0035】端子電極32、33は、Agを主成分とす
る導体ペースト、例えば、AgペーストやAg−Pdペ
ーストを用いて、印刷塗布・焼付けによって形成され
る。
The terminal electrodes 32 and 33 are formed by printing and baking using a conductor paste containing Ag as a main component, such as Ag paste or Ag-Pd paste.

【0036】ここで、端子電極32、33が形成された
配置凹部34b、34bの幅は、圧電素子1の幅に比較
して、50μm〜200μm程度大きく設定され、ま
た、配置凹部34b、34bの深さは実質的に圧電素子
1の厚みの1/2、例えば0.1mm以上に設定されて
いる。
Here, the width of the arrangement recesses 34b, 34b in which the terminal electrodes 32, 33 are formed is set to be about 50 μm to 200 μm larger than the width of the piezoelectric element 1, and the arrangement recesses 34b, 34b are also set. The depth is set to substantially 1/2 the thickness of the piezoelectric element 1, for example, 0.1 mm or more.

【0037】上述の説明は、図3に主に現れている下ケ
ース基板3を用いて説明したが、上ケース基板2も同様
の構成となっている。従って、上ケース基板2、下ケー
ス基板3の接合主面どうしを当接した場合、この上ケー
ス基板2、下ケース基板3の両端面には、圧電素子1の
端面形状と実質的に同一の貫通孔が形成されることにな
る。
Although the above description has been made using the lower case substrate 3 which mainly appears in FIG. 3, the upper case substrate 2 has the same structure. Therefore, when the main bonding surfaces of the upper case substrate 2 and the lower case substrate 3 are brought into contact with each other, both end faces of the upper case substrate 2 and the lower case substrate 3 have substantially the same end face shape as the piezoelectric element 1. A through hole will be formed.

【0038】このような構造において、圧電素子1の両
端部の引出電極12a、13a部分を、上下ケース基板
2、3の配置凹部24b、24b、34b、34bに配
置されるようにして、上下ケース基板2、3で挟持され
る。
In such a structure, the extraction electrodes 12a and 13a at both ends of the piezoelectric element 1 are arranged in the arrangement recesses 24b, 24b, 34b and 34b of the upper and lower case substrates 2 and 3, respectively. It is sandwiched between the substrates 2 and 3.

【0039】そして、この上下ケース基板2、3と互い
に当接しあう接合主面は、樹脂シール層5と半田付着層
4によって強固に接合される。
The joint main surfaces that abut each other on the upper and lower case substrates 2 and 3 are firmly joined by the resin seal layer 5 and the solder adhesion layer 4.

【0040】樹脂シール層5は、エポキシ系樹脂やフェ
ノール系樹脂など絶縁性接着樹脂からなり、互いに接合
しあう上下ケース基板2、3の何れか一方又は両方の基
板の主面に、凹部34の周囲に形成される。
The resin seal layer 5 is made of an insulating adhesive resin such as an epoxy resin or a phenol resin, and is provided with a recess 34 on the main surface of either or both of the upper and lower case substrates 2 and 3 which are bonded to each other. Formed around.

【0041】例えば、下ケース基板3に形成した樹脂シ
ール層5は、主に端子電極32、33が形成されていな
い領域、即ち、端子電極32、33間の絶縁基板31が
露出する領域に長手方向に延びて形成されている。樹脂
シール層5は、所定絶縁性接着樹脂を塗布した後、一次
硬化されて下ケース基板3に形成される。尚、上ケース
基板2と当接させた後、再度熱処理を行う完全なシール
層となる。樹脂シール層5の幅は、例えば0.2〜0.
5mmである。
For example, the resin seal layer 5 formed on the lower case substrate 3 is long in the region where the terminal electrodes 32 and 33 are not formed, that is, in the region where the insulating substrate 31 between the terminal electrodes 32 and 33 is exposed. It is formed so as to extend in the direction. The resin seal layer 5 is formed on the lower case substrate 3 by applying a predetermined insulating adhesive resin and then primary curing. It should be noted that a complete seal layer is formed by performing heat treatment again after contacting with the upper case substrate 2. The width of the resin seal layer 5 is, for example, 0.2 to 0.
It is 5 mm.

【0042】また、半田付着層4は、主に端子電極3
2、33が形成されている領域で封止・接合するもので
あり、具体的には半田ディップ法などによって形成され
るため、半田付着層4は端子電極22、23、32、3
3の全面及び圧電素子1の引出電極12a、13aが形
成された端面にも付着することになる。この時、上下ケ
ース基板2、3の接合部分に発生する間隙内に、溶融半
田の毛細管現象によって半田が侵入し、端子電極22−
32、23−33に広がり、溶融半田の表面張力によっ
て間隙を完全に封止することになる。
The solder adhesion layer 4 is mainly composed of the terminal electrode 3.
It is to be sealed / joined in the area where 2, 33 are formed. Specifically, since it is formed by the solder dip method or the like, the solder adhesion layer 4 has the terminal electrodes 22, 23, 32, 3
3 and the end faces of the piezoelectric element 1 on which the extraction electrodes 12a and 13a are formed. At this time, the solder intrudes into the gap generated at the joint between the upper and lower case substrates 2 and 3 due to the capillary phenomenon of the molten solder, and the terminal electrode 22-
32, 23-33, the gap is completely sealed by the surface tension of the molten solder.

【0043】従って、封止部材である樹脂シール層5
は、端子電極22、23、32、33が形成されていな
い部分で主に気密的に封止し、半田付着層4は、端子電
極22、23、32、33が形成されている部分で主に
気密的に封止することになる。
Therefore, the resin sealing layer 5 as the sealing member
Is hermetically sealed mainly in the portions where the terminal electrodes 22, 23, 32, 33 are not formed, and the solder adhesion layer 4 is mainly formed in the portions where the terminal electrodes 22, 23, 32, 33 are formed. It will be hermetically sealed.

【0044】次に、圧電素子1、上ケース基板2、下ケ
ース基板3の組立方法を説明する。
Next, a method of assembling the piezoelectric element 1, the upper case substrate 2 and the lower case substrate 3 will be described.

【0045】まず、下ケース基板2、上ケース基板3の
一方又は両基板に、樹脂シール層5を形成する。このシ
ール層5は、例えば、エポキシ系の絶縁性接着樹脂を用
いて、端子電極が形成されていない基板の周囲に塗布し
て、その後、熱処理によって1次硬化を行う。
First, the resin seal layer 5 is formed on one or both of the lower case substrate 2 and the upper case substrate 3. The seal layer 5 is applied, for example, by using an epoxy-based insulating adhesive resin around the substrate on which the terminal electrodes are not formed, and then heat-treated to perform primary curing.

【0046】次に、圧電素子1の両端部の引出電極12
a、13aが、例えば下ケース基板3の配置凹部34
b、34bに位置するように配置する。
Next, the extraction electrodes 12 on both ends of the piezoelectric element 1
a and 13a are, for example, arrangement recesses 34 of the lower case substrate 3.
b and 34b.

【0047】次に、下ケース基板3の上部に突出する圧
電素子1を、その両端部の引出電極12a、13aが上
ケース基板2の配置凹部24b、24b内に位置するよ
うに、上ケース基板2を被覆する。
Next, the piezoelectric element 1 protruding above the lower case substrate 3 is arranged so that the extraction electrodes 12a and 13a at both ends thereof are located in the arrangement recesses 24b and 24b of the upper case substrate 2. Coat 2.

【0048】次に、上ケース基板2、下ケース基板3で
圧電素子1を挟持した状態で、高温半田が溶融した半田
ディップ槽に浸漬して引き上げる。
Next, with the piezoelectric element 1 sandwiched between the upper case substrate 2 and the lower case substrate 3, the piezoelectric element 1 is dipped in a solder dip bath in which high temperature solder is melted and pulled up.

【0049】これより、上ケース基板2、下ケース基板
3に形成された端子電極22、23、32、33、及び
上下ケース基板2、3の長手方向の端面から露出する圧
電素子1の端面の引出電極12a、13a上に半田が付
着することになり、特に溶融した半田が、上下ケース基
板2、3の端子電極23、23、32、33、圧電素子
1の引出電極12a、13bの各接合部分の間隙に侵入
して、間隙部分を充填接合することになる。
As a result, the terminal electrodes 22, 23, 32, 33 formed on the upper case substrate 2 and the lower case substrate 3 and the end faces of the piezoelectric element 1 exposed from the end faces in the longitudinal direction of the upper and lower case substrates 2, 3 are exposed. Solder will adhere to the lead electrodes 12a and 13a, and the melted solder will join the terminal electrodes 23, 23, 32 and 33 of the upper and lower case substrates 2 and 3 and the lead electrodes 12a and 13b of the piezoelectric element 1 respectively. It penetrates into the gaps of the portions and fills and joins the gap portions.

【0050】これにより、端子電極22、23、32、
33部分での気密的な封止が行われるとともに、圧電素
子1の引出電極12a、13aと端子電極22、23、
32、33との電気的な接続が達成される。この電気的
な接続は、接合した上下ケース基板2、3の長手方向の
端面から目視確認できるため、その接続の信頼性が非常
に向上する。尚、この半田ディップ処理の際に、上下ケ
ース基板2、3の外部側に形成した端子電極22、2
3、32、33の表面にも半田が被覆されるが、これは
プリント配線基板上に表面実装を行う際に、半田接合の
確実性を助長することになる。
As a result, the terminal electrodes 22, 23, 32,
Airtight sealing is performed at the portion 33, and the extraction electrodes 12a and 13a of the piezoelectric element 1 and the terminal electrodes 22 and 23,
An electrical connection with 32, 33 is achieved. Since this electrical connection can be visually confirmed from the end faces of the joined upper and lower case substrates 2 and 3 in the longitudinal direction, the reliability of the connection is greatly improved. During the solder dipping process, the terminal electrodes 22 and 2 formed on the outer side of the upper and lower case substrates 2 and 3, respectively.
The surface of 3, 32, 33 is also coated with solder, which promotes the reliability of solder joining when the surface mounting is performed on the printed wiring board.

【0051】尚、この時、端子電極22、23、32、
33が形成されていない領域での上下ケース基板2、3
の接合部分は、端子電極が形成されていないため、半田
が付着することがなく、また、その接合面部分には、樹
脂シール層5が形成されているため、半田が窪み部24
a、34aにまで侵入することがない。
At this time, the terminal electrodes 22, 23, 32,
Upper and lower case substrates 2, 3 in a region where 33 is not formed
Since the terminal electrode is not formed at the joint portion, the solder does not adhere to the joint portion, and the resin seal layer 5 is formed at the joint surface portion, so that the solder has a depression 24.
a, 34a does not enter.

【0052】次に、この状態で、所定温度で熱処理を行
い、上下ケース基板2、3に形成した樹脂シール層5を
完全に硬化して、上下ケース基板2、3とを完全に気密
封止を行う。この熱処理条件は、樹脂シール層5の樹脂
材料によって異なり、例えば、エポキシ系、フェノール
系樹脂接着材であれば150℃〜200℃前後である。
Next, in this state, heat treatment is performed at a predetermined temperature to completely cure the resin seal layer 5 formed on the upper and lower case substrates 2 and 3 to completely hermetically seal the upper and lower case substrates 2 and 3. I do. The heat treatment conditions differ depending on the resin material of the resin seal layer 5, and are, for example, about 150 ° C. to 200 ° C. for epoxy-based and phenol-based resin adhesives.

【0053】以上のように、圧電共振子10は、圧電素
子1、上下の2枚のケース基板2、3の2種類、3部品
点数で構成されるため、組立工程が非常に簡単となり、
ケース基板の形成における生産性が向上し、且つ低コス
ト化が可能となる。
As described above, the piezoelectric resonator 10 is composed of the piezoelectric element 1 and the upper and lower two case substrates 2 and 3 of two types and the number of parts, so that the assembling process becomes very simple.
The productivity in forming the case substrate is improved, and the cost can be reduced.

【0054】また、上下ケース基板2、3の接合部分
が、実質的に上下ケース基板2、3の当接しあう一面と
なるため、最小部品点数とあいまって、圧電共振子10
の剛性が向上し、外部の耐衝撃性に優れた圧電共振子1
0となる。
Further, since the upper and lower case substrates 2 and 3 are joined to each other substantially on the surface where the upper and lower case substrates 2 and 3 are in contact with each other, the piezoelectric resonator 10 is combined with the minimum number of parts.
Piezoelectric resonator 1 with improved rigidity and excellent external shock resistance
It becomes 0.

【0055】さらに、圧電素子1の長手方向の寸法と上
下ケース基板2、3の長手方向の寸法が同一であるた
め、プリント配線基板上に実装専有面積が非常に小さい
圧電共振子10とすることができる。
Further, since the longitudinal dimension of the piezoelectric element 1 and the longitudinal dimension of the upper and lower case substrates 2 and 3 are the same, the piezoelectric resonator 10 has a very small mounting area on the printed wiring board. You can

【0056】さらに、上下ケース基板2、3の長手方向
に端子電極22、32と23、33とが配置されている
ため、プリント配線基板上に、圧電共振子10の表裏の
判別なしに実装することができる。
Further, since the terminal electrodes 22, 32 and 23, 33 are arranged in the longitudinal direction of the upper and lower case substrates 2, 3, the piezoelectric resonator 10 is mounted on the printed wiring board without discrimination between the front and back sides. be able to.

【0057】さらに、上下ケース基板2、3の接合・封
止において、端子電極22、23、32、33が形成さ
れていない両ケース基板2、3が当接しあう部分におい
ては樹脂シール5によって、端子電極22、23、3
2、33が形成されている部分においては高温半田の半
田付着層4によって行われれており、特に、この半田付
着層4は、圧電素子1とケース基板2、3の端子電極2
2、23、32、33との電気的な接続をも兼ねること
ができ、ケース基板2、3の端面部分からその接続状態
を目視で確認できるため、接続信頼性が大きく向上す
る。
Further, in the joining and sealing of the upper and lower case substrates 2 and 3, a resin seal 5 is used at the portion where the case electrodes 2 and 3 where the terminal electrodes 22, 23, 32 and 33 are not formed are in contact with each other. Terminal electrodes 22, 23, 3
2 and 33 are formed by the solder adhesion layer 4 of high-temperature solder, and in particular, the solder adhesion layer 4 is used for the piezoelectric element 1 and the terminal electrodes 2 of the case substrates 2 and 3.
Since it can also serve as an electrical connection with 2, 23, 32, and 33, and the connection state can be visually confirmed from the end face portions of the case substrates 2 and 3, the connection reliability is greatly improved.

【0058】尚、この半田付着層4は、量産性に優れた
半田ディップ法で行うことができ、また、樹脂シール層
5は、熱処理による樹脂の硬化で行うことができるた
め、何れも一括的な処理で、且つ確実に封止することが
でき、量産性に優れた圧電共振子10となる。
The solder adhesion layer 4 can be formed by a solder dipping method, which is excellent in mass productivity, and the resin seal layer 5 can be formed by curing the resin by heat treatment, so that all of them can be performed collectively. The piezoelectric resonator 10 can be reliably sealed by various treatments and is excellent in mass productivity.

【0059】図5は、本発明の他の圧電共振子50を示
す分解斜視図である。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing another piezoelectric resonator 50 of the present invention.

【0060】この実施例は、例えば下ケース基板53を
平板状に近い形状とした例であり、下ケース基板53の
接合側主面には、圧電素子1の振動を可能にする空間を
確保するために窪み部54aのみが形成されており、圧
電素子1の引出電極12a、13aと接続する部分は、
この下ケース基板53の主面となっている。
In this embodiment, for example, the lower case substrate 53 is formed into a shape close to a flat plate, and a space for allowing the vibration of the piezoelectric element 1 is secured on the main surface of the lower case substrate 53 on the bonding side. Therefore, only the recessed portion 54a is formed, and the portion connected to the extraction electrodes 12a and 13a of the piezoelectric element 1 is
It is the main surface of the lower case substrate 53.

【0061】また、例えば上ケース基板52に形成した
凹部24、即ち、窪み部24a(図5には現れない)、
配置凹部24bの深さを、図1〜図4に示す窪み部24
a、配置凹部24bに比較して充分の深さにする必要が
ある。具体的には、配置凹部24bの深さは、実質的に
圧電素子1の厚みと同一とし、窪み部24aは配置凹部
24b以上の深さを有している。
Further, for example, the concave portion 24 formed in the upper case substrate 52, that is, the concave portion 24a (not shown in FIG. 5),
The depth of the arrangement recessed portion 24b is the recessed portion 24 shown in FIGS.
a, it is necessary to have a sufficient depth as compared with the arrangement recess 24b. Specifically, the depth of the placement recess 24b is substantially the same as the thickness of the piezoelectric element 1, and the recess 24a has a depth equal to or greater than the placement recess 24b.

【0062】このような構造であれば、例えば、上ケー
ス基板52の配置凹部24b、24bに圧電素子1の引
出電極12a、13aが配置されるように、上ケース基
板52に圧電素子1を配置した後、下ケース基板53と
上ケース基板2との接合を下ケース基板53と上ケース
基板2との外周が一致するように位置決めして挟持でき
るため、組立工程が一層簡略化される。
With such a structure, for example, the piezoelectric element 1 is arranged on the upper case substrate 52 so that the extraction electrodes 12a, 13a of the piezoelectric element 1 are arranged in the concave portions 24b, 24b of the upper case substrate 52. After that, the joint between the lower case substrate 53 and the upper case substrate 2 can be positioned and sandwiched so that the outer peripheries of the lower case substrate 53 and the upper case substrate 2 coincide with each other, so that the assembly process is further simplified.

【0063】尚、上述の各実施例において、圧電共振子
10、50には、1対の端子電極が形成されているが、
上下ケース基板2、3、52、53に、1対の端子電極
との間で入出力用容量を発生させる第3の端子電極を形
成しても構わない。これにより、回路的には、圧電素子
1の両端には、アース電位との間で所定容量成分が付加
されることになり、この圧電共振子10と接続する発振
回路を簡略化することができる。
In each of the above-mentioned embodiments, the piezoelectric resonators 10 and 50 are provided with a pair of terminal electrodes.
A third terminal electrode may be formed on the upper and lower case substrates 2, 3, 52 and 53 to generate an input / output capacitance with the pair of terminal electrodes. Accordingly, in terms of a circuit, a predetermined capacitance component is added to both ends of the piezoelectric element 1 with respect to the ground potential, and the oscillation circuit connected to this piezoelectric resonator 10 can be simplified. .

【0064】[0064]

【発明の効果】以上のように、矩形状の圧電素子を、少
なくとも1方の基板に凹部を形成した2枚のケース基板
で挟持し、樹脂シール層及び半田付着層で封止した構造
であり、部品点数が、圧電素子、上下の2枚のケース基
板の3点と非常に少なく、また接合面が実質的に1面と
なるため、組立工程が簡単となり、且つ低コスト化す
る。しかも、圧電共振子の剛性が向上し、外部の耐衝撃
性に優れた圧電共振子となる。
As described above, a rectangular piezoelectric element is sandwiched between two case substrates each having a recess formed in at least one substrate, and is sealed with a resin seal layer and a solder adhesion layer. Since the number of parts is very small, that is, three points of the piezoelectric element and the upper and lower two case substrates, and the bonding surface is substantially one surface, the assembly process is simplified and the cost is reduced. Moreover, the rigidity of the piezoelectric resonator is improved, and the piezoelectric resonator has excellent external shock resistance.

【0065】さらに、圧電素子の引出電極を形成した端
面部分が、ケース基板の端面から露出しており、この面
で半田付着によって圧電素子とケース基板との機械的及
び電気的な接合を行っているため、構造的には、圧電共
振子の長手方向の寸法と圧電共振子の長手方向の寸法が
同一にすることができ、プリント配線基板上での実装面
積を極小化することができ、さらに、圧電素子の引出電
極とケース基板側の端子電極との接続状態が目視で確認
でき、接続信頼性が向上する。
Furthermore, the end face portion of the piezoelectric element on which the extraction electrode is formed is exposed from the end face of the case substrate, and the piezoelectric element and the case substrate are mechanically and electrically joined by soldering on this face. Therefore, structurally, the longitudinal dimension of the piezoelectric resonator and the longitudinal dimension of the piezoelectric resonator can be the same, and the mounting area on the printed wiring board can be minimized. The connection state between the lead electrode of the piezoelectric element and the terminal electrode on the case substrate side can be visually confirmed, and the connection reliability is improved.

【0066】また、端子電極が形成されていない上下ケ
ース基板の接合・封止が絶縁性の樹脂シールによって行
われているため、1対の端子電極の短絡を防止し、安定
して封止することができる。
Further, since the upper and lower case substrates on which the terminal electrodes are not formed are joined and sealed by the insulating resin seal, a short circuit of the pair of terminal electrodes is prevented and stable sealing is performed. be able to.

【0067】特に、この半田による封止は、量産性に優
れた半田ディップ法で行うことができ、樹脂シールによ
る封止は熱処理による樹脂の硬化で行うため、何れも一
括的に、確実に封止することができ、量産性に優れた圧
電共振子となる。
In particular, the sealing with the solder can be performed by the solder dipping method, which is excellent in mass productivity, and the sealing with the resin seal is performed by hardening the resin by heat treatment. The piezoelectric resonator can be stopped and is excellent in mass productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の圧電共振子の外観斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view of a piezoelectric resonator of the present invention.

【図2】本発明の圧電共振子の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the piezoelectric resonator of the present invention.

【図3】本発明の圧電共振子の縦断面構造図である。FIG. 3 is a vertical sectional structural view of a piezoelectric resonator of the present invention.

【図4】本発明の圧電共振子の横断面構造図である。FIG. 4 is a cross-sectional structural diagram of a piezoelectric resonator of the present invention.

【図5】本発明の他の圧電共振子の分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of another piezoelectric resonator of the present invention.

【図6】従来の圧電共振子の縦断面構造図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional structural view of a conventional piezoelectric resonator.

【図7】従来の圧電共振子の分解斜視図である。FIG. 7 is an exploded perspective view of a conventional piezoelectric resonator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、50・・圧電共振子 1・・・・圧電素子 2、52・・・・上ケース基板 21・・・絶縁基板 22・・・端子電極 23・・・端子電極 24・・・バンプ部 24b・・金属被膜部 3、53・・・・下ケース基板 31、51・・・絶縁基板 32・・・端子電極 33・・・端子電極 34・・・バンプ部 4・・・・・半田付着層 5・・・・・樹脂シール層 10, 50 ... Piezoelectric resonator 1 ... Piezoelectric element 2, 52 ... Upper case substrate 21 ... Insulating substrate 22 ... Terminal electrode 23 ... Terminal electrode 24 ... Bump portion 24b ..Metal coating part 3, 53 ... Lower case substrate 31, 51 ... Insulating substrate 32 ... Terminal electrode 33 ... Terminal electrode 34 ... Bump part 4 ... Solder adhesion layer 5 ... Resin seal layer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 矩形状の圧電基板の両主面に振動電極
を、両端部に前記振動電極と接続する引出電極を夫々形
成した圧電素子を、両端部に端子電極が形成された2枚
のケース基板間に収容して成る圧電共振子において、 前記少なくとも一方のケース基板は、接合主面の長手方
向に延びる凹部を有するとともに、前記圧電素子の引出
電極部分を、圧電素子の端面がケース基板の端面から露
出するように、少なくとも端子電極が形成された凹部で
支持して、 前記2つのケース基板の接合面を樹脂シールで、前記圧
電素子の引出電極とケース基板の端子電極とを半田で接
合させたことを特徴とする圧電共振子。
1. A piezoelectric element in which a vibrating electrode is formed on both main surfaces of a rectangular piezoelectric substrate, and lead-out electrodes for connecting to the vibrating electrode are formed on both ends of the piezoelectric element, and terminal electrodes are formed on two end portions of the piezoelectric element. In a piezoelectric resonator housed between case substrates, the at least one case substrate has a recess extending in the longitudinal direction of the main bonding surface, and the lead electrode portion of the piezoelectric element has an end face of the piezoelectric element whose case surface is the case substrate. Supported by at least the concave portion where the terminal electrode is formed so as to be exposed from the end surface of the piezoelectric element, the joint surface of the two case substrates is sealed with a resin, and the lead electrode of the piezoelectric element and the terminal electrode of the case substrate are soldered. A piezoelectric resonator characterized by being bonded.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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