JPH0993074A - 水晶振動子及びその製造方法 - Google Patents
水晶振動子及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0993074A JPH0993074A JP26923495A JP26923495A JPH0993074A JP H0993074 A JPH0993074 A JP H0993074A JP 26923495 A JP26923495 A JP 26923495A JP 26923495 A JP26923495 A JP 26923495A JP H0993074 A JPH0993074 A JP H0993074A
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- Japan
- Prior art keywords
- outer ring
- metal outer
- vibrating piece
- crystal
- sealing
- Prior art date
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- Pending
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 封止により水晶振動片に発生する応力を
解放する。 【解決手段】 金属外環を貫通して絶縁封止された一対
のリードの、金属外環上面より突出する先端部に水晶振
動片を乗せて、該先端部と水晶振動片を導電性接着剤で
接着する水晶振動子において、該導電性接着剤が構成成
分として熱可塑性樹脂を含むものとする。
解放する。 【解決手段】 金属外環を貫通して絶縁封止された一対
のリードの、金属外環上面より突出する先端部に水晶振
動片を乗せて、該先端部と水晶振動片を導電性接着剤で
接着する水晶振動子において、該導電性接着剤が構成成
分として熱可塑性樹脂を含むものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水晶振動子及びその
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水晶振動子の構造として、図１に断面図
で示すような矩形状水晶振動片を横にして支持する構造
の水晶振動子がある。金属外環２を貫通して絶縁封止さ
れた一対のリード３、３の、金属外環上面より突出する
先端部３’、３’で水晶振動片１を乗せ、該先端部
３’、３’と水晶振動片１を接着し、金属外環２の外周
に一体に突設されたフランジ部４上に金属外環２上に被
せた封止管５の開口端部（フランジ部６）を封止する構
造である。接着剤１１は熱硬化性の樹脂が使用されてい
た。
で示すような矩形状水晶振動片を横にして支持する構造
の水晶振動子がある。金属外環２を貫通して絶縁封止さ
れた一対のリード３、３の、金属外環上面より突出する
先端部３’、３’で水晶振動片１を乗せ、該先端部
３’、３’と水晶振動片１を接着し、金属外環２の外周
に一体に突設されたフランジ部４上に金属外環２上に被
せた封止管５の開口端部（フランジ部６）を封止する構
造である。接着剤１１は熱硬化性の樹脂が使用されてい
た。
【０００３】図５、図６は封止前後のフランジ部の形状
の変化を説明するための図で断面図である。フランジ部
４の上面には、封止管５を溶接するためのプロジェクシ
ョンと呼ばれる小突起４’が形成されており、この小突
起４’を介して金属外環２のフランジ部４と封止管５の
フランジ部６が溶接される。両フランジ部の形状は上面
から見ると凡そ長円形（ＨＣ４９Ｕ／Ｓで長手方向で１
１．５ｍｍ）をしており、フランジ形状に合わせた溶接
用電極を上下から押しつけ、加圧状態で電流を流すとプ
ロジェクション部（小突起４’）に集中して電流が流れ
て両フランジ部が溶接され封止が完了する。図６から分
かるように、封止によりフランジ部の肉がつぶれて内側
（矢印方向）に寄せられる。図１１は封止後の水晶振動
子の断面図である。封止によりフランジ部の肉が寄せら
れることにより２本のリードがハの字形になり、水晶振
動片１が先端部に接着剤で固定されているため水晶振動
片１には矢印方向の圧縮応力がかかる。
の変化を説明するための図で断面図である。フランジ部
４の上面には、封止管５を溶接するためのプロジェクシ
ョンと呼ばれる小突起４’が形成されており、この小突
起４’を介して金属外環２のフランジ部４と封止管５の
フランジ部６が溶接される。両フランジ部の形状は上面
から見ると凡そ長円形（ＨＣ４９Ｕ／Ｓで長手方向で１
１．５ｍｍ）をしており、フランジ形状に合わせた溶接
用電極を上下から押しつけ、加圧状態で電流を流すとプ
ロジェクション部（小突起４’）に集中して電流が流れ
て両フランジ部が溶接され封止が完了する。図６から分
かるように、封止によりフランジ部の肉がつぶれて内側
（矢印方向）に寄せられる。図１１は封止後の水晶振動
子の断面図である。封止によりフランジ部の肉が寄せら
れることにより２本のリードがハの字形になり、水晶振
動片１が先端部に接着剤で固定されているため水晶振動
片１には矢印方向の圧縮応力がかかる。
【０００４】図７は金属外環が凸状に加工されている場
合、図８は金属外環のフランジ外周部下面にバリがある
場合の外観図である。図９はこのような金属外環を使用
して封止をしたときのリードの状態を示す図であり断面
図である。図７や図８の金属外環を封止した場合も２本
のリードはハの字形になり、水晶振動片には圧縮応力が
加わることになる。
合、図８は金属外環のフランジ外周部下面にバリがある
場合の外観図である。図９はこのような金属外環を使用
して封止をしたときのリードの状態を示す図であり断面
図である。図７や図８の金属外環を封止した場合も２本
のリードはハの字形になり、水晶振動片には圧縮応力が
加わることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】フランジ部の溶接（封
止）の際に水晶振動片１に圧縮応力が加わり、水晶振動
片１が湾曲するため、水晶振動片の周波数が変化する。
水晶振動片の厚みＴは発振周波数Ｆにより異なるが、周
波数が高くなると薄くなる（ＦＴ＝１６７０であらわさ
れる）。水晶振動片１が薄くなるほど圧縮応力により変
形しやすくなり、変形による応力により周波数の変化が
大きくなる（周波数が１５ＭＨｚ以上になると顕著にな
る）。周波数の変化は方向性がなく周波数が高くなる場
合と周波数が低くなる場合があるため、封止前に変化量
を見込んで周波数を調整しておくことが出来ない。水晶
振動片に応力が加わっている状態では水晶振動片は発振
しにくいので、発振が不安定になる。水晶振動子を低い
ドライブレベルで駆動しようとすると発振しないことも
ありえる。主振動は圧縮応力により抑制されるが（直列
共振抵抗が悪化する）、スプリアスは抑制されないモー
ドもあるのでスプリアスで発振する場合もある。スプリ
アスが温度衝撃等の外部ストレスにより主振動に結合す
る危険が大きい。このような現象は水晶振動片のディメ
ンションを設計する際には考慮されないから、性能、信
頼性等で不具合が生じるのは自明である。
止）の際に水晶振動片１に圧縮応力が加わり、水晶振動
片１が湾曲するため、水晶振動片の周波数が変化する。
水晶振動片の厚みＴは発振周波数Ｆにより異なるが、周
波数が高くなると薄くなる（ＦＴ＝１６７０であらわさ
れる）。水晶振動片１が薄くなるほど圧縮応力により変
形しやすくなり、変形による応力により周波数の変化が
大きくなる（周波数が１５ＭＨｚ以上になると顕著にな
る）。周波数の変化は方向性がなく周波数が高くなる場
合と周波数が低くなる場合があるため、封止前に変化量
を見込んで周波数を調整しておくことが出来ない。水晶
振動片に応力が加わっている状態では水晶振動片は発振
しにくいので、発振が不安定になる。水晶振動子を低い
ドライブレベルで駆動しようとすると発振しないことも
ありえる。主振動は圧縮応力により抑制されるが（直列
共振抵抗が悪化する）、スプリアスは抑制されないモー
ドもあるのでスプリアスで発振する場合もある。スプリ
アスが温度衝撃等の外部ストレスにより主振動に結合す
る危険が大きい。このような現象は水晶振動片のディメ
ンションを設計する際には考慮されないから、性能、信
頼性等で不具合が生じるのは自明である。
【０００６】図１０は封止後の水晶振動片に加わってい
る応力の分布を示すグラフで横軸が応力、縦軸が頻度で
ある。点線が従来技術によるもの、実線が本発明による
ものである。図中斜線部が不良になる部分であり不良率
は２〜３％である。
る応力の分布を示すグラフで横軸が応力、縦軸が頻度で
ある。点線が従来技術によるもの、実線が本発明による
ものである。図中斜線部が不良になる部分であり不良率
は２〜３％である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】金属外環を貫通して絶縁
封止された一対のリードの、金属外環上面より突出する
先端部に水晶振動片を乗せて、該先端部と水晶振動片を
接着剤で接着する水晶振動子において、接着剤を熱可塑
性樹脂を含む導電性接着剤とする。
封止された一対のリードの、金属外環上面より突出する
先端部に水晶振動片を乗せて、該先端部と水晶振動片を
接着剤で接着する水晶振動子において、接着剤を熱可塑
性樹脂を含む導電性接着剤とする。
【０００８】金属外環を貫通して絶縁封止された一対の
リードの、金属外環上面より突出する先端部に水晶振動
片を乗せて該先端部と水晶振動片を熱可塑性樹脂を含む
導電性接着剤で接着し、金属外環の外周に一体に突設さ
れたフランジ部上に、金属外環上に被せた封止管の開口
端部を封止する水晶振動子を、前記封止後に水晶振動片
に応力がかからないか引っ張り応力がかかる構造とす
る。
リードの、金属外環上面より突出する先端部に水晶振動
片を乗せて該先端部と水晶振動片を熱可塑性樹脂を含む
導電性接着剤で接着し、金属外環の外周に一体に突設さ
れたフランジ部上に、金属外環上に被せた封止管の開口
端部を封止する水晶振動子を、前記封止後に水晶振動片
に応力がかからないか引っ張り応力がかかる構造とす
る。
【０００９】金属外環を貫通して絶縁封止された一対の
リードの、金属外環上面より突出する先端部に水晶振動
片を乗せて、該先端部と水晶振動片を熱可塑性樹脂を含
む導電性接着剤で接着し、封止した後、熱処理をして水
晶振動片の残留応力を解放する。
リードの、金属外環上面より突出する先端部に水晶振動
片を乗せて、該先端部と水晶振動片を熱可塑性樹脂を含
む導電性接着剤で接着し、封止した後、熱処理をして水
晶振動片の残留応力を解放する。
【００１０】
【発明の実施の形態】図２、３は本発明を説明するため
の水晶振動子の断面図である（ＨＣ４９Ｕ／Ｓタイプで
あり水晶振動片の長さは約８ｍｍ）。金属外環２’及び
金属外環２’の外周に設けられたフランジ部７の下面は
水晶振動片１の長手方向（図中の矢印方向）で凹状に湾
曲している。８は封止（溶接）の際に使用する金属外環
の下面中央部を受ける治具であり、９は溶接用の下電極
（封止型）である。図で示すようにフランジ外周部は中
央下面より１０〜５０μｍ反り上がっている。
の水晶振動子の断面図である（ＨＣ４９Ｕ／Ｓタイプで
あり水晶振動片の長さは約８ｍｍ）。金属外環２’及び
金属外環２’の外周に設けられたフランジ部７の下面は
水晶振動片１の長手方向（図中の矢印方向）で凹状に湾
曲している。８は封止（溶接）の際に使用する金属外環
の下面中央部を受ける治具であり、９は溶接用の下電極
（封止型）である。図で示すようにフランジ外周部は中
央下面より１０〜５０μｍ反り上がっている。
【００１１】前述のような金属外環を使用して封止をす
ると封止後の水晶振動片には図３に示す矢印方向に引っ
張り応力が加わるようになる。これは金属外環２’及び
金属外環２’の外周に設けられたフランジ部７の下面が
水晶振動片１の長手方向（図中の矢印方向）で凹状に湾
曲していたものが、封止により湾曲が矯正されて平面に
なることにより２本のリードが逆ハの字形になるからで
ある。
ると封止後の水晶振動片には図３に示す矢印方向に引っ
張り応力が加わるようになる。これは金属外環２’及び
金属外環２’の外周に設けられたフランジ部７の下面が
水晶振動片１の長手方向（図中の矢印方向）で凹状に湾
曲していたものが、封止により湾曲が矯正されて平面に
なることにより２本のリードが逆ハの字形になるからで
ある。
【００１２】図４は本発明を実施するための封止型を説
明するための図で断面図である。金属外環の下面は平面
であるが、封止型（溶接用下電極）１０が凸状に形成さ
れている。図のような封止型を使用して封止をすると封
止後の水晶振動片には図３に示すような引っ張り応力が
かかるようになる。これは封止により金属外環が封止型
の形状に倣った凸状に変形し、２本のリードが逆ハの字
形になるからである。
明するための図で断面図である。金属外環の下面は平面
であるが、封止型（溶接用下電極）１０が凸状に形成さ
れている。図のような封止型を使用して封止をすると封
止後の水晶振動片には図３に示すような引っ張り応力が
かかるようになる。これは封止により金属外環が封止型
の形状に倣った凸状に変形し、２本のリードが逆ハの字
形になるからである。
【００１３】本発明による水晶振動子の封止後の水晶振
動片に加わっている応力の分布は図１０の実線で示して
いるが、圧縮応力の加わるものはほとんどなくなり引っ
張り応力の加わるものになっている。できれば水晶振動
片には応力がかからなければ良いのであるが、実際には
実行不可能である。
動片に加わっている応力の分布は図１０の実線で示して
いるが、圧縮応力の加わるものはほとんどなくなり引っ
張り応力の加わるものになっている。できれば水晶振動
片には応力がかからなければ良いのであるが、実際には
実行不可能である。
【００１４】リードの先端部と水晶振動片の接着剤とし
て熱可塑性樹脂を含む導電性接着剤使用する。熱可塑性
樹脂（接着剤）としては、ビニル系樹脂（ポリ酢酸ビニ
ル、ポリアクリル酸エステル）、重縮合系樹脂（ポリア
ミド、ポリエステル）、重付加系樹脂（熱可塑性ポリウ
レタン）等がある。
て熱可塑性樹脂を含む導電性接着剤使用する。熱可塑性
樹脂（接着剤）としては、ビニル系樹脂（ポリ酢酸ビニ
ル、ポリアクリル酸エステル）、重縮合系樹脂（ポリア
ミド、ポリエステル）、重付加系樹脂（熱可塑性ポリウ
レタン）等がある。
【００１５】金属外環を貫通して絶縁封止された一対の
リードの、金属外環上面より突出する先端部に水晶振動
片を乗せて、該先端部と水晶振動片を熱可塑性接着剤で
接着し、封止した後、熱処理をする。熱処理温度は熱可
塑性樹脂を含む導電性接着剤の構成成分によるが、１５
０℃程度で軟化するのが望ましい。
リードの、金属外環上面より突出する先端部に水晶振動
片を乗せて、該先端部と水晶振動片を熱可塑性接着剤で
接着し、封止した後、熱処理をする。熱処理温度は熱可
塑性樹脂を含む導電性接着剤の構成成分によるが、１５
０℃程度で軟化するのが望ましい。
【００１６】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成したの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【００１７】導電性接着剤に熱可塑性樹脂を含有させた
ので、封止後に熱処理をすることにより水晶振動片の接
着部が軟化し、封止により水晶振動片に発生している残
留応力が解放される。
ので、封止後に熱処理をすることにより水晶振動片の接
着部が軟化し、封止により水晶振動片に発生している残
留応力が解放される。
【００１８】水晶振動子を封止することにより水晶振動
片に応力かからないか引っ張り応力がかかる構造とした
ので、封止後に熱処理をすると封止により水晶振動片に
発生している残留応力がより解放される。
片に応力かからないか引っ張り応力がかかる構造とした
ので、封止後に熱処理をすると封止により水晶振動片に
発生している残留応力がより解放される。
【図１】従来技術による水晶振動子の断面図。
【図２】本発明の実施例で断面図。
【図３】本発明を説明するための断面図。
【図４】本発明を実施する封止型を説明する断面図。
【図５】封止前の断面図。
【図６】封止後の断面図。
【図７】金属外環が凸上の外観図。
【図８】金属外環にバリのある外観図。
【図９】封止後のリードの状態を示す断面図。
【図１０】応力の分布図。
【図１１】封止後の水晶振動子の断面図。
１ 水晶振動片 ２ 金属外環 ２’ 金属外環 ３ リード ３’ リードの先端部 ４ フランジ部 ４’ 小突起 ５ 封止管 ６ フランジ部 ７ フランジ部 ８ 治具 ９ 下電極 １０ 封止型 １１ 接着剤
Claims (3)
- 【請求項１】 金属外環を貫通して絶縁封止された一対
のリードの、金属外環上面より突出する先端部に水晶振
動片を乗せて、該先端部と水晶振動片を導電性接着剤で
接着する水晶振動子において、該導電性接着剤は構成成
分として熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする水晶振動
子。 - 【請求項２】 金属外環を貫通して絶縁封止された一対
のリードの、金属外環上面より突出する先端部に水晶振
動片を乗せて該先端部と水晶振動片を熱可塑性樹脂を含
むで導電性接着剤で接着し、金属外環の外周に一体に突
設されたフランジ部上に、金属外環上に被せた封止管の
開口端部を封止する水晶振動子を、前記封止後に水晶振
動片に応力がかからないか引っ張り応力がかかる構造と
することを特徴とする水晶振動子。 - 【請求項３】 金属外環を貫通して絶縁封止された一対
のリードの、金属外環上面より突出する先端部に水晶振
動片を乗せて、該先端部と水晶振動片を熱可塑性樹脂を
含む導電性接着剤で接着し、封止した後、熱処理をして
水晶振動片の残留応力を解放することを特徴とする水晶
振動子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26923495A JPH0993074A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 水晶振動子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26923495A JPH0993074A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 水晶振動子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0993074A true JPH0993074A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17469538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26923495A Pending JPH0993074A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 水晶振動子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0993074A (ja) |
-
1995
- 1995-09-22 JP JP26923495A patent/JPH0993074A/ja active Pending
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