JPS5847882B2 - 圧電振動子の気密封止容器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、腕時計等の携帯用小型計時装置の時間標準に
用いる巴電振動子を固定、気密封正するための気密封止
容器に関する。

巴電振動子は周波数安定度が高いことから携帯用計時装
置特に電子式腕時計の源振部に多用され、腕時計の精度
向上に大きく寄与している。

腕時計用圧電振動子としては、現在音叉型水晶振動子が
原料の入手容易性と、周波数安定度から多用されている
。

音叉型水晶振動子は、その特性を充分発揮させるため真
空または不活性ガスを減巴した状態に保つ必要があり気
密容器に通常収納されている。

先にも述べたように、音叉型の振動子が安定な発振をす
る素子であることはいうまでもないが、このものを固定
した後、微妙な周波数のズレが起ることが知られていた
。

この場合、気密容器に収納した製品の状態で、このよう
な事実が明らかになることと、周波数のズレが大小どち
らに移行するか予測不可能なために、予め予防の手立て
ができにくいため特性の規格値ハズレが多く出る。

従って、大巾に歩留りの低下をまねいていた。

このような欠点を取除く最も簡単な方法としては、気密
封止後発振子の発振周波数の微調を気密容器にそなえた
光透過用透明ガラス窓を通して光学エネルギーにより行
なうことが知られている。

この種製造方式をとり入れるための気密容器としては、
セラミック製、ガラス製共存在していたが、各々以下に
述べるような欠点がある。

つまり、セラミック製容器については、ステムが高価で
あることと、透明ガラス製蓋とステムとを気密シールす
るために透明ガラス窓側のステム接合部にメクライジン
グを行う必要があり、その工数と材料費がコストアップ
の要因となっていた。

すなわち、ガラスのシール用枠体の接合部に金属膜、例
えばク．ロムとアルミの二重スパツター膜を前もって付
けておき、ガラス金属膜部とシール用枠体との間に、１
０Ａｕ− ９ ０ Ｓｎ等の低融点合金をサンドイツ
チ状にはさみ、２５０℃以下での溶融シールを行なうも
のである。

また、従来のガラス気密容器の欠点を第１図で詳しく説
明すると、この図において、２は有底ガラス体であり、
３ａ，３ｂは電気リード端子で、その先端部がガラス体
２の側部から内部に突出るようにガラス体２に固定され
ている。

この電気リード端子３ａ，３ｂはガラス体２とほゾ同一
の熱膨張率を持つ材料を用いており、かつガラス体２を
貫通するように固定され・ているから、熱または機械的
外力を受けても気密性は十分保てるようになっている。

また、符号１は金属性シール用枠体であり裏面において
ガラス体と密着している。

この材料も電気リード端子３ａ，３ｂと同じくその選択
に当っては熱膨張特性を配慮する必要がある。

これらの部品を例えばカーボン治具等を使用してセット
し、ガラスの軟化点以上の温度に保った中性雰囲気炉中
を通過させ、徐冷することにより気密容器を製造するこ
とができる。

しかし、この構造の場合、金属製シール枠体１とガラス
体２の密着力が一面で密着しているだけであるため弱く
、剥離したり、または気密性が不足する欠点があった。

また、従来のガラス体２はガラス粉末をプレス加工する
ことにより製作していたため、このものを焼或したステ
ムにおいては、気泡などの介在のため光学的に不透明で
あり、前述の光学エネルギーを使用する加工はできない
。

また、最終封止面に透明ガラス板を用いる場合において
、もし、直接シールするためには４００℃以上の加熱を
必要とし、ステムに設定した振動子の特性が劣下するた
ゆに実用不可能であり、セラミック容器の場合と同じく
、ガラス窓側にメタライジングを施す方法についてはコ
ストアップの要因が多く実用的でなかった。

本発明は、上記の従来の匝電振動子ガラス気密容器の欠
点を解決するため種々検討した結果得られたものである
。

容器の底部および側部を透明ガラスで構或するとともに
、前記容器の側部上面全周に段部を形或し、この段部の
上面および側面に密着するよう金属性シール用枠体を構
戊したことが本発明の大きな特徴である。

次に実施例につき説明する。第２図は水晶振動子を取付
けた状態を示した例である。

電気リード端子３１ａ，３ｌｂの容器内側に突出した端
部（これは少なくとも上面は金属が露出し、かつガラス
底部４１面より上にする必要がある。

）に二端子型音叉水晶振動子５の基部を有機または無機
接着剤で固定し、必要によりリードワイヤーで電気的に
独立して各々リード端子に接続してある。

尚、リード端子間のガラス体部に振動子５の基部を直接
固定し、リードワイヤで振動子基部の電極とリード端子
を接続することもできる。

シール用枠体１１は第３図のように相連なる二面でガラ
ス体２１を密着している。

これにより第１図に示した従来のように一面密着と異な
り機械的外力を受けても剥離しに＜＜、かつ、側方から
外力を受けてもずれることがないため充分な気密性を得
ることができ、その結果、振動子の高いＱ値を維持する
ことが可能となる。

容器底部４１はシートガラスを使用し、このシートガラ
スを通炉作業時に封着したものである。

第４図は、他の実施例で、振動子の他に発振、分周等の
回路を構戊しているＩＣを内包し、ＩＣと振動子のパツ
ケーシジを１つにしたものである。

尚、インナー側の電気リード端子の形状は、本実施例に
限定するものでなく必要に応じて任意に形或することが
できることは云うまでもない。

以上のように本発明によれば、容器の底部および側部が
透明ガラスで構成されているため、振動子の気密封止後
の周波数調整を底部を通し又必要に応じ側部を通しレー
ザ光などで行なうことが可能となる。

また、容器上面に段部を形或し、この段部の上面と下面
にシール用枠体を密着させたから、従来のような一面密
着と較べ、機械的外力を受けても剥離しに＜＜、またず
れることもなく、充分な気密性を得ることができるよう
になった。

従来、このような箱型容器の気密封止は非常に難しく、
シばしば封虚不良が発生していた。

完全に気密性が保持されていないと、減正されていた容
器内に空気が流入しその粘性抵抗によって振動子のＱ値
が低下するとともに、金電極の下地のスズが水分により
酸化されてやはり振動子のＱ値を低下させる要因となっ
てしまうのである。

本発明は非常に簡単な構造によって振動子の高いＱ値を
維持する信頼性の高い安価な小型気密封止容器を提供す
るものである。

また、微妙な調整をより精密に行なう必要が存在する場
合においては、気密容器を使用した上で蓋にも透明ガラ
ス板を予めメタライジングしておき、低融点合金でシー
ルすることにより、蓋側、底部、側部の両面方向から光
学的に調整作業ができる効果がある。

従って、非常に精密なる周波数調整が簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のガラスステムの斜面図、第２図は本発明
のガラスステムの斜面図、第３図は第２図Ａ−Ａ線断面
図、第４図は本発明の他の実施例を示す斜面図である。 １，１１，１２・・・シール用枠体、２，２１．２２・
・・ガラス、３ａ，３ｂ，３１ａ，３ｌｂ・＝リード端
子、５・・・振動子、４１・・・ステム底部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 容器側部上面に金属性シール用枠体を載置しさらに
   その上に蓋体を載置し封正した圧電振動子の気密封止容
   器において、容器の底部および側部を透明ガラスで構成
   するとともに、前記容器の側部上面全周に段部を形戊し
   、この段部の上面および側面に密着するよう前記金属性
   シール用枠体を構成したことを特徴とする匡電振動子の
   気密封正容器。