JPS59107617A

JPS59107617A - 圧電振動子

Info

Publication number: JPS59107617A
Application number: JP21816382A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Yajima; 矢島　光太郎; Shinji Tsunoda; 信次角田; Hideo Outsuka; 鴬塚　日出夫; Sueo Yamada; 山田　末雄
Original assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Current assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Priority date: 1982-12-13
Filing date: 1982-12-13
Publication date: 1984-06-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は超薄形の圧電振動子、特にその支持体の構造に
関するものである。

従来水晶振動子等の圧電振動子の支持構造としては、ク
リップピンや板ピンによるものが一般的に用いられてい
る。前者は、ピアノ線等からなるコイルの強いばね力で
振動板を挾むものであるが、振動板の厚みが薄くなると
、組立時にそのばね力で振動板が破壊され歩留りが悪か
った。また、材質にリン青銅を用いると、組立時の歩留
りは上が−１−〇〇るものの、支持力が低下し、耐振動・衝撃性が悪くなる
欠点があった。他方、後者はリン青銅や洋白等の板をプ
レスまたはエツチングして形成した板ビンのスリットに
振動板をはめ込み、導電性接着剤で留めるものであるが
、強い振動・衝撃によって振動板に第１図に示すような
割れ目１を生じ易かった。このため、近年その需要が増
加している例えば水晶振動子のＡＴ板において基本波で
３０〜６０ＭＨｚ程度の共振周波数を有する０、０５５
〜０．０２７　ｍｇ程度の超薄形の圧電振動子において
はこのような従来の支持構造を使用することは困難であ
った。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
その目的は、基本波で３０ＭＴ（ｚ以上の超薄形の圧電
振動板を振動・衝撃よシ有効に保護でき、かつ組立て作
業も容易な支持構造を備えた圧電振動子を提供すること
にある。

このような目的を達成するために本発明は、周縁部に段
状の支持部を有する穴を備えた絶縁板からなる支持体を
設け、この穴に圧電振動板を嵌め２− 込んだものである。

以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明する。

第２図は、本発明の一実施例を示す支持体の正面図であ
る。すなわち、本実施例は丸形の水晶振動板を支持する
場合で、その支持体１１は、丸形のガラス板の中央部に
支持する振動板の外径よシやや大きめの内径を有する穴
１１ａをフォトエツチングによシあけたものである。こ
の際、ハーフエツチングの手法により上記穴１１ａの内
壁面から中心に向かって段状に突出する爪状の支持部１
１ｂを残しておく。図では、安定した支持を確保するた
めに３個の支持部１１ｂを１２０度間隔で設けである。

なお、このような構造は第３図のＩ−１断面図に示すよ
うに表裏に形状の異なる穴を有するエツチングマスク１
２ａおよび１２ｂを装着することにより１回のエツチン
グで容易に形成することができる。

上記構成を有する支持体１１の周縁部に、金。

銀等を蒸着して第４図（、）に示すような導電部１３を
形成した後、同図（ｂ）のｂ−ｂ断面図に示すように穴
１１ａの部分に水晶振動板１４を落とし込むように嵌め
込む。水晶振動板１４は、支持部１１ｂにより支持され
るので、この支持部１１ｂと水晶振動板１４とを接着剤
により固定する。捷た、水晶振動板１４を、その励振電
極１５が引出された周縁部において上記導電部１３に導
電性接着剤１６により固着することによって両者を電気
的に接続する。次いで、このように水晶振動板１４を固
定した支持体１１を、第５図に示すようにクリップビン
１Ｔの付いた周知のハーメチックペース１８に導電性接
着剤１９によシ固着する。

このように支持体１１を介することによシ、超薄形の振
動板も、従来のハーメチックペース１Ｂを用いて振動・
衝撃による破損もなく支持でき、安定な振動を得ること
ができる。ちカみに、本実施例において水晶振動板１４
の外径は５ｍｍ、支持体１１の外径は８ｆｌ、水晶振動
板１４の厚みは前述したように３０ＭＨｚで約０．０５
　ｍ　、　６０　ＭＨｚで０．０２７ｍ程度である。こ
れに対し、支持体１１の厚みは穴１１ａの周辺部の厚い
部分で０．２信相度であり、支持部１１ｂの厚みは通常
そのいよシも小さい。

なお、上述した実施例は丸形の水晶振動板１４を丸形の
穴１１ａを設けた外形丸形の支持体１１で支持した例で
あるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例え
ば第６図に示すように外形角形の支持体１１を用いても
よいことは言うまでもない。もちろん、角形の水晶振動
板に角形の穴を設けた外形角形あるいは丸形の支持板を
用いてもよい。

また、上述した実施例においては水晶振動板１４の励振
電極１５と支持体１１の導電部１３との電気的接続と、
水晶振動板１４と支持部１１ｂとの機械的な固定とを一
応別個に行なうものとして説明したが、支持部１１ｂの
数および配置は３個１２０度間隔に限定されるものでは
なく、ある程度幅広く形成することなどにより１８０度
間隔で２個でもよく、もちろん９０度間隔で４個でも安
定した支持が行なえ、一方本発明によれば第７図に示す
ように励振電極１５の引出し角θはペース側のクリップ
ビン等の配置と無関係に自由に変えられるところから、
上記電気的接続と機械的固定は導電性接着剤により適宜
兼用して行なうことができる。また、このように固着位
置が自由に変えられるところからその振動板に最適な支
持位置が容易に確保でき、発振周波数の安定に寄与する
。

また、支持体を固着するペースはクリップビン１７を用
いたものに限らず第１図に示したような板ビンを用いた
ものでもよいし、さらに第８図に示すように外部引出し
端子２０に直接固着すると同時に導電部１３との雷、気
的接続を行なってもよい。なお、例えばこの第８図の実
施例においては、第７図のような場合と異なり導電部１
３の形状が上下対称であるため、端子２０に対して上下
いずれの方向でも全く同様に支持することができ、組立
て作業の能率を向上できる利点を有する。

本発明による支持構造は、第９図に示すように水晶振動
板１１に励振電極１５を２対以上設けたいわゆるモノリ
シックタイプのフィルタ等にも同様に適用することがで
きるとともに、第１０図に示すように１枚の支持体１１
に２枚ないしそれ以上の水晶振動板１４を支持すること
もできる。

また、・・−メチツクペースを用いず、第１１図に示す
ようにガラス板を組合せて振動子を完成することもでき
る。すなわち、第１１図の実施例は水晶振動板１４を支
持した支持体１１を、枠状のガラス製スペーザ２１を介
してガラス製の保護板２２により両面から挾持したもの
で、同図（ａ）はその組立図、同図（ｂ）は断面図であ
る。支持体１１およびスペーサ２１の両面ならびに保護
板２２の内面にはシール材２３が施してあり、これによ
り各部は固着される。なお、シール材２３は本実施例で
はメタライズによって構成されるため、両励振電極１５
の短絡を避けるためその引出し部および支持体１１の導
電部１３の構成を工夫しである。

なお、支持体１１の穴１１ａから水晶振動板１４がはみ
出さ々いように穴１１ｍを十分に深く形成しておけばス
ペーサ２１は省略することも可能である。

また、第１２図に示すように支持体１１に水晶振動板１
４を接着剤で固定し、これを内面に励振電極１５を蒸着
形成した上蓋２４および下蓋２５により挾持してギャッ
プ式振動子を形成するようにすれば、振動板１４には電
極を形成する必要がなく、組立がきわめて簡単となる。

さらに、本発明による支持構造は第１３図に示すように
共通のペース１８に水晶振動板１４とともに発振器を構
成する他の回路部品２６を搭載したものにも同様に適用
することができる。図において、水晶板１４を支持した
支持体１１はペース１８に垂直に植設された複数の端子
２０の上端に載置固定され、その下方のペース上面に回
路部品２６が固定される。

なお、上述した実施例では支持部１１ｂとして爪状の突
出部を設けた場合についてのみ説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えば第１４図に示すよ
うに穴１１ａの周縁部全周にわたり段状に形成した支持
部１１ｂとしてもよい。同図（、）は正面図、同図（ｂ
）はｂ−ｂ断面図である。

さらに、段は１段に限定されるものではなく、例えば第
１５図に示すように２段階に突出した構造としてもよい
。この場合、１段目を水晶振動板１４を直接支持する支
持部１１ｂとして用いるとともに、２段目の突出部１１
ｅはそのまま周波数調整用のマスクとして用いることが
できる。すなわち、上記突出部１１ｃに囲まれた径の小
さな穴１１ｄを通して励振電極１５に電極用金属を追加
蒸着し、水晶振動板１４の共振周波数を微調整すること
ができる。このような調整は通常特別の蒸着マスクをか
ぶせて行なわれるが、上述したような方法によればマス
クずれ等のおそれもなく高精度な周波数調整が行なえる
利点がある。

また、以上の説明では支持体１１としてガラス板をフォ
トエツチングして形成した例を用いた。

ガラス板は、エツチングによる加工時間が短い利点を有
し、特に硼硅酸ガラスはエツチングのし易さとその膨張
係数が水晶に近い点で有利であるが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば水晶振動板と同一の水晶
によ多形成してもよいことはもちろんである。水晶の場
合その異方性のためにサイドエツチングを少なくするこ
とができることからエツチングによる加工精度はガラス
よシも良好である。さらに安価で大量生産に適するもの
として高分子材料による型成形の利用も考えられる。

また、以上の説明はすべて水晶振動板を例に行なったが
、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばタン
タル酸リチウム、ニオブ酸リチウムあるいは圧電セラミ
ックス等を用いた他の圧電振動子にも同様に適用できる
ことは言うまでもない０以上説明したように、本発明によれば、薄い圧電振動板
を絶縁板からなる支持体に固着することでそれ自体があ
たかも通常の厚い振動板であるかのように扱えるため、
その後の組立作業が容易になるとともに従来と同様のペ
ース等を用いて基本波で３０ＭＨｚ以上の超薄形振動子
を確実に支持することが可能となる。振動板を支持体に
固着する際も振動板を穴に落とし込むことにより容易に
位置決めができるため、組立て作業はきわめて容易とな
る。また、支持体は例えばガラス板をハーフエッチする
ことによシ簡便に加工することができる。さらに励振電
極の引出しは、支持体側の導電部の形状によυペースへ
の固着部と無関係に自由に行なえ、振動板と支持部との
固着も、機械的強度を確保するために３個所程度行なう
必要はあるもののその数および配置はかなり自由に変え
ることができる。さらに、モノリシックフィルタへの適
用、１枚の支持体に複数個の振動板を取り付けること、
発振器への挿入等もきわめて容易に行なえる利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧電振動子を示す正面図、第２図は本発
明の一実施例に用いる支持体を示す正面図、第３図はエ
ツチングによる形成方法を示す断面図、第４図（、）は
振動板を固定した様子を示す正面図、同図（ｂ）は同断
面図、第５図はペースに固着した様子を示す正面図、第
６図は本発明の他の実施例を示す正面図、第７図は励振
電極の他の引出し例を示す正面図、第８図ないし第１０
図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す正面図、第１１
図（ａ）は本発明のさらに他の実施例を示す組立図、同
図（ｂ）は同断面図、第１２図は本発明の他の実施例を
示す組立図、第１３図は本発明のさらに他の実施例を示
す正面図、第１４図（、）は支持体の他の構成例を示す
正面図、同図（ｂ）は同断面図、第１５図は支持体のさ
らに他の構成例を示す断面図である。１１・・・・支持体、１１ａ・・・１穴、１１ｂ−・・
・支持部、１４・・・・水晶振動板。特許出願人　　　キンセキ株式会社代理人　　山川政樹（＃１か１名）

Claims

【特許請求の範囲】

絶縁板からなりかつ圧電振動板の外径よりわずかに大き
い内径を有し内部に描該振動板を嵌め込む穴と、この穴
の内壁面から中心に向かって段状に突出し上記圧電振動
板を周縁部で支持する支持部とを備えた支持体を設けた
ことを特徴とする圧電振動子。