JPS5930515Y2 - 圧電振動子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はセラミックパッケージの底面にコンデンサを一
体に積層形成した圧電振動子に係り、特にその電極構造
に関するものである。

圧電振動子、特に水晶振動子は周波数が安定しており、
電子時計の原振としてよく使用されている。

その容器としてはセラミックを用いたものがあり、透明
のガラス板からなる蓋体を有し、この蓋体を介しいわゆ
るレーザートリミングを可能な構造にしている。

本考案はこのようなセラミックパッケージの底面に印刷
等によってコンデンサを一体に形成し、その電極配置を
改良することによって、時計回路基板等への実装を更に
容易にしようとするものである。

以下図面に従って本考案の実施例を説明する。

通常、電子時計用の水晶発振回路としては第１図に示す
ような回路が用いられる。

図において、Ｃ−ＭＯＳインバータＩｎとフィードバッ
ク抵抗Ｒｆは時計用ＬＳＩに内蔵されており、水晶振動
子片Ｘ、トリマーコンデンサＣｇ及び固定コンデンサＣ
ｄの３部品が上記ＬＳＩに外付けされる。

本考案は、第１図の点線内に含まれる部品、すなわち水
晶振動子片Ｘ、 ）リマーコンデンサＣｇ及び固定コン
デンサ０をワン・パッケージ化し、新規な複合部品とし
ての水晶振動子を提供するものである。

ただし、本考案において、Ｃｇはトリマーコンデンサで
はなく通常の固定コンデンサとなる関係上、パッケージ
の蓋体としては透明なガラス板を用い、レーザーにより
水晶振動子片のトリミング電極（重り）を任意に蒸発さ
せて周波数を調整するよう考慮しなければならない。

第１図に示されるように、点線内をワン・パッケージ化
した場合、水晶振動子の外部電極端子としては、入力電
極ＩＮ、出力電極ＯＵＴ及びアース電極ＧＮＤの３電極
が必要である。

第２図に本考案による水晶振動子のパッケージ裏面図を
示す。

第２図から明らかなように、入力電極ＩＮ及び出力電極
ＯＵＴはパッケージの長手方向の両端部に配置され、ア
ース電極ＧＮＤは入力電極ＩＮと出力電極ＯＵＴに挾ま
れたパッケージの中央部に配置される。

第１図におけるコンテ゛ンサＣｇ、 Ｃｄは、以下に詳
細に説明するとおり、電極及び誘電層を適宜積層するこ
とによって形成される。

。第３図ａ、ｌ）、ｃはパッケージの裏面図で
、コンデンサ形成の一過程例を示している。

まず、パッケージ裏面にアース電極ＧＮＤ’が形成され
ａ、次に誘電体ＤＥをその上に積層して形成しｂ、更に
第２図に示したようなパターンでもって入力電極ＩＮ、
出力電極ＯＵＴ及びアース電極ＧＮＤが形成される。

第３図すに示される中央のスルーホールＳ１は上下のア
ース電極ＧＮＤ’、ＧＮＤを接続するためのものであっ
て、四角に形成されているスルーホールＳ２〜Ｓ５はパ
ッケージ内から導出される電極と各入力電極ＩＮ及び出
力電極ＯＵＴとの接続に用いるため形成されたものであ
る。

なお、入力電極ＩＮ、出力電極ＯＵＴ、アース電極ＧＮ
Ｄ、ＧＮＤ’は例えばタングステンＷペースの印刷によ
る形成、また誘電体ＤＥは例えばアルミナ（Ａ１２０３
）ペーストの印刷による形成が適当である。

第４図は第３図の過程により得られたコンテ゛ンサの様
子を示す断面図であり、パッケージ裏面のアース電極Ｇ
ＮＤ’と入力電極ＩＮとの間でコンテ゛ンサＣｇが、ま
た同アース電極ＧＮＤ’と出力電極ＯＵＴとの間でコン
デンサＣｄが形成される。

第５図ａ、ｌ）、ｃ、ｄ、ｅはコンデンサの容量を更に
大きくしたい場合の過程例を示すものであり、第６図は
その断面図を示す。

先の例と異なる点は、パッケージ裏面側に入力電極ＩＮ
’、出力電極ＯＵＴ’及び誘電体ＤＥ’が更に形成され
たことである。

このように、アース電極ＧＮＤ’と入力電極ＩＮ’及び
出力電極ＯＵＴ’との間にもう一層の誘電体ＤＥ’を挾
むことによってコンデンサＣｇ、Ｃｄの容量を大きくし
ている。

なお、人力電極ＩＮ’とＩＮ及び出力電極ＯＵＴ’とＯ
ＵＴはそれぞれ適宜スルーホールを経て電気的接続され
ることはもちろんである。

第７図はパッケージの上面図を示すものであり、水晶振
動子片Ｘ（点線で図示）は第１の段部ＳＴ１に接着剤等
で個定されるとともに、電気的接続は第２の段部ＳＴ２
に形成されている引出し電極Ａ、Ｂに銀（Ａｇ）ペース
等をもって接続することにより行なわれる。

引出し電極Ａ、Ｂは、第２の段部ＳＴ２構成する１枚の
セラミック板において、パッケージの長手方向の端面ま
で延長して形成され、前述した入力電極ＩＮと出力電極
ＯＵＴにそれぞれ接続される。

なお、上述した各パッケージは実際は次のようにして多
量生産することができる。

第８図ａ、ｌ） 。ｃ、ｄはパッケージを構成する第１
層、第２層、第３層、第４層セラミック板の上面図、ま
たｅは第４層セラミック板の下面図であり第１層から第
４層を順次積層してこれらを高温中で焼成することによ
って一体化し、第４層セラミック板の裏面図ｅに示す点
線で切断すれば、上述で説明した各パッケージが得られ
る。

第８図ｅに明らかなように、第４層セラミック板の裏面
では、第３図、第４図または第５図 第６図で説明した
コンテ゛ンサＣｇ、 Ｃｄが予じめ形成されており、入
力電極ＩＮ、アース電極ＧＮＤ、出力電極ＯＵＴとなる
裏面電極ＢＰが露出している。

積層体の焼成時、スルーホールＳ、Ｓ。・・・・・・に
タングステンＷペーストを充満させておけば゛、第８図
すの第２層セラミック板に予じめ形成された各電極Ａ、
Ｂ（第７図参照）に相当する内部電極ＩＰと裏面電極Ｂ
Ｐがそれぞれ電気的接続される。

第８図ａの第１層セラミック板のメタライズＭは蓋体の
固定のために用いられるものであり、第８図ａ ｌ）
、ｃにおける第１層、第２層、第３層セラミック板の打
抜部０．１，０２，０３は各パッケージでの内部空間を
形成するものである。

第９図ａｌ）は回路基板への実装を示す平面図である。

図は電子腕時計用プリント基板であり、時計用ＬＳＩ及
びこれとスルーホール等を介して電気的接続された入力
電極部ＩＮ、アース電極部ＧＮＤ、出力電極部ＯＵＴ、
更にはここでは液晶ディスプレイ（図示せず）と電気的
接続するための液晶用電極ＬＣＰが示されている。

まず、プリント基板ＰＣの入力電極部ＩＮ、アース電極
部ＧＮＤ、出力電極部ＯＵＴに半田ペーストを塗布する
。

次に同図すに示すようにこれらの上に、本実施例により
完成された水晶振動子ＸＵを乗せる。

こうして後、プリント基板を加熱し前記半田ペーストを
リフローすれば半田付けが完了する。

拡大断面図を第１０図に示す。

前述したように、入力電極ＩＮ、アース電極ＧＮＤ、出
力電極ＯＵＴは水晶振動子ＸＵの長手方向に並び、その
電極間隔を広くとることができる。

従って、この水晶振動子ＸＵを例えば電子腕時計用プリ
ント基板ＰＣに実装する際、図示のように、水晶振動子
ＸＵとプリント基板ＰＣとの間に位置ずれがあっても、
隣りの電極との間隔が大きいため、半田ペーストのりフ
ローによる短絡も極力阻止され、水晶振動子ＸＵを容易
に実装することができる。

以上のように本考案は、セラミックパッケージの底面に
コンデンサを一体に形成するものにおいて、その電極配
置を改良したものであり、時計回路基板等への実装を容
易にした有益な圧電振動子を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は水晶発振回路を示す電気回路図、第２図は本考
案−実施例のパッケージ裏面図、第３図はａ、ｂ、ｃは
本考案のコンデンサ形成の一過程例を示すパッケージ裏
面図、第４図は第３図によるパッケージを示す断面図、
第５図ａ、ｌ）、ｃ、ｄ、ｅは本考案のコンデンサ形成
の他の過程例を示すパッケージ裏面図、第６図は第５図
によるパッケージを示す断面図、第７図は本考案の一実
施例におけるパッケージ上面図、第８図ａ、ｌ） ｃ
、ｄ、ｅは本考案のパッケージ組立て例を説明するため
の各セラミック板の上面図（ａ、 ｌ）、ｃ、 ｄ）及
び下面図ｅ、第９図ａ、ｌ）は本考案による水晶振動子
の実装例を説明するための平面図、第１０図は第９図に
おける要部拡大断面図である。 Ｉｎ・・・・・・インバータ、Ｒｆ・・・・・・フィー
ドバック抵抗、Ｘ・・・・・・水晶振動子片、Ｃｇ−ｃ
ｄ・・・・・・コンテ゛ンサ、ＩＮ・・・・・・人力電
極、ＧＮＤ・・・・・・アース電極、ＯＵＴ・・・・・
・出力電極、ＰＣ・・・・・・プリント基板、ＸＵ・・
・・・・水晶振動子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部に圧電振動子片を実装するセラミックパッケージの
   底面にコンデンサを一体に形成するものにおいて、パッ
   ケージ底面の長手方向の両端部に入・出力電極を配置す
   るとともに、パッケージ底面の中央部にアース電極を配
   置してなることを特徴とする圧電振動子。