JPS6334335Y2 - - Google Patents

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JPS6334335Y2
JPS6334335Y2 JP13339687U JP13339687U JPS6334335Y2 JP S6334335 Y2 JPS6334335 Y2 JP S6334335Y2 JP 13339687 U JP13339687 U JP 13339687U JP 13339687 U JP13339687 U JP 13339687U JP S6334335 Y2 JPS6334335 Y2 JP S6334335Y2
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electrode film
base
outer electrode
metal shell
airtight glass
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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、電子時計などの各種電子機器に使用
される水晶発振ユニツトに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a crystal oscillation unit used in various electronic devices such as electronic watches.

[従来の技術] 従来より、水晶振動子とその駆動用集積回路素
子とを同一封止容器内に封止した水晶発振器は公
知である。この水晶発振器は回路基板上に実装さ
れ、この回路基板上には水晶発振器の外部でその
発振周波数を調整するための可変コンデンサが実
装されている。
[Prior Art] A crystal oscillator in which a crystal resonator and an integrated circuit element for driving the crystal resonator are sealed in the same sealed container is conventionally known. This crystal oscillator is mounted on a circuit board, and a variable capacitor for adjusting the oscillation frequency outside the crystal oscillator is mounted on this circuit board.

[考案が解決しようとする問題点] 上記したような従来構成によると、水晶発振器
外で回路基板上に実装されたコンデンサが、外部
浮遊容量の影響を受け、また湿度による容量変化
も受け易く、発振周波数が変動する問題点があつ
た。また回路基板を含めた水晶発振回路モジユー
ル全体としての平面スペースが大きくなる欠点が
あつた。
[Problems to be solved by the invention] According to the conventional configuration as described above, the capacitor mounted on the circuit board outside the crystal oscillator is susceptible to external stray capacitance and changes in capacitance due to humidity. There was a problem that the oscillation frequency fluctuated. Another drawback is that the overall planar space of the crystal oscillation circuit module including the circuit board becomes large.

本考案の第1の目的は、レーザー光を用いたコ
ンデンサトリミング方式による発振周波数調整が
容易に採用でき、しかも周波数調整後の発振周波
数の変動が少ない水晶発振ユニツトを提供するこ
とである。
The first object of the present invention is to provide a crystal oscillation unit in which oscillation frequency adjustment by a capacitor trimming method using laser light can be easily adopted, and the oscillation frequency after frequency adjustment has little variation.

本考案の第2の目的は、水晶発振回路モジユー
ル全体の回路基板に対する実装平面スペースを少
なくすることである。
A second object of the present invention is to reduce the mounting plane space of the entire crystal oscillator circuit module on the circuit board.

[問題点を解決するための手段] 本考案の水晶発振ユニツトは、水晶振動子とそ
の駆動用集積回路素子の封止に、逆椀形の金属シ
エルに気密ガラスを介して複数の端子ピンが貫通
植設されているベースと、このベースに封着され
る金属キヤツプとで構成される封止容器内を使用
したものであつて、気密ガラスの下面と金属シエ
ルの下部側壁内面とによつて区画される下面開口
の空間に、気密ガラスの下面と平行に磁器基板を
配置し、この磁器基板の下面には、順次積層形成
されてなるベース電極膜、誘電体膜、外側電極膜
によつて構成される積層コンデンサが形成してあ
り、かつ金属シエルと金属キヤツプと外側電極膜
とが同電位になつているところに実質的な特徴を
有するものである。
[Means for solving the problem] The crystal oscillation unit of the present invention uses a plurality of terminal pins connected to an inverted bowl-shaped metal shell through an airtight glass to seal the crystal resonator and its driving integrated circuit element. It uses a sealed container consisting of a base that is installed through the base and a metal cap that is sealed to the base, and the lower surface of the airtight glass and the inner surface of the lower side wall of the metal shell are used. A ceramic substrate is placed parallel to the lower surface of the airtight glass in the partitioned space of the lower opening, and a base electrode film, a dielectric film, and an outer electrode film are formed on the lower surface of the ceramic substrate in order. It has a substantial feature in that a multilayer capacitor is formed, and the metal shell, metal cap, and outer electrode film are at the same potential.

[実施例] 本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

第1,2図において、封止容器1は、逆椀形の
金属シエル3に気密ガラス2を介して複数の端子
ピン5,6,12〜16が貫通植設されているベ
ースと、このベースのシエル3に冷間圧接、抵抗
溶接、ハンダ付けなど方法により密封固着される
金属キヤツプ4とによつて構成されている。端子
ピン5,6の上端には、水晶振動子9を保持した
保持バネ7,8が導電性接着剤、ハンダなどを介
して固着されている。水晶振動子9の両面には、
蒸着などにより電極9a,9bが形成されてお
り、各電極は保持バネ7,8を介してそれぞれ端
子ピン5,6に導通している。シエル3の上面に
は、水晶振動子9の発振駆動用の集積回路素子1
0が接着してある。なお集積回路素子10はアラ
ーム音発生回路などを含んでもよい。集積回路素
子10の各パツド部(図示せず。)と各端子ピン
とはボンテイングワイヤを介して接続されてい
る。
In FIGS. 1 and 2, a sealed container 1 includes a base in which a plurality of terminal pins 5, 6, 12 to 16 are implanted through an inverted bowl-shaped metal shell 3 through an airtight glass 2, and this base. The metal cap 4 is hermetically fixed to the shell 3 by cold pressure welding, resistance welding, soldering, or the like. Holding springs 7 and 8 holding a crystal resonator 9 are fixed to the upper ends of the terminal pins 5 and 6 via conductive adhesive, solder, or the like. On both sides of the crystal oscillator 9,
Electrodes 9a and 9b are formed by vapor deposition or the like, and each electrode is electrically connected to terminal pins 5 and 6 via holding springs 7 and 8, respectively. On the upper surface of the shell 3, there is an integrated circuit element 1 for driving the oscillation of the crystal resonator 9.
0 is attached. Note that the integrated circuit element 10 may also include an alarm sound generation circuit or the like. Each pad portion (not shown) of the integrated circuit element 10 and each terminal pin are connected via bonding wires.

一方、気密ガラス2の下面とシエル3の下部側
壁内面とによつて区画された下面開口の空間3a
には、吸水率がほぼ零であり耐熱衝撃性にも優れ
たアルミナ磁器やステアタイト磁器などにて形成
された磁器基板18が気密ガラス2の下面と平行
に配置してある。
On the other hand, a lower opening space 3a defined by the lower surface of the airtight glass 2 and the inner surface of the lower side wall of the shell 3
A porcelain substrate 18 made of alumina porcelain, steatite porcelain, or the like, which has almost zero water absorption and excellent thermal shock resistance, is arranged parallel to the lower surface of the airtight glass 2.

この磁器基板18は端子ピンに対して固着され
るものであり、その下面に以下の構造の積層コン
デンサが形成されている。すなわち、第6図示の
ような外形形状に形成されている磁器基板18
に、第7図示のベース電極膜19,20が設けて
あり、その上に第8図示の誘電体膜21が設けて
あり、さらにその上に第9図示の外側電極膜22
が設けてある。磁器基板18の外周部には各端子
ピンが嵌入可能な切欠部18a,18b…,18
iおよび透孔部18jが形成してある。切欠部1
8f,18aには、水晶振動子9に接続している
端子ピン5,6が嵌入する。ベース電極膜19は
切欠部18c,18fの周縁部まで延伸してお
り、中央の湾曲部19aが第3図示のコンデンサ
24の一方の電極となるものである。ベース電極
膜20は切欠部18aと18bの周縁部まで延伸
しており、中央の略半円部20aが第3図示のコ
ンデンサ23の一方の電極となるものである。誘
電体膜21の上に形成される第9図示の外側電極
膜22は、その中央円形部22aが第3図示のコ
ンデンサ23,24の他方の電極となる。すなわ
ち、コンデンサ24はベース電極膜19の湾曲部
19aと外側電極膜22の中央円形部22aとの
間で誘電体膜21を介して生成され、またコンデ
ンサ23はベース電極膜20の略半円部20aと
外側電極膜22の中央円形部22aとの間で誘電
体膜21を介して生成されるものである。
This ceramic substrate 18 is fixed to a terminal pin, and a multilayer capacitor having the following structure is formed on its lower surface. That is, the ceramic substrate 18 is formed to have an external shape as shown in FIG.
Base electrode films 19 and 20 shown in FIG. 7 are provided thereon, a dielectric film 21 shown in FIG. 8 is provided thereon, and an outer electrode film 22 shown in FIG.
is provided. The outer periphery of the ceramic substrate 18 has cutouts 18a, 18b, . . . , 18 into which each terminal pin can be inserted.
i and a through hole 18j are formed. Notch 1
Terminal pins 5 and 6 connected to the crystal resonator 9 are fitted into 8f and 18a. The base electrode film 19 extends to the peripheral edges of the notches 18c and 18f, and the central curved portion 19a serves as one electrode of the capacitor 24 shown in the third figure. The base electrode film 20 extends to the peripheral edges of the notches 18a and 18b, and a substantially semicircular portion 20a at the center becomes one electrode of a capacitor 23 shown in the third figure. The outer electrode film 22 shown in the ninth figure formed on the dielectric film 21 has its central circular portion 22a serving as the other electrode of the capacitors 23 and 24 shown in the third figure. That is, the capacitor 24 is formed between the curved part 19a of the base electrode film 19 and the central circular part 22a of the outer electrode film 22 via the dielectric film 21, and the capacitor 23 is formed between the curved part 19a of the base electrode film 19 and the central circular part 22a of the outer electrode film 22, and the capacitor 23 is formed between the curved part 19a of the base electrode film 19 and the central circular part 22a of the outer electrode film 22. 20 a and the central circular portion 22 a of the outer electrode film 22 with the dielectric film 21 interposed therebetween.

なお本実施例では、ベース電極膜19,20お
よび外側電極膜22がタングステンの導電ペース
トを用いて塗布形成され、誘電体膜21は磁器基
板18と同材料の誘電体ペーストを用いて塗布形
成され、各々はその塗布形成後に焼成されたもの
である。
In this embodiment, the base electrode films 19 and 20 and the outer electrode film 22 are formed by applying a tungsten conductive paste, and the dielectric film 21 is formed by applying a dielectric paste made of the same material as the ceramic substrate 18. , each was fired after coating.

つぎに第3,4図にもとづいて、本考案の水晶
発振ユニツトの配線について説明する。
Next, the wiring of the crystal oscillation unit of the present invention will be explained based on FIGS. 3 and 4.

第3図において、水晶振動子9、インバータ1
1、帰還抵抗25、コンデンサ23,24が図示
のとおり接続されている。そしてコンデンサ2
3,24の一端はVDDにアース接地されている。
In FIG. 3, a crystal oscillator 9, an inverter 1
1. A feedback resistor 25 and capacitors 23 and 24 are connected as shown. and capacitor 2
3 and 24 are grounded to VDD .

すなわち水晶振動子9は端子ピン5,6に接続
されており、端子ピン5は第4図示のようにベー
ス電極膜19を介して端子ピン12に接続されて
いる。そして端子ピン12は集積回路素子10の
インバータ11のパツド部にボンデイングワイヤ
を介して接続されている。また端子ピン6はベー
ス電極膜20を介して端子ピン13に接続され、
端子ピン13はインバータ11のパツド部にボン
デイングワイヤを介して接続されている。ベース
電極膜19,20および誘電体膜21と協働して
コンデンサ23,24を生成している外側電極膜
22は、VDD端子ピン14に接続されている。
That is, the crystal resonator 9 is connected to the terminal pins 5 and 6, and the terminal pin 5 is connected to the terminal pin 12 via the base electrode film 19 as shown in the fourth figure. The terminal pin 12 is connected to a pad portion of the inverter 11 of the integrated circuit element 10 via a bonding wire. Further, the terminal pin 6 is connected to the terminal pin 13 via the base electrode film 20,
The terminal pin 13 is connected to a pad portion of the inverter 11 via a bonding wire. The outer electrode film 22, which cooperates with the base electrode films 19, 20 and the dielectric film 21 to form capacitors 23, 24, is connected to the V DD terminal pin 14.

また集積回路素子10のVDDパツド部は金属シ
エル3に接続されている。このためシエル3およ
びこれに封着されている金属キヤツプ4と外側電
極膜22とが同電位となり、コンデンサ23,2
4は電気的に遮蔽された状態となつて外部浮遊容
量の影響をほとんど受けることがない。
Also, the VDD pad portion of the integrated circuit device 10 is connected to the metal shell 3. Therefore, the shell 3, the metal cap 4 sealed thereto, and the outer electrode film 22 have the same potential, and the capacitors 23, 2
4 is in an electrically shielded state and is hardly affected by external stray capacitance.

このように構成された本考案の水晶発振ユニツ
トの発振周波数の調整は、外側電極膜22をレー
ザトリミングすることにより、コンデンサの容量
を変化させることで調整する。この場合、気密ガ
ラス2の下面とシエル3の下部側壁内面とによつ
て区画された下面開口の空間3aに配置された磁
器基板18の下面に積層コンデンサが形成されて
いるので、レーザー光の照射が容易である。この
レーザートリミングによる発振周波数の調整にお
いて、磁器基板18および誘電体層21は耐熱衝
撃性に優れたものであるため、レーザートリミン
グ時の熱影響が少なく、しかもこれらは吸水率が
ほぼ零であるため、コンデンサが外気に露出して
いても、一度発振周波数の調整を行つた後は湿度
による容量変化がないため発振周波数の変動がな
く、長期間にわたつて安定である。
The oscillation frequency of the crystal oscillation unit of the present invention thus constructed is adjusted by changing the capacitance of the capacitor by laser trimming the outer electrode film 22. In this case, since the multilayer capacitor is formed on the lower surface of the ceramic substrate 18 disposed in the lower surface opening space 3a partitioned by the lower surface of the airtight glass 2 and the inner surface of the lower side wall of the shell 3, the multilayer capacitor is irradiated with laser light. is easy. In adjusting the oscillation frequency by laser trimming, the ceramic substrate 18 and dielectric layer 21 have excellent thermal shock resistance, so there is little thermal influence during laser trimming, and their water absorption rate is almost zero. Even if the capacitor is exposed to the outside air, once the oscillation frequency is adjusted, the capacitance does not change due to humidity, so the oscillation frequency does not fluctuate and remains stable over a long period of time.

[考案の効果] 以上のような構成を有する本考案の水晶発振ユ
ニツトによれば、気密ガラスの下面と金属シエル
の下部側壁内面とによつて区画された下面開口の
空間に配置された磁器基板の下面に積層コンデン
サを形成しているので、レーザー光を用いたコン
デンサトリミング方式による発振周波数調整が容
易に採用できる。しかも誘電体膜を磁器基板と同
じ磁器材料にて形成しているから、レーザー照射
時の熱にも安定であり、湿度の影響が少なく、し
たがつてコンデンサが外気に露出していも、発振
周波数調整後の周波数変動が少ない。また、積層
コンデンサの外側電極膜が金属シエルまたは金属
キヤツプと同電位になるようにしているから、外
部浮遊容量の影響を受けることがなく、したがつ
て発振周波数のずれを生じることがない。さら
に、気密ガラスの下面と金属シエルの下部側壁内
面とによつて区画された下面開口の空間に、積層
コンデンサを有する磁器基板を配置しているの
で、水晶発振回路モジユール全体の回路基板に対
する実装平面スペースが少なく済み、水晶発振回
路を必要とする電子機器の小形化が可能である。
[Effects of the invention] According to the crystal oscillation unit of the invention having the above-described configuration, the porcelain substrate disposed in the space of the opening on the lower surface defined by the lower surface of the airtight glass and the inner surface of the lower side wall of the metal shell. Since a multilayer capacitor is formed on the bottom surface of the device, oscillation frequency adjustment using a capacitor trimming method using laser light can be easily adopted. Moreover, since the dielectric film is made of the same ceramic material as the ceramic substrate, it is stable against heat during laser irradiation and is less affected by humidity, so even if the capacitor is exposed to the outside air, the oscillation frequency Less frequency fluctuation after adjustment. Furthermore, since the outer electrode film of the multilayer capacitor is set to have the same potential as the metal shell or metal cap, it is not affected by external stray capacitance, and therefore, no deviation in oscillation frequency occurs. Furthermore, since the ceramic substrate with the multilayer capacitor is placed in the space of the lower opening defined by the lower surface of the airtight glass and the inner surface of the lower side wall of the metal shell, the mounting plane of the entire crystal oscillation circuit module with respect to the circuit board is It requires less space, and it is possible to downsize electronic equipment that requires a crystal oscillation circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本考案の一実施例を示すものであつて、
第1図は水晶発振ユニツトの断面図、第2図はそ
の底面図、第3図は発振回路図、第4図は積層コ
ンデンサが形成されている磁器基板の裏面図、第
5図は第4図−線断面図、第6図は磁器基板
の形状を示す正面図、第7図はベース電極膜の形
状を示す正面図、第8図は誘導体膜の形状を示す
正面図、第9図は外側電極膜の形状を示す正面図
である。 1……封止容器、2……気密ガラス、3……金
属シエル、3a……下面開口の空間、4……金属
キヤツプ、9……水晶振動子、10……集積回路
素子、18……磁器基板、19,20……ベース
電極膜、21……誘電体膜、22……外側電極
膜。
The drawings show one embodiment of the present invention,
Figure 1 is a cross-sectional view of the crystal oscillation unit, Figure 2 is its bottom view, Figure 3 is an oscillation circuit diagram, Figure 4 is a rear view of the ceramic substrate on which the multilayer capacitor is formed, and Figure 5 is the Figure 6 is a front view showing the shape of the ceramic substrate, Figure 7 is a front view showing the shape of the base electrode film, Figure 8 is a front view showing the shape of the dielectric film, and Figure 9 is a front view showing the shape of the dielectric film. FIG. 3 is a front view showing the shape of the outer electrode film. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Sealed container, 2... Airtight glass, 3... Metal shell, 3a... Bottom opening space, 4... Metal cap, 9... Crystal resonator, 10... Integrated circuit element, 18... Ceramic substrate, 19, 20... base electrode film, 21... dielectric film, 22... outer electrode film.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 逆椀形の金属シエルに気密ガラスを介して複数
の端子ピンが貫通植設されているベースと、この
ベースに封着される金属キヤツプとで構成される
封止容器内に、水晶振動子とその発振駆動用集積
回路素子とが封止してあり、 上記気密ガラスの下面と上記金属シエルの下部
側壁内面とによつて区画される下面開口の空間
に、磁器基板が上記気密ガラスの下面と平行に配
置してあり、 上記磁器基板の下面には、順次積層形成されて
なるベース電極膜、誘電体膜、外側電極膜によつ
て構成される積層コンデンサが形成してあり、 上記ベース電極膜と上記外側電極膜は、上記端
子ピンの所定のものと接続されているとともに、
上記金属シエルと上記金属キヤツプと上記外側電
極膜とが同電位になつている ことを特徴とする水晶発振ユニツト。
[Claim for Utility Model Registration] A seal consisting of a base in which a plurality of terminal pins are embedded through an inverted bowl-shaped metal shell through an airtight glass, and a metal cap that is sealed to the base. A crystal oscillator and an integrated circuit element for driving its oscillation are sealed in a container, and a porcelain oscillator is placed in the space of the lower opening defined by the lower surface of the airtight glass and the inner surface of the lower side wall of the metal shell. A substrate is arranged parallel to the lower surface of the airtight glass, and a multilayer capacitor is formed on the lower surface of the ceramic substrate, which is composed of a base electrode film, a dielectric film, and an outer electrode film, which are sequentially laminated. The base electrode film and the outer electrode film are connected to predetermined ones of the terminal pins, and
A crystal oscillation unit characterized in that the metal shell, the metal cap, and the outer electrode film are at the same potential.
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