JPH043610A - 振動子 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばマイクロコンピュータ、パソコン、ビ
デオ機器、デジタルオーディオ機器、デジタル通信分野
等の時分割を必要とする機器において、発振回路を岨み
合わせて基本周波数を発生させる振動子の構造、特に多
層セラミック容器を用いた小型・薄型対応のリードレス
表面実装型振動子の構造に関するものである。

（従来の技術） 第５図、第６図は従来の振動子Ａ、Ｂの説明図である。

第５図に示す従来例Ａにおいて、１は多層セラミック封
止容器、２はセラミック封止容器１に設けてある金属膜
パターン（斜線部）、３は水晶などの圧電振動片、４は
Ｎｉメツキされた金属キャップ（コバール材）、５は圧
電振動片３とセラミック封止容器１を固着させかつ金属
膜パターン２と電気的に接続させるための導電ペースト
、６はセラミック封止容器１にろう付されたコバールリ
ング（Ａｕメツキされている）である。

従来例Ａはコバールリング６上に金属キャップ４をシー
ム溶接して封着するタイプであり、図示せぬシーム溶接
用平行ローラーを極を外周に沿って回転させながら封着
する方式である。シール材は一般にセラミックと熱膨張
係数の類似しているコバール材が使用され溶接性の改善
のためにＡｕメツキがなされている。金属キャップ４も
Ｎｉメツキされたコ１バール材が使用されている。また
圧電振動片３は長手方向の両端を導電ペースト５でセラ
ミック封止容器１に封着されている。

第６図に示す従来例Ｂにおいては、７は単層セラミック
基板、８はセラミック基板７に設けられている金属膜パ
ターン（斜線部）、９は水晶などの圧を振動片、１０は
セラミックキャップ、１１はセラミックキャップ１０に
形成されているガラス、１２は圧電振動片９を中空保持
するための金属支持具、１３は導電性ペーストである。

従来例Ｂは単層セラミック基板７にガラス１１付きのセ
ラミックキャップ１０を被せて加熱処理を行ない封着す
るタイプである。単層セラミック基板７に圧電振動片９
を中空保持させるために金属支持具１２を２ケ、導電ペ
ースト１３で固着させて、２ケの金属支持具１２の上に
圧電振動片９を、導電ペースト１３で固着させる。この
圧電振動片９の長手方向の両端を金属支持具２ケで両端
固定させている。

（発明が解決しようとする課題） 従来例Ａは、図示せぬシーム溶接用平行ローラー電極を
シール部に沿って移動させながら封着するために１個ず
つしか出来ない。そのため時間かかかり生産性が悪い。

さらにシーム溶接するためにはコバールリングを多層セ
ラミック封止容器にろう付しなければならずコスト高と
なる。

従来例Ｂは炉で一括加熱処理で封着可能なため生産性は
従来例Ａより優れているが、単層セラミック基板を使用
しているため、圧電振動片を中空保持するためには、金
属支持具か必ず必要となる。

部品が２ヶ増すために組み立て工数が多く生産性が悪い
。

また従来例Ａ、Ｂともに圧電振動片の長手方向の両端を
固着させているため、圧電振動片と封止容器を形成する
セラミックの熱膨張率の差かストレスとなって顕著に表
われる。表面実装タイプは実装時にはりフロー炉等で２
４０°Ｃ〜２７０℃位迄温度を上げ、さらに製造工程中
の加熱処理においても温度を上げるために経時的に、導
電性ペーストに亀裂が生じてしまい信頼性の乏しいもの
となる。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記した課題を解消すべく下記の構成になる振
動子を提供するものである。

導電性の配線パターンが設けてある封止容器と、この封
止容器に封着されるキャップと、この封止容器の配線パ
ターンに固着される圧ｔ＠動片とを有する振動子におい
て、 前記封止容器と前記キャップとを封着する封着材料にガ
ラスを用い、前記圧電振動片の長手方向の片端部だけを
前記封止容器の前記配線パターンに固着させ、前記封止
容器の前記圧電振動片の片端固定部に溝を設けたことを
特徴とする振動子。

（実施例） 本発明は安価でしかも生産性と信頼性の高い振動子を得
ることを目的としており、後述するように、その具体的
な封止法としては、多層セラミック封止容器に一括加熱
処理が可能な封止法で、封止材にガラスを用いたガラス
封止法とした。また多層セラミック封止容器を用いたこ
とで、単層セラミック基板では、必す必要な金属支持具
が不要となり、多層セラミック封止容器とガラス封止を
組み合わせることによって生産性か向上する。また、熱
膨張率の違いが顕著に表われ易い、長手方向の両端固定
ではなく長手方向の片端のみを固定するようにしている
。さらに多層セラミック封止容器片端固定部の形状に関
しては、中央近辺に溝を設けて導電性ペーストか２つの
電極間のショートを防ぐことを図った振動子に関するも
のである。

第１図は本発明になる振動子の第１実施例の説明図、第
２図は第１実施例の断面図、第３図は本発明の第２実施
例の断面図、第４図は第１実施例の部分斜視図である。

以下、実施例について説明する。

第１図、第２図に示す第１実施例Ｃの多層セラミック材
の封止容器１４は金属膜の配線パターン（斜線部）１５
が設けられており、３層の多層セラミック封止容器とな
っている。水晶などの圧電振動片１６は長手方向の片端
部を封止容器１４に設けられている配線パターン１５に
導電ペースト１７によって固着されている。封止容器１
４の圧＠振動片１６の固着部には清く又は段差）１８が
設けられ、圧を振動片１６の長手方向の片端部を２ケ所
に分離させて、圧電振動片１６の表裏の電極に別々に接
続させている。一方、セラミックキャップ１９には溶媒
で溶かされたフリットガラスを塗布した後に焼成された
ガラス２０か封止容器１４の封着部に対応するように形
成されている。

封着法は、圧電振動片１６が導電ペースト１７によって
片一端固着されている封止容器１４に、ガラス２０の付
いたセラミックキャップ１９を搭載し、Ｎ２中などの不
活性カス中で、炉内において加熱しガラス２０を溶融さ
せ封着させる。

第３図に示す第２実施例りでは、２層のセラミック封止
容器２１を用いており、封止容器２１の最上層上に圧電
振動片２２の長手方向の片端部を、ｆｉ２３によって２
ケ所に分けである封止容器２１の片端固着部に導電ペー
スト２４で固着されている。ガラス２５の付いたセラミ
ックキャップ２６は同図に示す断面形状にし、圧電振動
片２２や導電ペースト２４がキャップ２６に接触しない
ようにしている。

また第１，２実施例Ｃ，Ｄのいずれも、圧！＠動片１６
，２２の長手方向の片端部で、導電ペースト１７，２４
で固着されていないもう一方の片端部はフリーになって
おり、封止容器１４．２１に単に接触させているだけで
あり、封止容器１４゜２１の一方の金属膜のない片端部
２７は導電ペースト１７．２４を硬化させる前には圧を
振動片１６．２２を支える役目を有する。

上述したように、本発明の多層セラミック封止容器を用
いた発振器において、多層セラミック封止容器と封止材
にガラスを用いたことにより、■−括加熱処理による封
着が可能、■単層セラミック基板では必す必要な金属支
持具２ケ（圧電振動片を中空保持させるための）が不要
とすることができる。また、圧電振動片の長手方向の片
端のみを固着し、もう一方の片端をフリーにしたことに
より、■セラミックと圧電振動片の熱膨張率の差による
熱ストレスが小さくなり導電ペーストの亀裂が発生しに
くい、０表面実装タイプは実装時リフロー炉等で２３０
℃〜２７０℃迄温度が上げられたりするが、製造工程上
での熱処理工程の際にも、導電性ペーストの亀裂が発生
しにくいから、圧電振動片にもストレスかかからない（
圧電振動片にストレスがかかると特性が変化することは
よく知られている）、■上記熱工程で亀裂か発生しない
だけでなく経時的にひずみが解放されて、断線したり、
特性の劣化がおこらない。さらに、多層セラミック封止
容器の片端固定部に溝を設けることによって、■圧電振
動片を導電ペーストで封止容器に固着させるために塗布
する際や硬化時圧電振動片の２つの電極のショートを防
止できる（Ｉを境にして導電性ペーストがつながらない
）。

（発明の効果） 上記したように、本発明になる振動子は、次の１〜３の
効果がある。

１、封止材にガラスを使用したことによって、シーム溶
接に比較し一括熱処理が可能となるため生産性が向上し
、単層セラミック基板に比較して単層基板では、必ず必
要な金属支持具２ゲが不要となるため、さらに生産性が
向上する。

２、圧電振動片の長手方向の片端のみを多層セラミック
封止容器に固着し、もう片端を自由にしたため、両端固
着よりも、圧電振動片とセラミックとの熱膨張率の差に
よるストレスや寸法変化が加わっても導電ペーストへの
亀裂は入りにくくなり、両端固着よりも（導電ペースト
の硬化時にひずみが発生するため）経時的にも特性変化
が少なく、耐熱的にも信頼性が高いものとなる。

３、多層セラミック封止容器の片端固着部に溝を設ける
ことによって、圧電振動片を導電ペーストで封止容器に
固着させるために、導電ペーストを塗布する際、溝を境
にしてペーストが接触しにくいため、圧電振動片の２つ
のｔ［！のショートを防ぐ効果があり、生産性歩留が向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる振動子の第１実施例の説明図、第
２図は第１実施例の断面図、第３図は本発明の第２実施
例の断面図、第４図は第１実施例の部分斜視図、第５図
、第６図は従来の振動子ＡＢの説明図である。 １．１４．２１・・・多層セラミック封止容器、２．８
．１５・・・金属膜の配線パターン、３．９，１６．２
２・・・圧電振動片、４・・・金属キャップ、 ５．１３，１７．２４・・・導電ペースト、６・・・コ
バールリング、７・・・単層セラミック基板、１０．１
９．２６・・・セラミックキャップ、１１．２０．２５
・・・ガラス、１２・・・金属支持具、１８．２３・・
・溝、２７・・・多層セラミック封止容器の金属膜のな
い片端部、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・振動子。 特　許　出願人　日本ビクター株式会社代表者　垣木　
邦人 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　導電性の配線パターンが設けてある封止容器と、この
   封止容器に封着されるキャップと、この封止容器の配線
   パターンに固着される圧電振動片とを有する振動子にお
   いて、 前記封止容器と前記キャップとを封着する封着材料にガ
   ラスを用い、前記圧電振動片の長手方向の片端部だけを
   前記封止容器の前記配線パターンに固着させ、前記封止
   容器の前記圧電振動片の片端固定部に溝を設けたことを
   特徴とする振動子。