JPH04211505A - チップ形圧電振動子 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシリンダー型圧電振動子
の外側にケースを被せたチップ型圧電振動子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のコンデンサー付圧電振動子は特開
昭６２−２４１４１６号公報、特開昭６２−２４１４１
７号公報、特開昭６３−１５５０９号公報に示されるよ
うにコンデンサを圧電振動子と同一ケース内に収納して
いた。

【０００３】図１１、図１２、図１３により従来例を説
明する。

【０００４】ガラス部６２とシェル６３、リード６０、
６１とからなる気密端子５９のインナーリード５７にコ
ンデンサ６５を導電性接着剤を半田５４を用いて固定す
る。

【０００５】コンデンサ６５は誘電体基板５５の片面に
１個の電極５８もう片面に２個の電極５６が形成されて
あり、電極５８はリード６１により外部にアースされる
。

【０００６】水晶発振片５１は表裏に励振用電極５２及
び引出し電極５３を形成してあり、コンデンサ６５の主
面に対し、略垂直に載置され、導電性接着剤又は半田５
４により保持され、かつ、引出し電極５３とコンデンサ
の電極５６と接続される。

【０００７】コンデンサの電極５６とインナーリード５
７は導電性接着剤又は半田５４により接続される。

【０００８】そして、リード６０、６１を介して水晶発
振片５１を発振させながら励振用電極５２上に蒸着等に
より金属を付着させ、発振周波数を調整する。

【０００９】最後に金属製のキャップ６４を気密端子５
９に圧入し、気密封止する。

【００１０】このようにして図４に示された結線図のよ
うなコンデンサ内蔵水晶振動子６６が形成される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の圧電振
動子ではコンデンサが内蔵されている為、圧電振動子の
周波数は固定されて、コンデンサにより周波数が可変で
きるという圧電振動子の利点を利用することができなか
った。

【００１２】又、リード付きの圧電振動子の為、表面実
装部品として利用することは難しかった。

【００１３】そこで本発明は以上の問題点を解決するた
めになされたものでその目的とするところはコンデンサ
の容量交換を容易にすることにより、圧電振動子の周波
数を任意に可変でき、かつ、表面実装対応のチップ形圧
電振動子を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

１）．圧電振動子に外形ケースをかぶせたチップ形圧電
振動子において外形ケースの一部にコンデンサを取付け
たことを特徴とする。

【００１５】 ２）．コンデンサを外形ケースの側面に取付けたことを
特徴とする。

【００１６】 ３）．コンデンサを圧電振動子の各々のリードとアース
電極の間に各々取付けたことを特徴とする。

【００１７】 ４）．コンデンサにチップ形積層コンデンサを用いたこ
とを特徴とする。

【００１８】 ５）．コンデンサを印刷により積層させて作成したこと
を特徴とする。

【００１９】 ６）．コンデンサを印刷により積層させて作成し、その
上に保護膜をつけたことを特徴とする。

【００２０】 ７）．外形ケースにコンデンサ取付用電極とアース用電
極を取り付け、その上にコンデンサを取付けたことを特
徴とする。

【００２１】 ８）．外形ケースにコンデンさを両側に分け、片側には
並列に２個以上取付け、これらのコンデンサを接続して
あるパターンの細線を切断することによりコンデンサの
容量を可変するようにしたことを特徴とする。

【００２２】 ９）．コンデンサにトリミング可能なチップコンデンサ
を取付け、このパターンの一部を切断することによりコ
ンデンサの容量を可変するようにしたことを特徴とする
。

【００２３】

【実施例】本発明のチップ形圧電振動子の一例を図１の
斜視図により説明する。

【００２４】シリンダー型圧電振動子１は気密端子に蒸
着等で電極をつけた圧電発振片を取付け、キャップとの
圧入により作成する。

【００２５】外形ケース３は圧電振動子１を入れるため
の穴があけてあり、かつ耐熱性の樹脂を用いて成型して
ある。

【００２６】この外形ケース３に第２図に示すようにア
ース用電極４とコンデンサ用の電極パターン５を印刷に
より設ける。

【００２７】コンデンサ用の電極パターン５は反対側に
も同様に印刷されており、リード２とアース用電極４と
コンデンサ６で接続されるようになっている。

【００２８】印刷の材料としてはＣｕペースト等をスク
リーン印刷することにより容易に作成できる。

【００２９】パターンとしては図２のようにリード２と
アース用電極４の間にコンデンサ６が入るために各々別
れている。

【００３０】この電極パターン５とアース用電極４は以
上の印刷の例の他に薄い金属板を外形ケース３に貼り付
けてもよい。

【００３１】そして、この電極パターン５にコンデンサ
６を導電性接着剤７等を用いて外形ケース３に取付ける
。

【００３２】コンデンサ６は使用したい圧電振動子１の
周波数に合わせて市販のチップ形積層コンデンサから選
定すればよい。また、チップ形積層コンデンサを用いる
場合のコンデンサ６の取付けは外形ケース３に圧電振動
子１を入れて、リード２を曲げた後、電極パターン５に
導電性接着剤７等を用いて取付けてもよい。

【００３３】コンデンサ６を印刷により積層させる場合
は図３に示すように外形ケース３の電極パターン５の上
にまず、下部電極９を印刷し、乾燥させ、その上に誘電
体１０を印刷し乾燥させる。更に、その上に今度は上部
電極１１を印刷し、乾燥させる。

【００３４】印刷によるコンデンサ１３の容量を増やし
たい時は更にこれを多層構造にしていけばよい。

【００３５】そして、コンデンサ１３を湿度、汚れ等の
雰囲気で劣化しないように表面を硼珪酸鉛系のガラスで
オーバーコート１２を行なう。

【００３６】このように印刷でコンデンサ１３を作成す
る場合は乾燥後焼成を行なう為、８００℃位に耐えられ
る外形ケース３が必要となるのでセラミック等を選定す
るのが望ましい。

【００３７】しかし、最近は低温でも焼成できる印刷ペ
ーストが開発されているので外形ケース３も耐熱性プラ
スチックで構成することが可能になってきた。

【００３８】印刷によりコンデンサ１３を取付けた外形
ケース３に圧電振動子１を挿入し、外形ケース３に沿っ
てリード２を曲げればチップ形圧電振動子８が出来る。

【００３９】図４に本発明のチップ型圧電振動子回路図
を示す。圧電振動子１の両端にコンデンサ６、６′を接
続し、コンデンサ６、６′の片方はアース電極３に接続
されている。

【００４０】図５にはコンデンサ６の容量を変化させる
ことにより圧電振動子１の発振周波数が変化していくこ
とを示すグラフである。コンデンサ６の容量を増やして
いけば、圧電振動子１の発振周波数は小さくなっていく
。

【００４１】このようにコンデンサ６が外付けの為、圧
電振動子１の周波数を要望に合わせて変化させられる。

【００４２】コンデンサ６は外形ケース３の側面に取付
ける例で説明したが、外形ケース３の上面、又は下面に
取付けても可能なことはいうまでもない。

【００４３】アース用電極４はコンデンサー６、６′に
対し共通のパターンで説明したが別々に分けておいて基
板上で各々アースされていても問題はない。

【００４４】図６は本発明の他の実施例を示す図である
。本例はコンデンサ６は固定だけしてあり、電気的導通
は半田付時に行なう例である。

【００４５】外形ケース３に圧電振動子１を挿入し、リ
ード２を曲げた後、コンデンサ６、６′をリード２とア
ース用電極４との間に接着剤１４で固定する。

【００４６】これを図７に示すような基板１５の上に半
田ペースト１６を塗布し、その上にチップ形圧電振動子
８をおいてリフロー炉等で加熱することにより、コンデ
ンサー６、６′はリード２とアース用電極４との間に半
田で接続され、かつ基板１５にチップ形圧電振動子８が
固定される。

【００４７】この場合は外形ケース３への印刷パターン
はアース用電極４のみでよいし、又、アース用電極４も
なくして基板のアース用パターンに直接半田付けしても
よい。

【００４８】図８は本発明のコンデンサを複数個取付け
たチップ形圧電振動子の斜視図である。

【００４９】外形ケース３にはコンデンサ６が並列に並
ぶようにパターン配置してあり、反対側にも同様に電極
パターン１７がＣｕペースト等を用いて印刷されている
。

【００５０】この外形ケース３に圧電振動子１を入れ、
リード２を曲げて、電極パターン１７と接地させる。

【００５１】コンデンサ６を各々、電極パターン１７に
導電性接着剤７等を用いて外形ケース３に取付ける。

【００５２】リード２と電極パターン１７は基板等に半
田付された時に一緒に固定させる。

【００５３】この時の回路図としては図９に示すように
圧電振動子１の両側にコンデンサ６が各々複数個取付け
てあり、片方はアースされている。

【００５４】コンデンサ６の片側の容量全体としてはＣ
＝Ｃ１　　＋Ｃ２　＋Ｃ３　となる。

【００５５】この為、圧電振動子１の周波数を変化させ
たい時は取付けるコンデンサ６の個数を減らせばよい。

【００５６】又、コンデンサ６を全て取付けた後、容量
を可変して、圧電振動子１の周波数を変化させたい時は
コンデンサ６の両端の電極パターンの細線１８をレーザ
ー等で切断することにより、周波数を可変できる。

【００５７】このようにコンデンサ６の個数を増減させ
ることにより、コンデンサ６全体の容量が変わるために
圧電振動子１の周波数を変化させることが可能になる。

【００５８】次に図１０に他のコンデンサを使用した例
を示す。

【００５９】コンデンサ６を何個も取付けるかわりに１
個で容量可変のできるトリミングチップコンデンサ１９
を外形ケース３に取付けた例である。

【００６０】外形ケース３に電極パターン５をつけてこ
こにトリミングチップコンデンサ１９を導電性接着剤７
等を用いて取付ける。

【００６１】そして、圧電振動子１の周波数を可変した
い場合はトリミングチップコンデンサ１９の電極パター
ンの一部をレーザー等で除去する。

【００６２】すなわちトリミングする事により、コンデ
ンサの容量が変化するため圧電振動子１の周波数も変化
する。

【００６３】トリミングチップコンデンサ９は外形ケー
ス３の両側に各々取付け、片方のトリミングチップコン
デンサ９をトリミングすれば圧電振動子１の周波数は変
化するが両方をトリミングした方が圧電振動子１の周波
数変化量は多い。

【００６４】このように圧電振動子１を収納した外形ケ
ース３にトリミングチップコンデンサ１９を取り付ける
事により、コンデンサの容量可変が容易になり、圧電振
動子１の周波数可変が簡単にできる。

【００６５】次に外形ケース３に取り付けた容量を調整
したコンデンサ６やトリミングチップコンデンサ１９の
表面に湿気等によりコンデンサの容量が変化しないよう
にガラス質のペーストでオーバーコート（図示せず）を
保護として行なう。

【００６６】オーバーコートの条件としては絶縁性はも
ちろんの事であるが強度が強く、コンデンサと熱膨張係
数が近く、気密性のあることが必要である。

【００６７】このようにしてコンデンサ６やトリミング
チップコンデンサ９を取り付け、オーバーコートされた
外形ケース３に圧電振動子１を収納したチップ形圧電振
動子８ができる。

【００６８】

【発明の効果】このように本発明は表面実装用としての
シリンダー型圧電振動子にかぶせた外表面にコンデンサ
を外付けしたチップ形圧電振動子である為に、基板上で
コンデンサの面積が不要になり、通常の表面実装用圧電
振動子よりも更に小型になるので高密度実装対応に適し
、基板設計上での効果が大きい。

【００６９】又、コンデンサを後付けできるため、出荷
直前まで圧電振動子のみは製造しておいて、出荷前にコ
ンデンサを取付ければよいので多品種少量生産が可能と
なり製造上の効果も大きい。

【００７０】又、コンデンサを複数個取付けたチップ形
圧電振動子は周波数の可変量が更に広がるために使用者
の要望に合わせて製造できるので設計者の自由度も広が
り、実装後の発振周波数の調整作業もなくなる為、使用
者の効果も大きい。

【００７１】小型で高密度実装対応で表面実装部品でか
つ、周波数可変が容易な為、使用上のメリットは大きい
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチップ型圧電振動子の斜視図。

【図２】本発明の外形ケースの斜視図。

【図３】本発明のコンデンサの印刷の断面図。

【図４】本発明の回路図。

【図５】本発明のコンデンサと周波数の関係を示す図。

【図６】本発明の他の実施例を示す下面図。

【図７】本発明の他の実施例を示す側面図。

【図８】本発明のコンデンサを複数個取付けたチップ型
圧電振動子の斜視図。

【図９】本発明の回路図。

【図１０】本発明の他のコンデンサを使用した図。

【図１１】従来のコンデンサ付圧電振動子を示す平面図
。

【図１２】従来のコンデンサ付圧電振動子を示す正面断
面図。

【図１３】従来のコンデンサ付圧電振動子を示す側面断
面図。

【符号の説明】

１　　圧電振動子 ２　　リード ３　　外形ケース ４　　アース用電極 ５　　電極パターン ６、６′　　コンデンサ ７　　導電性接着剤 ８　　チップ形圧電振動子 ９　　下部電極 １０　　誘電体 １１　　上部電極 １２　　オーバーコート １３　　コンデンサ １４　　接着剤 １５　　基板 １６　　半田ペースト １７　　電極パターン １８　　細線 １９　　トリミングチップコンデンサ ５１　　水晶発振片 ５２　　励振用電極 ５３　　引出し電極 ５４　　導電性接着剤又は半田 ５５　　誘電体基板 ５６　　電極 ５７　　インナーリード ５８　　電極 ５９　　気密端子 ６０　　リード ６１　　リード ６２　　ガラス部 ６３　　シェル ６４　　キャップ ６５　　コンデンサ ６６　　コンデンサ内蔵水晶振動子

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧電振動子に外形ケースをかぶせたチップ
   形圧電振動子において外形ケースの一部にコンデンサを
   取付けたことを特徴とするチップ形圧電振動子。
2. 【請求項２】コンデンサを外形ケースの側面に取付けた
   ことを特徴とする請求項１記載のチップ形圧電振動子。
3. 【請求項３】コンデンサを圧電振動子の各々のリードと
   アース電極の間に各々取付けたことを特徴とする請求項
   １記載のチップ形圧電振動子。
4. 【請求項４】コンデンサにチップ形積層コンデンサを用
   いたことを特徴とする請求項１記載のチップ形圧電振動
   子。
5. 【請求項５】コンデンサを印刷により積層させて作成し
   たことを特徴とする請求項１記載のチップ形圧電振動子
   。
6. 【請求項６】コンデンサを印刷により積層させて作成し
   、その上に保護膜をつけたことを特徴とする請求項１記
   載のチップ形圧電振動子。
7. 【請求項７】外形ケースにコンデンサ取付用電極とアー
   ス用電極を取り付け、その上にコンデンサを取付けたこ
   とを特徴とする請求項１記載のチップ形圧電振動子。
8. 【請求項８】外形ケースにコンデンサを両側に分け、片
   側には並列に２個以上取付け、これらのコンデンサを接
   続してあるパターンの細線を切断することによりコンデ
   ンサの容量を可変するようにしたことを特徴とする請求
   項１記載のチップ形圧電振動子。
9. 【請求項９】コンデンサにトリミング可能なチップコン
   デンサを取付けこのパターンの一部を切断することによ
   りコンデンサの容量を可変するようにしたことを特徴と
   する請求項１記載のチップ形圧電振動子。