JPH0434569Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、電子機器等に組み込まれるマイクロ
コンピユータのクロツク源等に用いられる圧電発
振器に関するものである。

（従来技術とその問題点） 従来技術を気密封止型水晶発振器を例にとり説
明する。水晶発振器は、発振回路を構成する水晶
振動素板とICチツプ等の回路素子とを配線基板
上に設置し、一体的にキヤンにて気密封止して構
成する。この水晶振動素板は基板上の配線と導通
している円柱の金属製支持部材に、導電性接着剤
にて電気的機械的に接続される。ところが経時変
化試験（例えば85℃で数100時間）を行つた場合、
基板（例えばアルミナ基板）と支持部材（金属）
との熱膨張係数が異なるために歪が生じる。これ
は支持部材がソリツドな円柱であるので、その歪
による応力がほとんど緩和されずに支持部材上の
水晶振動素板に伝わるためである。一方導電性接
着剤は経時変化試験中は徐々に硬化が進む。この
ため水晶振動素板は応力負荷した状態で強固に固
定され、その結果水晶振動素板の回路素子として
の電気的特性を変化させ信頼性を著しく害してい
た。上記欠点を解決するために第６図に示すよう
に支持部材を金属板で構成し、熱歪に起因する水
晶振動素板への応力負荷を解消しようとしてい
た。この水晶発振器はリード端子１１，１２，１
３，１４を有するベース１と、このベース１上に
プリント配線された電極パターン（図示せず）を
有するアルミナ製の絶縁基板８と、この絶縁基板
８上の所定の位置に配置されたIC、抵抗、コン
デンサ等の回路素子群４４と、圧電振動素板であ
る水晶振動素板３と、これら回路素子群等を気密
封止するキヤン（図示せず）とからなる。水晶振
動素板３はその共振時の振動を他から機械的に阻
害されないよう絶縁基板８上に金属板を折り曲げ
加工した支持部材９１，９２を介して、絶縁基板
８から浮いた状態で支持されている。この従来例
のように板状支持部材を用いると、その柔軟性に
より歪応力がある程度緩和され、水晶振動素板の
回路素子としての電気的特性もある程度安定して
いた。

このように水晶振動素板は機械的振動によりそ
の回路素子としての役割を狙つており、しかも極
めてデリケートであるので、如何に支持し設置す
るかは重要な問題である。振動を阻害しないため
にも水晶振動素板と支持部材との機械的接続部分
は小さいほうが好ましく、また支持部材自体も小
さいほうが上記した熱歪による悪影響は少ない。
ところが支持部材全体を小さくすればするほど、
基板上にこの支持部材を設置する作業能率すなわ
ち作業性が低下する欠点を有していた。

また従来の支持部材は基板に設置することが必
要であるので、両者の接続点での接続不良が生じ
ることがあり、また製造面からも設置工程が必要
であるので、水晶発振器としてのコスト高につな
がつていた。

（考案の目的） 本考案は上記欠点を解決するためになされたも
ので、外的影響に極めてデリケートな圧電振動素
板に対し、熱あるいは外部からの衝撃による歪を
ほとんど伝えず、回路素子としての信頼性が高
く、また基板における支持部材設置場所を考慮し
なくても小型化でき、さらに製造工数低減あるい
は作業性向上によるコスト安が可能となる圧電発
振器を提供することを目的とするものである。

（考案の構成） 本考案による圧電発振器は、下層は折り曲げ自
在で塑性加工性の良好な金属板からなり、上層は
一部あるいは全部を薄い絶縁体からなる基板と、
この基板の一部を斜め上方に折り曲げてなる圧電
振動素板支持部と、圧電振動素板支持部を含む基
板の上面に所定のパターンで形成された印刷配線
のパターン電極と、前記圧電振動素板支持部に支
持され、かつこの支持部に形成されたパターン電
極と電気的に接続される少なくとも一対の励振電
極とを有する圧電振動素板と、前記基板の所定の
位置に配置されるとともに、前記パターン電極に
より電気的に接続されることにより前記圧電振動
素板とともに発振回路を構成する回路素子と、前
記基板並びに基板上の圧電振動素板と回路素子を
気密的に封止するケースとからなることを特徴と
するものである。

（考案の作用） 本考案によれば、折り曲げ自在で塑性加工し易
い金属を基とした基板を用い、この基板上に必要
なパターン電極を形成し、このパターン電極に従
つて回路素子を配置するとともに、基板の一部を
圧電振動素板の支持部として用いているので、従
来のように新たに支持部材を設ける必要がなくな
り、よつて従来のように基板と支持部材との接続
不良の問題も生じない。また、基板の一部を支持
部としていることにより、例えば従来必要であつ
た支持部材は自立性があり、倒れにくい構造にす
る等、支持部材を基板に取り付ける作業を考慮し
なくてもよく、支持部は細型で、スプリング作用
の充分にとれる構成とすることができる。

（考案の実施例） 第１の実施例 本考案による第１の実施例を水晶発振器を例に
とり図面とともに説明する。第１図は水晶発振器
の内部構造を示す斜視図、第２図は基板構造を示
す部分拡大図である。尚、従来例と同じ構造部分
については同番号にて説明する。

この水晶発振器は概略的には、リード端子を植
設したベース１と、このベース１上部に設置され
支持部２２，２３を一体化した基板２と、基板２
上の所定の位置に設置される水晶振動素板３と、
回路素子４１，４２と、これら基板を外部より遮
断し気密封止する金属製のキヤン（図示せず）と
からなる。次に各部分を詳しく説明する。ベース
１は全体として直方体で、金属製のシエルからな
り、その４隅にはガラス等の絶縁材を介して各々
電気的に独立したリード端子１１〜１４を配置し
ている。またベース下部には縁となるフランジ部
が設けられており、前記キヤンのフランジ部との
気密封止部となる。

基板２は第２図に示すように多層構造となつて
いる。すなわち、下層２０は例えばアルミニウ
ム、銅、鉄等の折り曲げ自在で、塑性加工性に富
んだ材料で構成されており、その上層２１にはポ
リイミド等の下層材料の折り曲げ性を阻害しない
柔軟な材料で薄い絶縁層が形成されている。この
絶縁層は、下層２０の少なくとも上面の略全面
と、４本のリード端子１１〜１４が貫通する貫通
孔内に設けられている。この絶縁層の上部には所
定のパターン電極５が印刷配線技術により配置さ
れ、最終的にはリード端子と接続されるよう構成
されている（但し、細かいところまでは図示して
いない。）。そして図示していないが、このパター
ン電極５と水晶振動素板３と回路素子４１，４２
との接続点であるターミナル部（図示せず）を除
いてはこのパターン電極５は電極保護のためのい
わゆるグリーンレジストで被覆されている。

支持部２２，２３はこの基板２の一部を切り込
み、そして斜め上方へ折り曲げることにより構成
する。これら支持部上には図示していないがパタ
ーン電極が印刷配線されている。

水晶振動素板３は円形で、表裏面には各々励振
電極３１と引出電極３２とが形成（裏面について
は図示せず）されており、前記支持部間に設置さ
れ、導電性接合部材６１，６２で電気的機械的に
接合される。回路素子４１，４２はIC、抵抗、
コンデンサー等であり、本実施例では支持部２
２，２３にて基板２より浮設された前記水晶振動
素板３の下に設置されている。

以上のように基板上に水晶振動素板３、回路素
子４１，４２を設置した後、不活性ガス雰囲気中
で前記キヤンにて気密封止する。

第２の実施例 本考案による第２の実施例を図面とともに説明
する。第３図は、第２の実施例を示す斜視図、第
４図は、第２の実施例に使用した基板と基板上の
電極パターンを示す平面図である。尚、第１の実
施例と同じ構造部分については同番号にて説明す
る。

ベース上に設置される基板７は、第１の実施例
と同じく下層はアルミニウム板、上層はポリイミ
ド膜の２層構造（図示せず）であり、第４図に示
すように、主として回路素子設置領域７ａと、細
長い支持部７２，７３を有する水晶振動素板設置
領域７ｂとに分かれている。この基板７上には所
定のパターン電極５が印刷配線されており、もち
ろん支持部７２，７３にもパターン電極５１，５
２が形成されている。この支持部７２，７３はあ
らかじめ斜め上方に折り曲げられており、このう
ち水晶振動素板設置部７２１，７３１は基板（非
折り曲げ部）と略平行になるように加工されてい
る。励振電極３１、引出電極３２が形成された水
晶振動素板３は前記設置部７２１，７３１に設置
され、導電性接合材６１，６２で電気的機械的に
接合される。尚、前記回路素子設置領域には回路
素子４３である１チツプICが設置される。

この構造であると、支持部７２，７３が基板の
回路素子設置部から細長く斜め上方に延出してい
るので、非常にスプリング作用が大きく、外部か
らの衝撃や従来例で示した熱歪が大きく緩和さ
れ、水晶振動素板３に伝わる多種の応力を極力減
衰させることができる。

第３の実施例 本考案による第３並びに第４の実施例を第５図
ａ，ｂとともに説明する。第５図ａは第３の実施
例による基板構造を示す図であり、第５図ｂは第
４の実施例による基板構造を示す図である。これ
ら各図は基板の構造のみを示しているのみである
ので、ベース、リード端子貫通孔、パターン電
極、圧電振動素板、回路素子等の図示は省略して
いる。

ベースの上面が円形の場合は、円形基板が要求
されるが、このような場合、第５図ａに示すよう
に円形基板７４の周囲を切り込み斜め上方へ折り
曲げ支持部７５，７６とすればよい。円形の水晶
振動素板は支持部先端の設置部７５１，７６１に
電気的機械的に接続される。第５図ｂは基板が平
面で見て正方形の場合を示しており、第５図ａと
略同じく、基板の周囲近傍を切り込み斜め上方へ
折り曲げ支持部７８，７９としてもよい。尚、７
８１，７９１は設置部となる。

これら実施例であると基板の周囲を支持部に用
いているので、スペース効率にも優れ、支持部の
スプリング作用も大きい。

以上の実施例では、ケースとして、金属製のベ
ースとキヤンを用いた気密端子を例示している
が、本考案はこれに限定されることはなく、例え
ば、セラミツク製のパツケージあるいは樹脂製の
パツケージを用いてもよい。また、基板の上層の
絶縁体を一部分だけ設けず、例えばいくつかのア
ース電極をこの露出した金属板に接続し、金属板
を共通ラインとして用い、さらにこの金属板をケ
ースに設けられたアース端子に接続してもよい。
なお、基板下層の金属板の下面は、使用するケー
スの引き出し電極、端子等の構成により必要に応
じて絶縁膜を設けてもよい。

（考案の効果） 本考案によれば、折り曲げ自在で塑性加工し易
い金属を基とした基板を用い、基板の一部を圧電
振動素板の支持部として用いているので、基板に
回路素子を搭載のするとともに支持部材を介在さ
せることなしに圧電振動素板を搭載できる。よつ
て、従来のように新たに支持部材を設ける必要が
なくなり、基板と支持部材との接続不良の問題も
生じない、また、支持部材を基板に取り付ける作
業性を考慮することなく支持部を構成でき、圧電
振動素板の振動に悪影響を及ぼす各種の応力を吸
収、緩和する細小化された支持部にて圧電振動素
板を支持できるので、製造工数を削減でき、かつ
信頼性の高い圧電発振器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は第１の実施例を示す図、第３
図，第４図は第２の実施例を示す図、第５図ａは
第３の実施例を示す図、第５図ｂは第４の実施例
を示す図、第６図は従来例を示す図である。 ２，７，７４，７７，８……基板、２２，２
３，７２，７３，７５，７６，７８，７９……支
持部、５……パターン電極。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 下層は折り曲げ自在で塑性加工性の良好な金
   属板からなり、上層の一部あるいは全部を薄い
   絶縁体からなる基板と、この基板の一部を斜め
   上方に折り曲げてなる圧電振動素板支持部と、
   圧電振動素板支持部を含む基板の上面に所定の
   パターンで形成された印刷配線のパターン電極
   と、前記圧電振動素板支持部に支持され、かつ
   この支持部に形成されたパターン電極と電気的
   に接続される少なくとも一対の励振電極とを有
   する圧電振動素板と、前記基板の所定の位置に
   配置されるとともに、前記パターン電極により
   電気的に接続されることにより前記圧電振動素
   板と発振回路を構成する回路素子と、前記基板
   並びに素板上の圧電振動素板と回路素子を気密
   的に封止するケースとからなる圧電発振器。 (2) 前記基板は下層がアルミニウム、あるいは
   鉄、あるいは銅からなり、上面がポリイミドの
   絶縁層であることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の圧電発振器。 (3) 前記基板は、回路素子設置領域とこの領域か
   ら支持部が斜め上方に延出した圧電振動素板設
   置領域とからなり、この支持部の先端部近傍の
   圧電振動素板設置部に圧電振動素板を設置し、
   かつ圧電振動素板に形成された励振電極と圧電
   振動素板設置部に形成されたパターン電極とを
   電気的接続したことを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項、第２項記載の圧電発振器。 (4) 前記基板は、その周囲近傍を切り込み、この
   周囲に沿つた支持部を形成し、この支持部の先
   端部近傍の圧電振動素板設置部に圧電振動素板
   を設置し、かつ圧電振動素板に形成された励振
   電極と圧電振動素板設置部に形成されたパター
   ン電極とを電気的接続したことを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項、第２項記載の圧
   電発振器。