JPH0563118U - 音叉型水晶振動子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リード線と水晶振動片とを接合する半田によ
る励振電極への悪影響がなく、さらに、基台に対して水
晶振動片を確実に直立できる音叉型水晶振動子を提供す
る。 【構成】励振電極１１が形成された音叉型水晶振動片１
の基部を、基台２に植設された２本のリード線２１、２
２間に挟み、半田２５接合し、該基台２にシリンダー状
のケースを配置して成る音叉型水晶振動子において、前
記音叉型水晶振動片１の半田接合用パッド１２が水晶振
動片１の幅方向の中央部に形成され、且つ該半田接合用
パッド１２と励振電極１１とが、半田接合用パッド１２
の幅よりも狭い接続電極１３によって接続されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、音叉型水晶振動子、特に電極形状に関するものである。

【０００２】

【従来技術】

従来、音叉型水晶振動子は、所定パターンの励振電極を有する音叉型水晶片と 、該水晶振動片を立設する円筒状の基台と、該基台に嵌入されるシリンダー状の ケース体とから構成されていた。

【０００３】 水晶振動片は、例えば＋２°Ｘカットされた面を主面とするように音叉形状に 切断加工され、その主面及び長手方向の端面に夫々励振電極が形成されていた。

【０００４】 この両主面の水晶振動片の基部には、励振電極を形成すると同時にリード線との 接合を得るための半田接合用パッドが形成されている。

【０００５】 また、基台は、コバールなどの円筒状リング体の中に、ガラスが充填され、該 ガラスに水晶振動片の厚みに相当する間隙を持って２本のリード線が挿通され、 植設されている。

【０００６】 この基台のリード線間に水晶振動片を、該リード線と半田接合用パッドとが当 接するように配置し、さらにこのリード線と半田接合用パッドとの当接部分に半 田が供給され、水晶振動片が基台上に立設され、且つリード線と励振電極とが電 気的に接続される。

【０００７】 この水晶振動片が立設された基台に、水晶振動片全体が被覆されうるシリンダ ー状のケース体が接合されて、音叉型水晶振動子が達成される。

【０００８】 従来、水晶振動片に形成された半田接合用パッド３３は、図３に示すように、 励振電極３２から水晶振動片３１の中央で、水晶振動片３１の基部に向かって、 所定幅でもって延出されていた（実開昭５７−９８０３３号公報参照）。

【０００９】 また、図４に示すように、水晶振動片４１の主面に形成した励振電極４２の端 面寄りに半田接合用パッド４３が形成されていた。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、図３に示した従来技術の構造では、リード線３４、３５と水晶振動片 ３１の半田接合用パッド３３との当接部分に半田３６を供給した時、半田接合用 パッド３３に供給した半田３６が、励振電極３２側にまで拡がり、所定振動にダ ンピングを与えてしまい、特性の変動が発生してしまうことが多い。

【００１１】 また、図４に示した従来技術の構造では、リード線４４、４５と当接する水晶 振動片４１の半田接合用パッド４３が水晶振動子片４１の端部寄りに形成されて いるため、半田接合の際に、リード線４４、４５が半田４６の表面張力により、 水晶振動片４１の端部に引っ張られ、結局、水晶振動片４１が基台４７に対して 傾いてしまう可能性がある。このため、シリンダー状のケース体（図示せず）を 、水晶振動片４１を被覆するように、基台４７に気密封止した際に、ケース体の 内面と水晶振動片４１とが当接しあって、所定の特性が得られないという問題点 があった。

【００１２】 本考案は、上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、リード 線と水晶振動片とを接合する半田による励振電極への悪影響がなく、さらに、基 台に対して水晶振動片を確実に立設できる音叉型水晶振動子を提供することにあ る。

【００１３】

【課題を解決するための具体的な手段】

本考案は、励振電極が形成された音叉型水晶振動片の基部を、基台に立設され た２本のリード線間に挟み、半田接合して成る音叉型水晶振動子において、前記 音叉型水晶振動片の半田接合用パッドが水晶振動片の幅方向の中央部に形成され 、且つ該半田接合用パッドと励振電極とが、半田接合用パッドの幅よりも狭い接 続電極によって接続されている。

【００１４】

【作用】

本考案の音叉型水晶振動子によれば、半田接合用パッド及び半田接合用パッド よりも幅が狭い接続電極が水晶振動片の基部の幅方向の略中央に形成されており 、リード線で、２つの主面の中央部で挟持するように保持されるために、基台に 対して水晶振動片を確実に直立させて保持することができる。また、幅が狭い接 続電極が形成されているので、半田接合用パッドに半田を供給しても、溶融した 不要な半田が励振電極側に拡がることがなく、水晶振動片の固有の発振特性を阻 害することがなく、安定した特性を得ることができる。

【００１５】

【実施例】

以下、本考案の音叉型水晶振動子を図面に基づいて説明する。図１は本考案の 水晶振動子のケース体を省略した状態の概略図であり、図２は半田を省略した状 態のリード線の接合の概略図である。

【００１６】 本考案の音叉型水晶振動子は、音叉形状に成型した水晶振動片１と、リード線 ２１、２２が植設された基台２と、図中一点鎖線で示したシリンダー状のケース 体とから構成されている。

【００１７】 水晶振動片１は、水晶塊から所定切断方位、例えば＋２°Ｘカットされた面が 主面となるように切り出され、所定音叉形状に加工されて構成されている。該水 晶振動片１の両主面、側端面、内面には夫々所定形状の励振電極１１が形成され ている。また、水晶振動片１の両主面の基部側には、半田接合用パッド１２及び 半田接合用パッド１２と励振電極１１とを接続する接続電極１３が形成されてい る。

【００１８】 具体的には、各電極１１、１２、１３は、金属蒸着によって形成され、下地層 として、例えばクロムが１０００〜１００００オングストロームの厚みを、表面 層として例えば銀が１０００〜１００００オングストロームの厚みを有している 。

【００１９】 基台２は、例えばコバールから成る接合リング体２３と、コバールなどからな る２つのリード線２１、２２及び接合リング体２３の中空部に充填されるガラス 体２４から構成され、２つのリード線２１、２２が、ガラス体２４に、水晶振動 片１の主面間の厚みに相当する間隔を持って貫通して、基台２に対して植設され ている。尚、リード線２１、２２、接合リング体２３の表面には、例えばＣｕメ ッキ層、Ｎｉメッキ層、半田メッキ層が合計５〜１５μｍ形成されている。

【００２０】 シリンダー状のケース体は、例えば洋白などの金属からなり、基台側の開口が 、基台２の直径よりも若干小さく設定されている。このケース体の開口に基台２ が圧入されるが、基台２のリング体２３と接合するケース体の内面には、基台２ と同様に例えばＣｕメッキ層、Ｎｉメッキ層、半田メッキ層が合計５〜１５μｍ 形成されている。

【００２１】 次に、上述の音叉型水晶振動子の組立について説明する。 先ず、水晶片の主面、端面、内面に励振電極１１を被着して水晶振動片１を形 成する。この励振電極１１の被着時、同時に半田接合用パッド１２及び接続電極 １３を形成する。

【００２２】 次に、基台２に水晶振動片１を立設する。この時、半田接合用パッド１２及び 接続電極１３にクリーム半田を塗布しておき、２つのリード線２１、２２間に水 晶振動片２の基部の厚み方向で挟持するように仮挟持する。その後、基台２に立 設した状態の水晶振動片１を、リフロー炉に投入し、前記クリーム半田を溶融し て、半田２５接合を達成する。

【００２３】 最後に、基台２に立設した水晶振動片１を覆うように、真空雰囲気下で、基台 ２にシリンダー状のケース体の開口を圧入する。この時、基台２の接合リング体 ２３及びケース体の内面に夫々形成した半田メッキ層どうしが摩り合わされ、一 体化し、気密的な封止が達成され、音叉型水晶振動子が得られる。

【００２４】 上述の本考案の音叉型水晶振動子において、水晶振動片１の両主面に、リード 線２１、２２と接続する半田接合用パッド１２及び該半田接合用パッド１２と励 振電極１１とを接続する接続電極１３が、夫々水晶振動片１の基台２側の基部の 、主面幅方向の略中央部に形成されており、さらに接続電極１３の幅が半田接続 用パッド１２の幅よりも狭くなるように形成されている。即ち、水晶振動片１に 形成した励振電極１１がくびれた接続用電極１３でもって、半田接続用パッド１ ２と接続している。

【００２５】 また、基台２から水晶振動片１側に延びたリード線２１、２２の先端部が、少 なくとも半田接続用パッド１２を越えて接続電極１３にまで達するように、リー ド線の長さ、又は電極パターンを考慮することが重要である。

【００２６】 本考案において、リード線２１、２２を半田接続用パッド１２及び接続電極１ ３に半田接合するにあたり、クリーム半田が溶融する時に、半田２５には表面張 力が生じて、リード線２１、２２を半田接続用パッド１２及び接続用電極１３の 中心に位置するように引っ張る。実際には、リード線２１、２２は基台２に固定 されているため、逆に水晶振動片１自身が、リード線２１、２２が、その中央部 分になるように位置補正されることになる（セルフアライメント効果）。従って 、半田接合した後の水晶振動片１は、その主面の幅方向の略中央部分で保持され るため、基台２に対して、直立させて立設されることができる。このため、シリ ンダー状のケース体を水晶振動片１に覆設した際に、ケース体内面と水晶振動片 １の上端が接触することがなく、ケース体を水晶振動片１の破損がなく、基台２ に圧入することができ、また、所定特性を安定して導出できることになる。

【００２７】 また、接続電極１３が半田接続用パッド１２に対して、くびれて形成されてい るために、接続電極１３及び半田接続用パッド１２に供給した半田２５を励振電 極１１側に拡がることが少なく、励振電極１１の所定振動に悪影響（拡がった半 田がダンピング材として作用すること）を与えることがなく、安定した特性が維 持できることになる。

【００２８】 本考案者は、接続電極１３のくびれた幅を種々検討した結果、接続電極１３の 最小幅が０．３〜０．８ｍｍと設定することが望ましいことを知見した。

【００２９】 即ち、その幅が０．３ｍｍ未満では、リード線２１、２２（一般的な直径が０ ．３ｍｍ）を半田でもって充分に捕らえ切れず、セルフアライメト効果を充分に 発揮することができない。

【００３０】 また、その幅が０．８ｍｍを越えると、半田の張力によってセルフアライメト 効果が生じても、リード線２１、２２に対して、若干傾いて水晶振動片１が立設 されたり、また溶融した半田がリード線２１、２２が当接していない接続電極１ ３部分を介して、励振電極１１側に流れてしまい、振動特性に悪影響を与えてし まう。

【００３１】 また、接続電極１３の上端は、水晶振動片１の底面から、例えば１．１４ｍｍ 以下と設定し、水晶振動片１が実質的に振動作用する部分にまで到らないように することが重要である。この接続電極１３の上端を水晶振動片１の底面から、１ ．１４ｍｍと設定された値は、水晶振動片の長さ、音叉の切れ込み量などの形状 によって若干変動するが、その時には適宜の値を上限として、その上限と底面と の間に、半田接合用ハッド１２、接続電極１３を形成すればよい。

【００３２】

【考案の効果】

以上、本考案では、リード線が接合される半田接合用パッド及び該半田接合用 パッドと励振電極とを接続する接続電極が、水晶片の主面幅方向の略中央部に形 成され、さらにこの接続電極がリード線の直径を考慮した幅に設定されているた め、水晶振動片を基台に半田接合するにあたり、セルフアライメント効果によっ て、水晶振動片を基台に対して略直立されることができ、さらに溶融した不要な 半田が励振電極側に流れることが抑制されるので、組立工程が容易、且つ確実で 、特性が安定した音叉型水晶振動子が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る音叉型水晶振動子のケース体を省
略した状態の概略図である。

【図２】本考案に係る音叉型水晶振動子の半田を省略し
た状態のリード線接合部分の概略図である。

【図３】従来の音叉型水晶振動子のケース体を省略した
状態の概略図である。

【図４】従来の他の音叉型水晶振動子のケース体を省略
した状態の概略図である。

【符号の説明】

１・・・・・・水晶振動片 １１・・・・・励振電極 １２・・・・・半田接合用パッド １３・・・・・接続電極 ２・・・・・・基台 ２１、２２・・・リード線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 励振電極が形成された音叉型水晶振動片
   の基部を、基台に植設された２本のリード線間に挟み、
   半田接合して成る音叉型水晶振動子において、 前記音叉型水晶振動片の半田接合用パッドが水晶振動片
   の幅方向の中央部に形成され、且つ該半田接合用パッド
   と励振電極とが、半田接合用パッドの幅よりも狭い接続
   電極によって接続されていることを特徴とする音叉型水
   晶振動子。