JPH067318U - 水晶振動子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水晶振動子について、良好な気密性を維持し
つつ、リード端子の抵抗溶接性を高めることにある。 【構成】 水晶振動子２は、開口部４ａを有しかつ内面
に軟質金属メッキ層を有するキャップ４と、キャップ４
内に配置された水晶振動片５と、外周面に軟質金属メッ
キ層を有しかつキャップ４の開口部４ａに圧入される封
止部材６と、軟質金属メッキ層が形成されかつ封止部材
６を貫通し、一端が水晶振動片５に接続された１対のリ
ード端子７とを備えている。リード端子７の軟質金属メ
ッキ層は、厚みが１〜２μｍに設定されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、振動子、特に、キャップ内に水晶振動片が封入された水晶振動子に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の水晶振動子は、開口部を有するキャップと、キャップ内に配置された 水晶振動片と、キャップの開口部に圧入されて開口部を気密に封止するための封 止部材と、封止部材を貫通しかつ一端が水晶振動片に固定された１対のリード端 子とを主に備えている。この水晶振動子では、キャップの内面及び封止部材の外 周面にそれぞれ厚さ１０μｍ程度の軟質金属メッキ層（例えば、はんだメッキ層 ）が形成されており、封止部材をキャップの開口部に圧入した時に、キャップ側 の軟質金属メッキ層と封止部材側の軟質金属メッキ層とが密着して開口部の気密 封止が達成されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来の水晶振動子では、一般に封止部材とリード端子とが一体に形成され ているため、封止部材の外周面に軟質金属メッキ層を形成するとき、同時にリー ド端子にも同様の軟質金属メッキ層が形成される。このため、抵抗溶接によって リード端子を回路基板等に接合すると、リード端子を充分な接合強度で回路基板 等に固定するのが困難である。これは、抵抗溶接時にリード端子に加えた電流が 抵抗値の小さなリード端子表面の軟質金属メッキ層に流れてしまうため、リード 端子自体が回路基板等に直接溶着されず、軟質金属メッキ層のみで固定されてし まうためと考えられる。

【０００４】 なお、リード端子表面のメッキ層をエッチング等で除去すると、リード端子が 直接接合するので接合強度を高めることができるが、工程が複雑になる。 また、軟質金属メッキ層に代えて金メッキ層を封止部材に形成すれば、リード 端子の接合強度を高めることができるが、この場合はキャップと封止部材との間 に気密不良が発生しやすい。

【０００５】 本考案の目的は、水晶振動子について、良好な気密性を維持しつつ、リード端 子の抵抗溶接性を高めることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案の水晶振動子は、開口部を有しかつ内面に軟質金属メッキ層を有するキ ャップと、キャップ内に配置された水晶振動片と、外周面に軟質金属メッキ層を 有しかつキャップの開口部に圧入される封止部材と、封止部材を貫通しかつ一端 が水晶振動片に固定された１対のリード端子とを備えている。この水晶振動子に おいて、リード端子は、その表面に厚みが１〜２μｍの軟質金属メッキ層が被着 されている。

【０００７】

【作用】

本考案の水晶振動子では、リード端子が絶縁体と一体に設けられているため、 リード端子表面の軟質金属メッキ層は封止部材外周の軟質金属メッキ層と同時に 形成される。ここで、リード端子の軟質金属メッキ層は、厚みが２μｍ以下に設 定されているので、リード端子の抵抗溶接性を妨げにくい。また、封止部材に形 成される軟質金属メッキ層は、厚みが１μｍ以上に設定され得るので、キャップ 内面の軟質金属メッキ層との密着により、封止部材によるキャップの気密封止を 充分に達成できる。

【０００８】

【実施例】

図１に本考案の水晶振動子が採用された水晶振動装置１を示す。図において、 水晶振動装置１は、本考案の一実施例に係る水晶振動子２と、水晶振動子２を保 持して表面実装に供するためのホルダ３とから主に構成されている。 図２から図４を参照して、水晶振動子２の詳細を説明する。なお、図２は、水 晶振動子２の縦断面図、図３は図２のIII 部の拡大図、図４は図２のIV−IV断面 図である。図において、水晶振動子２は、キャップ４と、水晶振動片５と、封止 部材６と、１対のリード端子７とから主に構成されている。

【０００９】 キャップ４は、一端が閉鎖されかつ他端に開口部４ａを有する円筒状の部材で あり、例えば洋白製である。このキャップ４の内面全体には、メッキ層８が形成 されている（図３）。メッキ層８は、三層構造であり、キャップ４の周壁側から 銅メッキ層９、ニッケルメッキ層１０及びはんだメッキ層（軟質金属メッキ層の 一例）１１がこの順に積層されている。メッキ層８の厚みは、通常１０μｍ程度 に設定されており、このうち銅メッキ層９の厚みが３μｍ以下に設定されている 。また、はんだメッキ層１１の厚みは、後述するはんだメッキ層１７の厚みと合 計が６μｍ以上になるよう設定されている。そして、ニッケルメッキ層１０の厚 みは、はんだメッキ層１１の厚みに応じて適宜設定されている。

【００１０】 水晶振動片５は、音叉型や短冊状の水晶板であり、キャップ４内に配置されて いる。 封止部材６は、外周面が金属製のステム１３により被覆された絶縁体１２から 構成されている。絶縁体１２は、円板状の部材であり、例えばガラス製である。 ステム１３は、例えば、コバール製であり、表面全体にメッキ層１４を有してい る（図３）。メッキ層１４は、三層構造であり、ステム１３の本体側から銅メッ キ層１５、ニッケルメッキ層１６及びはんだメッキ層（軟質金属メッキ層の一例 ）１７がこの順に積層されている。メッキ層１４の厚みは、通常１０μｍ程度で あり、このうち銅メッキ層１５の厚みが３μｍ以下に設定されている。また、は んだメッキ層１７の厚みは、１〜２μｍに設定されている。

【００１１】 この封止部材６は、キャップ４の開口部４ａに圧入されており、開口部４ａを 気密に封止している。ここでは、キャップ４側のはんだメッキ層１１と、ステム １３側のはんだメッキ層１７とが密着し、開口部４ａの気密性が確保されている 。 １対のリード端子７，７は、封止部材６と一体に形成されており、絶縁体１２ を気密に貫通している。そして、一端が水晶振動片５を挟むように水晶振動片５ の主面にはんだ付けされている。これにより、水晶振動片５は、キャップ４内に 安定に支持されている。

【００１２】 また、リード端子７，７は、図４に示すように、外周面にメッキ層１８を有し ている。このメッキ層１８は、封止部材６のメッキ層１４と同時に形成されるた め、ステム１３のメッキ層１４と同じ構成であり、また厚みもメッキ層１４と同 じに設定されている。すなわち、メッキ層１８は、三層構造であり、リード端子 ７，７の本体側から銅メッキ層２０、ニッケルメッキ層２１及びはんだメッキ層 （軟質金属メッキ層の一例）２２がこの順に積層されている。また、メッキ層１ ８の厚みは、通常１０μｍ程度であり、このうち銅メッキ層２０の厚みが３μｍ 以下に設定されている。また、はんだメッキ層２２の厚みは、１〜２μｍに設定 されている。なお、理解の便のため、図４ではメッキ層２０，２１，２２の厚み を強調している。

【００１３】 このような水晶振動子２の製造方法は、例えば、次の通りである。まず、１対 のリード端子７，７が一体に設けられた封止部材６を用意する。なお、このとき には、メッキ層１４，１８が形成されている。次に、リード端子７，７の先端に 水晶振動片５の電極を接続し固定する。次に、水晶振動片５を開口部４ａからキ ャップ４内に挿入し、開口部４ａに封止部材６を圧入する。これにより、封止部 材６のステム１３のはんだメッキ層１７とキャップ４のはんだメッキ層１１とが 擦り合わさって密着し、開口部４ａが気密に封止される。なお、はんだメッキ層 １７の厚みが１μｍ以上に設定され、かつその合計の厚みが６μｍ以上であるた め、はんだメッキ層１１，１７間の密着不良による気密不良は発生しにくい。

【００１４】 ホルダ３は、図１に示すように、概ね直方体状の部材であり、例えば耐熱樹脂 製である。ホルダ３の長手方向には、水晶振動子２全体を挿入するための挿入孔 ２０が設けられている。ホルダ３は、挿入孔２０の一端側に凹部２１を有してい る。この凹部２１は、挿入孔２０の一端が半月状に開口する開口部２２と、水平 に設けられた１対のパット部２３，２３を有している。ホルダ３の図底面の四隅 には、それぞれ固定用端子２４，２４、２５，２５が設けられている。挿入孔２ ０の開口部２２側に設けられた固定用端子２４，２４は、それぞれホルダ３内に 形成されたリード部２６，２６によりパット部２３，２３に接続している。固定 用端子２５，２５は、ホルダ３を基板上に安定に固定するためのものである。

【００１５】 このようなホルダ３には、挿入孔２０内に水晶振動子２が挿入され、水晶振動 子２のリード端子７，７がそれぞれ対応するパット部２３，２３に抵抗溶接（例 えば、スポット溶接）されている。リード端子７，７の抵抗溶接時には、リード 端子７，７に加えた電流は、抵抗値の小さなはんだメッキ層２２に流れやすいが 、はんだメッキ層２２の厚みが２μｍ以下に設定されているため、リード端子７ ，７の中心部にも伝わりやすい。したがって、リード端子７，７は、はんだメッ キ層２２によってのみではなく、リード端子７，７自体の溶着によりパット部２ ３，２３に接合される。よって、パット部２３，２３に対するリード端子７，７ の接合強度は、従来例に比べて高い。また、リード端子７，７の接合強度を高め るために、エッチングによりリード端子７，７からはんだメッキ層２２を除去す る必要性も少ない。

【００１６】 上述の水晶振動装置１は、ホルダ３の固定洋端子２４，２４、２５，２５によ り回路基板の所定部位に表面実装される。ホルダ３の表面実装時には、リフロー はんだ付け法が採用され得る。 〔他の実施例〕 （ａ） 前記実施例では、水晶振動子２をホルダ３に取り付けてから回路基板に 実装したが、水晶振動子２は、リード端子７，７の抵抗溶接により回路基板に直 接実装されてもよい。 （ｂ） 前記実施例では、キャップ４のはんだメッキ層１１を４〜５μｍに設定 するのが好ましい。はんだメッキ層１１の厚みをこの範囲内に設定すると、水晶 振動装置をリフローはんだ付け法により実装する場合に、はんだメッキ層１１か らのガスの発生量が少なく、キャップ４内のガス圧が上昇しにくい。この結果、 水晶振動片５の周波数ドリフトが発生しにくくなり、かつ気密封止が維持できる 。

【００１７】

【考案の効果】

本考案の水晶振動子では、リード端子の軟質金属メッキ層の厚みを１〜２μｍ に設定したので、良好な気密製を維持しつつ、リード端子の抵抗溶接性を高める ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の水晶振動子が採用された水晶振動装置
の斜視分解図。

【図２】前記実施例の縦断面図。

【図３】図２のIII 部の拡大図。

【図４】図２のIV−IV断面図。

【符号の説明】

２ 水晶振動子 ４ キャップ ４ａ 開口部 ５ 水晶振動片 ６ 封止部材 ７ リード端子 １１，１７，２２ はんだメッキ層

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】開口部を有しかつ内面に軟質金属メッキ層
   を有するキャップと、 前記キャップ内に配置された水晶振動片と、 外周面に軟質金属メッキ層を有しかつ前記キャップの開
   口部に圧入される封止部材と、 前記封止部材を貫通し、一端が前記水晶振動片に接続さ
   れた１対のリード端子とを備えた水晶振動子であって、 前記リード端子は、その表面に厚みが１〜２μｍの軟質
   金属メッキ層が被着されていることを特徴とする水晶振
   動子。