JPH0821825B2

JPH0821825B2 - 電子式発振器用水晶ウエハの取付装置

Info

Publication number: JPH0821825B2
Application number: JP61168182A
Authority: JP
Inventors: カーティスサードヘイゼン
Original assignee: アメリカンテレフオンアンドテレグラフカムパニ−
Priority date: 1985-07-18
Filing date: 1986-07-18
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPS6238015A; US4613783A; CA1281811C

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、水晶を使用した発振器の水晶を取り付ける
装置に関し、さらに詳しく言えば、薄いウエハの形をし
た水晶を使用した発振器の水晶を取り付ける装置に関す
る。

発明の背景電子式水晶発振器は、いろいろな電子回路に使用され
るクロツク・パルス源として広く使用に供されている。
このような発振器の水晶は輪郭が正確に寸法ぎめされた
圧電材料であつて、駆動電圧パルスが印加されると、固
有周波数で発振するようになつている。用途によつては
水晶は棒材の形に作られることがあり、通常、棒材の断
面形状は円形または正方形を呈している。別の用途の場
合、水晶は薄いウエハの形に作られる。水晶がこのよう
に特殊な形状に作られるにもかかわらず、固有振動数で
自由に振動することができると同時に、電極に電気的に
接続することができるよう水晶を保持しなければならな
い。

薄いウエハの形に作られた発振器用水晶は各面に電極
層を備えている。ドラム・ヘツドの態様で自由に振動す
ることができるよう水晶ウエハが保持されていなければ
ならない。このような水晶ウエハの保持は、通常、回路
の縁から上に向かつて湾曲した２つの弾性をもつた金属
から作られたターミナルの端部間でウエハを吊り上げる
ことにより行なわれている。ウエハの縁の接触領域は、
直径上で対向する位置にある外周位置でターミナルそれ
ぞれの端部に半田付けされるかあるいは導電可能に結合
されている。このような構造体は、中央領域に同調材料
から作られた層を付加することにより所定の値に同調さ
れる固有周波数をもつている。同調材料の層は、電極層
の中央領域上に蒸着された付加厚さの層の形を呈してい
る。

水晶ウエハを回路に固定し、しかるのち同調させるこ
とは繊細な手先業を要し、比較的費用がかかる。一般
に、いろいろな要求条件に適したいろいろな直径のウエ
ハを取付用器材に適合させることが要求されているが、
背丈が低くて頑丈な構造であることが望ましい。ウエハ
が回路上に正確に位置ぎめされていない場合、組立工程
ごとに同調層使用装置を個々に心あわせすることが必要
である。ターミナルとウエハの間の接合部に応力が現わ
れると、取扱上の結果としてあるいはターミナル自身が
過度に同調的に振動するため、応力割れが生じるおそれ
がある。

本発明に従つて構成された新しい水晶取付装置は絶縁
材料から作られた取付ブロツクを備えていて、該取付ブ
ロツクは底面から縁のまわりに延在した複数の弾性をも
つた指体を保持し、頂面のすぐ近傍で水晶を保持してい
る。このように構成すると、特定の水晶の寸法にあわせ
てあらかじめ成形されたいろいろなターミナルをただ１
個の取付ブロツクの中で保持することが可能である。こ
れらの部材は正確な自動組立にとくに適しているので、
背丈が低く、信頼性にすぐれた頑丈な構造の装置を作る
ことができる。

以下、本発明の好適な一実施例を添付図面を参照しな
がら本発明を詳細に説明する。

第１図と第２図に示されている水晶取付装置10は絶縁
材料から作られた水晶取付ブロツク12を備えていて、該
水晶取付ブロツク12は底面14と頂面16を有する。３つの
収容孔18が頂面16から垂直に延材し、底面14で開口して
いる。これらの収容孔18は、取付ブロツク12の中心のま
わりで互いに半径方向に90度の間隔をあけて位置ぎめさ
れている。自動組立装置を操作して取付ブロツク12の方
向付けを容易にするため、取付ブロツク12の周辺部に切
取面（Keyed surface）20が設けられている。取付ブロ
ツク12は、半田付け温度に耐えることができるととも
に、加熱した使用状態のもとでガスを放出しないプラス
チツク材料から作られていることが好ましい。なぜな
ら、もし、取付ブロツク12からガスが放出されると、取
付装置10により保持されている水晶が汚染されるおそれ
があるからである。取付ブロツク12に好適な材料の一例
として、ジアリルフタレートを挙げることができる。ま
た、取付ブロツク12に適当な材料が、水晶ウエハを取り
付ける前に所定時間加熱することによりガスを放出して
しまう材料であれば、使用を推奨することができよう。

ターミナル22の支持軸部24を丸い収容孔18の中にプレ
ス嵌め、すなわち締り嵌めすることにより３つのターミ
ナル22が取付ブロツク12に組み立てられる。ターミナル
22は、金めつきされた断面正方形の燐青銅線から作られ
ている。高い弾性を発揮させるため断面が扁平となるよ
うスエイジング加工された弾性をもつた指部26が軸部24
から延在している。前記指部26は、取付ブロツク12の底
面14から垂直方向下に向かつて短い距離延在した軸部延
長セグメント28を備えている。該延長セグメント28に関
し直角に曲げ加工された回路接触セグメント30は、たと
えば、半田付け作業により発振器回路（図示せず）の導
電性接触領域に導電状態で固定するための回路接触表面
32を提供している。弾性をもつた応力除去セグメント34
が接触セグメント30から上に向かつて取付ブロツク12の
縁を越えて頂面16の上まで延在しており、指部26はスト
ツパー40により外側に向かつて限定された支持面38を提
供している段階状の支持セグメント36で終つている。

仮想線で示されている丸いウエハ形の水晶42は周縁の
近傍に所在する３点で取付装置に保持され、更に、水晶
42の向かい合つた両面に設けられた１対の電極に導電性
エポキシ系接着剤による導電結合（conductive bond）
をほどこすことにより支持面38に取り付けられる。

第３図と第４図は、取付装置48の別の実施例を示す。
この取付装置48ではブロツク12は第１図に示されている
装置のブロツクと同一であるが、ターミナル50の応力除
去セグメント34は異なつた形状に成形されているので、
第１図に示されている取付装置10の場合より小さい直径
の水晶54を取付装置48上に取り付けることができる。

本発明に係る水晶取付アツセンブリ10と48は多くの有
利な特徴を備えている。ターミナルと取付ブロツクはあ
らかじめ成形されていて、自動機械を操作することによ
り容易に組み立てることができる部材であるとともに、
自動組立工程に特有なことであるが、部材の相対的な方
向付けが正確にできるので、製造コストを低減させるこ
とができ、しかも信頼性を改善することができる。取付
装置により担持されるどのようなサイズのウエハ形の水
晶の場合でも、この取付装置を使用すれば一様な接触表
面が得られる。ウエハの寸法が変わつた場合でも、一部
材の設計だけ、すなわち、ターミナルの形状を変えるだ
けでウエハに合わせることができる。水晶ウエハ、は指
部の端部にある３つの支持表面によつて限定された面内
で保持されるとともに、取付ブロツクの頂面が水晶の発
信と干渉することなく、取付ブロツクの頂面のすぐ近傍
で保持されている。さらに、指部の応力除去セグメント
はほぼ水晶の面に沿つた方向に弾性力が作用するように
なつているので、水晶の周縁に沿つて過大な応力が現わ
れて、水晶が破損することを避けることができる。弾性
セグメントは、その振動が水晶に伝わる恐れのある長さ
で水晶の面にほぼ平行な方向を延在することがないの
で、水晶の応力破損をひき起こすおそれのある弾性セグ
メントの振動を避けることができる。

本発明に係る取付装置は頑丈であるので、支持体に刻
み目を入れて個々の回路に分割するための罫書き（scri
bing）をしたり、取付装置を個々の回路に嵌め込む前
に、回路がまだ大きな支持体から分割されないうちに、
取付装置自身及び水晶を回路に取り付けたりすることが
可能となる。このようなやり方によれば、罫書きと嵌め
込み作業の後で、水晶ウエハの取付装置を個々の回路に
取り付ける従来の方法に比べてコスト面で非常に有利と
なる。

取付装置全体も背丈が低くなるよう設計されている。
ターミナルがあらかじめ正確に成形されているので、水
晶を取付装置上に載置したとき、水晶を正確に心だしす
ることが容易であり、したがつて周波数同調装置を個々
に整列させる必要もなく、水晶の中央領域に周波数同調
材料を取り付けることが容易である。

図示の実施例について説明したように、ターミナルは
互に90度の間隔をあけて半径方向に隔置されているが、
必要な場合、別のやり方でターミナルを半径方向に隔置
するようにしてもよい。90度の間隔をあけることは、丸
いウエハ形の水晶と正方形のウエハ形の水晶を取り付け
る場合に好都合である。

取付ブロツクの収容孔はブロツクを完全に貫通するよ
うにしてもよく、あるいはブロツクの中で部分的に孔あ
けするにとどめるようにしてもよい。収容孔はまた、底
面に関し直角でない角度で延在するようにしてもよい。

取付ブロツクが３つより多くのターミナルを有するよ
うにすることも可能である。場合によつては２つのター
ミナルでも十分である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好適な一実施例に係る水晶取付装置
を部分的に切断した正面図であり、第２図は、第１図に
示されている装置を上から目視した平面図であり、第３
図は、第１図に示されているタイプの水晶取付装置であ
つて、水晶の寸法が小さいものを収容するようターミナ
ルが別様に構成された水晶取付装置を部分的に切断した
正面図であり、第４図は、第３図に示されている装置を
上から目視した平面図である。〔主要部分の符号の説明〕 10……水晶取付装置 12……水晶取付ブロツク 14……底面 16……頂面 18……収容孔 20……切取面 22……ターミナル 24……支持軸部 26……弾性をもつた指部 28……軸部延長セグメント 30……回路接触セグメント 32……回路接触領域 34……応力除去セグメント 36……支持セグメント 38……支持面 40……ストツパー 42……ウエハ形の水晶 48……取付装置 54……水晶

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウエハ形の電子式発振器用水晶に使用され
る取付装置であって、底面と頂面と縁部とを備えた電気絶縁材料から作られた
取付ブロックと、複数の導電性ターミナルと、から成り、該取付ブロックが少なくとも２つの収容孔を備えてい
て、該収容孔が取付ブロックの底面より本体の中に延在
しており、該導電性ターミナルがそれぞれ前記収容孔の
１つに挿入されて、しっかりと保持されている軸部と該
軸部から延在する弾性をもった支持指部とより成り、該
支持指部は前記底面から下方に、かつその後前記縁部の
周りで上方に前記頂面まで延在し、前記取付ブロックの
前記頂面のすぐ近傍の所定位置でウエハ形の水晶の周辺
領域を前記支持指部の端部で支持するようにされている
ことを特徴とする取付装置。
【請求項２】前記支持指部が、前記ブロックの前記底面にほぼ平行に延在して回路に取
り付けるための接触面を備えている回路接触セグメント
と、該回路接触セグメントから延在する応力除去セグメン
ト、から成り、該応力除去セグメントが端部セグメントまで延在してい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の取付
装置。
【請求項３】前記支持指部の前記端部セグメントが段状
を呈していて、前記ブロックの前記頂面にほぼ平行な水
晶支持セグメントと、該水晶支持セグメント上でウエハ
形の水晶を半径方向に載置するよう前記セグメントの端
部で前記ブロックの前記頂面から離れる向きに延在して
いる限定セグメントとより成ることを特徴とする特許請
求の範囲第２項に記載の取付装置。
【請求項４】前記ターミナルが、前記ブロックの中心の
まわりで互に90度の間隔をへだてて半径方向に方向付け
されていることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記
載の取付装置。
【請求項５】前記支持指部が扁平に加工されたワイヤで
あることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の取
付装置。
【請求項６】組み立てのさいの方向付けを容易にするた
め、前記ブロックの外周の一部が切り取られていること
を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の取付装置。
【請求項７】前記軸部セグメントが締り嵌めにより前記
収容孔の中に保持されていることを特徴とする特許請求
の範囲第５項に記載の装置。
【請求項８】前記軸部セグメントの断面が正方形を呈し
ていて、前記指部がスエイジング加工されていることを
特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の取付装置。
【請求項９】前記ブロックが、ガスの発生が最小程度に
少ないプラスチック材料から作られていることを特徴と
する特許請求の範囲第８項に記載の取付装置。
【請求項１０】前記ブロックが、ジアリルフタレイトか
ら作られていることを特徴とする特許請求の範囲第９項
に記載の取付装置。
【請求項１１】前記ターミナルがめっきがほどこされた
燐青銅から作られていることを特徴とする特許請求の範
囲第10項に記載の取付装置。