JPS5932005B2 - crystal oscillator - Google Patents
crystal oscillatorInfo
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- JPS5932005B2 JPS5932005B2 JP8119777A JP8119777A JPS5932005B2 JP S5932005 B2 JPS5932005 B2 JP S5932005B2 JP 8119777 A JP8119777 A JP 8119777A JP 8119777 A JP8119777 A JP 8119777A JP S5932005 B2 JPS5932005 B2 JP S5932005B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は例えば水晶時計等に用いる水晶発振器に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a crystal oscillator used in, for example, a crystal watch.
従来水晶振動子はそれだけを専用の容器に封止したもの
が多く用いられており、その駆動回路は集積回路やコン
デンサ、トリマー等の独立した回路部品を前記水晶振動
子と共に回路基板に対して実装することにより形成して
いた。Conventionally, many crystal resonators have been sealed in a special container, and the drive circuit has been implemented by mounting independent circuit components such as integrated circuits, capacitors, and trimmers on a circuit board together with the crystal resonator. It was formed by doing.
しかしこれではハンダ付は等の実装作業が面倒であり、
しかも悪いことには高周波部分が外部に露出しているた
めに、水晶振動子の発振周波数が所望値に切開調整され
ていても、回路基板回りの浮遊容量等の影響を受けて発
振周波数がずれるという欠点があった。However, this makes mounting work such as soldering difficult,
What's worse is that because the high-frequency part is exposed to the outside, even if the oscillation frequency of the crystal resonator is adjusted to the desired value, the oscillation frequency will shift due to the influence of stray capacitance around the circuit board. There was a drawback.
したがって回路基板へ実装した後にトリマーで発振周波
数を微調整しなければならず、トリマーの容量可変幅も
広く取って周波数調整範囲を大きくしなければならなか
った。Therefore, after mounting on a circuit board, the oscillation frequency had to be finely adjusted with a trimmer, and the trimmer's capacitance variable width had to be widened to widen the frequency adjustment range.
本発明は、前記従来の欠点を除去し、かつ水晶駆動部の
小型化、低価格化、製造の省力化を行うことを目的とす
るものである。It is an object of the present invention to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, and to make the crystal drive unit smaller, lower in price, and labor-saving in manufacturing.
本発明の特徴は、封止容器を構成する一方の部品である
金属基板の上面に、水晶振動子および集積回路素子の接
続用のリードフレームが誘電体物質を間に挾んで配設さ
れることによって、金属基板とリードフレームとの間で
水晶振動子の駆動回路用の固定負荷容量を生成し、それ
に加えて金属基板の少なくとも一辺部にキャップ外方へ
延出した部分を形成し、この延出部分に向けてリードフ
レームの中の一つと一体に形成した弾性電極板を設け、
この弾性電極板と上記延出部分との間に誘電体物質を挾
んでその部分で水晶振動子の駆動回路の可変負荷容量を
生成したところにある。A feature of the present invention is that a lead frame for connecting a crystal resonator and an integrated circuit element is disposed on the upper surface of a metal substrate, which is one of the components constituting the sealed container, with a dielectric material interposed therebetween. A fixed load capacitance for the crystal resonator drive circuit is generated between the metal substrate and the lead frame, and in addition, a portion extending outward from the cap is formed on at least one side of the metal substrate, and this An elastic electrode plate integrally formed with one of the lead frames is provided toward the protruding part.
A dielectric material is sandwiched between this elastic electrode plate and the above-mentioned extended portion, and the variable load capacitance of the drive circuit for the crystal resonator is generated at that portion.
以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図および第2図において、1は封止容器を構成する
一方の部品である平板状の金属基板、2はこの金属基板
の上面全面に層状に配設した第1の誘電体物質、3at
3bt・・・3hは誘電体物質の上面に配設した複数の
リードフレーム、31はリードフレーム3hから一体に
延出形成した弾性電極板である。In FIGS. 1 and 2, 1 is a flat metal substrate which is one of the parts constituting the sealed container, 2 is a first dielectric material disposed in a layer over the entire upper surface of this metal substrate, 3at
3bt...3h are a plurality of lead frames disposed on the upper surface of the dielectric material, and 31 is an elastic electrode plate integrally formed to extend from the lead frame 3h.
誘電体物質2は、本実施例では各種合成繊維や天然繊維
あるいはガラス繊維等の織布あるいは不織布に例えばエ
ポキシ系の絶縁性接着剤を含浸させ、これをシート状に
形成したものを用いた。In this embodiment, the dielectric material 2 used is a woven or nonwoven fabric made of various synthetic fibers, natural fibers, glass fibers, etc., impregnated with an insulating adhesive such as epoxy, and formed into a sheet.
リードフレーム3a 、3b・・・3hおよび弾は電極
板31は1枚の金属板からプレス抜き加工あるいはエツ
チング加工にて適宜の配線パターンに形成したものであ
って、各リードフレームおよび弾性電極板は誘電体物質
2に接着する前では第3図示のように外周片3jに連結
している。The lead frames 3a, 3b...3h and the electrode plates 31 are formed from a single metal plate into an appropriate wiring pattern by press punching or etching. Before being bonded to the dielectric material 2, it is connected to the outer peripheral piece 3j as shown in the third figure.
金属基板1、誘電体物質2および第3図示の連結状態の
各リードフレーム3a、3b・・・3hを順に重ねて7
70熱抑圧することにより、前記3者を一体的に接着結
合する。The metal substrate 1, the dielectric material 2, and each lead frame 3a, 3b, .
By heat-suppressing for 70 minutes, the three components are adhesively bonded together.
しかる後に外周片3Jは第3図鎖線位置より切り落とさ
れる。Thereafter, the outer peripheral piece 3J is cut off from the position indicated by the chain line in FIG.
4はリードフレーム3d上にダイボンディングした集積
回路素子(以下ICチップと略称する。4 is an integrated circuit element (hereinafter abbreviated as IC chip) die-bonded onto the lead frame 3d.
)であり、このICチップと各リードフレーム3a、3
b・・・3hとがワイヤボンディングしである。), and this IC chip and each lead frame 3a, 3
b...3h is wire bonding.
また誘電体物質2には、ICチップ4の近くで金属基板
1を露見するための窓穴2aが予め穿設してあり、この
窓穴を介してリードフレーム3dと金属基板1とがワイ
ヤボンディングされている。Further, a window hole 2a for exposing the metal substrate 1 near the IC chip 4 is pre-drilled in the dielectric material 2, and the lead frame 3d and the metal substrate 1 are wire bonded through this window hole. has been done.
またリードフレーム3g、3hには保持(<ネ5,6が
固着してあり、この保持バネに水晶振動子7が金属基板
1に対して平行に取付けられている。Further, holding springs 5 and 6 are fixed to the lead frames 3g and 3h, and a crystal resonator 7 is attached to the holding springs in parallel to the metal substrate 1.
8は誘電体物質2と同一材質のシーリング材であり、こ
のシーリング材を誘電体物質2の同縁部に載置し、キャ
ップ9のつば部9aと金属基板1の周縁部を加熱押圧す
ることにより、キャップ9と金属基板1とは気密に圧着
封止される。8 is a sealing material made of the same material as the dielectric material 2; this sealing material is placed on the same edge of the dielectric material 2, and the flange 9a of the cap 9 and the peripheral edge of the metal substrate 1 are heated and pressed. As a result, the cap 9 and the metal substrate 1 are hermetically sealed.
なおこの封止作業は、真空または不活性ガス雰囲気内で
行われ、キャップ内部は真空または不活性ガスに置換さ
れている。Note that this sealing work is performed in a vacuum or inert gas atmosphere, and the inside of the cap is replaced with vacuum or inert gas.
リードフレーム3hから一体に形成した弾性電極板31
はキャップ9から外部へ突出して対向電極板としての金
属基板1と対向しており、弾性電極板31と金属基板1
との間に第2の誘電体物質10が挾み込まれている。Elastic electrode plate 31 integrally formed from lead frame 3h
protrudes outward from the cap 9 and faces the metal substrate 1 as a counter electrode plate, and the elastic electrode plate 31 and the metal substrate 1
A second dielectric material 10 is sandwiched between the two.
誘電体物質10としては、本実施例ではマイラやポリプ
ロプレンなどのプラスチックフィルムシートを用いたが
、特に限定されるものではない。As the dielectric material 10, a plastic film sheet such as Mylar or polypropylene is used in this embodiment, but it is not particularly limited.
弾性電極板31はやや上方に折り曲げられて、金属基板
1から離れようとするバネ力が与えられている。The elastic electrode plate 31 is bent slightly upward, and a spring force is applied to the elastic electrode plate 31 so that it tends to separate from the metal substrate 1.
弾は電極板31と金属基板1との対向間隙は、金属基板
1、誘電体物質10、弾性電極板31を貫通する調整ね
じ11とこの調整ねじが螺合する絶縁性の受板12とか
らなる調整手段によって調整用能となっている。The opposing gap between the electrode plate 31 and the metal substrate 1 is defined by the adjustment screw 11 passing through the metal substrate 1, the dielectric material 10, and the elastic electrode plate 31, and the insulating receiving plate 12 into which this adjustment screw is screwed. The adjustment function is achieved by means of an adjustment means.
第4図は水晶振動子1の駆動回路の一例を示すもので、
13はインバータ、14は抵抗、15はバッファ、16
はデバイダ、11はドライバ回路であり、それぞれIC
チップ4内に形成されている。FIG. 4 shows an example of a drive circuit for the crystal resonator 1.
13 is an inverter, 14 is a resistor, 15 is a buffer, 16
is a divider, 11 is a driver circuit, and each IC
It is formed within the chip 4.
C,、C2は固定負荷容量でありCTは可変負荷容量で
ある。C, , C2 are fixed load capacities, and CT is a variable load capacity.
すなわち第1図および第2図示のリードフレーム3h、
3gと金属基板1の間で生成される容量が第4図示の固
定負荷容量C1,C2となっており、さらに弾性電極板
31と金属基板1の間で生成される容量が第4図示の固
定負荷容量C1,、C2となっており、さらに弾性電極
板31と金属基板1の間で生成される容量が第4図示の
可変負荷容量CTとなっている。That is, the lead frame 3h shown in FIGS. 1 and 2,
The capacitance generated between the elastic electrode plate 31 and the metal substrate 1 is the fixed load capacitance C1 and C2 shown in the fourth diagram, and the capacitance generated between the elastic electrode plate 31 and the metal substrate 1 is the fixed load capacitance C1 and C2 shown in the fourth diagram. These are load capacitances C1, C2, and the capacitance generated between the elastic electrode plate 31 and the metal substrate 1 is a variable load capacitance CT shown in FIG.
固定負荷容量C1t C2は、リードフレーム3h 、
3gと金属基板1間の対向面積、その対向距離、誘電体
物質2の素材等を適宜選択することにより、所望の一定
値に定められ、可変負荷容量CTは調整ねじ11を締め
たり、または緩めたりすることによって弾は電極板31
と金属基板1との対向距離を変え、その容量値を適宜調
整することができる。The fixed load capacity C1t C2 is the lead frame 3h,
By appropriately selecting the facing area between 3g and the metal substrate 1, the facing distance, the material of the dielectric substance 2, etc., the variable load capacity CT can be set to a desired constant value, and the variable load capacity CT can be adjusted by tightening or loosening the adjusting screw 11. By doing so, the bullet is connected to the electrode plate 31
By changing the facing distance between the metal substrate 1 and the metal substrate 1, the capacitance value can be adjusted as appropriate.
勿論残りのリードフレーム3a、3b・・・3fと金属
基板1間にも容量は生成されているが、リードフレーム
3d、3eは電源端子、リードフレーム3b。Of course, capacitance is generated between the remaining lead frames 3a, 3b, . . . , 3f and the metal substrate 1, but the lead frames 3d and 3e are power terminals, and the lead frame 3b.
3cは出力端子、リード片3a、3fはチェック端子で
あり、これらのリードフレームと金属基板間の容量は水
晶振動子7の振動には殆んど関与しない。3c is an output terminal, lead pieces 3a and 3f are check terminals, and the capacitance between these lead frames and the metal substrate has almost no effect on the vibration of the crystal resonator 7.
また水晶振動子7の発振周波数は、本実施例ではキャッ
プ9を封止する前の段階(第2図参照)で、水晶振動子
1の駆動電極7aにこれと同材質の貿量を蒸着などの方
法で付カロしたり、あるいは電子ビームやレーザー光線
などを用いて駆動電極7aの一部をトリミングすること
により行う。In addition, in this embodiment, the oscillation frequency of the crystal oscillator 7 is adjusted by depositing the same material on the drive electrode 7a of the crystal oscillator 1 at a stage before sealing the cap 9 (see FIG. 2). This is done by applying heat by the method described above, or by trimming a part of the drive electrode 7a using an electron beam, a laser beam, or the like.
本構成によれば固定負荷容量C1,C2のt\ラッキは
元々小さくなるが、たとえ多少のバラツキがあっても、
周波数調整はそのl\ラッキを吸収して行うことができ
るので、水晶振動子γの発振周波数は極めて高精度に合
わせ込める。According to this configuration, the t\luck of the fixed load capacities C1 and C2 is originally small, but even if there is some variation,
Since the frequency can be adjusted by absorbing the l\lack, the oscillation frequency of the crystal resonator γ can be adjusted with extremely high precision.
また発振回路に影響する外的条件の変化が最小限になる
ことと相まって可変負荷容量CTの容量可変幅は、発振
周波数が約4.2MHzのもので水晶振動子γのエージ
ングを考慮に入れても約110PPの周波数変化量を力
t\−するものであればよい。In addition to minimizing changes in the external conditions that affect the oscillation circuit, the capacitance variable width of the variable load capacitor CT has an oscillation frequency of approximately 4.2 MHz, taking into account the aging of the crystal resonator γ. It suffices if the frequency change amount is about 110PP.
参考までに言及しておけば、従来の可変負荷容量は同一
発振周波数帯のもので100 PPM以上の周波数変化
を行う容量可変幅が必要であった。For reference, conventional variable load capacitances require a capacitance variable width that allows a frequency change of 100 PPM or more in the same oscillation frequency band.
第5図は弾は電極板31を波状に曲成した例であって、
このようにすることによって弾は電極板31のハネ註が
増し、調整ねじ11の回転量に対する容量変化量を小さ
くすることができ、微調整が容易になる。FIG. 5 shows an example of a bullet in which the electrode plate 31 is curved in a wavy manner.
By doing so, the bullet has an increased degree of bounce on the electrode plate 31, and the amount of change in capacitance relative to the amount of rotation of the adjustment screw 11 can be reduced, making fine adjustment easier.
また第1の誘電体物質2の種類によっては、第2の誘電
体物質10を第1の誘電体物質2と一体に形成すること
ができる。Further, depending on the type of the first dielectric material 2, the second dielectric material 10 can be formed integrally with the first dielectric material 2.
以上のように本発明によれば、封止容器を構成する一方
の部分である金属基板とリードフレームとの間で水晶振
動子の駆動回路の固定負荷容量を生成し、さらにこのリ
ードフレームの一つと一体の弾性電極板と上記金属基板
との間で水晶振動子の駆動回路の可変負荷容量を生成す
る構造であるから、水晶駆動回路の部品点数の減少、小
型化、低価格化および製造の省力化が図れ、さらに回路
基板への実装も容易となり、しかも外部へ露出する高周
波部分が少ないので外部影響例えば回路基板回りの浮遊
容量等の影響を受は難く、したがって発振周波数が安定
し、その調整も容易でありかつ高精度に合わせ込むこと
ができ、また可変負荷容量の容量5J変幅も小さく設定
することが可能となり、設計が容易であるなど、その効
果は絶大である。As described above, according to the present invention, the fixed load capacitance of the drive circuit of the crystal resonator is generated between the metal substrate, which is one part of the sealed container, and the lead frame. Since the structure generates variable load capacitance of the crystal resonator drive circuit between the integrated elastic electrode plate and the metal substrate, the number of parts of the crystal drive circuit can be reduced, miniaturization, cost reduction, and manufacturing efficiency. It saves labor and is easy to mount on the circuit board.Moreover, since there are few high-frequency parts exposed to the outside, it is less susceptible to external influences such as stray capacitance around the circuit board, and the oscillation frequency is stabilized. It is easy to adjust and can be matched with high precision, and the variable load capacity can be set to a small range of 5 J, making design easy, and the effects are tremendous.
図面は本発明の実施例を示すものであって、第1図はそ
の拡大断面図、第2図はその展開斜視図第3図は外周片
に連絡した状態のリード片の平面図、第4図は水晶駆動
部の回路図、第5図は弾性電極基板の他の実施例の拡大
斜視図である。
1・・・・・・金属基板、3a、3b〜3h・・・・・
・リードフレーム、31・・・・・・弾性電極板、4・
・・・・・集積回路素子、5,6・・・・・・保持バネ
、1・・曲水晶振動子、9・・・・・・キャップ、10
・・・・・・誘電体物質、11゜12・・・・・・間隙
調整手段、C,’、 C2・・・・・・固定負荷容量、
CT・・・・・・可変負荷容量。The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an enlarged sectional view thereof, FIG. 2 is an exploded perspective view thereof, FIG. 3 is a plan view of the lead piece connected to the outer peripheral piece, and FIG. The figure is a circuit diagram of the crystal driving section, and FIG. 5 is an enlarged perspective view of another embodiment of the elastic electrode substrate. 1... Metal substrate, 3a, 3b to 3h...
・Lead frame, 31...Elastic electrode plate, 4.
... Integrated circuit element, 5, 6 ... Holding spring, 1 ... Bent crystal oscillator, 9 ... Cap, 10
...Dielectric material, 11゜12...Gap adjustment means, C,', C2...Fixed load capacity,
CT...Variable load capacity.
Claims (1)
、上記金属基板の上面に第1の誘電体物質を形成し、こ
の誘電体物質上に複数のリードフレームを配設し、前記
リードフレームの中の所定のものに集積回路素子および
保持手段を介して水晶振動子がそれぞれ接続し、前記金
属基板はその少なくとも一辺部に前記キャップの外方へ
延出した部分を有し、この延出部分に向けて前記リード
フレームの中の一つと一体に形成した弾性電極板が延伸
し、この弾性電極板と前記延出部分の間に第2の誘電体
物質を設け、前記弾性電極板と前記延出部分との間の間
隙を調整する調整手段を設け、前記金属基板と前記リー
ドフレームとの間で生成された容量を、前記水晶振動子
の駆動回路の固定負荷容量とし、前記金属基板と前記弾
性電極板との間で生成された容量を、前記水晶振動子の
駆動回路の可変負荷容量としたことを特徴とする水晶発
振器。 2 @記弾註電極板は、前記延出部分と対向する部分が
波状に曲成しである特許請求の範囲第1項に記載の水晶
発振器。[Scope of Claims] 1. A sealed container is constituted by a flat metal substrate and a cap, a first dielectric material is formed on the upper surface of the metal substrate, and a plurality of lead frames are formed on the dielectric material. A crystal resonator is connected to a predetermined part of the lead frame via an integrated circuit element and a holding means, and the metal substrate has a portion extending outward from the cap on at least one side thereof. an elastic electrode plate integrally formed with one of the lead frames extends toward the extended portion, and a second dielectric material is provided between the elastic electrode plate and the extended portion. , an adjusting means is provided for adjusting a gap between the elastic electrode plate and the extending portion, and the capacitance generated between the metal substrate and the lead frame is reduced to a fixed load of the drive circuit of the crystal resonator. A crystal oscillator, characterized in that the capacitance generated between the metal substrate and the elastic electrode plate is used as a variable load capacitance of a drive circuit for the crystal resonator. 2. The crystal oscillator according to claim 1, wherein the electrode plate is curved in a wavy manner at a portion facing the extending portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8119777A JPS5932005B2 (en) | 1977-07-07 | 1977-07-07 | crystal oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8119777A JPS5932005B2 (en) | 1977-07-07 | 1977-07-07 | crystal oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5416158A JPS5416158A (en) | 1979-02-06 |
| JPS5932005B2 true JPS5932005B2 (en) | 1984-08-06 |
Family
ID=13739740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8119777A Expired JPS5932005B2 (en) | 1977-07-07 | 1977-07-07 | crystal oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5932005B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5976120U (en) * | 1982-11-12 | 1984-05-23 | 富士通株式会社 | crystal oscillator |
| JP6017901B2 (en) | 2012-09-14 | 2016-11-02 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Semiconductor device and measuring device |
| JP6463317B2 (en) * | 2016-09-29 | 2019-01-30 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Semiconductor device and measuring device |
-
1977
- 1977-07-07 JP JP8119777A patent/JPS5932005B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5416158A (en) | 1979-02-06 |
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