JPS5932005B2

JPS5932005B2 - 水晶発振器

Info

Publication number: JPS5932005B2
Application number: JP8119777A
Authority: JP
Inventors: 佐憲鈴木; 光之杉田; 輝夫高根; 肇織田
Original assignee: Seikosha KK
Current assignee: Seikosha KK
Priority date: 1977-07-07
Filing date: 1977-07-07
Publication date: 1984-08-06
Also published as: JPS5416158A

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
。

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。

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。

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。

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。

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。

以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

）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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Ｃ，、Ｃ２は固定負荷容量でありＣＴは可変負荷容量で
ある。

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。

固定負荷容量Ｃ１ｔＣ２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。

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。

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。

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。

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。

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。

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１００ＰＰＭ以上の周波数変化
を行う容量可変幅が必要であった。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims

【特許請求の範囲】１平板状の金属基板とキャップとで封止容器を構成し
、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。