JPS5985122A - 圧電振動子 - Google Patents

圧電振動子

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JPS5985122A
JPS5985122A JP19442082A JP19442082A JPS5985122A JP S5985122 A JPS5985122 A JP S5985122A JP 19442082 A JP19442082 A JP 19442082A JP 19442082 A JP19442082 A JP 19442082A JP S5985122 A JPS5985122 A JP S5985122A
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JP
Japan
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metal
substrate
terminal
solder
base
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Pending
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JP19442082A
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English (en)
Inventor
Kunio Sasaki
邦夫 佐々木
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Kyocera Crystal Device Corp
Original Assignee
Kyocera Crystal Device Corp
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Publication date
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Publication of JPS5985122A publication Critical patent/JPS5985122A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders or supports
    • H03H9/0504Holders or supports for bulk acoustic wave devices
    • H03H9/0509Holders or supports for bulk acoustic wave devices consisting of adhesive elements
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders or supports
    • H03H9/0504Holders or supports for bulk acoustic wave devices
    • H03H9/0514Holders or supports for bulk acoustic wave devices consisting of mounting pads or bumps

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧電振動子、特に圧′屯素子を収容するケース
の構造に関するものである。
従来水晶等の圧電振動子は、安定度の高い振動子として
用いられる性質上、圧電、基板を気密性の高いケースに
収容して用いるのが常であった。
第1図にとのT5+1の圧側、振動子を示す。図におい
て、ケースは気密ベース11と金属カン12とがらなシ
、内部に例えば水晶からなる圧電素子を収容した後排気
し、貢窒にするか例えばN2等の不活性ガス雰囲気とし
て、気密ベース11とカン12とを半EJ1tたは抵抗
溶接で接合する。この気密ベース11は、第2図に示す
ように外周部を形成する金属リング21、中心部に貫通
ずる金属端子22およびこれらの間を埋めるガラス部分
23がらなり、金属部分に酸化被膜を設はゾむうぇでガ
ラス粉末をプレス成形し、これらを還元雰囲気中で60
0〜700℃に加温し、ガラスを溶融して作られる。
したがって、その気密性は非常に高く、現在量もすぐれ
たケースといえる。
しかしながら、圧電素子は本来非常に安定度の高いもの
であるため、必ずしもそのすべてをこのようなガラス利
用の気密ベースを用いたケースに収容して使用する必要
はなく、振動周波数のエージング特性を問題にしない場
合にtよ、通常電極として用いられる銀の電極が硫化し
、変質することを防ぐことができ、また水晶の振動に重
大な影響を−りえる程の著しい湿度分の進入を防ぐこと
ができれば実用上は差支えない。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その
目的は製造コストを大幅に吐減できる圧電振動子を提供
することにある。
このような目的を達成するために、本発明は表面に金属
層を付した絶縁性基板からなる気密ベースを用いたもの
である。
以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明する。
第3図は、フェノール寸たはエポキシ等の樹脂からなる
絶縁性基板の表面に銅箔等の金属箔を設けたいわゆるプ
リント配糾!用基板である。同図(a)は、ケースとし
て組立てられた時に内側になる表面、同図(b)は裏面
を示し、今月端子を通すための貫通穴31を有している
。表面について、32は金属箔の部分、33は電気的な
短絡を防止するために外周に沿って金属箔を除去した部
分、34目、金属箔部分を2分割するために金属箔を除
去した部分である。また、裏面について、35は端子用
貫通穴31の周囲の金属箔を除去した部分、36は金8
箔の部分である。又、同図(c)は図(b)の実MII
例において半田の流れを防止するために絶縁板の金属箔
36の周縁部38を残して半田レジスト3γを塗布した
ものである。
このような基板に対し、第4図に示すように釘状の端子
41を貫通穴31に圧入した後、金属箔部分32と上記
端子41の頭部とを半田により接着する。この時の半田
はrptp点が300℃以上の高温半田を使用し、自動
半田伺装置゛1tを用いで均−IF。
かつ金属箔部分全体に半田を伺着させるようにする。こ
れは基板表面の熱容量を大きクシ、後に圧電振動子を外
部機器に半田付けする際などに端子のリード部分42を
加熱しても表面の半田が溶融するのを防ぐ効果を有する
このようにしてVeられたベースに、例えば水晶基板に
電極を付してなる圧電素子をマウントする。
例えば、第5図に示すように水晶の基板51に圧電素子
としての水晶板52を載せ、その電極53を導電性接着
剤54により端子41に接続する。
ここで水晶の基板51を介在させるのけ、外部から端子
41を通って伝わる熱および膨張係数の差による歪の影
響が直接水晶板52に及ばないようにするためである。
第6図は、このような圧電素子をマウントしたベースを
金J%カン61に圧入した様子を示したものであるが、
端子のリード部分42に、テフロンやフェノール等の耐
熱・絶縁性樹脂からなるリング62を挿入し、ここにさ
らに第7図に示すような封止用の半田シート71を載せ
る。半田シート71は、半田を厚さ0.3町程度のシー
ト状に圧延したものから形抜きしたもので、リング62
を避けるためにその外径より若干大きく開けた穴T2を
有する。
このようにセツテングされた振動子を、窒素雰囲気中で
約200℃に加熱して封止用半田シート71を溶かし、
金属カン61の内壁と基板裏面の全5属箔部分36とを
接合し封止する。又、他の方法として、第3図(c)の
基板を用いれば、基板周縁部38と金属カン61との境
界部にペースト状半田を塗布し、加熱溶融する方法があ
る。この場合、半田はレジス)37によシ基板中央部に
流れ出すことがない。
このような封止をすることにより、通常の使用には全く
問題のない気密ケースを備えた圧電振動子を構成するこ
とができる。すなわち、気密ベースを構成スる基板はフ
ェノール、エポキシ等の樹脂ではあるが、その表裏面の
大部分は最も信頼性の高い気密材料である金瀉によって
十買われておシ、かつ端子と基板、および基板と金属カ
ンとのシールも半田で行なわれているだめ、l’、ii
j度分等が基板而に垂直に偵:zl(L Lで’+1(
71人することかたいことによる。このように、上述し
たよう々((・?成でも実用上十分な信頼1′jユが得
られるが、樹脂の吸湿性−\の対策としてさらに万全を
刻す%:、合になよ、基板裏面の金属箔除去部分35に
ついて」、常水シリコン等を塗布してもよい、。
第8図は、第6(シ1に示しだ絶縁性のリング62の代
りに耐熱性の樹脂からなり2つの端子を挿入する2つの
貫通穴を備えだ絶縁板81を用いた例である。この場合
は、金属カン61と絶縁板81との間に溝82ができる
だめ、この溝82に通常の糸状半田を挿入して加熱Wj
 IN’!するが、第6図に示した場合と比イサ(シて
半8]付けの信頼性が増す。
又、この場合も絶縁基板は第31f4(c)の半田レジ
ストを塗布したものを用いた方が半田が金属箔36と絶
豚板81の間に流れ込む心配がない。27”:91図は
この場合のシール後の断面構造を示したもので、金属カ
ン61は肉)Phiが0.15門、気密ベースを(′1
¥成する絶縁性基板91は厚さ1.Oan、同じく金属
箔部分92の厚さは0.05i++b、端子41の頭部
の直径は2.5t=+h、同じくリード部分42の直径
は0.4−1絶縁板81の厚さは0.8 +rxである
。93は端子41を金属箔部分92に接着した半田、9
4は金属カン61の内壁と金に1箔部分92とを封じた
半田を示す。ここで、矢印A(4二湿分の侵入経路を示
すが、気密ベースの板面に鋸直ではなく5.むしろ平行
に近い。もしとの湿分を防ぐ必要がある場合には、裏面
の金属箔の除去された端子周囲部分95に撥水シリコン
等を塗布すればよい。
なお、上述した実施例におい−Cは釘状の端子41を用
いた場合についてのみ説=Jt、だが、本発明はこれし
て限定されるものではなく、例えば第10図のように端
子100の頭部を成形加工し、圧電水子1旧のマウント
を容易にしたものも実用上有用である。図示の例ではリ
ード部分102は丸棒状である。才だ、端子の数は2本
に限定されるものではなく、金属カンを電気的端子の1
つとして兼用することによ91本で足りるもの、複数の
圧電素子を収容するために3本以上有するもの等にオー
いても全く同様に本発明を適用することができる。
以」二の説明は、いわゆるプリント配線用基板を用いて
気密ベースを(1?成する場合を例に行なったが、絶縁
性基板としてi−tセラミック基板を用いてもよい。こ
の場合は、金属層は通常(Fビラジウム等をスクリーン
印刷および焼料けの手法を用いて被着させることにより
形成することができる。セラミック基板を用いた場合は
、通気性がないだめ真空中での封止も可能である。
咬だ、使用環境が良好である場合などには、第11図に
示すように気密ベースの絶縁性基板111の裏面外縁部
のみに金属層112を被着した第19成とし、この金属
層112において金属カンと半田によシ接合しても良い
。この場合、半田が流れて貫通穴113,114に挿入
した両端子を短絡することがないようにすれば、リング
62、絶縁板81のような絶縁性部材は省略することも
可能である。
さらに、圧電素子は第10図に示しだような両端部にベ
ベル加工を施した短冊状のもの、もしくは丸板形、角板
形、その他いずれの形状の素子について適用しても同様
の効果が得られることは言うまでもない。
以上説明したように、本発明によれば、両面に金属層を
配した絶仔性基板から吃る気密ベースを用いたことによ
り、実用上十分な性能を有する1、E電振動子を安価に
得ることができる。゛また、気密ベースと金属カンとの
捌じは加熱炉中で多数を同時に行なうことができるだめ
生産性にもすぐれ、実用上きわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図d、従来の圧電振動子の1jf;成例を示す斜視
図、?:I’y 2図はその気密ベースを示す亦i視図
、第3図(、)は本発明の一実施例における気密ベース
を構成する絶縁性基板を示す平面図、同図(b)は同じ
く底面図、i刊3図(C)は他の’5% M(H例の同
じく底面図、第4図はy・ν4子を挿入した気密ベース
、第5図は圧電素子をマウントL、た状1バ8.を示す
断面図、第6図は金、属カンを装着しだ状な1け示す斜
視図、第7図は側面用の半ヒ]シー1・を示す斜視図、
第8図は他の封止例を示干彊視図1、第9図は同じく断
面図1、第10図は?゛j1子の他のイ苦成例を示すつ
[イji!図、2+!: 11 r骨”−n”2 tL
性基板の他の構成例を示す底面1シ1である。 31.113,114・・・・ごシ)、′、!−f−を
挿入する貫通穴、32.36.92・・・・ぐjンλ・
]汀[5部分(金属層)、33゜34.35 ・・・・
金JJ”i箔除去部分(絶縁性基板)、41.100・
・・・j’il:l子、42,102・會・参り−ド部
分、52・・・・水晶板(圧111.ゼ、六子)、53
” ” ” ” ’iij:ti’i(、b 1. a
 * e *金ル4カン、62@Q・・絶((i (’
l−’)ング(絶縁性部材)、71・・・・封止用半日
−1シート、81・・・・絶縁板(絶縁性(ηIS利9
.91,111 ・・・・絶H性基板、101・・・・
圧’ii索子、112・・・・金属層。 特許出願人  ヤンセキ株式会社 代理力 山用政i1t’t4 (ζゴ・1名)第1図 
    第2図 第3図 第4図     第5図 第8図      第9図 第10図 1zIIJ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1,1圧電基板に電4\を設りた圧電素子を、金属カ
    ンと気密ベースとからなるケースに収容してなる圧電振
    動子において、気密ベースは両面に金属層を有する絶縁
    性基板と、この絶縁性基板に設けた貫通穴に挿入されか
    つ当該(=1基板の一面で貫通穴周囲の金属層に半田付
    けされた金属端子とを備え、上記絶縁性基板は他面外H
    部に金属カンと接合するだめの金8層をイd′↑えたこ
    とを特徴とする圧電振動子。 (2)圧電基板に電極を設けた圧電素子を、金属カンと
    気密ベースからなるケースに収容してなる圧電に挿入さ
    れかつ当該絶縁性基板の一面でYt通大穴周囲金、用層
    に半田付けされた金属端子と、上記絶縁性基板の他面で
    金属端子の周囲に配置された絶縁性部材と力・らなシ、
    上記絶縁性基板は他面外縁部にイη打えた金属層におい
    て金属カンに半田により接合されたことを特徴とする圧
    11℃振動子。
JP19442082A 1982-11-05 1982-11-05 圧電振動子 Pending JPS5985122A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02228110A (ja) * 1989-03-01 1990-09-11 Hirai Seimitsu:Kk 水晶振動子のパッケージ構造

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5418294A (en) * 1977-07-11 1979-02-10 Nippon Denpa Kogyo Kk Piezooelectric vibrator

Patent Citations (1)

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