音叉型压电振子制造技术

本发明专利技术提供一种音叉型压电振子，维持小型化时静止状态下的振动特性的基础上确保固定接合强度，并且抑制落下冲击前后的频率变化。音叉型压电振子包括：断面形成凹陷状的容器主体（１）；在前述容器本体（１）的凹陷部内设置的电极衬垫（４）；前述电极衬垫（４）上形成的金属撞块（６）；将延伸出有一对音叉腕（９）的音叉基部（１０）的一个主面利用导电性接合剂（８）固定接合于金属撞块（６）的音叉状压电片（７）；与前述容器主体（１）的开口端面接合以将前述音叉状压电片（７）密封于其中的盖体（２）。该音叉型压电振子中，前述金属撞块（６）的上面平坦部（６ａ）面积比前述金属撞块（６）的底面积小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及表面安装用音叉型压电振子(Tuning-fork type piezoelectric unit),特别是涉及音叉型压电手辰动片(Tuning-fork type piezoelectric resonator)、以及与将其收容的容器主体连接的金属撞块。
技术介绍
音叉型压电振子作为电子机器的时钟频率源而被广泛使用。近些 年来，伴随着内置音叉型压电振子的电子机器小型化，音叉型压电振 子的尺寸也需要小型化和薄型化。图5A和图5B是现有例的音叉型压电振子的说明图，图5A是截 断容器主体的一部分展示其内部的音叉型压电振子的斜视图，图5B是 沿V-V箭头方向观察(图5A)的截面图。图6A和图6B是音叉型压 电振动片的说明图，图6A是音叉型压电振动片的正面图，图6B是表 示音叉型压电振动片的电性连线概略平面图。如图5A和图5B所示，音叉型压电振子由容器主体1的内部收容 音叉型压电振动片7，并覆盖盖体2而构成。音叉型压电振动片7是由 例如水晶构成，如图6A所示， 一对振动腕(Tuning-fork arm) 9从音 叉基部10延伸出来。而且， 一对振动腕9的四个面分别具有激振电极 9a，通过未图示的配线图案在音叉基部(base) 10的一个主面将引出 电极10a延伸引出。激振电极9a如图6B所示，各振动腕9的两主面 和两侧面间分别以同电位连线。而且，与在音叉基部IO—个主面设置 的一对引出电极10a连接。容器主体1是由层压陶瓷构成，层压陶瓷在一端的内壁形成具有 例如被分割的台阶部3的凹陷状横截面。在现有实施例中，从开放面 依次形成由陶瓷板(la， lb，， lc)构成的三层结构。在容器主体1设 置的内壁台阶部3的上面形成电极衬垫4。电极衬垫4是由例如钨(W) 构成的接地电极、由例如镍(Ni)膜构成中继部件并由金(Au)膜构成的导电层形成。接地电极(W)是通过例如印刷或烧制形成，中继部件(Ni)禾口导电层(Au)通过电镀形成。并且，在电极衬垫4的上面形成以金(Au) 构成的金属撞块6。金属撞块6通过例如前述的印刷或烧制、或电镀形 成。总之，金属撞块6是由印刷撞块或电镀撞块形成。并且，从激振电极9a延伸引出引出电极10a的音叉基部10的一 个主面的两端，通过导电性接合剂8固定接合于金属撞块6。导电性接 合剂8为例如加热硬化型，在金属撞块6上涂布后，确定音叉基部10 的位置。并且，从音叉基部IO的上方加压(压縮)来加热硬化。由此， 从一对音叉腕9的激振电极9a延伸引出的引出电极10a，经由金属撞 块6、电极衬垫4及未图示的配线电路，电性连接于容器主体1底面设 置的安装端子5。金属盖体2通过缝焊等方式接合于容器主体1的开口 端面，将音叉状压电片7密封入其中。(参照专利文件l)但是，上述结构的音叉型压电振子中，由于金属撞块6形成平坦 形状，引出电极10a露出的音叉基部10的一个主面的两端全面对向的 同时，紧密接触并固定。从而，音叉状压电片7的固定接合强度依据 相对于金属撞块6紧密接触的接触面积而决定。另一方面，为了提高' 音叉状压电片7相对于外部冲击的导电性接合剂8的固定接合强度和 电性导通程度，需要增大金属撞块6的接触面积(对向面积)。这种情 况下，一对音叉腕9产生的来自音叉振动的音叉基部10的振动泄漏(振 動漏扎)，与金属撞块6的接触面积成比例变大。并且，随着振动泄漏 变大，静止状态(没有来自外部冲击的状态)的振动特性恶化音叉 振动的振动效率降低，晶体阻抗值(CI)上升等。而且，即使维持静 止状态的振动特性，随着接触面积的增大，音叉基部10和金属撞块6 之间的导电性接合剂8的剂量也增加，落下冲击试验中的前后振动频 率变化加大。S卩，导电性接合剂8由于落下冲击而状态发生变化，从 而使对于音叉基部10的保持状态发生变化。这种情况下，由于冲击固 定接合强度下降，音叉基部10的拘束能力减弱，而使振动频率降低。 并且，由于导电性接合剂8的剂量越多保持状态也大幅变化，落下冲 击前后的频率变化量也变大。因此，形成平坦形状的金属撞块6与导 电性接合剂8紧密接触的接触面积应严格限制在一定值以内。但是，如果音叉状压电片7的尺寸减小，例如音叉状压电片7的厚度为0.12mm、全长为2.3mm、宽为0.5mm，音叉基部10的长变为小于0.5mm， 则相对于金属撞块6确定音叉基部10的位置变得困难。从而，在金属 撞块6形成平坦形状的音叉型压电振子中，为了确保固定接合强度和 电性导通程度来维持静止状态的振动特性，抑制落下冲击前后的频率 变化存在限度成为问题。专利文件1:日本特开2004-312057号公报
技术实现思路
本专利技术目的是提供音叉型压电振子，在小型化时维持静止状态的 振动特性并确保固定接合强度，又可抑制落下冲击前后的频率变化。本专利技术的音叉型压电振子由以下构成形成截面为凹陷形状的容 器主体；前述容器主体的凹陷部内设置的电极衬垫；前述电极衬垫上 形成的金属撞块；音叉状压电片，延伸引出一对音叉腕的音叉基部的 一个主面通过导电性接合剂固定接合于前述金属撞块；盖体，与前述 容器主体的开口端面接合来将前述音叉状压电片密封于容器中；该音 叉型压电振子中，前述金属撞块的上面平坦部面积小于前述金属撞块 的底面积。本专利技术的音叉型压电振子中，前述金属撞块至少一端侧具有斜面 或台阶形状。由此，形成与金属撞块的底面相比，上面平坦部面积较 小。本专利技术的音叉型压电振子中，前述金属撞块在前述音叉状压电片 的宽度方向的两端侧具有斜面或台阶形状。本专利技术的音叉型压电振子中，从前述音叉型压电振动片的宽方向 来看，前述金属撞块的上面平坦部的长度是在前述金属撞块底面长度 的20%至卯％范围内。本专利技术的音叉型压电振子中，音叉基部的一个主面通过导电性接 合剂从上方加压固定接合时，由于金属撞块的上面平坦部面积小于底 面，与现有例相比也可以减少与音叉基部一个主面之间通过导电性接 合剂紧密接触的接触面积。从而，即使由于外部冲击而使接合状态发 生变化也可以减小其影响。这样，落下冲击前后的频率变化特性良好。再有，在金属撞块的上面平坦部的外侧区域，由于音叉基部与金 属撞块之间能够产生间隙，导电性接合剂在加压时不压縮而使音叉基 部与金属撞块的形成固定接合。从而，在外侧区域的导电性接合剂弹 性地保持音叉基部，如实施方式所述，补充了上面平坦部变小部分的 固定接合强度，同时可以确保与上面平坦部固定接合强度。此外，本专利技术中，紧密结合的上面平坦部为沿音叉腕的延伸引出 方向设置，与沿宽度方向设置的情况相比，可以防止一对音叉腕前端 侧下垂。而且，本专利技术中，可以使伴随落下试验的频率变化达到最小限度。 附图说明图1是本专利技术音叉型压电振子的一个实施例的说明图；图1A是截 断音叉型压电振子的一部分展示其内部的斜视图(除去音叉状压电片、 盖体)；图1B是截断固定接合有音叉状压电片的音叉型压电振子的一 部分展示其内部的斜视图(除去盖体)。图1C是沿I-I箭头方向(图 1B)的截面图。图2是说明本专利技术的音叉型压电振子一个实施例作用的落下冲击 前后的频率变化特性图。图3是本专利技术的音叉型压电振子一个实施例的说明图；图3A是具 有端面为斜面的金属撞块的音叉型压电振子的截面图；图3B是具有端 面为台阶形状的金属撞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音叉型压电振子，具有以下结构：形成凹陷形状的容器主体；前述容器主体的凹陷部内设置的电极衬垫；前述电极衬垫上形成的金属撞块；延伸出有一对音叉腕的音叉基部的一个主面通过导电性接合剂固定接合于前述金属撞块的音叉状压电片；以及，与前述容器主体的开口端面接合以将前述音叉状压电片密封于其中的盖体；其特征在于，　　　　前述金属撞块的上面平坦部面积小于前述金属撞块的底面积。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：市川了一，
申请(专利权)人：日本电波工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]