JP4498195B2 - Airtight terminal, piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, oscillator, and electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、気密端子、圧電振動片、圧電振動子、発振器、及び電子機器に関する。 The present invention relates to an airtight terminal, a piezoelectric vibrating piece, a piezoelectric vibrator, an oscillator, and an electronic device.
水晶振動子は工業製品の製造に不可欠な電子素子であり、情報通信装置や携帯機器などの電子機器、家庭用電気製品等に時計機能や周波数制御機構として広く用いられている。 A crystal resonator is an electronic element indispensable for manufacturing industrial products, and is widely used as a clock function or a frequency control mechanism in electronic devices such as information communication devices and portable devices, household electric appliances, and the like.
圧電振動子のパッケージとしては、箱型の形状をしたセラミックパッケージやリードを備えたシリンダー型パッケージが慣用されている。以下に、シリンダー型パッケージの構成について図を用いて簡潔に説明する。 As a piezoelectric vibrator package, a box-shaped ceramic package or a cylinder-type package having leads is commonly used. Hereinafter, the configuration of the cylinder type package will be briefly described with reference to the drawings.
図10は、従来の水晶新振動子のシリンダー型パッケージの例である。ここでは、音叉型水晶振動子の例を示した。図10(a)は、音叉型水晶振動片の概略図である。水晶からなる圧電振動片6は、基部7と該基部から突出して形成された1対の振動腕6aを有する。振動腕6aの表面には、励振電極8のパターンが形成されている。また、振動腕の先端部分には、重り部6bが形成され周波数の調整に用いられる。基部7には、外部と電気的及び機械的な接続をするための領域パターン(以下マウントパッドと称し、符号9で示す)が配置されている。マウントパッド9は、圧電振動片の長手方向の中心線に対して対称に形成されている。
FIG. 10 is an example of a conventional cylinder type package of a new crystal unit. Here, an example of a tuning fork type crystal resonator is shown. FIG. 10A is a schematic diagram of a tuning-fork type crystal vibrating piece. The piezoelectric vibrating
図10(b)は、図10(a)のAA断面を模式的に示した図である。水晶20の表面には、水晶と強固な結合層を形成する第1金属膜(下地金属膜)21が形成され、その上に第2金属膜22が形成されている。第1金属膜21にはクロム(Cr)、第2金属膜22には金(Au)が慣用されている。重り部には、重り用金属膜23が成膜されている。
FIG. 10B is a diagram schematically showing the AA cross section of FIG. A first metal film (underlying metal film) 21 that forms a strong bonding layer with the crystal is formed on the surface of the
図10(c)、図10(d)に、従来の気密端子の例を示す。気密端子1は、ステム3と呼ばれる金属製の外環内にハーメチック封着用の充填材4が充填され、充填材4には同径の金属製細棒よりなる2本のリード2が、ステムの中心線に対称な形で、平行に貫通固定されている。リード2とステム3表面には、略10μmから15μmの厚みを持つメッキ層5が形成されている。このような気密端子の例が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
10 (c) and 10 (d) show examples of conventional airtight terminals. The
図10(e)に、圧電振動片6と気密端子1の接続(これをマウントと称する)を示した。1対のリード2と圧電振動片6上の1対マウントパッド9との接続は、インナーリード2a表面に被覆された図示しないメッキ層5が外部からのエネルギーで溶融し、マウントパッド9と接合している。メッキ層5の材質は、錫(Sn)、錫鉛合金(Sn−Pb)、錫銅合金(Sn−Cu)、錫ビスマス合金(Sn−Bi)等が慣用されている。あるいはまた、上述のメッキ層の溶融による接合の他、導電性接着剤を用いることができる。この場合は、メッキの最表面層として銀(Ag)が望ましい。また、有底円筒型のケース10は、圧電振動片6の上から覆うようにステム3の外形に沿って挿入する。図10(e)では、ケース10を太い一点鎖線で示し、透明体とした。ステム3とケース10間の気密接合は、ステム3外環の軟質金属であるメッキ層5を介しての冷間圧接により実現されている。
FIG. 10E shows the connection (referred to as a mount) between the piezoelectric vibrating
尚、リード2において、充填材4を境にして、圧電振動片6と接合する側をインナーリードと称し、符号2aで表し、基板等に実装される側のリードをアウターリードと称し、符号2bで表現した。
In the
近年の携帯機器に代表される電子機器の急速な小型・軽量化の進展の中で、電子部品の寸法もますます縮小している。前記図10(e)に示した寸法Dは、2mmから、1.5mmになり、更に1.2mmの圧電振動子が携帯電話に多用されている。今後、さらに実装密度を上げる場合や、薄型のカードに搭載される振動子には、寸法Dが1mm以下の気密端子が必要とされる。 In recent years, as electronic devices represented by portable devices have been rapidly reduced in size and weight, the dimensions of electronic components have been further reduced. The dimension D shown in FIG. 10 (e) is changed from 2 mm to 1.5 mm, and a 1.2 mm piezoelectric vibrator is frequently used in mobile phones. In the future, when the mounting density is further increased, or the vibrator mounted on a thin card, an airtight terminal having a dimension D of 1 mm or less is required.
しかしながら、1対の等しい径を有するリードを、ステムの中心線に対して対称になるように配置する現行の気密端子の構造では、小型化に限界がある。小型化しても、リード自体は、曲げなどの外力に対して一定以上の剛性が必要である。リードの剛性が不足すると圧電振動片との位置精度の劣化や、接合の強度不足が発生し易く、組立工程の歩留が低下する。一方、剛性を上げるために線径の太いリードを用いると、リード間距離が狭くなり、気密端子製造工程のバレルメッキ工程で、リード間がメッキで繋がる等の不良が多発して製造歩留を大幅に低下させていた。
上記問題点に鑑み、本発明の目的は、気密端子の製造工程及び圧電振動子の組立工程の歩留低下を抑制することが可能な小型気密端子の構造を提案することである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to propose a structure of a small hermetic terminal capable of suppressing a decrease in yield in the manufacturing process of the hermetic terminal and the assembly process of the piezoelectric vibrator.
従来1対のリードは、ステム及びケースに対して充填材により電気的に絶縁されていた。即ち、ステムやケースは、電気的にフローティングの状態で使用されていた。しかしながら、ステムやケースを一方の電極に接続しても電気回路上の影響は無視できる程度に小さいことを考慮して、本発明を成すに到った。次の提案を行う。 Conventionally, a pair of leads has been electrically insulated from the stem and case by a filler. That is, the stem and the case are used in an electrically floating state. However, the present invention has been made in consideration of the fact that the influence on the electric circuit is negligibly small even if the stem or the case is connected to one of the electrodes. Make the following suggestions:
第1の発明は、環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置され、前記ステムと電気的に絶縁されている第1のリードと、前記ステム内に配置され、前記ステムと電気的導通を有する第2のリードと、前記第1のリード及び前記第2のリードを前記ステム内に気密封着する充填材とを有する気密端子とした。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an annular stem, a first lead disposed so as to penetrate through the stem and electrically insulated from the stem, and disposed within the stem, wherein the stem is electrically connected to the stem. An airtight terminal having a conductive second lead and a filler that hermetically seals the first lead and the second lead in the stem was obtained.
また、第2の発明は、第1の発明において、前記第1のリードの断面積が前記第2のリードの断面積よりも大きい気密端子とした。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the airtight terminal has a cross-sectional area of the first lead larger than that of the second lead.
また、第3の発明は、外周の一部が軸方向に延長された突出部を備えている環状のステムと、前記ステム内を貫通するように配置され、前記ステムと電気的に絶縁されているリードと、前記リードを前記ステム内に気密封着する充填材と、を有する気密端子とした。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an annular stem having a projecting portion whose outer periphery extends in the axial direction, and is disposed so as to penetrate through the stem, and is electrically insulated from the stem. And an airtight terminal having a filler that hermetically seals the lead in the stem.
さらに、第4の発明は、第3の発明において、前記突出部は、前記軸方向の前後双方に延長されている気密端子とした。 Furthermore, in a fourth aspect based on the third aspect, the projecting portion is an airtight terminal extending both in the front and rear directions in the axial direction.
また、圧電振動片に関して次の提案を行う。 In addition, the following proposal is made regarding the piezoelectric vibrating piece.
第5の発明は、圧電材料からなる圧電振動片であって、前記圧電振動片の表面に形成され、前記圧電振動片を振動させる励振電極と、前記励振電極に接続され、前記圧電振動片の外部に電気的導通を行うための接続領域と、を有し、前記接続領域の形状が、前記圧電振動片の長手方向の中心線に対して非対称である圧電振動片とした。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric vibrating piece made of a piezoelectric material, wherein the piezoelectric vibrating piece is formed on a surface of the piezoelectric vibrating piece, and is connected to the exciting electrode. And a connection region for performing electrical conduction to the outside, and the shape of the connection region is asymmetrical with respect to the longitudinal center line of the piezoelectric vibration member.
また、上述の気密端子を用いた圧電振動子に関して次の提案を行う。 In addition, the following proposal is made regarding the piezoelectric vibrator using the above-described hermetic terminal.
第6の発明は、前記第1の発明または前記第2の発明の気密端子と、前記気密端子の前記第1のリード及び前記第2のリードに接合された圧電振動片と、前記圧電振動片を覆うように前記気密端子の前記ステムを挿入して気密空間を形成する有底円筒型のケースと、を有する圧電振動子とした。 A sixth invention is the airtight terminal of the first invention or the second invention, the piezoelectric vibrating piece joined to the first lead and the second lead of the airtight terminal, and the piezoelectric vibrating piece And a bottomed cylindrical case in which an airtight space is formed by inserting the stem of the airtight terminal so as to cover the piezoelectric vibrator.
さらにまた、外周の一部が軸方向に延長された突出部を備えている環状のステムを有する気密端子を用いた圧電振動子に関して次の提案を行う。 Furthermore, the following proposal is made with respect to a piezoelectric vibrator using an airtight terminal having an annular stem provided with a protruding portion whose outer periphery extends in the axial direction.
第7の発明は、前記第3の発明または前記第4の発明の気密端子と、前記気密端子の前記リード及び前記突出部に接合された圧電振動片と、前記圧電振動片を覆うように前記気密端子の前記ステムを挿入して気密空間を形成する有底円筒型のケースと、を有する圧電振動子とした。 In a seventh aspect of the present invention, the airtight terminal according to the third aspect or the fourth aspect of the invention, the piezoelectric vibrating piece joined to the lead and the protrusion of the airtight terminal, and the piezoelectric vibrating piece so as to cover the piezoelectric vibrating piece A piezoelectric vibrator having a bottomed cylindrical case in which the stem of the airtight terminal is inserted to form an airtight space.
また、上述の気密端子と新たに提案した圧電振動片を用いて次の提案を行う。 In addition, the following proposal is made using the above-described hermetic terminal and the newly proposed piezoelectric vibrating piece.
第8の発明は、前記圧電振動片が、第5の発明の圧電振動片である第6の発明または第7の発明の圧電振動子とした。 The eighth invention is the piezoelectric vibrator of the sixth invention or the seventh invention, wherein the piezoelectric vibrating piece is the piezoelectric vibrating piece of the fifth invention.
また、本発明の圧電振動子を発振器及び電子機器に応用して次の提案を行う。 Further, the following proposal is made by applying the piezoelectric vibrator of the present invention to an oscillator and an electronic device.
第9の発明は、上述の第6乃至第8の発明のいずれかの圧電振動子を発振子として集積回路に接続して用いる発振器とした。 According to a ninth aspect of the invention, there is provided an oscillator that uses the piezoelectric vibrator according to any of the sixth to eighth aspects described above as an oscillator connected to an integrated circuit.
さらに、第10の発明は、上述の第6乃至第8の発明のいずれかの圧電振動子を計時部に接続して用いる電子機器とした。 Furthermore, a tenth aspect of the invention is an electronic device that uses the piezoelectric vibrator according to any of the sixth to eighth aspects of the invention connected to a timekeeping unit.
気密端子を構成する2本1対のリードのうち、1本のリード(第2のリード)がステム内面と電気的導通がある気密端子としたことで、1対のリードの互いの間隔を最大限に拡大可能になり、従来に比して太い線径のリードを採用することができ、リードの剛性を高めることが可能となった。この結果、組立工程でリードが曲がって圧電振動片の位置精度が低下して組立歩留が悪化する問題が解決できる。また、気密端子製造工程のバレルメッキ工程で、リード間がメッキで繋がる等の不良を抑制することが可能となった。また、従来と同じ線径のリードを使用することにより、気密端子のステム外径を従来よりも小さくすることが可能であり、より小型の気密端子を提供できる。 Of the two pairs of leads constituting the hermetic terminal, one lead (second lead) is an airtight terminal having electrical continuity with the inner surface of the stem, thereby maximizing the distance between the pair of leads. As a result, the lead having a larger wire diameter than the conventional one can be adopted, and the rigidity of the lead can be increased. As a result, it is possible to solve the problem that the lead is bent in the assembly process, the positional accuracy of the piezoelectric vibrating piece is lowered, and the assembly yield is deteriorated. In addition, in the barrel plating process of the hermetic terminal manufacturing process, it is possible to suppress defects such as the connection between leads by plating. In addition, by using a lead having the same wire diameter as the conventional one, the stem outer diameter of the hermetic terminal can be made smaller than that of the conventional one, and a smaller hermetic terminal can be provided.
また、気密端子において、ステムの中心線に近いステムと電気的に絶縁されたリード(第1のリード)の径を太くして、ステムに接続したリード(第2のリード)の断面積より大きくしたことで、断面積が大きく剛性の高いリードで圧電振動片を機械的に強固に固定させ、ステムに接続したリードは、主に電気的な接続を目的とさせることができる。このように、従来に比して断面積が大きく剛性の高いリードを用いることができるので、小型化しても接合において組立歩留まりを低下させることない気密端子を提供できる。 Further, in the airtight terminal, the diameter of the lead (first lead) electrically insulated from the stem near the center line of the stem is increased to be larger than the cross-sectional area of the lead (second lead) connected to the stem. As a result, the lead having a large cross-sectional area and high rigidity and mechanically firmly fixing the piezoelectric vibrating piece and connected to the stem can be mainly intended for electrical connection. As described above, since a lead having a larger cross-sectional area and higher rigidity than the conventional one can be used, it is possible to provide an airtight terminal that does not reduce the assembly yield even when it is miniaturized.
一方、環状のステムの片側または両側に、ステム外周の一部から軸方向に延長した突出部を配置して、突出部にリードの機能を有する構造としたので、充填材を貫通して固定されるリードは1本にすることが可能となった。これにより、貫通して固定されるリードの線径を太くすることが可能となり、リードの剛性を向上させることができ、リードの曲がりや捩れをより抑制できることが可能となる。 On the other hand, a projecting portion extending in the axial direction from a part of the outer periphery of the stem is arranged on one or both sides of the annular stem, and the projecting portion has a lead function. It is now possible to have only one lead. As a result, it is possible to increase the wire diameter of the lead that is fixed through, to improve the rigidity of the lead, and to further suppress the bending and twisting of the lead.
また、上述の気密端子を用いることで、従来よりも一層小型化した圧電振動子を歩留良く製造することが可能となる。 In addition, by using the above-described hermetic terminal, it is possible to manufacture a piezoelectric vibrator that is further downsized than the conventional one with a high yield.
さらにまた、圧電振動片の基部に形成されてリードと接合されるマウントパッドを非対称の構成としたことで、上述の気密端子との接合における位置合わせ精度が向上する。 Still further, the mounting pad formed on the base portion of the piezoelectric vibrating piece and joined to the lead has an asymmetric configuration, so that the alignment accuracy in joining with the above-described airtight terminal is improved.
さらにまた、このような圧電振動片と上述の気密端子を用いた圧電振動子は、小型化しても組立工程で歩留良く製造することが可能となった。 Furthermore, a piezoelectric vibrator using such a piezoelectric vibrating piece and the above-described hermetic terminal can be manufactured with a high yield in the assembly process even if it is downsized.
また、上述の圧電振動子を発振子として集積回路に接続して用いる発振器としたので、最大の容積を要した発振子が小型化され、全体として発振器の一層の小型化が可能となった。 Further, since the above-described piezoelectric vibrator is used as an oscillator connected to an integrated circuit, the oscillator requiring the maximum volume is reduced in size, and the oscillator can be further reduced as a whole.
さらにまた、上述の圧電振動子を計時部に接続して用いる電子機器としたので、計時部の容積が縮小し、より一層小型化の可能な電子機器が構成できる。 Furthermore, since the above-described piezoelectric vibrator is used as an electronic device connected to the time measuring unit, the volume of the time measuring unit is reduced, and an electronic device that can be further miniaturized can be configured.
以下に本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。尚、背景技術のところで説明した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same component as the component demonstrated in background art, and the detailed description is abbreviate | omitted.
本発明の第1の実施例として、2本のリードを有する気密端子の第1のリードがステム内面と電気的に絶縁されており、第2のリードがステム内面に配置され、ステムと機械的に固定され、電気的導通がある気密端子について、図1に基づいて説明する。尚、実施例1から3では、リードを中実丸棒で表しているが、リードの断面はこれにかかわらず4角形などの形状であってもよい。 As a first embodiment of the present invention, the first lead of the airtight terminal having two leads is electrically insulated from the inner surface of the stem, and the second lead is disposed on the inner surface of the stem. An airtight terminal which is fixed to and has electrical continuity will be described with reference to FIG. In the first to third embodiments, the lead is represented by a solid round bar, but the cross section of the lead may be a quadrangular shape regardless of this.
図1は、本発明の第1の実施例に係る気密端子の例を示す概略構成図である。図1(a)及び図1(b)は、2本のリードの長さが互いにほぼ等しい気密端子の例であり、図1(b)は、図1(a)のxx´断面図である。図1(c)及び図1(d)は、2本のリードの長さが互いに異なる気密端子の例であり、図1(d)は、図1(c)のxx´断面図である。尚、図1(a)及び図1(c)に示す破線xx´及びyy´は、気密端子の中心線を示す。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an airtight terminal according to the first embodiment of the present invention. FIGS. 1A and 1B are examples of hermetic terminals in which the lengths of two leads are substantially equal to each other, and FIG. 1B is a sectional view taken along line xx ′ of FIG. . FIG. 1C and FIG. 1D are examples of hermetic terminals in which the lengths of two leads are different from each other, and FIG. 1D is a sectional view taken along line xx ′ of FIG. The broken lines xx ′ and yy ′ shown in FIGS. 1A and 1C indicate the center line of the hermetic terminal.
図1(a)及び図1(b)に示すように、導電性材料からなる2本のリード11a、11bのうち第1のリード11aは、同じく導電性材料からなる環状のステム3の中心付近にステム3を貫通するように配置されている。第1のリード11aは、ハーメチック封着用の充填材4により周囲を囲まれ、ステム3の内面とは絶縁されて固定されている。本実施例では、導電性材料として低炭素鋼(Fe)をリード11a、11b及びステム3に使用したが、鉄ニッケル合金(Fe−Ni)、鉄ニッケルコバルト合金(Fe−Ni−Co)等を使用しても良い。また、充填材4には、ソーダライムガラスを使用したが、ソーダバリウムガラスあるいはほう珪酸ガラスなどを用いても良い。
As shown in FIGS. 1A and 1B, of the two
第2のリード11bは、第1のリード11aと同材質かつ同寸法の材料を用い、その外周の一部がステム3の内面に溶接などの手段で機械的に固定され、ステム3との電気的な導通を有するように配置されている。ステム3の中における第2のリード11bのステム3の内面に接触していない部分は、第1のリード11aと同様に充填材4により周囲を囲まれて封着されている。すなわち、第2のリード11bは、ステム3の内面と充填材4とにより隙間なく気密に封着され固定されており、リードに外部から一定の張力を印加する試験に対しても、破壊されることなく気密特性を満足することが可能となる。この第2のリード11bをステム3内に配置する際には、第1のリード11aからの距離を可能な限り大きくすることが好ましい。
The
また、第2のリード11bのインナーリード側の長さは、第1のリード11aのインナーリード側の長さと同一の長さを有するように配置されている。第2のリード11bのアウターリード側の長さは、第1のリードのアウターリード側の長さと略同じ長さに設計されている。
Further, the length of the
次に、本第1実施例の変形例である2本のリードの長さが互いに異なる気密端子の例について、図1(c)及び図1(d)を参照して説明する。 Next, an example of an airtight terminal in which the lengths of two leads, which are modifications of the first embodiment, are different from each other will be described with reference to FIGS. 1 (c) and 1 (d).
図1(c)及び図1(d)に示した気密端子は、図1(a)及び図1(b)に示した気密端子に対して、ステム3の内面に電気的導通を有するように機械的に固定された第2のリード12bの長さが異なる。第2のリード12bは、図1(d)においてステム3より下方にあるアウターリードの長さを短くしたものであり、第1のリード12aよりも短い適当な長さで配置されている。図1(d)の太い一点鎖線AAは、ステム3の底面を示しており、第2のリード12bのリード長さは、最低このステム3の底面までの長さを有するのが望ましい。
The airtight terminal shown in FIGS. 1C and 1D has electrical continuity on the inner surface of the
尚、図示していないが、上記二つの例の気密端子におけるステム3の外周と第1及び第2のリードの表面には、錫(Sn)、錫鉛合金(Sn−Pb)、錫銅合金(Sn−Cu)、錫ビスマス合金(Sn−Bi)等から選択されたメッキ層が形成されている。
Although not shown, tin (Sn), tin-lead alloy (Sn-Pb), tin-copper alloy is provided on the outer periphery of the
本第1実施例に示した気密端子では、2本共ステム内面に対して電気的に絶縁配置していたリードを有する従来の気密端子と比較して、平行する2本のリードの互いの間隔を従来のリード間隔よりも広く配置することが可能となる。この結果、気密端子製造工程のバレルメッキ工程で発生し易いリード間のメッキのつながりによる気密端子製造工程での歩留まり低下を抑制できる。また、リードの線径を見直して従来よりも太い線径が採用できるので、リードの剛性が向上している。これにより、リードの曲がりや、リード同士の絡みあいを抑制することが可能になり、振動子組立工程での気密端子の取り扱いが改善される。また、リードの剛性が向上するので、リードと圧電振動片の位置がより精密に決まり、マウントの位置精度が向上する。 In the hermetic terminal shown in the first embodiment, the two parallel leads are separated from each other in comparison with the conventional hermetic terminal having the two leads electrically insulated from the inner surface of the stem. Can be arranged wider than the conventional lead interval. As a result, it is possible to suppress a decrease in yield in the hermetic terminal manufacturing process due to the connection between the leads that is likely to occur in the barrel plating process of the hermetic terminal manufacturing process. In addition, since the lead wire diameter can be reviewed and a thicker wire diameter than before can be adopted, the rigidity of the lead is improved. As a result, bending of the leads and entanglement between the leads can be suppressed, and handling of the hermetic terminal in the vibrator assembly process is improved. Further, since the rigidity of the lead is improved, the position of the lead and the piezoelectric vibrating piece is determined more precisely, and the position accuracy of the mount is improved.
本発明の第2の実施例として、ステムの中心線に近い第1のリードの径を太くし、ステムに接続した第2のリードの断面積より大きくした気密端子について、図2に基づいて説明する。 As a second embodiment of the present invention, an airtight terminal in which the diameter of the first lead close to the center line of the stem is increased and the cross-sectional area of the second lead connected to the stem is made larger will be described with reference to FIG. To do.
図2は、本発明の第2の実施例に係る気密端子の例を示す概略構成図である。図2(a)及び図2(b)は、2本のリードの長さが互いにほぼ等しい気密端子の例であり、図2(b)は、図2(a)のxx´断面図である。図2(c)及び図2(d)は、2本のリードの長さが互いに異なる気密端子の例であり、図2(d)は、図2(c)のxx´断面図である。尚、図2(a)及び図2(c)に示す破線xx´及びyy´は、気密端子の各方向の中心線を示し、それぞれの中心線の交点が気密端子の軸方向中心を示す。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of an airtight terminal according to the second embodiment of the present invention. 2A and 2B are examples of hermetic terminals in which the lengths of two leads are substantially equal to each other, and FIG. 2B is a sectional view taken along line xx ′ of FIG. . 2C and 2D are examples of hermetic terminals in which the lengths of the two leads are different from each other, and FIG. 2D is a cross-sectional view taken along line xx ′ of FIG. 2 (a) and 2 (c), the broken lines xx ′ and yy ′ indicate the center line in each direction of the hermetic terminal, and the intersection of the center lines indicates the axial center of the hermetic terminal.
図2(a)乃至図2(d)に示すように、本第2実施例の気密端子の第1実施例の気密端子と異なる点は、第1のリード13a及び14aの断面積と第2のリード13b及び14bの断面積とが、それぞれ互いに異なる点にある。その他の構成部分については、第1実施例の気密端子と同じであるため、詳細説明は省略する。
As shown in FIGS. 2A to 2D, the airtight terminal of the second embodiment is different from the airtight terminal of the first embodiment in that the cross-sectional area of the first leads 13a and 14a and the second area are the same. The cross-sectional areas of the
図2(a)及び図2(b)に示す2本のリードの長さが互いにほぼ等しい気密端子では、断面積の大きい太い線径の第1のリード13aが、気密端子の軸方向中心、すなわちステム3の軸方向中心位置に対してやや偏心した位置で中心付近に配置されている。さらに、この第1のリード13aは、ステム3の内面とは充填材4を介して電気的に絶縁されて封着固定されている。この第1のリード13aの線径と断面積は、第2のリード13bと比較しても、第1実施例の気密端子の第1のリード11a及び12a、また、第2のリード11b及び12bなどと比較しても太くて大きい。
In the airtight terminal in which the lengths of the two leads shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) are substantially equal to each other, the
これに対して、断面積の小さい細い線径の第2のリード13bは、ステム3の軸方向中心位置に対して大きく偏心した位置に配置されている。さらに、この第2のリード13bは、その外周の一部がステム3の内面に機械的に固定され、ステム3との電気的な導通を有するように配置されている。この第2のリード13bの線径は、ステム3の径方向の厚みとほぼ同じである。
On the other hand, the thin
次に、本第2実施例の変形例である2本のリードの長さも互いに異なる気密端子の例について、図2(c)及び図2(d)を参照して説明する。 Next, an example of an airtight terminal in which the lengths of two leads, which are modifications of the second embodiment, are different from each other will be described with reference to FIGS. 2 (c) and 2 (d).
図2(c)及び図2(d)に示した気密端子は、図2(a)及び図2(b)に示した気密端子に対して、ステム3の内面に電気的導通を有するように機械的に固定された第2のリード14bの長さが異なる。第2のリード14bは、図2(d)においてステム3の底面までの長さとして、アウターリードを設けていない。
The airtight terminals shown in FIGS. 2C and 2D have electrical continuity on the inner surface of the
図2(b)及び図2(d)において、圧電振動片との接続は後述する様に、中心線に近くかつ断面積の大きい第1のリード13aまたは14aにより強固に固定する。他方の断面積の小さい第2のリード13bまたは14bは、圧電振動片を機械的に接続して固定する役割は補助的なものとなり、電気的な導通をとることが主目的となる。中心に近い断面積の大きい第1のリードは、線径の等しい2本のリードをステムの中心に対して対称に配置する従来のリードに比較してリードの剛性が向上するので、リードと圧電振動片の位置が精密に決まり、マウントの位置精度が向上する。一方、中心線から遠い第2のリード13bまたは14bは、線径が細いために剛性が低い。従って、アウターリードの長さは図2(d)の14bに示す様に短い方が好適である。尚、図2に示した第1のリード13a及び14aは、ステムの中心から偏心しているが、中心に配置することも可能である。
In FIG. 2B and FIG. 2D, the connection with the piezoelectric vibrating piece is firmly fixed by the
気密端子を製造する上でリードに使用する材料寸法が統一されていない点は、気密端子そのものの量産効果を低下させる一因となってしまうが、互いに異なる線径寸法や断面積のリードを設けることにより、次の効果が得られる。すなわち、気密端子全体が強度を維持したまま小型化でき、小型化された気密端子を用いる圧電振動子や電子部品が信頼性を維持したまま小型化され、それら電子部品が組み込まれる電子機器や装置が一層小型化できる。 The fact that the material dimensions used for the leads in manufacturing hermetic terminals are not uniform is one factor that reduces the mass production effect of the hermetic terminals themselves, but leads with different wire diameters and cross-sectional areas are provided. As a result, the following effects can be obtained. That is, the entire hermetic terminal can be miniaturized while maintaining strength, and the piezoelectric vibrator and electronic component using the miniaturized hermetic terminal are miniaturized while maintaining reliability, and an electronic device or apparatus in which these electronic components are incorporated Can be further downsized.
本発明の第3の実施例として、環状のステムの片側または両側に、ステム外周の一部から軸方向に延長した突出部を有する気密端子について図3に基づいて説明する。 As a third embodiment of the present invention, an airtight terminal having a protruding portion extending in the axial direction from a part of the outer periphery of the stem on one side or both sides of an annular stem will be described with reference to FIG.
図3は、本発明の第3の実施例に係る気密端子の例の概略構成を示す斜視図であり、図3(a)は、突出部が前方の1方向のみ形成されている例を示し、図3(b)は、突出部が前後双方に形成されている例を示す。尚、本明細書では、気密端子におけるリードのインナーリード側をステムの前方とし、アウターリード側をステムの後方と定義する。 FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of an example of an airtight terminal according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 3A shows an example in which a protruding portion is formed only in one front direction. FIG. 3B shows an example in which the protruding portions are formed on both the front and rear sides. In the present specification, the inner lead side of the lead in the airtight terminal is defined as the front of the stem, and the outer lead side is defined as the rear of the stem.
図3(a)に示す気密端子は、インナーリードに相当する前方向(リード2のステム3からの突出量が少ない上方向)に、ステム3の外周の一部から延長して細い幅を有する突出部3aを形成した後に、突出部3aをステムの中心方向に適切な角度で曲げたものである。リード2は1本であり、突出部3aは該リード2と対をなしてインナーリードの役割を果たす。
The hermetic terminal shown in FIG. 3A has a narrow width extending from a part of the outer periphery of the
一方、図3(b)に示す気密端子は、ステム3の外周の一部をステム3の軸方向前方のインナーリード側と後方のアウターリード側の双方向に延長して突出部3a及び3bを形成させたものである。インナーリード側への突出部3aは、前述と同様にステム3の中心側に適切な角度で曲げられており、インナーリードの役割を果たす。アウターリード側へ形成された突出部3bは、充填材4を貫通して固定さているリード2のアウターリードと平行に適当な長さを持って配置形成されている。アウターリード側への突出部3bは、基板の実装や、樹脂モールドする場合のリードフレームに接続することを意図して配置されたものである。
On the other hand, in the airtight terminal shown in FIG. 3B, a part of the outer periphery of the
本実施例では、ステム3上にリードの役割をする突出部を形成するので、気密端子を小型化する場合に問題となったリード間距離の狭小化について解決することができる。充填材を貫通して固定されているリード2の径を太くすることができるのでリードの剛性が高まり、リードと圧電振動片の位置が精密に決まり、マウントの位置精度が向上する。
In this embodiment, since the projecting portion serving as a lead is formed on the
本発明の第4の実施例として、2つの接続領域の形状が、圧電振動片の長手方向の中心線に対して非対称である圧電振動片について図4に基づいて説明する。 As a fourth embodiment of the present invention, a piezoelectric vibrating piece in which the shapes of two connection regions are asymmetric with respect to the longitudinal center line of the piezoelectric vibrating piece will be described with reference to FIG.
図4は、音叉型水晶圧電振動片の基部に形成された1対の接続領域であるマウントパッドが、圧電振動片の長手方向の中心線に対して非対称に構成されて例を示している。図4においては、左側のマウントパッドはその幅が広くとられている。マウントパッド9aの面積を広くとることで、該マウウントパッドに接続されるリードとして太いものが選定されてもマウントパッドの面積内に位置的に収めることが可能となる。またマウントパッドとリードの機械的な位置のずれに対しても余裕ができる。かつ、リードとの接合においてリードに被膜されたメッキがマウントパッドに十分広がって強固な接合が可能となる。即ち、マウントパッドと気密端子のリードとの機械的な接続は、その径が太い1本のリードによる接続のみで十分な強度ができるように意図されたものである。一方、右側のマウントパッド9bの幅は狭く従って面積が小さい。該マウントパッドは、リードが細い場合やステム外周から延長された突出部との接続に対応させるものであり、電気的な接続を取ることを意図したものである。
FIG. 4 shows an example in which a mount pad, which is a pair of connection regions formed at the base of a tuning fork type crystal piezoelectric vibrating piece, is asymmetric with respect to the longitudinal center line of the piezoelectric vibrating piece. In FIG. 4, the left mounting pad is wide. By increasing the area of the
本発明の第5の実施例として、上述の気密端子と圧電振動片を用いた圧電振動子について図5乃至図7に基づいて説明する。 As a fifth embodiment of the present invention, a piezoelectric vibrator using the above-described hermetic terminal and a piezoelectric vibrating piece will be described with reference to FIGS.
図5には、4種類の気密端子を用いた圧電振動子の例を示した。図5(a)、図5(b)は、同一の線径を持つ1対リードのうち、第2のリードはステム内面に固定されステムと電気的導通を有する気密端子を用いた圧電振動子を示している。図5(a)は、図5(b)のAA断面を示したものである。図5(a)において、符号10で示される円はケースである。符号7で示される長方形は圧電振動片の基部を示している。符号6aで示される内側の1対の長方形は振動腕を示しており、振動腕6aはケース10の内面に対して空間的な余裕を有している。
FIG. 5 shows an example of a piezoelectric vibrator using four types of hermetic terminals. 5 (a) and 5 (b) show a piezoelectric vibrator using an airtight terminal which is fixed to the inner surface of the stem and has electrical connection with the stem among the pair of leads having the same wire diameter. Is shown. FIG. 5A shows an AA cross section of FIG. In FIG. 5A, a circle indicated by
図5(c)と図5(d)及び図5(e)と図5(f)は、ステムの中心に近い第1のリードの径が太く、ステム内面の固定された第2のリードの断面積よりも大きい気密端子を用いた圧電振動子の例である。図5(e)、図5(f)では、ステム内面に固定した第2のリード17bはアウターリード側には延長しない構成である。圧電振動片の基部に形成された1対のマウントパッド9a及び9bは、圧電振動片の長手方向の中心線に対して非対称に形成されており、左側のマウントパッド9aの幅が右側のマウントパッド9bの幅よりも広い。広い面積を有する左側のマウントパッド9aは、線径が太く剛性の高い第1のリード16a及び17aと接続されるので、位置精度に優れかつ強固な接続が可能となる。一方の相対的に面積の狭いマウントパッド9bは、ステム内面に固定され電気的な導通を有する第2のリード16b及び17bと接続される。
5 (c), 5 (d), 5 (e), and 5 (f), the diameter of the first lead near the center of the stem is large, and the second lead fixed on the inner surface of the stem is shown. It is an example of the piezoelectric vibrator using the airtight terminal larger than a cross-sectional area. In FIGS. 5E and 5F, the second lead 17b fixed to the inner surface of the stem does not extend to the outer lead side. The pair of
図5(g)及び図5(h)は、ステムの外周から延長してインナーリード側に突出部3aを設けたステムを有する気密端子を用いた圧電振動子の例である。リード18と大きいマウンとパッド9aが接続され、強固な接合を形成するとともに、ステム外周から延長された突出部3aは、圧電振動片のマウントパッド9bと接続し、インナーリードの役割を果たしている。
FIG. 5G and FIG. 5H are examples of a piezoelectric vibrator using an airtight terminal having a stem extending from the outer periphery of the stem and provided with a protruding
尚、マウントパッドとリードの接続は、リード表面に被覆された図示しないメッキ膜を、熱などの外部エネルギーで加熱溶解させてマウントパッド面と接合させたものである。また、接合は、メッキ膜を使わず、導電性接着剤の利用も可能である。 The mount pad and the lead are connected by bonding a plating film (not shown) coated on the lead surface to the mount pad surface by heating and melting with external energy such as heat. In addition, a conductive adhesive can be used for bonding without using a plating film.
気密封止は、圧電振動片を覆うように、有底円筒状の金属製のケースを真空中あるいは窒素等の不活性ガスの雰囲気中でステム外周に沿って圧入して実現している。このケースの内径は、ステムの外周に対して締まり嵌めに設計されている。本実施例のように、音叉型水晶振動子の場合は、共振抵抗値を下げる目的で真空中の封止が好適である。 The hermetic sealing is realized by press-fitting a bottomed cylindrical metal case along the outer periphery of the stem in a vacuum or an inert gas atmosphere such as nitrogen so as to cover the piezoelectric vibrating piece. The inner diameter of this case is designed to be an interference fit with respect to the outer periphery of the stem. In the case of a tuning fork type crystal resonator as in this embodiment, sealing in a vacuum is suitable for the purpose of reducing the resonance resistance value.
図5(f)及び図5(h)に示されたアウターリードが1本の場合の圧電振動子と外部回路との接続例を図6に示す。励振電極と接続しているアウターリード2bは例えばクランク状に曲げられて、実装基板25のパターン26aに実装用ハンダ27を用いて接続される。もう一方の励振電極との接続は、ステム3と電気的導通を有するケース10を通して実装基板25の対応するパターン26bに接続することができる。ケース10とパターンの接続は、実装用ハンダ27による場合や導電性接着剤と固定用の接着剤の併用(図示せず)が可能である。
FIG. 6 shows an example of connection between the piezoelectric vibrator and the external circuit when the number of outer leads shown in FIGS. 5 (f) and 5 (h) is one. The outer lead 2b connected to the excitation electrode is bent into, for example, a crank shape and connected to the
図7は、圧電振動子の製造フローチャートの概略を示したものである。以下に簡潔に説明する。 FIG. 7 shows an outline of a manufacturing flowchart of the piezoelectric vibrator. Briefly described below.
〔圧電振動片製造工程〕
圧電振動片の製造工程においては、まず、水晶のランバード原石を所定の切断角度になるように、X線回折法を援用してワークテーブルに設定した後、例えばワイヤソー等の切断装置により、水晶原石をスライスして、略200μmの厚みに切断する。次に、一定の厚みになるまでウエハを研磨する。この後、表面をエッチングして、加工変質層を除去した後に、ポリッシュ加工及び洗浄を実施して、所定の厚さと所定の平面度を持つ鏡面に仕上げる(ステップ5)。
[Piezoelectric vibrating piece manufacturing process]
In the manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece, first, after setting the quartz lamberde ore into a work table with the aid of the X-ray diffraction method so as to have a predetermined cutting angle, for example, by using a cutting device such as a wire saw, Is sliced and cut to a thickness of approximately 200 μm. Next, the wafer is polished until a certain thickness is reached. Thereafter, the surface is etched to remove the work-affected layer, and then polishing and cleaning are performed to finish a mirror surface having a predetermined thickness and a predetermined flatness (step 5).
続いて、スパッタリング等の成膜手段を用いて、マスク用の金属薄膜を所定の膜厚に堆積させる。該薄膜は、ウエハの両面に堆積させる。次にリソグラフィ技術で、音叉型振動子の外形用マスクを形成する。この金属薄膜のマスクを用いてフッ酸系の水溶液で水晶をエッチングして、ウエハ上に複数の外形を形成する(ステップ10)。 Subsequently, a metal thin film for a mask is deposited to a predetermined film thickness using a film forming means such as sputtering. The thin film is deposited on both sides of the wafer. Next, a mask for outer shape of the tuning fork vibrator is formed by lithography. Using this metal thin film mask, the crystal is etched with a hydrofluoric acid aqueous solution to form a plurality of external shapes on the wafer (step 10).
この後、マスクとして用いた金属膜を一旦すべて剥離する。剥離後に、もう一度、ウエハの両面に、所定の膜厚で電極膜となる金属薄膜をスパッタリング等の成膜手段で所定の膜厚に堆積させる。膜を堆積後、リソグラフィ技術を用いて電極膜のパターンを形成する(ステップ15)。 Thereafter, all the metal film used as the mask is once peeled off. After the peeling, a metal thin film that becomes an electrode film with a predetermined film thickness is again deposited on the both surfaces of the wafer with a predetermined film thickness by a film forming means such as sputtering. After depositing the film, a pattern of the electrode film is formed using a lithography technique (step 15).
次に、振動腕の先端領域に重り用金属膜を数ミクロンの厚さに形成する(ステップ20)。続いて、周波数調整(粗調)を行う。粗調では、大気中で重り部にレーザーなど照射して、発振周波数を計測しながら、堆積させた重り用金属膜の一部を蒸発させ、所定の範囲に周波数を合せこむ(ステップ25)。上述の工程により、圧電振動片を複数有するウエハが完成する。 Next, a weight metal film is formed in a thickness of several microns on the tip region of the vibrating arm (step 20). Subsequently, frequency adjustment (coarse adjustment) is performed. In coarse adjustment, a weight or the like is irradiated in the atmosphere with a laser to measure the oscillation frequency, and a part of the deposited weight metal film is evaporated to adjust the frequency to a predetermined range (step 25). Through the above-described steps, a wafer having a plurality of piezoelectric vibrating pieces is completed.
〔圧電振動子組立工程〕
本発明の気密端子1を組立工程流動用治具であるパレットに複数個整列させる(ステップ30)。続いてマウント工程を行う(ステップ35)。前述に従って製造した圧電振動片と気密端子のインナーリードを接合する。マウント工程では、まず、個々の圧電振動片とウエハを連結している連結部(図示せず)から圧電振動片6をレーザーや機械的手段で切り取った後に、インナーリード2aと位置合わせする。次に、インナーリード2aの図示しないメッキ層を外部から熱を加えて溶融させ、圧電振動片6上に形成されたマウントパッド9と接合する。メッキ層を溶融させる手段は、レーザーや光源による加熱やアーク放電熱の利用も可能である。あるいは、インナーリード2aのメッキ層を利用せず、導電性接着剤等で圧電振動片6を接続することも可能である。
[Piezoelectric vibrator assembly process]
A plurality of
マウント工程後、真空装置の中で、所定の温度に加熱してベーキングを実施し、マウント工程で発生する歪を除去する(ステップ40)。 After the mounting process, baking is performed by heating to a predetermined temperature in a vacuum apparatus to remove distortion generated in the mounting process (step 40).
次は、周波数調整工程(微調)である。パレット毎、真空装置内に送り、アウターリード2bをプロービングし発振周波数を計測しながら、圧電振動片の振動腕の重り部6bにレーザーを照射し、調整用の金属膜を蒸発させ、周波数を調整する(ステップ45)。この後、金型の中に周波数調整済の圧電振動子を備えたパレットを複数個並べ、かつ封止用のケース10を対向して整列させる。封止前までの工程で吸着した水分やガス成分を脱離させるために、封止装置内で、十分な真空加熱を実施する。加熱後、ケース10を圧入して真空気密封止ができる(ステップ50)。ステム外環の軟質金属であるメッキ層と締まり嵌めに設計されたケース10により気密が保たれている。この後、発振周波数の安定化を目的に、所定の温度でスクリーニングを行う(ステップ55)。
Next is a frequency adjustment process (fine adjustment). Each pallet is fed into the vacuum device, and the outer lead 2b is probed to measure the oscillation frequency, while the laser beam is irradiated to the
スクリーニング後、圧電振動子は、電気特性検査装置において、発振周波数、共振抵抗値その他の電気特性が検査される。電気特性検査では、圧電振動子のアウターリード2bがプロービングされ、各特性が測定される(ステップ60)。 After the screening, the piezoelectric vibrator is inspected for an oscillation frequency, a resonance resistance value, and other electric characteristics in an electric characteristic inspection apparatus. In the electrical characteristic inspection, the outer lead 2b of the piezoelectric vibrator is probed and each characteristic is measured (step 60).
測定終了後、治具を用いてパレットから整列状態の圧電振動子を外す(ステップ65)。以上の工程で、音叉型水晶振動子が完成し終了する。 After the measurement is finished, the aligned piezoelectric vibrators are removed from the pallet using a jig (step 65). The tuning fork type crystal resonator is completed through the above steps.
尚、周波数調整工程及び電気特性検査工程においては、従来は1対のアウターリードをプロービングして電気特性の計測が可能であったが、本発明では小型化のためアウターリードを1本とした。その場合は、該アウターリードとステムあるいはケースをプロービングすることで電気特性を計測することが可能となる。 In the frequency adjustment process and the electrical characteristic inspection process, conventionally, a pair of outer leads can be probed to measure electrical characteristics. However, in the present invention, one outer lead is used for miniaturization. In that case, the electrical characteristics can be measured by probing the outer lead and the stem or the case.
本発明の第6の実施例として、前記圧電振動子を発振子として発振回路に接続した発振器について図8に基づいて説明する。 As a sixth embodiment of the present invention, an oscillator in which the piezoelectric vibrator is connected to an oscillation circuit as an oscillator will be described with reference to FIG.
図8は、本発明に係る音叉型水晶発振器の構成を示す概略模式図であり、上述した音叉型水晶振動子を利用した表面実装型圧電発振器の平面図を示している。 FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of a tuning fork type crystal oscillator according to the present invention, and shows a plan view of a surface mount type piezoelectric oscillator using the tuning fork type crystal resonator described above.
図8において、音叉型水晶振動子51は、基板52の所定の位置に設定され、符号53で示される発振器用の集積回路が該水晶振動子に隣接されて設置されている。またコンデンサなどの電子部品54も実装される。これらの各部品は、図示しない配線パターンで電気的に接続されている。音叉型水晶振動子51の圧電振動片の機械的振動は、水晶の持つ圧電特性により電気信号に変換されて集積回路53に入力される。集積回路53内では、信号処理が行われ、周波数信号が出力され発振器として機能する。これらの各構成部品は図示しない樹脂でモールドされている。集積回路53を適切に選択することにより、時計用単機能発振器の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、使用者に時刻やカレンダー情報を提供したりする機能を有する。
In FIG. 8, a tuning fork
本発明の製造方法で製造した圧電振動子を用いたことで、発振器を構成する部品の中で最大の容積を持つ振動子を小型化することが可能である。従って、その発振器の外形寸法をより小型化することが可能になった。 By using the piezoelectric vibrator manufactured by the manufacturing method of the present invention, it is possible to reduce the size of the vibrator having the largest volume among the components constituting the oscillator. Therefore, the external dimensions of the oscillator can be further reduced.
本発明の第7の実施例として、前記圧電振動子を計時部に接続して用いる電子機器について図9に基づいて説明する。電子機器の例として、携帯電話に代表される携帯情報機器での好適な実施の形態を詳細に説明する。 As a seventh embodiment of the present invention, an electronic apparatus that uses the piezoelectric vibrator connected to a timer unit will be described with reference to FIG. As an example of an electronic device, a preferred embodiment in a portable information device represented by a mobile phone will be described in detail.
まず前提として、本実施の形態にかかる携帯情報機器は、従来技術における腕時計を発展・改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在時刻等を表示させることができる。通信機として使用する時は、手首から外し、バンド部内側に内蔵されたスピーカおよびマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信をおこなうことができる。しかし、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化・軽量化されている。 First, as a premise, the portable information device according to the present embodiment is a development and improvement of a wrist watch in the prior art. The appearance is similar to that of a wristwatch, and a liquid crystal display is arranged in a portion corresponding to the dial so that the current time and the like can be displayed on this screen. When used as a communication device, it can be removed from the wrist and communicated in the same manner as a conventional mobile phone by a speaker and a microphone built in the band. However, it is much smaller and lighter than conventional mobile phones.
次に、本発明の実施の形態にかかる携帯情報機器の機能的構成について図面を参照して説明する。図9は、本実施の形態にかかる携帯情報機器の構成を機能的に示すブロック図である。 Next, a functional configuration of the portable information device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a block diagram functionally showing the configuration of the portable information device according to the present embodiment.
図9において、101は後述する各機能部に対して電力を供給する電源部であり、具体的にはリチウムイオン二次電池によって実現される。電源部101には後述する制御部102、計時部103、通信部104、電圧検出部105および表示部107が並列に接続され、各々の機能部に対して電源部101から電力が供給される。
In FIG. 9,
制御部102は、後述する各機能部を制御して、音声データの送信や受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御をおこなう。制御部102は、具体的にはROMにあらかじめ書き込まれたプログラムと、当該プログラムを読み出して実行するCPU、および当該CPUのワークエリアとして使用されるRAM等によって実現される。
The
計時部103は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路、インターフェイス回路等を内蔵する集積回路及び図5または図6に示したような音叉型水晶振動子より構成される。音叉型水晶振動子の機械的な振動は、水晶の持つ圧電特性により電気信号に変換され、トランジスタとコンデンサで形成される発振回路に入力される。発振回路の出力は2値化され、レジスタ回路とカウンタ回路により計数される。インターフェイス回路を介して制御部と信号の送受信が行われ、表示部107に、現在時刻や現在日付あるいはカレンダー情報が表示される。
The
通信部104は、従来技術の携帯電話と同様の機能を有し、無線部104a、音声処理部104b、増幅部104c、音声入出力部104d、着信音発生部104e、切替部104f、呼制御メモリ部104gおよび電話番号入力部104hから構成される。
The
無線部104aは、アンテナを介して基地局と音声データ等の各種データを送受信する。音声処理部104bは無線部104aまたは後述する増幅部104cから入力した音声信号を符号化/復号化する。増幅部104cは音声処理部104bまたは後述する音声入出力部104dから入力した信号を所定のレベルまで増幅する。音声入出力部104dは具体的にはスピーカおよびマイクロフォンであり、着信音や受話音声を拡声したり、話者音声を集音したりする。
The
また、着信音発生部104eは、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部104fは着信時に限って、音声処理部104bに接続されている増幅部104cを着信音発生部104eにつなぎかえることで、生成された着信音が増幅部104cを介して音声入出力部104dに出力されるようにする。
Also, the ring tone generator 104e generates a ring tone in response to a call from the base station. The switching unit 104f switches the amplifying unit 104c connected to the
なお呼制御メモリ104gは、通信の発着呼制御にかかわるプログラムを格納する。また、電話番号入力部104hは、具体的には0から9の番号キーおよびその他の若干のキーからなり、通話先の電話番号等を入力する。
The
電圧検出部105は、電源部101により制御部102をはじめとする各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に当該電圧降下を検出して制御部102に通知する。この所定の電圧値は、通信部104を安定して動作させるために必要な最低限の電圧としてあらかじめ設定されている値であり、例えば3V程度の電圧である。電圧検出部105から電圧降下の通知を受けた制御部102は、無線部104a、音声処理部104b、切替部104f、着信音発生部104eの動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部104aの動作停止は必須である。と同時に表示部107には、通信部104が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
The
電圧検出部105と制御部102の働きにより通信部104の動作を禁止し、更にその旨を表示部107へ表示する事が可能である。
The operation of the
本実施の形態として、通信部の機能に係る部分の電源を選択的に遮断可能な電源遮断部106を設ける事で、より完全な形で通信部の機能を停止させる事が出来る。
As the present embodiment, the function of the communication unit can be stopped in a more complete form by providing the
なお、通信部104が使用不能になった旨の表示は、文字メッセージによりおこなってもよいが、より直感的に、表示部107上の電話アイコンに×(バツ)印を付ける等の方法によってもよい。
The display indicating that the
本発明の製造方法にて製造した小型の圧電振動子を携帯情報機器に使用することにより、携帯電子機器の一層の小型化が可能である。 By using the small piezoelectric vibrator manufactured by the manufacturing method of the present invention for a portable information device, the portable electronic device can be further reduced in size.
1 気密端子
2 リード
2a インナーリード
2b アウターリード
3 ステム
3a 突出部(インナーリード側)
3b 突出部(アウターリード側)
4 充填材
5 メッキ層
6 圧電振動片
6a 振動腕
6b 重り部
7 基部
8 励振電極
9 マウントパッド(接続領域)
9a 面積の大きいマウントパッド
9b 面積の小さいマウントパッド
10 ケース
11a、12a、13a、14a、15a、16a、17a 第1のリード
11b、12b、13b、14b、15b、16b、17b 第2のリード
18 リード
20 水晶
21 第1層金属膜(下地金属膜)
22 第2層金属膜
23 重り用金属膜
25 実装基板
26a パターン
26b パターン
27 実装用ハンダ
51 音叉型水晶振動子
52 基板
53 集積回路
54 電子部品
101 電源部
102 制御部
103 計時部
104 通信部
104a 無線部
104b 音声処理部
104c 増幅部
104d 音声入出力部
104e 着信音発生部
104f 切替部
104g 呼制御メモリ部
104h 電話番号入力部
105 電圧検出部
106 電源遮断部
107 表示部
1
3b Projection (outer lead side)
4 Filling
9a Mount pad with large area 9b Mount pad with
22 Second-
Claims (6)
前記ステム内を貫通するように配置され、前記ステムと電気的に絶縁されている第1のリードと、
前記ステム内を貫通するように配置され、前記ステムの内周面に沿って機械的に固定され、前記ステムと電気的導通を有する第2のリードと、
前記第1のリード及び前記第2のリードを前記ステム内に気密封着する充填材と、
を有することを特徴とする気密端子。 An annular stem;
A first lead disposed through the stem and electrically insulated from the stem;
A second lead disposed through the stem, mechanically fixed along the inner peripheral surface of the stem, and having electrical continuity with the stem ;
A filler for hermetically sealing the first lead and the second lead in the stem;
An airtight terminal characterized by comprising:
前記圧電振動片の表面に形成され、前記圧電振動片を振動させる励振電極と、
前記励振電極に接続され、前記圧電振動片の外部に電気的導通を行うための接続領域と、を有し、
前記接続領域の形状が、前記圧電振動片の長手方向の中心線に対して非対称であることを特徴とする請求項1または2に記載の気密端子に接続された圧電振動片。 A piezoelectric vibrating piece made of a piezoelectric material,
An excitation electrode that is formed on a surface of the piezoelectric vibrating piece and vibrates the piezoelectric vibrating piece;
A connection region connected to the excitation electrode and electrically conducting outside the piezoelectric vibrating piece;
3. The piezoelectric vibrating piece connected to the hermetic terminal according to claim 1 , wherein the shape of the connection region is asymmetric with respect to a longitudinal center line of the piezoelectric vibrating piece.
前記気密端子の前記第1のリード及び前記第2のリードに接合された圧電振動片と、
前記圧電振動片を覆うように前記気密端子の前記ステムを挿入して気密空間を形成し、前記気密端子と電気的導通を有する有底円筒型のケースと、
を有することを特徴とする圧電振動子。 The airtight terminal according to claim 1 or 2,
A piezoelectric vibrating piece joined to the first lead and the second lead of the hermetic terminal;
And said inserting the stem of the airtight terminal so as to cover the piezoelectric resonator element form an airtight space, the bottomed cylindrical to have a electrical continuity with said hermetic terminal case,
A piezoelectric vibrator characterized by comprising:
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