JP2001127551A - 温度補償型圧電発振器 - Google Patents
温度補償型圧電発振器Info
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- JP2001127551A JP2001127551A JP30825599A JP30825599A JP2001127551A JP 2001127551 A JP2001127551 A JP 2001127551A JP 30825599 A JP30825599 A JP 30825599A JP 30825599 A JP30825599 A JP 30825599A JP 2001127551 A JP2001127551 A JP 2001127551A
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- Japan
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- piezoelectric vibrator
- semiconductor component
- piezoelectric
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度補償型圧電発振器を構成する半導体部品
の発熱により圧電振動子の周囲環境温度が変化しても温
度補償型圧電発振器自体の精度を維持しながら温度補償
型圧電発振器を小型する。 【解決手段】 これらの課題を改善するために本発明
は、圧電振動子と半導体部品から成る温度補償型圧電発
振器の容器であって、半導体部品を搭載する積層基板の
半導体部品搭載側と相対する他方の積層基板面に圧電振
動子を搭載し、半導体部品搭載側は積層基板から延びる
壁で容器を構成し、他方の圧電振動子搭載側にも積層基
板から延びる壁で容器を構成する温度補償型圧電発振器
の容器において、圧電振動子を搭載する側の容器に対
し、半導体部品を搭載する側の容器の方が外形寸法を小
さくしたことを特徴とする温度補償型圧電発振器の容器
により課題を解決するものである。
の発熱により圧電振動子の周囲環境温度が変化しても温
度補償型圧電発振器自体の精度を維持しながら温度補償
型圧電発振器を小型する。 【解決手段】 これらの課題を改善するために本発明
は、圧電振動子と半導体部品から成る温度補償型圧電発
振器の容器であって、半導体部品を搭載する積層基板の
半導体部品搭載側と相対する他方の積層基板面に圧電振
動子を搭載し、半導体部品搭載側は積層基板から延びる
壁で容器を構成し、他方の圧電振動子搭載側にも積層基
板から延びる壁で容器を構成する温度補償型圧電発振器
の容器において、圧電振動子を搭載する側の容器に対
し、半導体部品を搭載する側の容器の方が外形寸法を小
さくしたことを特徴とする温度補償型圧電発振器の容器
により課題を解決するものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】主に無線通信機器や携帯電話
機などの移動体通信分野などに使用される小型化できる
発振器の容器構造に関する。
機などの移動体通信分野などに使用される小型化できる
発振器の容器構造に関する。
【0002】
【従来の技術】昨今、コンピュータや携帯電話の普及に
伴って日増しにその機能や性能が向上し、同時にモバイ
ル化を意図する展開上で、軽量化、薄型化、低背化が急
激な速度変化し、各電子部品業界ではその対応を課題の
ひとつとして取り組んでいる。コンピュータや携帯電話
をはじめとするほとんどの電子機器の心臓部には、クロ
ック信号や、局部発振部の信号を発生させる発振器は必
要不可欠な部品であり、これら電子機器の形状の薄型
化、低背化の流れに沿って発振器自体も同様に小型化
(軽量化、薄型化、低背化、低容積化)への要求を強く
求められている。
伴って日増しにその機能や性能が向上し、同時にモバイ
ル化を意図する展開上で、軽量化、薄型化、低背化が急
激な速度変化し、各電子部品業界ではその対応を課題の
ひとつとして取り組んでいる。コンピュータや携帯電話
をはじめとするほとんどの電子機器の心臓部には、クロ
ック信号や、局部発振部の信号を発生させる発振器は必
要不可欠な部品であり、これら電子機器の形状の薄型
化、低背化の流れに沿って発振器自体も同様に小型化
(軽量化、薄型化、低背化、低容積化)への要求を強く
求められている。
【0003】一般的な圧電発振器は、積層基板に発振回
路用印刷パターンを配置したものや、単板基板に多層印
刷を施し導通パターンを配置した基板の同一平面上に発
振回路を構成するコンデンサ、抵抗、集積回路などの半
導体部品と同一の雰囲気中に気密封止された圧電振動子
を搭載し発振器を構成するものである。
路用印刷パターンを配置したものや、単板基板に多層印
刷を施し導通パターンを配置した基板の同一平面上に発
振回路を構成するコンデンサ、抵抗、集積回路などの半
導体部品と同一の雰囲気中に気密封止された圧電振動子
を搭載し発振器を構成するものである。
【0004】しかし、最近では温度補償型圧電発振器の
特性を有効に引き出すために、半導体部品を搭載する積
層基板の半導体部品搭載側と相対する他方の積層基板面
に圧電振動子を搭載し、半導体部品搭載側は積層基板か
ら延びる壁で容器を構成し、他方の圧電振動子搭載側に
も積層基板から延びる壁で容器を構成する形態を有する
容器構造にし、圧電振動子と半導体部品とを分離した容
器構成にした圧電発振器も注目を集めている。
特性を有効に引き出すために、半導体部品を搭載する積
層基板の半導体部品搭載側と相対する他方の積層基板面
に圧電振動子を搭載し、半導体部品搭載側は積層基板か
ら延びる壁で容器を構成し、他方の圧電振動子搭載側に
も積層基板から延びる壁で容器を構成する形態を有する
容器構造にし、圧電振動子と半導体部品とを分離した容
器構成にした圧電発振器も注目を集めている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述するように、最近
の傾向としてコンピュータや携帯電話機などを代表とす
る移動体通信分野では、高精度発振器の要求に加えて小
型化の強い要求がある。従来の技術でも記述したよう
に、温度補償型圧電発振器の特性を有効に引き出しなが
ら、現状の要求課題である小型化の要求を解消するため
に、半導体部品を搭載する積層基板の半導体部品搭載側
と相対する他方の積層基板面に圧電振動子を搭載し、圧
電振動子と半導体部品とを分離した容器構成にした圧電
発振器でも将来の小型化要求に対しては充分な対応を取
ることが難しいという課題がある。
の傾向としてコンピュータや携帯電話機などを代表とす
る移動体通信分野では、高精度発振器の要求に加えて小
型化の強い要求がある。従来の技術でも記述したよう
に、温度補償型圧電発振器の特性を有効に引き出しなが
ら、現状の要求課題である小型化の要求を解消するため
に、半導体部品を搭載する積層基板の半導体部品搭載側
と相対する他方の積層基板面に圧電振動子を搭載し、圧
電振動子と半導体部品とを分離した容器構成にした圧電
発振器でも将来の小型化要求に対しては充分な対応を取
ることが難しいという課題がある。
【0006】
【課題を解決する手段】上記課題を解決するために本発
明は、圧電振動子と半導体部品から成る温度補償型圧電
発振器であって、該半導体部品を搭載する積層基板の該
半導体部品搭載側と相対する他方の該積層基板面に該圧
電振動子を搭載し、該半導体部品搭載側は該積層基板か
ら延びる壁で容器を構成し、他方の該圧電振動子搭載側
にも該積層基板から延びる壁で容器を構成する温度補償
型圧電発振器において、該圧電振動子を搭載する側の容
器に対し、該半導体部品を搭載する側の容器の方が外形
寸法を小さくしたことを特徴とする温度補償型圧電発振
器の容器である。また、この容器の材料はセラミック材
料で形成させており、該圧電振動子を搭載する容器はフ
タにより密閉構造に成ったものである。
明は、圧電振動子と半導体部品から成る温度補償型圧電
発振器であって、該半導体部品を搭載する積層基板の該
半導体部品搭載側と相対する他方の該積層基板面に該圧
電振動子を搭載し、該半導体部品搭載側は該積層基板か
ら延びる壁で容器を構成し、他方の該圧電振動子搭載側
にも該積層基板から延びる壁で容器を構成する温度補償
型圧電発振器において、該圧電振動子を搭載する側の容
器に対し、該半導体部品を搭載する側の容器の方が外形
寸法を小さくしたことを特徴とする温度補償型圧電発振
器の容器である。また、この容器の材料はセラミック材
料で形成させており、該圧電振動子を搭載する容器はフ
タにより密閉構造に成ったものである。
【0007】要するに、圧電振動子(例えば水晶振動
子)と半導体部品とは積層基板に対し相反する方向に収
納された形態ではあるが、圧電振動子自体は可変幅の確
保やCI値の増大を妨げるために、ある程度の大きさ
(外形寸法)を確保する必要があるのに対し、半導体部
品(ICチップ)は遥かに外形寸法が小さいために、こ
の両者(圧電振動子と半導体部品)が収納できるに足り
る充分な容器寸法まで小さくし小型化と低容積化を実現
するものである。
子)と半導体部品とは積層基板に対し相反する方向に収
納された形態ではあるが、圧電振動子自体は可変幅の確
保やCI値の増大を妨げるために、ある程度の大きさ
(外形寸法)を確保する必要があるのに対し、半導体部
品(ICチップ)は遥かに外形寸法が小さいために、こ
の両者(圧電振動子と半導体部品)が収納できるに足り
る充分な容器寸法まで小さくし小型化と低容積化を実現
するものである。
【0008】
【背景】温度補償型発振器を構成する圧電振動子は環境
温度により周波数が変化する温度特性を持っている。そ
の一例としてATカットの水晶振動子では、中心周波数
の変動が最も少ない温度を25℃近辺に設定し、高温側
と低温側では周波数変動が大きくなるというATカット
の水晶振動子特有の温度特性を持っていることが知られ
ている。
温度により周波数が変化する温度特性を持っている。そ
の一例としてATカットの水晶振動子では、中心周波数
の変動が最も少ない温度を25℃近辺に設定し、高温側
と低温側では周波数変動が大きくなるというATカット
の水晶振動子特有の温度特性を持っていることが知られ
ている。
【0009】最近の傾向として無線通信機器や携帯電話
機など移動体通信分野を中心に小型化、軽量化、低価格
化が急激な展開を見せている。そのため、これらの要求
に対応した温度補償発振器の小型化、低価格化を実現し
ようとすると、積層基板の同一平面上に半導体部品と気
密封止された圧電振動子とが搭載される構造になってい
るため、圧電振動子の気密容器構造分だけ搭載面積が必
要となり、小型化する上で制約を受けることになる。
機など移動体通信分野を中心に小型化、軽量化、低価格
化が急激な展開を見せている。そのため、これらの要求
に対応した温度補償発振器の小型化、低価格化を実現し
ようとすると、積層基板の同一平面上に半導体部品と気
密封止された圧電振動子とが搭載される構造になってい
るため、圧電振動子の気密容器構造分だけ搭載面積が必
要となり、小型化する上で制約を受けることになる。
【0010】また、仮に圧電振動子のみを気密封止せず
に発振回路部品と同一容器内に気密(容器)構造にし小
型化すると、特に温度補償型圧電発振器の場合では、温
度補償発振器でありながら温度補償発振器を構成する半
導体部品の発熱により圧電振動子の周囲環境温度が変化
してしまうため、温度補償特性の維持が難しいのが現状
である。
に発振回路部品と同一容器内に気密(容器)構造にし小
型化すると、特に温度補償型圧電発振器の場合では、温
度補償発振器でありながら温度補償発振器を構成する半
導体部品の発熱により圧電振動子の周囲環境温度が変化
してしまうため、温度補償特性の維持が難しいのが現状
である。
【0011】一方、低価格化の実現については、温度補
償発振器を構成する圧電振動子と半導体部品とでは、圧
電振動子の費用に対し半導体部品の費用の方が高く、温
度補償発振器の不良の要因は圧電振動子の諸特性に起因
する場合が多いことから、組立前の圧電振動子の所望特
性を満足させることと、半導体部品の消耗を抑える必要
とが考えられることから、半導体部品を搭載する積層基
板の半導体部品搭載側と相対する他方の積層基板面に圧
電振動子を搭載し、半導体部品搭載側は積層基板から延
びる壁で容器を構成し、他方の圧電振動子搭載側にも積
層基板から延びる壁で容器を構成する形態を有する容器
構造にし、圧電振動子と半導体部品とを分離した容器構
成にした圧電発振器も注目を集めている。
償発振器を構成する圧電振動子と半導体部品とでは、圧
電振動子の費用に対し半導体部品の費用の方が高く、温
度補償発振器の不良の要因は圧電振動子の諸特性に起因
する場合が多いことから、組立前の圧電振動子の所望特
性を満足させることと、半導体部品の消耗を抑える必要
とが考えられることから、半導体部品を搭載する積層基
板の半導体部品搭載側と相対する他方の積層基板面に圧
電振動子を搭載し、半導体部品搭載側は積層基板から延
びる壁で容器を構成し、他方の圧電振動子搭載側にも積
層基板から延びる壁で容器を構成する形態を有する容器
構造にし、圧電振動子と半導体部品とを分離した容器構
成にした圧電発振器も注目を集めている。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に従ってこの発明
の実施例を説明する。なお、各図において同一の符号は
同様の対象を示すものとする。図1に本発明の温度補償
型圧電発振器の部分断面図を示す。図1において温度補
償型圧電発振器3には圧電振動子1と半導体部品2を搭
載するセラミック積層基板4があり、圧電振動子1と半
導体部品2とは積層基板の表裏の位置関係で搭載してい
る。
の実施例を説明する。なお、各図において同一の符号は
同様の対象を示すものとする。図1に本発明の温度補償
型圧電発振器の部分断面図を示す。図1において温度補
償型圧電発振器3には圧電振動子1と半導体部品2を搭
載するセラミック積層基板4があり、圧電振動子1と半
導体部品2とは積層基板の表裏の位置関係で搭載してい
る。
【0013】積層基板4には両面ともに印刷パターン
(図示しない)が形成されていて、かつ圧電振動子1
(例えば水晶振動子)の電極(図示しない)からの出力
は積層基板4を貫通して半導体部品2の発振回路段に接
続されるよう、積層基板4の表裏の導通もとれる印刷パ
ターンとなっている。なお、温度補償型圧電発振器3の
プリント基板への実装面は半導体部品2を収納する容器
6側で、プリント基板への実装と導通とのパターンは図
示していない。
(図示しない)が形成されていて、かつ圧電振動子1
(例えば水晶振動子)の電極(図示しない)からの出力
は積層基板4を貫通して半導体部品2の発振回路段に接
続されるよう、積層基板4の表裏の導通もとれる印刷パ
ターンとなっている。なお、温度補償型圧電発振器3の
プリント基板への実装面は半導体部品2を収納する容器
6側で、プリント基板への実装と導通とのパターンは図
示していない。
【0014】半導体部品2は積層基板1から延びる壁に
より被われた容器に収納されており、圧電振動子1は積
層基板4の他面(表裏関係)に搭載する構造で、圧電振
動子1の搭載側にも壁を設けて容器を構成してあり、半
導体部品2と圧電振動子1は一体的に形成された容器
(積層基板4と容器6、容器7とが)形態で、両者(半
導体部品2と圧電振動子1)が相反する面に位置した形
態で温度補償型圧電発振器3が構成されている。このと
き、圧電振動子1と積層基板4との固着と導通ははん
だ、導電性接着剤など一般的な材料が用いられ、半導体
部品2と積層基板4との固着と導通はワイヤーボンディ
ングやフリップチップ実装で行われている。
より被われた容器に収納されており、圧電振動子1は積
層基板4の他面(表裏関係)に搭載する構造で、圧電振
動子1の搭載側にも壁を設けて容器を構成してあり、半
導体部品2と圧電振動子1は一体的に形成された容器
(積層基板4と容器6、容器7とが)形態で、両者(半
導体部品2と圧電振動子1)が相反する面に位置した形
態で温度補償型圧電発振器3が構成されている。このと
き、圧電振動子1と積層基板4との固着と導通ははん
だ、導電性接着剤など一般的な材料が用いられ、半導体
部品2と積層基板4との固着と導通はワイヤーボンディ
ングやフリップチップ実装で行われている。
【0015】一方、本発明の特徴とも言える容器構造
は、圧電振動子1と半導体部品とは積層基板に対し相反
する方向に収納された形態ではあるが、圧電振動子に対
し半導体部品(ICチップ)は遥かに外形寸法が小さい
ために、この両者(圧電振動子と半導体部品)が収納で
きるに足りる充分な容器寸法まで小さくし小型化と低容
積化を実現するところであり、図1に関しては、圧電振
動子1を収納する側の容器7(寸法L1、寸法W1)に
対し、半導体部品2を搭載する側の容器6(寸法L2、
寸法W21)の方が外形寸法を小さくした(L1>L
2、W1≧W2)ものである。なお、この外形寸法とは
外周に沿って小さくしたものであり、その概要は図3の
斜視図で現す。
は、圧電振動子1と半導体部品とは積層基板に対し相反
する方向に収納された形態ではあるが、圧電振動子に対
し半導体部品(ICチップ)は遥かに外形寸法が小さい
ために、この両者(圧電振動子と半導体部品)が収納で
きるに足りる充分な容器寸法まで小さくし小型化と低容
積化を実現するところであり、図1に関しては、圧電振
動子1を収納する側の容器7(寸法L1、寸法W1)に
対し、半導体部品2を搭載する側の容器6(寸法L2、
寸法W21)の方が外形寸法を小さくした(L1>L
2、W1≧W2)ものである。なお、この外形寸法とは
外周に沿って小さくしたものであり、その概要は図3の
斜視図で現す。
【0016】図2に示すように図1の圧電振動子1の搭
載側容器7端にフタ5(例えば金属板とシーム封止)を
被せることにより圧電振動子1を密閉容器の雰囲気に保
つことができる。また、フタ5と積層基板4との封着は
接着剤、ガラスフリット溶接、はんだ溶接、シーム溶接
など封着方法の制限もない。
載側容器7端にフタ5(例えば金属板とシーム封止)を
被せることにより圧電振動子1を密閉容器の雰囲気に保
つことができる。また、フタ5と積層基板4との封着は
接着剤、ガラスフリット溶接、はんだ溶接、シーム溶接
など封着方法の制限もない。
【0017】以上のように、本発明の温度補償型圧電発
振器3は、半導体部品2を搭載する積層基板4の半導体
部品2搭載側と相対する他方の積層基板面に圧電振動子
1を搭載し、半導体部品2搭載側は積層基板4からセラ
ミックの壁が延びた容器構造であり、他方の圧電振動子
1搭載側(容器)はフタ5により密閉構造となってい
る。
振器3は、半導体部品2を搭載する積層基板4の半導体
部品2搭載側と相対する他方の積層基板面に圧電振動子
1を搭載し、半導体部品2搭載側は積層基板4からセラ
ミックの壁が延びた容器構造であり、他方の圧電振動子
1搭載側(容器)はフタ5により密閉構造となってい
る。
【0018】本実施例に記載する圧電振動子1を被うフ
タ5の材料は、セラミック材料、金属材料、樹脂材料な
どで形成され密閉容器を構成しており、他面の半導体部
品2を保護材で被ったり、半導体部品2を収納する側の
容器6端面にもフタをし密閉状態にしても同様の効果を
得ることは言うまでもない。なお、本実施例は圧電振動
子1を収納する側の容器7と半導体部品2を搭載する側
の容器6は一体的に構成した表現で記載しているが、容
器6と容器7を個々別々の形態で温度補償型圧電発振器
3を構成しても、前述する(L1>L2、W1≧W2、
容積:容器7≧容器6)の条件を満たす容器構成であれ
ば良い。また、本実施例の基板では積層基板を例に説明
しているが、スルーホールなどで(基板表裏に)導通手
段を講じた単板基板であっても同様の効果を奏するもの
である。
タ5の材料は、セラミック材料、金属材料、樹脂材料な
どで形成され密閉容器を構成しており、他面の半導体部
品2を保護材で被ったり、半導体部品2を収納する側の
容器6端面にもフタをし密閉状態にしても同様の効果を
得ることは言うまでもない。なお、本実施例は圧電振動
子1を収納する側の容器7と半導体部品2を搭載する側
の容器6は一体的に構成した表現で記載しているが、容
器6と容器7を個々別々の形態で温度補償型圧電発振器
3を構成しても、前述する(L1>L2、W1≧W2、
容積:容器7≧容器6)の条件を満たす容器構成であれ
ば良い。また、本実施例の基板では積層基板を例に説明
しているが、スルーホールなどで(基板表裏に)導通手
段を講じた単板基板であっても同様の効果を奏するもの
である。
【0019】
【発明の効果】本発明により発振回路を構成する半導体
部品と圧電振動子の搭載を、基板の表裏に配置した温度
補償型圧電発振器の、圧電振動子を搭載する容器に対し
半導体を搭載する容器の外形寸法を小さくすることによ
り、搭載回路基板への設置面積を削減し温度補償型圧電
発振器全体の特性を維持しながら小型化と低容積化を実
現できた。
部品と圧電振動子の搭載を、基板の表裏に配置した温度
補償型圧電発振器の、圧電振動子を搭載する容器に対し
半導体を搭載する容器の外形寸法を小さくすることによ
り、搭載回路基板への設置面積を削減し温度補償型圧電
発振器全体の特性を維持しながら小型化と低容積化を実
現できた。
【図1】本発明の容器構造を示す部分断面図である。
【図2】本発明での圧電振動子搭載側にフタを被せた側
面図である。
面図である。
【図3】本発明の容器形態を斜視図で示したものであ
る。
る。
1 圧電振動子 2 半導体部品 3 温度補償型圧電発振器 4 積層基板 5 フタ 6 半導体部品を搭載する側の容器 7 圧電振動子を収納する側の容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H03H 9/10 H01L 41/08 C
Claims (5)
- 【請求項1】 圧電振動子と半導体部品から成る圧電発
振器であって、該半導体部品を搭載する基板の該半導体
部品搭載側と相対する他方の該基板面に該圧電振動子を
搭載し、該半導体部品搭載側は該基板から延びる壁で容
器を構成し、他方の該圧電振動子搭載側にも該基板から
延びる壁で容器を構成する温度補償型圧電発振器におい
て、 該圧電振動子を搭載する側の容器に対し、該半導体部品
を搭載する側の容器の方が外形寸法を小さくしたことを
特徴とする温度補償型圧電発振器。 - 【請求項2】 圧電振動子と半導体部品から成る圧電発
振器であって、該半導体部品を搭載する基板の該半導体
部品搭載側の容器と相対する他方の該基板面に該圧電振
動子を搭載する側の容器を構成する温度補償型圧電発振
器において、 該圧電振動子を搭載する側の容器に対し、該半導体部品
を搭載する側の容器の方が外形寸法を小さくしたことを
特徴とする温度補償型圧電発振器。 - 【請求項3】 前記容器材料は、セラミック材料で形成
させていることを特徴とする請求項1または請求項2に
記載の温度補償型圧電発振器。 - 【請求項4】 請求項1または請求項2記載の該圧電振
動子を搭載する側の容器は、フタにより密閉構造に成っ
ていることを特徴とする温度補償型圧電発振器。 - 【請求項5】 請求項1または請求項2記載の該圧電振
動子を搭載する側の容器に対し、該半導体部品を搭載す
る側の容器の方が容積が小さいことを特徴とする温度補
償型圧電発振器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30825599A JP2001127551A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | 温度補償型圧電発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30825599A JP2001127551A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | 温度補償型圧電発振器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001127551A true JP2001127551A (ja) | 2001-05-11 |
Family
ID=17978818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30825599A Pending JP2001127551A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | 温度補償型圧電発振器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001127551A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003115739A (ja) * | 2001-10-05 | 2003-04-18 | Kyocera Corp | 水晶デバイス |
-
1999
- 1999-10-29 JP JP30825599A patent/JP2001127551A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003115739A (ja) * | 2001-10-05 | 2003-04-18 | Kyocera Corp | 水晶デバイス |
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