JP2002198768A - 耐衝撃性が向上された水晶振動子 - Google Patents

耐衝撃性が向上された水晶振動子

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JP2002198768A
JP2002198768A JP2001130695A JP2001130695A JP2002198768A JP 2002198768 A JP2002198768 A JP 2002198768A JP 2001130695 A JP2001130695 A JP 2001130695A JP 2001130695 A JP2001130695 A JP 2001130695A JP 2002198768 A JP2002198768 A JP 2002198768A
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Ryoko Bun
良 浩 文
Doo Yeoul Yang
斗 烈 梁
Hong-Wook Kim
洪 郁 金
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Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/21—Crystal tuning forks
    • H03H9/215—Crystal tuning forks consisting of quartz

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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は水晶振動子(Crystal Oscillator)の
耐衝撃性を一層向上せしめる水晶振動子を提供すること
にある。 【解決手段】 前記振動子の本体部120の支持突起130上
側に導電性接着剤140を介在させて水晶ブランク150が着
設され、前記水晶ブランク150と前記支持突起130との間
の導電性接着剤140を押さえつけるよう絶縁性樹脂180が
設けられ、前記水晶ブランク150の支持部160とブリッジ
部との間の連結部の長さを一定間隙長く形成して前記連
結部の応力を分散させることを要旨とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水晶の温度安定性と
圧電特性を利用して温度変化に拘わらず一定周波数で発
振する水晶振動子(水晶発振器、水晶発振子)として、水
晶ブランクの連結部破断を防ぐことのできる耐衝撃性が
向上された水晶振動子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に周知の水晶振動子(水晶発振器、
水晶発振子)は、携帯電話等に内設されて水晶の温度安
定性と圧電特性を利用して温度変化に拘わらず一定周波
数で発振する。前記の如き水晶振動子は、屈曲モードを
有するブリッジ部を用いて共振周波数が相対的に低周波
帯域を有し得るようにし、二個のブリッジ部を面対称に
なるよう構成することにより、完全固定を具現し支持部
による周波数歪みをほぼ除去することができる。
【０００３】かかる技術に係る従来の水晶振動子の構造
を見れば図６に示した如く、外部電極(310)が形成され
る水晶振動子(400)の振動子本体部(320)の内部一側に支
持突起(330)が両端に突設され、前記支持突起(330)には
導電性接着剤(340)を介在させて水晶ブランク(350)の支
持部(360)が着設され、前記水晶ブランク(350)上側には
振動子カバー(370)が着設されて水晶振動子を完成する
構成から成る。
【０００４】この際、前記水晶ブランク(350)は図７の
如く、支持部(360)の後方へ一定角度狭まった連結部(38
0)を介在させてブリッジ部(390)が両側に対称に連設さ
れる構造から成る。
【０００５】前記の如き構造から成る従来の水晶振動子
は、振動子本体部(320)の内部一側に突出されて水晶ブ
ランク(350)を支持する支持突起(330)の表面に導電性接
着剤(340)を一定厚さに塗布した状態で、前記支持突起
(330)上側に水晶ブランク(350)の支持部(360)が導電性
接着剤(340)により着設され、続いて前記水晶ブランク
(350)上側には振動子カバー(370)を着設して水晶振動子
を完成するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、携帯電話等
に内設される前記の如き水晶振動子は、振動子本体部(3
20)の内部に着設された水晶ブランク(350)が水晶の特性
から脆性を有し、外部からの衝撃や落下等により前記水
晶ブランク(350)の連結部(380)に破断が生じ易く、その
為に水晶振動子の不具合が頻発するという短所がある。
【０００７】殊に、前記水晶ブランク(350)は支持突起
(330)上側に単に導電性接着剤(340)により付着されるこ
とから、外部からの小さな衝撃にも、前記水晶ブランク
(350)の接着部位が破断し易い等の多くの問題を抱えて
いた。
【０００８】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、その目的は、水晶振動子の振動子
本体部の支持突起上側に導電性接着剤を介在させて着設
される水晶ブランクとカバーとの間に絶縁性樹脂を塗布
することにより水晶ブランクの衝撃緩和効果を増大さ
せ、前記水晶ブランクの接着不良及び破損を未然に防ぐ
ことのできる耐衝撃性が向上された水晶振動子を提供す
ることにある。
【０００９】本発明の他の目的は、水晶振動子の水晶ブ
ランク支持部とブリッジ部との間の連結部と、前記ブリ
ッジ部を一定間隙長く補強して、外部からの衝撃が与え
られる際に前記水晶ブランク連結部の応力を有効に分散
せしめ、このことにより前記水晶振動子の外部衝撃及び
落下による水晶ブランクの連結部破断を防ぐことは勿
論、前記水晶振動子の耐衝撃性を一層向上せしめて不具
合の発生を未然に防ぐことのできる耐衝撃性が向上され
た水晶振動子を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の第１の発明は、内部に支持突起130
が突設されて導電性接着剤140が一定の厚さに塗布され
るよう設けられる振動子本体部120と、前記導電性接着
剤140が塗布された支持突起130上側に支持部160が前記
導電性接着剤140として着設される水晶ブランク150と、
前記水晶ブランク150上側に着設されるカバー170と、前
記カバー170と一体に水晶ブランク150と支持突起130と
の間の導電性接着剤140を押圧するよう設けられる絶縁
性樹脂180とを含んで構成されることを要旨とする。前
記水晶ブランク150の支持部160上側に充填される絶縁性
樹脂180は、エポキシ樹脂から成ることを要旨とする。
前記水晶ブランク150の上側に充填される絶縁性樹脂180
は、前記水晶ブランク150の側面一部に充填されること
を要旨とする。前記水晶ブランク150の上側に充填され
る絶縁性樹脂180は、前記水晶ブランク150の上側及び側
面全体に亙って充填されることを要旨とする。前記水晶
ブランク150の上側に充填される絶縁性樹脂180は、前記
水晶ブランク150の上側及び側面一部に充填されること
を要旨とする。前記水晶ブランク150の上側に充填され
る絶縁性樹脂180は、前記水晶ブランク150の側面全体に
のみ充填されることを要旨とする。
【００１１】また、上記目的を達成するため、請求項７
記載の第７の発明は、支持部160と、前記支持部160の一
端から延長された二個の連結部210と、前記各連結部210
から長手方向に延長された二個のブリッジ部190とを含
んで、前記各々の連結部210の幅は前記ブリッジ部190の
幅より広く形成され、前記各連結部210の対向する内側
面と前記各連結部の内側面から延長される各ブリッジ部
の内側面とは各々同一線上に置かれ、前記各連結部210
の外側面は前記各支持部160の外側面から所定間隙程一
直線上に延長される部分と前記各ブリッジ部190の外側
面まで狭まった部分を有するよう形成されたことを要旨
とする。前記連結部210及び前記ブリッジ部190の長さ増
加量の比は2.5〜3.0:1であることを要旨とする。前記ブ
リッジ部190の幅は前記連結部210の長さ増加量に対して
1/8〜1/9に減少されることを要旨とする。
【００１２】更に、上記目的を達成するため、請求項１
０記載の第１０の発明は、内部に支持突起130が突設さ
れて導電性接着剤140が一定厚さ塗布されるよう設けら
れる振動子本体部120と、i)前記導電性接着剤140が塗布
された支持突起130上側に前記導電性接着剤140により着
設される支持部160と、ii)前記支持部160の一端から延
長された二個の連結部210、及びiii)前記各連結部210か
ら延長された二個のブリッジ部190を含む水晶ブランク1
50と、前記水晶ブランク150上側に着設されるカバー170
と、前記カバー170と一体に水晶ブランク150と支持突起
130との間の導電性接着剤140を押圧するよう設けられる
絶縁性樹脂180と、前記水晶ブランク150の各連結部210
の対向する内側面と前記各連結部210の内側面から延長
される各ブリッジ部190の内側面は各々同一線上に置か
れ、前記各連結部210の外側面は前記各支持部160の外側
面から所定間隙程一直線上に延長される部分と前記各ブ
リッジ部190の外側面まで狭まった部分が形成されるこ
とを要旨とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づいて本
発明の実施の形態を詳細に説明すれば次のとおりであ
る。図１は本発明による水晶振動子(水晶発振器、水晶
発振子)の概略分解斜視図、図２は本発明の耐衝撃性が
向上された水晶振動子の結合状態を示した正断面構造図
として、外部電極(110)が形成される水晶振動子(200)の
振動子本体部(120)の内部一側の両端に支持突起(130)が
突設される。前記振動子本体部(120)の支持突起(130)に
は、導電性接着剤(140)が各々塗布されその上側に水晶
ブランク(150)の支持部(160)が着設される。
【００１４】更に、前記支持突起(130)に支持部(160)が
着設された水晶ブランク(150)上側には水晶ブランク(15
0)と支持突起(130)との間の導電性接着剤(140)を押さえ
つける絶縁性樹脂(180)が充填され、前記振動子本体部
(120)上側には振動子カバー(170)が着設される。
【００１５】一方、図４は本発明による耐衝撃性を有す
る水晶振動子の水晶ブランクを示した平面構造図とし
て、前記振動子本体部(120)の支持突起(130)上側に導電
性接着剤(140)を介在させて着設される水晶ブランク(15
0)の支持部(160)とブリッジ部(190)との間の連結部(21
0)の長さ(L)を一定間隙長く形成して前記連結部(210)の
応力を分散せしめる構成から成る。
【００１６】かかる構成から成る本発明の作用及び効果
を説明すれば次のとおりである。図１及び図２に示した
ように、外部電極(110)が形成される水晶振動子(200)
は、振動子本体部(120)内部に発振周波数特性を有する
水晶ブランク(150)を設ける場合、前記振動子本体部(12
0)の内部一側に支持突起(130)が両端に各々突設された
状態で、前記支持突起(130)に銀(Ag)にバインダーが混
合された導電性接着剤(140)を一定の厚さに各々塗布し
て内部電極を形成する。
【００１７】この際、前記支持突起(130)に塗布された
導電性接着剤(140)上側には水晶ブランク(150)の一端に
形成される平坦部である支持部(160)が前記導電性接着
剤(140)により着設される。
【００１８】前記の如き支持突起(130)に導電性接着剤
(140)により支持部(160)が付着された水晶ブランク(15
0)は、水晶自体の特性である脆性に対する耐衝撃性を増
大させる為に図２に示したように、その支持部(160)上
側に一定量のエポキシ樹脂から成る絶縁性樹脂(180)を
充填してから、これを振動子カバー(170)で覆う。
【００１９】従って、前記水晶ブランク(150)の支持部
(160)に充填される絶縁性樹脂(180)により、振動子カバ
ー(170)を覆う際、前記振動子カバー(170)の押さえつけ
る力で水晶ブランク(150)と支持突起(130)との間の導電
性接着剤(140)が圧着されて前記水晶ブランク(150)が支
持突起(130)から剥がれることなく堅固に付着されるよ
うになる。
【００２０】更に、前記水晶ブランク(150)上側に充填
される絶縁性樹脂(180)により振動子カバー(170)と、水
晶ブランク(150)との間が絶縁性樹脂により緩衝役目を
果たすことになり外部からの衝撃及び落下等により脆性
の高い水晶ブランク(150)の破損を防ぐことができるの
である。
【００２１】一方、図３(ａ)、(ｂ)、(ｃ)、(ｄ)は本発
明による耐衝撃性を有する水晶振動子を示した図面とし
て、図３(ａ)及び(ｂ)の如く、水晶ブランク(150)上側
に充填される絶縁性樹脂(180)は、前記水晶ブランク(15
0)の側面一部(図３(ａ))及び側面全体(図３(ｂ))に亙っ
て充填されるか、または前記水晶ブランク(150)の上側
及び側面一部(図３(ｃ))もしくは側面全体にのみ絶縁性
樹脂(180)を充填(図３(ｄ))させ、前記水晶ブランク(15
0)を保護せしめる。
【００２２】続いて、図４は本発明の水晶振動子に内設
される水晶ブランクの平面構造図として、前記実施の形
態の如く水晶振動子(200)の振動子本体部(120)に付着固
定される水晶ブランク(150)は、前記振動子本体部(120)
の支持突起(130)に塗布された導電性接着剤(140)により
前記水晶ブランク(150)一端に形成される平坦部である
支持部(160)が着設され、前記支持部(160)と一体で連結
部(210)を介して連設される二個のブリッジ部は面対称
になるよう水平方向に配置される。即ち、前記支持部(1
60)の一端から延長されて前記二個の連結部が形成さ
れ、前記各連結部(210)から長手方向に延長されて前記
二個のブリッジ部(190)が形成される。
【００２３】更に、前記各々の連結部(210)の幅は前記
ブリッジ部(190)の幅より広く形成される。前記各連結
部(210)の対向する内側面と前記各連結部(210)の内側面
から延長される各ブリッジ部(190)の内側面とは各々同
一線上に置かれ、前記各連結部(210)の外側面は前記各
支持部(160)の外側面から所定間隙一直線上に延長され
る部分と前記各ブリッジ部(190)の外側面まで狭まった
部分を有するように形成される。このように、前記水晶
ブランク(150)の支持部(160)とブリッジ部(190)との間
を一体に連結する連結部(210)は、その長さ(L)と幅を一
定間隙長く(もしくは広く)形成することにより、前記連
結部(210)が外部からの衝撃による応力を前記増長され
た長さ(L)により分散せしめるようにする。
【００２４】前記連結部(210)及び前記ブリッジ部(190)
の長さ増加量の比は約2.5〜3.0:1が好ましく、より好ま
しくは約0.278:1程の長さ増加量を有する方が、前記連
結部(210)が外部衝撃により破断されるのを防ぐことが
できる。
【００２５】より詳細に説明すれば、前記水晶ブランク
(150)の平坦な支持部(160)とブリッジ部(190)との間の
前記連結部(210)の長さ(L)を約270〜290μm程に設定
し、従来のブリッジ部の幅が0.218μmであれば前記連結
部の長さが0であった構造よりずっと長く形成すると共
に、前記連結部(210)の幅を前記ブリッジ部(190)の幅よ
り広く形成する。従って、前記連結部(210)に与えられ
る外部からの衝撃による応力を分散させることにより、
前記連結部(210)の破断を防ぐことができる。
【００２６】これと同時に、前記ブリッジ部(190)の長
さは、従来のブリッジ部の長さより90〜105μm、好まし
くは本発明において99μm程長く形成することにより、
前記連結部(210)の増長により変更される共振周波数を
調節する。即ち、前記連結部(210)の幅及び長さを増大
させながら、前記ブリッジ部(190)の長さも増大させ従
来の水晶振動子の共振周波数と同一の共振周波数を有す
るよう調節することができる。
【００２７】この際、前記狭まった連結部(210)の長さ
(L)が270μm以下に設定される場合には前記連結部(210)
に与えられる外部衝撃に対して十分な破断長さを確保し
難く、前記連結部(210)の長さ(L)が290μm以上の場合に
は水晶振動子(200)の連結部(210)が破断され易くなり得
ることに基づく。
【００２８】図５は本発明の他の実施の形態による耐衝
撃性が向上された水晶振動子の水晶ブランクを示した図
面として、上述のとおり前記水晶ブランク(150)の前記
連結部(210)の幅と長さを増大させると共に前記ブリッ
ジ部(190)の長さは従来と同一に形成し、前記ブリッジ
部(190)の幅を前記連結部(210)の長さの増加量に対して
約1/8〜1/9の比率で減少させる。好ましくは前記ブリッ
ジ部(190)の幅は前記連結部(210)の長さの増加量に対し
て約1/8.1程に減少させ、より詳細には前記連結部(210)
の長さが0.275μmであれば前記ブリッジ部(190)の幅を
従来のブリッジ部の幅の0.218μmより0.034μm狭い0.18
4μmに設定する。
【００２９】このように、前記連結部(210)の長さと幅
を増大させ、前記連結部の破断を防ぐのと共に、前記ブ
リッジ部(190)の幅を減少させることにより、従来の水
晶振動子の共振周波数と同一の共振周波数を有するよう
調節することができる。
【００３０】一方、前記の如き本発明の第1の形態（実
施例1）及び第2の実施の形態（実施例2）による水晶ブ
ランク(150)を1.5m自由落下させる際、前記水晶ブラン
クの連結部(210)に与えられる最大応力のFEM解析結果を
表１に示す。
【００３１】
【表１】 ( )の中の数値は従来例に対する値を1に設定した場合の
相対数値である。前記表１のように、実施例1及び実施
例2において連結部(210)の破断応力を減らせることが判
る。
【００３２】
【発明の効果】以上の如く本発明による耐衝撃性が向上
された水晶振動子によれば、水晶振動子の内側支持突起
に導電性接着剤を介在させて着設される水晶ブランクと
カバーとの間の絶縁性樹脂の塗布により水晶ブランクの
衝撃緩和効果を増大させ、前記水晶ブランクの接着不良
及び破損を未然に防ぐことができる利点がある。更に、
前記水晶振動子の水晶ブランク支持部とブリッジ部との
間の連結部と、前記ブリッジ部を一定間隙長く補強し、
外部からの衝撃が与えられる際、前記水晶ブランク連結
部の応力を有効に分散せしめられ、これにより前記水晶
振動子の外部衝撃及び落下による水晶ブランクの連結部
破断を防ぎ、前記水晶振動子の耐衝撃性を一層向上させ
て不具合の発生を未然に予防できる優れた効果を奏す
る。本発明は特定の実施の形態に係り図示して説明した
が、以下の特許請求の範囲により具備される本発明の精
神や分野を外れない範囲内において本発明が多様に改造
及び変化され得ることは当業界において通常の知識を有
する者ならば容易に想到できることを明かしておく。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による水晶振動子の概略分解斜視図であ
る。
【図２】本発明による耐衝撃性が向上された水晶振動子
の結合状態を示した正断面構造図である。
【図３】本発明による水晶振動子の結合状態を各々示し
た正断面構造図である。
【図４】本発明による耐衝撃性が向上された水晶振動子
の水晶ブランクを示した平面構造図である。
【図５】本発明の他の実施の形態による水晶ブランクを
示した図面である。
【図６】一般の水晶振動子を示した概略分解斜視図であ
る。
【図７】従来の水晶振動子の水晶ブランクを示した概略
斜視図である。
【符号の説明】
110 外部電極 120 振動子本体部 130 支持突起 140 導電性接着剤 150 水晶ブランク 160 支持部 170 カバー 180 絶縁性樹脂 190 ブリッジ部 200 水晶振動子 210 連結部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金 洪 郁 大韓民国京畿道城南市盆唐区二梅洞東新ア パート308洞1404号 Ｆターム(参考） 5J108 BB02 CC06 DD05 EE03 EE07 EE13 EE18 GG03 HH03 HH05

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内部に支持突起130が突設されて導電性
    接着剤140が一定の厚さに塗布されるよう設けられる振
    動子本体部120と、 前記導電性接着剤140が塗布された支持突起130上側に支
    持部160が前記導電性接着剤140として着設される水晶ブ
    ランク150と、 前記水晶ブランク150上側に着設されるカバー170と、 前記カバー170と一体に水晶ブランク150と支持突起130
    との間の導電性接着剤140を押圧するよう設けられる絶
    縁性樹脂180と、 を含んで構成されることを特徴とする耐衝撃性が向上さ
    れた水晶振動子。
  2. 【請求項２】 前記水晶ブランク150の支持部160上側に
    充填される絶縁性樹脂180は、エポキシ樹脂から成るこ
    とを特徴とする請求項1に記載の耐衝撃性が向上された
    水晶振動子。
  3. 【請求項３】 前記水晶ブランク150の上側に充填され
    る絶縁性樹脂180は、前記水晶ブランク150の側面一部に
    充填されることを特徴とする請求項1に記載の耐衝撃性
    が向上された水晶振動子。
  4. 【請求項４】 前記水晶ブランク150の上側に充填され
    る絶縁性樹脂180は、前記水晶ブランク150の上側及び側
    面全体に亙って充填されることを特徴とする請求項1に
    記載の耐衝撃性が向上された水晶振動子。
  5. 【請求項５】 前記水晶ブランク150の上側に充填され
    る絶縁性樹脂180は、前記水晶ブランク150の上側及び側
    面一部に充填されることを特徴とする請求項1に記載の
    耐衝撃性が向上された水晶振動子。
  6. 【請求項６】 前記水晶ブランク150の上側に充填され
    る絶縁性樹脂180は、前記水晶ブランク150の側面全体に
    のみ充填されることを特徴とする請求項1に記載の耐衝
    撃性が向上された水晶振動子。
  7. 【請求項７】 支持部160と、 前記支持部160の一端から延長された二個の連結部210
    と、 前記各連結部210から長手方向に延長された二個のブリ
    ッジ部190とを含んで、 前記各々の連結部210の幅は前記ブリッジ部190の幅より
    広く形成され、 前記各連結部210の対向する内側面と前記各連結部の内
    側面から延長される各ブリッジ部の内側面とは各々同一
    線上に置かれ、 前記各連結部210の外側面は前記各支持部160の外側面か
    ら所定間隙程一直線上に延長される部分と前記各ブリッ
    ジ部190の外側面まで狭まった部分を有するよう形成さ
    れたことを特徴とする耐衝撃性が向上された水晶振動
    子。
  8. 【請求項８】 前記連結部210及び前記ブリッジ部190の
    長さ増加量の比は2.5〜3.0:1であることを特徴とする請
    求項7に記載の耐衝撃性が向上された水晶振動子。
  9. 【請求項９】 前記ブリッジ部190の幅は前記連結部210
    の長さ増加量に対して1/8〜1/9に減少されることを特徴
    とする請求項8に記載の耐衝撃性が向上された水晶振動
    子。
  10. 【請求項１０】 内部に支持突起130が突設されて導電
    性接着剤140が一定厚さ塗布されるよう設けられる振動
    子本体部120と、 i)前記導電性接着剤140が塗布された支持突起130上側に
    前記導電性接着剤140により着設される支持部160と、i
    i)前記支持部160の一端から延長された二個の連結部21
    0、及びiii)前記各連結部210から延長された二個のブリ
    ッジ部190を含む水晶ブランク150と、 前記水晶ブランク150上側に着設されるカバー170と、 前記カバー170と一体に水晶ブランク150と支持突起130
    との間の導電性接着剤140を押圧するよう設けられる絶
    縁性樹脂180と、 前記水晶ブランク150の各連結部210の対向する内側面と
    前記各連結部210の内側面から延長される各ブリッジ部1
    90の内側面は各々同一線上に置かれ、 前記各連結部210の外側面は前記各支持部160の外側面か
    ら所定間隙程一直線上に延長される部分と前記各ブリッ
    ジ部190の外側面まで狭まった部分が形成されることを
    特徴とする耐衝撃性が向上された水晶振動子。
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