JPS6163106A - 水晶振動子の容器 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水晶振動子を封入する容器に関するものである
。

〔発明の背景〕

エレクトロニクスの発展に伴い種々の電気製品に電気信
号源として水晶発振器が用いられていることは周知の通
りである。そして、水晶発振器に使用される水晶振動子
は、他の電子部品と同じように、小型化、高性能化、低
価格化が日々進められている。

ところで、水晶振動子は、セラミックなどの振動子と比
較すると、非常に高いＱ値と長期に亘る発振周波数およ
び等個直列抵抗値の安定性を有している。そのため水晶
振動子は安定した振動数の発生源として絶好の特性を持
っている。

しかし、安定した振動数を得るためには、外界の影響を
避ける必要があり、水晶振動子は気密の保持できる容器
に入れ、外界の空気、水蒸気と接触し、なし・よう真空
又は不活性な気体中に保存されている。

〔従来技術と問題点〕

次に従来用いられてきた容器につ（・て説明する。

第１図は、水晶振動子の容器の外観を示した斜視図であ
る。第２図は水晶振動子の容器の内部を示すために分解
した処を示す斜視図で、（ａ）　をＬ外管、（ｂ）は気
密端子の内部を示す。１は外管、２は気密端子の円筒状
金属管、３はリード線、４は気密端子のガラス、５は振
動子である。尚、振動子５の電極は図示していない。

リード線３はコバール金属より形成され、ノ・ンダ又は
接着剤６で振動子５０図示していない電極と接着し、外
部へ振動子５の振動電圧を取出すために使用される。

外管１は洋白又はコバール金属で形成され、５ｎ−Ｐｂ
ノ・ノダメッキされている。気密端子の円筒状金属管２
はコバール金属より形成され、Ａｕ又はＳ　ｎ　−Ｐ　
ｂメッキされている。

振動子５を７・ンダ又は接着剤６でリード線乙に接着し
た後、真空中又は不活性ガス中に於て、外管１の内壁へ
、気密端子を圧入して封止が行なわれる。圧入の際、外
管１の内壁と気密端子の円筒状金属管２の外壁がこすり
合わされ、Ｓ　ｎ　−Ｐ　ｂ又はＡｕ等の軟質゛金属同
志の接合が行なわれ、容器内外の空気又は水蒸気等のガ
スの流通を遮断する。

ところが、Ｓ　ｎ　−Ｐ　ｂのメッキ層から屡々ホイス
カーが発生し、リード線３又は振動子５に接触して電気
的短絡を惹き起し、発振停止事故の原因となることがあ
る。現在まで、ホイスカーの発生防止対策を立てるため
に、その発生原因を明らかにすべぐ多くの研究がなされ
て来たが、完全な対策を確立するには到っていない。

ホイスカーとは金属の単結晶であり、太さ１〜２μ長さ
０．１〜３００μの寸法で、円形、角形、星形などの断
面形状をもっている。

ホイスカーが発生する要因としては、種々論議されてい
るが、応力が重要な作用をするものと思われる。第２図
に於て、外管１の内部へ、気密端子を圧入すると、外管
１の開口部７近傍が広げられ、変形が生じ、残留応力が
発生する。第３図は、外管１の内部を説明するために、
外管１の一部を切り取ったところを示した断面斜視図で
ある。７は開口部、８は外管１の内壁で、Ｓ　ｎ　−Ｐ
　ｂ又はＡｕメッキされ、気密端子の圧入の際、気密端
子の円筒状金属管２の外壁と１傘擦し、接合が行なわれ
る接合部である。９は接合部８の境界部で、５ｎ−Ｐｂ
又はＡｕが盛り上っている。この部分は応力が最大にな
る箇所で、ホイスカー１０が最も発生し易い場所となっ
ている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ホイスカーが発生しても、リード線や
振動子に接触しないようにすることによって特性の向上
や歩留りの向上をめざすものである。

〔発明の構成〕

本発明の構成は、外管の内側に筒状体を配設することで
ある。

〔発明の実施例〕

次に、図面に基すき本発明の一実施例につ−・て、説明
する。第４図は本発明の第１の実施例を示す気密端子の
断面図である。２は気密端子の円筒状金属管、３はリー
ド線、４はガラス、１１は筒状体、１２は接着剤である
。

第５図は筒状体を組込んだ完成水晶撮動子の断面図を示
し、リード線乙に水晶振動子５を導電接着剤又は、ハン
ダ６で接着し、円筒状筒状体１１を接着剤１２で気密端
子のガラス４又は気密端子の円筒状金属管２に接着し、
真空又は不活性ガスの雰囲気中で、外管１の開口部７側
から圧入口封止した振動子の気密端子の周囲を示す断面
図である。

円筒状筒状体１１は、ニッケル、コバール、ステンレス
等ホイスカーの発生し難い金属又はガラス、セラミック
等で形成されるものとする。

第６図は第５図のＡＡ面から気密端子の方を見た断面図
である。外管１と気密端子の円筒状金属管２の接合部８
の境界部９附近には封止の際応力が生じる。応力を除去
するために一般には熱処理を行なうが、振動子容器の場
合は、ハンダを使用しているため、高温加熱が不可能で
、通常１００°Ｃ附近で行なっているので、残留応力が
残る。

ホイスカーの発生生長には、応力が重要な要因となる。

従って接合部の境界部９附近にホイスカー１０が発生す
ることになる。しかし、筒状体１１を外管１の内側に配
置したので、ホイスカー１０が、発生生長しても筒状体
１１に防害されて、振動子５およびリード線６に到達で
きず、電気的短絡を惹き起こすことはない。

本実施例では、ホイスカーによる電気的短絡防止のため
の筒状体として円筒状物体を用いたが、本発明の目的に
適うものであれば、形状は円筒に限定されるものでない
ことは言うまでもない。

第７図は本発明の第２の実施例を説明するための断面図
、第８図（Ａｌ、（Ｂ）は筒状体を分解し、斜め上方か
ら見た斜視図である。１６．１４は断面が半円形をした
筒状体で、端部を接合して組合わせ外管１の内側に配設
しホイスカーの接触による電気的短絡を防止する。

すなわち、筒状体１３の先端１６と他の筒状体１４の先
端１７とを接合する。同様に他の先端１５と１８とを接
合して組立てる。第９図は本発明の第３の実施例を示す
断面図で、振動子５の先端から気密端子を見た図である
。１９は断面が矩形をした筒状体である。

第１０図は本発明の第４の実施例を示す断面図である。

気密端子の円筒状金属管の一端２４の外径を他端２５の
外径より細（し、ニッケル又はコバール等ホイスカーの
発生しない金属より形成された茶筒形円管２０の開口部
２１を気密端子の一端２５に押込み、接着剤２４で接着
する。茶筒形円筒管２０の底部には封止の際、内部の空
気を抜くために穴２２．２３をあけておく。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ホイスカーが発生しても、外管の内側
に筒状体を配設してお（ので、振動子の電極又はリード
線にホイスカーが接触しないので、電気的短絡を惹き起
こすことを防止することができるので、特性的九また歩
留り上の向上を得ることができた。

本発明は水晶娠動子を封入する容器に関して説明したが
、他の電子・部品を封入する容器についてもホイスカー
による電気的短絡事故を防止する場合に適用できること
は言うまでもな℃・。

【図面の簡単な説明】 第１図は振動子の容器の外観を示す図、第２図は従来の
振動子の容器の内部を示す分解斜視図、第３図は外管の
一部を切り取った斜視図、第４図は本発明の第１実施例
を示す気密端子の断面図、第５図は振動子の断面図、第
６図は振動子の先端から気密端子を見たＡＡ断面図、第
７図は本発明の第２実施例を示す断面図、第８図は断面
が半円形をした筒状体の斜視図、第９図は本発明の第３
実施例を示す断面図、第１０図は本発明の第４実施例を
示す断面図である。 １・・・・・・外管、２・・・・・・気密端子の円筒状
金属管、５・・・・・・振動子、８・・・・・・接合面
、１０・・・・・・ホイスカー、１１・・・・・・筒状
体、１６．１４・・・・・・筒状体、 １９・・・・・・断面が矩形をした筒状体、２０・・・
・・・茶筒形部状体。 特許出願人　シチズン時計株式会社 第１図 （ｂ） ５　　４Ｚ　　　ｊ 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）水晶振動子を固定し且つ水晶振動子の電極との電
   気的導通をとるためのリード線と、該リード線を気密に
   封止する気密端子と、該気密端子と係合し前記水晶振動
   子を真空又は不活性気体中に封止する外管とより成る水
   晶振動子の容器において、前記外管の内側でしかも前記
   水晶振動子を囲む如き位置に筒状体を配設したことを特
   徴とする水晶振動子の容器。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の筒状体は円筒状物体
   で、あることを特徴とする水晶振動子の容器。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の筒状体は断面が半円
   形をした２個の物体を合体した形状を成すことを特徴と
   する水晶振動子の容器。
4. （４）特許請求の範囲第１項記載の筒状体は断面が矩形
   であることを特徴とする水晶振動子の容器。
5. （５）特許請求の範囲第１項記載の筒状体は茶筒形円筒
   で底部に穴を有し、外径を他端より細くした気密端子の
   円筒状金属管の一端に筒状体の開口部を接着したことを
   特徴とする水晶振動子の容器。