JP2000036713A - 圧電発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくとも上面を金属ケースにより包囲され
たプリント配線基板から下方へ突出した表面実装用のリ
ード端子を備えた圧電発振器において、リード端子の下
端部の変形に起因した実装不良の発生や、リード端子の
変形を防止する為の樹脂ケースを設けることによるコス
トアップを防止することができる圧電発振器を提供す
る。 【解決手段】 プリント配線基板２２の片面に発振回路
を構成する電気部品２３を搭載すると共に該片面を金属
蓋２５により包囲し、該プリント配線基板の他面に圧電
振動子２４を搭載すると共に、プリント配線基板に一端
側を固定されて他端側を他面側へ突出した表面実装用の
リード端子を備えた圧電発振器であって、プリント配線
基板を金属蓋の高さ方向全長の中間部に相当する内壁に
固定すると共に、金属蓋の下端開口端縁には絶縁材料か
ら成る板状の基台を固定して金属蓋内を封止し、上記リ
ード端子の他端を該基台を貫通させて基台の他面に突出
せしめ、該リード端子の他端を基台の他面に形成した実
装端子と接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は温度補償型の圧電発
振器の改良に関し、詳細には発振回路部品と圧電振動子
を搭載したプリント基板から実装用のリード端子を突出
させた構造の表面実装型の圧電発振器において、低背化
と、低コスト化を実現することを可能とした圧電発振器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来から知られている表面実装型
の温度補償型圧電発振器の断面図であり、この圧電発振
器１は、表裏両面に配線パターンを備えたプリント配線
基板２の上面にトランジスタ３、抵抗素子４、コンデン
サ５、サーミスタ６等の発振回路を構成する電気部品を
搭載すると共に、基板２の下面にはパッケージ化された
水晶振動子７を搭載している。水晶振動子７は、図示し
ない水晶振動素子をパッケージ内部に気密封止したタイ
プのデバイスであり、基板２の下面に設けた配線パター
ン上に実装されている。符号８は表面実装用のリード端
子であり、このリード端子８は上端部を基板２に貫通さ
せて基板上の配線パターンと電気的に接続されるととも
に、下端部を基板２の下方へ向けて突出させた構成を有
する。リード端子８は、矩形の基板２の四隅に１本づ
つ、合計４本配置されている。各リード端子８の下端部
は屈曲した接続部８ａとなっており、この接続部８ａを
電子機器等の電装部を構成するプリント配線基板本体１
０上の配線パターン上にハンダ等を用いて接続固定する
ことにより、この圧電発振器１の実装が行われる。基板
２の上面は金属ケース９により包囲されている。しかし
ながら、上記従来の温度補償型圧電発振器にあっては、
リード端子８の強度を強くすることに限界がある為変形
し易く、図のようにプリント配線基板本体１０上に実装
する際にリード端子が変形していると、接続部８ａの底
面と基板本体１０の上面との密着度が低下し、発振器の
実装強度が低下するという不具合をもたらす。

【０００３】図７はこのような従来の不具合を解決した
温度補償型の圧電発振器であり、この圧電発振器は、凹
陥部１１ａを有した樹脂性のケース（箱体）１１を基板
２の下面に固定すると共に、その肉厚内にリード端子８
の大半の部分を埋没させ、更に凹陥部１１ａ内に水晶振
動子７を包摂した構成を有する。リード端子８は基板本
体１０上の配線パターンと接続される接続部８ａ（特に
底面）を除いた他の露出部分を全て樹脂ケース１１内に
埋没して一体化されることにより、変形を防止されてい
る。この為、リード端子の変形に起因した実装時の接続
不良という不具合を解消することができる。しかし、こ
のような従来の圧電発振器において使用する樹脂ケース
１１は、樹脂成形された高価な部材であり、また、異な
った形状、サイズの発振器については夫々異なった形状
の樹脂ケース１１を作成して管理する必要があるため、
少数生産の発振器にあっては価格が高額となり、結果と
して発振器全体の低価格化に対する障害となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑みて
なされたものであり、少なくとも上面を金属ケースによ
り包囲されたプリント配線基板から下方へ突出した表面
実装用のリード端子を備えた圧電発振器において、リー
ド端子の下端部の変形に起因した実装不良の発生や、リ
ード端子の変形を防止する為の樹脂ケースを設けること
によるコストアップを防止することができる圧電発振器
を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、請求項１の発明は、プリント配線基板の片面に発振
回路を構成する電気部品を搭載すると共に該片面を金属
蓋により包囲し、該プリント配線基板の他面に圧電振動
子を搭載すると共に、プリント配線基板に一端側を固定
されて他端側を他面側へ突出した表面実装用のリード端
子を備えた圧電発振器であって、上記プリント配線基板
を上記金属蓋の高さ方向全長の中間部に相当する内壁に
固定すると共に、金属蓋の下端開口端縁には絶縁材料か
ら成る板状の基台を固定して金属蓋内を封止し、上記リ
ード端子の他端を該基台を貫通させて基台の他面に突出
せしめ、該リード端子の他端を基台の他面に形成した実
装端子と接続したことを特徴とする。請求項２の発明
は、プリント配線基板の片面に発振回路を構成する電気
部品を搭載すると共に該片面を金属蓋により包囲し、該
プリント配線基板の他面に圧電振動子を搭載すると共
に、プリント配線基板に一端側を固定されて他端側を他
面側へ突出した表面実装用のリード端子を備えた圧電発
振器であって、上記プリント配線基板を上記金属蓋の高
さ方向全長の中間部に相当する内壁に固定すると共に、
金属蓋の下端開口端縁には絶縁材料から成る板状の基台
を固定して金属蓋内を封止し、上記リード端子の他端を
該基台を貫通させて基台の他面に露出せしめてから基台
の他面に沿って屈曲せしめ、更にリード端子の屈曲した
他端を基台の外周縁よりも外側に突出せしめたことを特
徴とする。請求項３の発明は、上記基台の他端面に凹所
を形成し、上記リード端子の他端先端の一部を該凹所内
に埋没せしめたことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した形態
例により詳細に説明する。図１(a) 及び(b) は本発明の
一形態例の温度補償型圧電発振器の構造を示す縦断面図
及び底面図であり、この圧電発振器２１は、表裏両面に
配線パターンを備えたプリント配線基板２２の上面にト
ランジスタ、抵抗素子、コンデンサ、サーミスタ等の発
振回路を構成する電気部品２３を搭載すると共に、基板
２２の下面にはパッケージ化された水晶振動子２４を搭
載している。水晶振動子２４は、図示しない水晶振動素
子をパッケージ内部に気密封止したタイプのデバイスで
あり、基板２２の下面に設けた配線パターン上に実装さ
れている。基板２２は、金属ケース２５の内部に配置さ
れている。即ち、電気部品２３が金属ケース２５の天井
面との間に十分なギャップを確保し得るようにケース２
５の全高の中間部に相当する内壁に基板２２を固定す
る。符号２６は表面実装用のリード端子であり、このリ
ード端子２６は上端部を基板２２に貫通させてハンダ２
７等によって基板上の配線パターンと電気的に接続され
るとともに、下端部を基板２２の下方へ向けて突出させ
た構成を有する。リード端子２６は、矩形の基板２２の
四隅に夫々一本づつ配置する。符号３０はセラミック、
或は金属等から成る板状の基台であり、矩形の基台３０
は金属ケース２５の下端縁に上面を密着させた状態でハ
ンダ３１等により金属ケース下端縁に固定される。基台
の表面（又は裏面）には図示しないアースパターンが形
成されており、金属ケース２５はこのアースパターンと
接続されている。また、各リード端子２６の下端部は、
基台３０の四隅に相当する位置を貫通して先端部を基台
３０の下面から突出させる。基板３０の下面の四隅には
夫々実装端子３５が所定の範囲に亙って形成されてお
り、各リード端子２６の下端部はこの実装端子３５と導
通させる必要はない。また、リード端子２６と基台３０
表面との間はハンダ等３２により固定する。

【０００７】図２(a) 乃至(c) は、図１の形態例の利点
を説明する為の図であり、基台３０を貫通するリード端
子２６の下端部は、実装端子３０や基台上のパターン３
０ａに対して必ずしも導通している訳ではなく、その代
わりにリード端子先端部が実装端子３５よりも下方に突
出した状態にある。このような構成であるため、(b)に
示すように、この圧電発振器を実装する機器本体側のプ
リント基板３６上のパターン３７上に発振器を載置する
際に、パターン３７上に塗布したクリームハンダ３８に
対して実装端子３５が確実に接触することができる。こ
の状態でリフローを行うと、熱により溶けたクリームハ
ンダはまずリード端子先端に絡みつき、次第に実装端子
３５とパターン３７との間に展開してゆく（(c) ）。つ
まり、リード端子２６の先端部を実装端子３５よりも更
に下方へ突出させることにより、リードとハンダとの接
続を確実にできるとともに、更に実装端子３５とパター
ン３７との間に広がるハンダによって接合の為の機械的
強度をも確保することが可能となる。

【０００８】次に、図３(a) (b) は他の形態例であり、
図１、図２に示した例ではリード端子２６を挿通する基
台の孔３０ｂはスルーホール（内壁が導電体）ではない
ため、ハンダ３２はリード端子２６を基台３０に固定す
るためだけに使用されているが、図３(a) のように孔３
０ｂをスルーホールとすることにより、リード端子２６
とスルーホール内壁の導体３０ｃや、リード端子２６と
実装端子３５とが非接触であったとしても、スルーホー
ルを介して上側のパターン３０ａと実装端子３５との間
が導通しているので、予めリード端子２６と実装端子３
５との間の導通が確保されていることになる。従って、
図３(b) に示すようにクリームハンダ３８が一方に偏っ
て位置していたとしても実装端子３５とプリント基板３
６上のパターン３７との間の導通を確保することができ
る。また、この形態例では、セラミック板、金属板等か
ら成る基台３０を用いてリード端子の下端部を保持する
ことにより、リード端子下端部の変形を防止すると共
に、圧電発振器の設置安定性を高めているが、基台は製
造が容易な低コストな部材である為、サイズの異なる発
振器に適用するために複数種類の基台を用意する場合に
もコスト的な問題は発生せず、少数生産の発振器に対し
ても低コストで対応することができる。また、基台は単
なる平板であるため、リード端子長等の異なる発振器に
対しても同一の基台を適用することができるので、発振
器コストを低減できる。

【０００９】次に、図４(a) (b) 及び(c) は本発明の他
の形態例の圧電発振器の構成を示す正面縦断面図、要部
底面図、及び変形例の要部構成図である。図４(a) (b)
に示すようにこの形態例の圧電発振器が図１のものと異
なる点は、上端部を基板２２により支持されたリード端
子２６の下端部を基台３０を貫通させた後で、その先端
部を９０度屈曲させて基台３０の外側へ突出させるよう
にした構成にある。リード端子２６の形状は、(b) に示
すように板状であっても良いし、断面が円形等の棒状で
あってもよい。いずれにしても、各リード端子２６の下
端部は基台３０の四隅に近い位置から下面に突出すると
共に、その先端２６ａを基台３０の底面に沿うように屈
曲させるとともに、基台３０の端縁よりも外側へ突出し
た状態となっている。この形態例の圧電発振器によれ
ば、基台３０の底面に実装端子３５を必要としないので
発振器の構成を簡略化することができる。また、リード
端子２６の先端２６ａは基台３０の底面によって支持さ
れて変形が防止されているので、先端２６ａの変形に起
因した実装安定性の低下という問題は一切発生しない。
なお、図４(c) は変形例であり、リード端子先端部２６
ａが基台３０の外周縁から突出した部分２６ｂを基台３
０の外周壁に沿って上方に直角に屈曲させてＪリードタ
イプとした構成が特徴的である。このようにリード端子
２６の先端２６ａの更に先端部分２６ｂのみを上方に屈
曲させることにより、この圧電発振器をプリント基板４
０上のパターン４１上に実装する際に配線パターン４１
との間に良好なハンダフィレット４２が形成され、固着
強度を高めることが可能となる。

【００１０】次に、図５(a) (b) は本発明の変形例の要
部構成を示す正面図、及び側面図であり、(c) はその変
形例である。図５(a) (b) に示すようにこの形態例では
基台３０がリード端子２６の先端部２６ａと接する底面
部分に予め凹所４５を形成しておき、基台３０を貫通し
たリード端子２６の下端が凹所４５内に嵌合するように
折り曲げた点が特徴的である。凹所４５の深さは、嵌合
したリード端子先端部２６ａの下部が基台底面よりも下
方へ突出するように設定する。このように構成すること
により、図４の発振器に比べてリード端子先端部２６ａ
が凹所４５内に嵌入する肉厚分だけ、発振器の高さを低
減することができる。この形態例は、端子の肉厚が大き
い場合に有効である。次に、図５(c) は図４(c) に示し
たＪリードタイプのリード端子の先端を基台に設けた凹
所内に嵌合させたものであり、図５(a) (b) の例におい
て基台３０の外周縁から突出したリード端子先端部分２
６ｂを基台の外周壁に沿って上向きに屈曲せしめると共
に基台３０の底面に添設される部分を凹所４５内に嵌合
せしめたものである。このことにより、凹所内に嵌合さ
れたリード端子先端部の肉厚分だけ発振器の実装高さを
低減できると共に、プリント基板上に実装した際に良好
なハンダフィレット形状を確保して固着強度を高めるこ
とができる。

【００１１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、プリント
配線基板から下方へ突出した表面実装用のリード端子を
補強する為に、プリント配線基板を包囲する金属ケース
の下端部をセラミック等から成る基台に固定（接地）
し、更に、プリント基板に上端を固定された下方へ突出
したリード端子の下端部を基台を貫通させて基台下面の
実装端子から突出させたので、リード端子の下端部が常
に基台により保形された状態となっており、リード端子
の先端の変形による実装安定性の低下を有効に防止でき
る。また、リード端子が基台底面の実装端子よりも下方
へ突出しているので、プリント基板上のパターン上に載
置したときに、パターン上のクリームハンダと確実に導
通することができ、リフローにおいても溶融ハンダが実
装端子とパターンとの間に展開して機械的に強固に固定
することができる。また、基台を貫通したリード端子の
先端を基台底面に沿って屈曲させたり、更にその先端を
基台の外周壁に沿って上向きに屈曲させる等したので、
基台底面に実装端子を設けることなく、リード端子の保
形性を確保することができる。更に、基台底面から突出
して屈曲されたリード端子先端部の一部を基台底面に設
けた凹所内に埋設するようにしたので、リード端子が埋
設された肉厚分だけ発振器の実装高さを低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) は本発明の一形態例の圧電発振器の構造を
示す断面図、(b) はその底面図。

【図２】(a) (b) 及び(c) は本発明の利点を説明する為
の図。

【図３】(a) 及び(b) は本発明の変形例を説明する為の
図。

【図４】(a) (b) 及び(c) は本発明の圧電発振器の他の
例の縦断面図、要部底面図、及び変形例の要部構成図。

【図５】(a) (b) 及び(c) は本発明の圧電発振器の他の
例の要部構成正面図、側面図、及び変形例の要部正面
図。

【図６】従来の圧電発振器の構成を示す正面縦断面図。

【図７】他の従来の圧電発振器の構成を示す正面縦断面
図。

【符号の説明】

２１ 圧電発振器、２２ プリント配線基板、２３ 電
気部品、２４ 水晶振動子（圧電発振器）、２５ 金属
ケース、２６ リード端子、２６ａ 先端部、２６ｂ
突出部分、２７ ハンダ２７等、３０ 基台、３１、３
２ ハンダ等、３５ 実装端子、４０ プリント基板、
４１ 配線パターン、４５ 凹所。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 狗飼 英明 神奈川県高座郡寒川町小谷二丁目１番１号 東洋通信機株式会社内 (72)発明者 野村 記央 神奈川県高座郡寒川町小谷二丁目１番１号 東洋通信機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J033 GG03 GG15 GG18 KK04 5J079 AA03 BA43 BA44 HA07 HA10 HA15 HA16 HA17 HA28 HA29

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線基板の片面に発振回路を構
   成する電気部品を搭載すると共に該片面を金属蓋により
   包囲し、該プリント配線基板の他面に圧電振動子を搭載
   すると共に、プリント配線基板に一端側を固定されて他
   端側を他面側へ突出した表面実装用のリード端子を備え
   た圧電発振器であって、 上記プリント配線基板を上記金属蓋の高さ方向全長の中
   間部に相当する内壁に固定すると共に、金属蓋の下端開
   口端縁には絶縁材料から成る板状の基台を固定して金属
   蓋内を封止し、 上記リード端子の他端を該基台を貫通させて基台の他面
   に突出せしめ、該リード端子の他端を基台の他面に形成
   した実装端子と接続したことを特徴とする圧電発振器。
2. 【請求項２】 プリント配線基板の片面に発振回路を構
   成する電気部品を搭載すると共に該片面を金属蓋により
   包囲し、該プリント配線基板の他面に圧電振動子を搭載
   すると共に、プリント配線基板に一端側を固定されて他
   端側を他面側へ突出した表面実装用のリード端子を備え
   た圧電発振器であって、 上記プリント配線基板を上記金属蓋の高さ方向全長の中
   間部に相当する内壁に固定すると共に、金属蓋の下端開
   口端縁には絶縁材料から成る板状の基台を固定して金属
   蓋内を封止し、 上記リード端子の他端を該基台を貫通させて基台の他面
   に露出せしめてから基台の他面に沿って屈曲せしめ、更
   にリード端子の屈曲した他端を基台の外周縁よりも外側
   に突出せしめたことを特徴とする圧電発振器。
3. 【請求項３】 上記基台の他端面に凹所を形成し、上記
   リード端子の他端先端の一部を該凹所内に埋没せしめた
   ことを特徴とする請求項２記載の圧電発振器。