JP2000036716A - 圧電発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 圧電発振器の実装工程でプリント基板が離脱
する不具合を解消する。 【解決手段】 プリント基板２１の上面に電子部品をハ
ンダ固定すると共にプリント基板下面に圧電振動子２２
をハンダ固定し、プリント基板上面の空間を金属蓋２７
により包囲して電磁シールドすると共に、プリント基板
下面の圧電振動子を樹脂ベース２８により包囲し、更に
樹脂ベースを貫通して一体化されたリード端子２５の上
端部をプリント基板に設けた貫通孔２４内に挿通した後
でリード端子上端部をハンダによりプリント基板上のパ
ターンと固定した構造の圧電発振器において、リード端
子の上端部を変形させて脱落防止片３０とし、該脱落防
止片を貫通孔内に挿入する時には脱落防止片が収縮方向
へ弾性変形することにより挿入が可能である一方、脱落
防止片が貫通孔を通過した後は脱落防止片が拡開して貫
通孔からのリード端子の抜落ちを防止するように構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧電発振器用パッケ
ージの改良に関し、詳細にはプリント基板下面に圧電振
動子を、発振回路を構成する電子部品類をプリント基板
上面に夫々搭載した状態で、プリント基板下面に樹脂ベ
ースを被せると共に、プリント基板上面を金属蓋により
封止した構造の圧電発振器において、リフロー方式によ
り圧電発振器を他のプリント基板に実装する際の熱によ
り、発振器を構成するプリント基板とリード端子とを固
定するハンダが溶融してプリント基板がリード端子から
脱落するという不具合を解消することができる圧電発振
器に関する。

【０００２】

【従来の技術】水晶振動子に代表される圧電振動子に発
振回路を付加した構成の圧電発振器としては、一つのプ
リント基板の下面に圧電振動子を搭載すると共に、上面
に発振回路部品を搭載したものが知られている。図４は
上記従来の表面実装用の圧電発振器の構造を示す縦断面
図であり、この圧電発振器は、絶縁材料から成るプリン
ト基板１下面に圧電振動子としての水晶振動子２を、ま
たプリント基板上面に発振回路を構成する電子部品群３
を実装した状態で、金属蓋４により基板上面を封止し、
基板下面の水晶振動子２をモールド樹脂から成る樹脂ベ
ース５により封止している。樹脂ベース５は、所定の金
型を用いてリード端子６と共に一体成形された部材であ
り、リード端子６を一体化した樹脂ベース５をプリント
基板の下面に添設する際に、樹脂ベース５の上面から突
出するリード端子６の上部を基板１の適所に設けたスル
ーホール７（貫通孔）内に差し込んでからハンダ８によ
りプリント基板上のランド等と接続固定することにより
プリント基板に対して固定される。また、樹脂ベース５
内を貫通して樹脂ベース５の下面から露出した部分が実
装用の接続端子部６ａとなっている。リード端子６は例
えば４本設けられている。この圧電発振器を製造する際
には、プリント基板１の片面の配線パターン上に水晶振
動子２をクリームハンダを用いて載置し、この状態でリ
フロー炉内においてハンダの硬化を行う。このリフロー
工程の結果、水晶振動子２とプリント基板１との固定が
完了する。次に、プリント基板１の他の面に対して電子
部品群３を実装すると共に、スルーホール７内にリード
端子上端部が挿通されるように樹脂ベース５をプリント
基板１の面に組み付けてからリード端子上端部とスルー
ホール廻りのランドとの間にクリームハンダを塗布して
おき、二回目のリフロー工程を実施することによって電
子部品群３とプリント基板１、更にはリード端子上端部
とプリント基板との固定を同時に行う。そして、最後に
金属蓋４をプリント基板に固定して圧電発振器の組立が
完了する。

【０００３】次に、このタイプの圧電発振器を例えば機
器本体側のプリント配線板上に搭載してリフロー炉内に
入れて加熱する際には問題なく実装が行われるが、上面
に圧電発振器を実装した機器本体側のプリント配線板を
裏返しして、その裏面に他の部品類をリフローにより実
装する際には問題が発生する。即ち、図５は圧電発振器
を使用する機器、例えば携帯電話等の機器本体側の電装
部を構成するプリント配線板１０に設けた配線パターン
上にクリームハンダを介して接続端子部６ａを載置した
状態でリフローを行うことにより圧電発振器の実装を完
了した後で、圧電発振器が下側を向くようにプリント配
線板１０を裏返しにして、その上側面に対して他の部品
をリフロー実装する状態を示す図である。この際、接続
端子部６ａは面積が十分に大きい為使用するハンダの量
もそれに応じて多くなり、リフローによって当該ハンダ
が溶融したとしてもハンダの表面張力により十分な保持
力が発生しているので、圧電発振器がその重量によって
プリント配線板１０から剥離することがない。それに対
して、リード端子６の上端部をプリント基板１に固定す
るハンダ８の塗布量は小型化の要請から少量に限定され
ているため、圧電発振器を製造するための前記リフロー
工程において一旦硬化したハンダ８が再度のリフロー工
程において軟化して保持力が低下し易くなる。つまり、
図５のようにプリント配線板１０の下面に圧電発振器を
実装した状態でリフロー方式により発振器全体を加熱す
ると、ハンダ８の保持力によってリード端子の上端部と
固定されていたプリント基板１が、溶融したハンダ８の
保持力の低下によって脱落や位置ずれを起こし易くな
り、発振器の破損、発振周波数の変動等の不具合をもた
らす。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、プリント基板下面に圧電振動子を、発振回
路を構成する電子部品類をプリント基板上面に夫々搭載
した状態で、プリント基板下面に樹脂ベースを被せると
共に、プリント基板上面を金属蓋により封止した構造の
圧電発振器において、リフロー方式による圧電発振器の
実装工程においてプリント基板が樹脂ベースを貫通する
リード端子から離脱するという不具合を解消することが
できる圧電発振器を提供することにある。具体的には、
リード端子と一体化した樹脂ベースをプリント基板下面
に組み付ける際に、樹脂ベースから突出するリード端子
上端部をプリント基板に形成したスルーホール（貫通
孔）に挿通した上でハンダにより固定した圧電発振器に
あっては、機器本体側のプリント配線板面に実装した圧
電発振器を下向きにした状態で、該プリント配線板の他
面に他の部品をリフロー実装する際に、リフロー時の熱
によりリード端子とプリント基板とを結合するハンダが
溶融して保持力が低下してプリント基板とリード端子、
或はプリント基板と樹脂ベースとの間の位置関係が変動
し、その結果周波数変動をもたらすという不具合があっ
たが、本発明ではリード端子上端部とプリント基板との
機械的係合状態を予め強固にしておくことにより、上記
の不具合を解消することができる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成する為、
請求項１の発明は、プリント基板の上面に電子部品をハ
ンダ固定すると共にプリント基板下面に圧電振動子をハ
ンダ固定し、プリント基板上面の空間を金属蓋により包
囲して電磁シールドすると共に、プリント基板下面の圧
電振動子を樹脂ベースにより包囲し、更に樹脂ベースを
貫通して一体化されたリード端子の上端部をプリント基
板に設けた貫通孔内に挿通した後でリード端子上端部を
ハンダによりプリント基板上のパターンと固定した構造
の圧電発振器において、上記リード端子の上端部を変形
させて脱落防止片とし、該脱落防止片を貫通孔内に挿入
する時には脱落防止片が収縮方向へ弾性変形することに
より挿入が可能である一方、脱落防止片が貫通孔を通過
した後は脱落防止片が拡開して貫通孔からのリード端子
の抜落ちを防止するように構成したことを特徴とする。
請求項２の発明は、上記脱落防止片は、レ字状であるこ
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は本発明の一形態例の表
面実装用の圧電発振器の縦断面図であり、この圧電発振
器は、プリント基板２１の上面に電子部品群２３をハン
ダにより実装する一方で、その下面に圧電振動子として
の水晶振動子２２をハンダにより固定し、プリント基板
２１のスルーホール（貫通孔）２４を貫通したリード端
子２５の上端部をプリント基板２１のランド等に対して
ハンダ２６により固定している。電子部品群２３を含む
基板上の空間は電磁シールド用の金属蓋２７により封止
されている。また、リード端子２５は図示の如き形状を
有した樹脂ベース２８内を貫通した状態で樹脂ベース２
８と一体化されており、リード端子２５の上端部がスル
ーホール２４内に差し込まれるように樹脂ベース２８を
基板下面に組み付けることにより、水晶振動子２２は樹
脂ベースの上面に形成した凹所２８ａ内に配置されるこ
ととなる。なお、スルーホール２４は、必須でなく、単
なる貫通孔であってもよい。この形態例の特徴的な構成
は、リード端子２５の上端部が鋭角状に屈曲された弾性
片としての脱落防止片３０となっている点である。ま
た、リード端子２５の下端部は従来同様に樹脂ベース２
８の底面から露出した表面実装用の接続端子部３１とな
っている。

【０００７】図２(a) 乃至(d) はリード端子をプリント
基板のスルーホールに差し入れる過程を示す断面図であ
り、上端部がレ字状に屈曲した脱落防止片３０となって
いるリード端子２５の上端部を図示のようにスルーホル
２４内に差し入れると、脱落防止片３０はスルーホール
内壁を通過する際には弾性変形して収縮しつつ通過し
（(a) ，(b) ）、脱落防止片３０がスルーホールを通過
し終わって基板上面に完全に出た後は弾性的に原形に復
帰して拡開するので（(c) ）、脱落防止片３０の先端３
０ａが基板上面に当接して基板を係止する。脱落防止片
３０の先端部がスルーホール２４を貫通して、基板２１
の上面に係止された状態でハンダ８を塗布し、リフロー
工程において加熱することにより、冷却後に脱落防止片
３０はスルーホール周辺のランド部と固着されるが、図
３に示した如く機器本体側のプリント配線板３５の配線
パターン上にクリームハンダを用いて圧電発振器をリフ
ロー実装した後でプリント配線板３５のの上下を逆にし
て圧電発振器を下向きにした状態でプリント配線板３５
の他面側に他の部品類をリフロー実装するためにリフロ
ー炉内にて加熱すると、ハンダ８は軟化し、保持力が低
下するが、本発明においてはリード端子先端部がプリン
ト基板上面に係止されているので、プリント基板の自重
によってリード端子から脱落したり、位置ずれを起こす
虞れがない。脱落防止片３０が上記の如き機能を発揮す
るためには、図２(a) の挿入前の状態において脱落防止
片３０の先端３０ａがスルーホール径を越える突出長を
有していると共に、スルーホール通過中においては弾性
変形によって収縮する一方で、通過後には拡開して原形
に復帰し、先端３０ａにてプリント基板面に係止される
ように、その構成を選定すればよい。図の例ではリード
端子先端をレ字状、つまり鋭角状に屈曲させた構成を示
したが、Ｊ字状に湾曲させてもよいし、その他種々の変
形が可能である。

【０００８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、プリント
基板下面に圧電振動子を、発振回路を構成する電子部品
類をプリント基板上面に夫々搭載した状態で、プリント
基板下面に樹脂ベースを被せると共に、プリント基板上
面を金属蓋により封止した構造の圧電発振器において、
リフロー方式による圧電発振器の実装工程においてプリ
ント基板が樹脂ベースを貫通するリード端子から離脱す
るという不具合を解消することができる。具体的には、
リード端子と一体化した樹脂ベースをプリント基板下面
に組み付ける際に、樹脂ベースから突出するリード端子
上端部をプリント基板に形成したスルーホールに挿通し
た上でハンダにより固定した圧電発振器にあっては、機
器本体側のプリント配線板面に実装した圧電発振器を下
向きにした状態で、該プリント配線板の他面に他の部品
をリフロー実装する際に、リフロー時の熱によりリード
端子とプリント基板とを結合するハンダが溶融して保持
力が低下してプリント基板とリード端子、或はプリント
基板と樹脂ベースとの間の位置関係が変動し、その結果
周波数変動をもたらすという不具合があったが、本発明
ではリード端子上端部とプリント基板との機械的係合状
態を予め強固にしておくことにより、上記の不具合を解
消することができる。特に、脱落防止片の形状を鋭角状
の屈曲形状、つまりレ字状にしたり、Ｊ字状に構成する
ことにより、一旦スルーホールを通過した後の抜落ちを
有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態例の圧電発振器の縦断面図。

【図２】(a) (b) 及び(c) は脱落防止片の動作を示す
図。

【図３】本発明の利点を説明する為の図。

【図４】従来の圧電発振器の一例の縦断面図。

【図５】従来の欠点を説明する為の図。

【符号の説明】

２１ プリント基板、２２ 圧電振動子、２３ 電子部
品群、２４ スルーホール（貫通孔）、２５ リード端
子、２６ ハンダ、２７ 金属蓋、２８ 樹脂ベース、
２８ａ 凹所、３０ 脱落防止片、３１ 接続端子部、
３５ プリント配線板。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板の上面に電子部品をハンダ
   固定すると共にプリント基板下面に圧電振動子をハンダ
   固定し、プリント基板上面の空間を金属蓋により包囲し
   て電磁シールドすると共に、プリント基板下面の圧電振
   動子を樹脂ベースにより包囲し、更に樹脂ベースを貫通
   して一体化されたリード端子の上端部をプリント基板に
   設けた貫通孔内に挿通した後でリード端子上端部をハン
   ダによりプリント基板上のパターンと固定した構造の圧
   電発振器において、 上記リード端子の上端部を変形させて脱落防止片とし、
   該脱落防止片を貫通孔内に挿入する時には脱落防止片が
   収縮方向へ弾性変形することにより挿入が可能である一
   方、脱落防止片が貫通孔を通過した後は脱落防止片が拡
   開して貫通孔からのリード端子の抜落ちを防止するよう
   に構成したことを特徴とする圧電発振器。
2. 【請求項２】 上記脱落防止片は、レ字状であることを
   特徴とする請求項１記載の圧電発振器。