JP2000341043A - 表面実装水晶発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】発振出力と水晶振動子の振動との相互干渉を防
止して、位相変調及び位相雑音がなく発振特性を良好と
した面実装発振器を提供する。 【構成】一対の引出電極の延出した水晶片の外周部を電
気的・機械的に保持して該水晶片を矩形状の容器内に密
閉封入し、前記容器裏面の４隅に前記引出電極と接続し
た一対の水晶端子を含む端子電極を有する水晶振動子
と、前記水晶振動子の底面に一面側が接合するとともに
枠内に集積素子を収容して他面側の四隅に電源、出力及
びアース用を含む実装端子を有する表面実装基板とを具
備した表面実装水晶発振器において、前記一対の水晶端
子と前記出力用の電極端子とは非重畳とした構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表面実装用水晶発振
器（面実装発振器とする）を産業上の技術分野とし、特
に水晶振動子と表面実装基板（実装基板とする）とを接
合した面実装発振器の電極配置に関する。

【０００２】

【従来の技術】（発明の背景）面実装発振器は、携帯電
話等の移動体通信機器やコンピュータ等のデジタル制御
機器に頻繁に使用され、小型化がさらに押し進められて
いる。近年では、水晶片と発振用のＩＣチップとを別個
の空間に収容して、小型化及び経済性を計ったものがあ
る（参照：特開平７−１０６８９１号、同７−１０６９
０１号、同８−２０４４５２号、同９−１６７９１８
号、同１０−９８１５１号公報等）。

【０００３】（本出願人による一例）第５図及び第６図
は本出願人による面実装発振器の一例を説明する図で、
第５図は模式的な断面図、第６図は分解図である。面実
装発振器は、表面実装用の水晶振動子（面実装振動子と
する）１と表面実装基板２（実装基板とする）とからな
る。面実装振動子１は、積層型としたセラミックベース
３の凹部内に水晶片４を密閉封入する。セラミックベー
ス３は上面に金属リング５を有し、シーム溶接によって
金属カバー６を接合される。水晶片４は両主面に励振電
極７（ａｂ）を有し、一端部両側に引出電極８（ａｂ）
を延出する（第７図）。そして、一端部両側を導電性接
着剤９によって固着され、電気的・機械的に保持され
る。

【０００４】面実装振動子１の裏面側には、スルーホー
ルによる側面電極を経て表面実装用の端子電極１０（ａ
ｂｃｄ）を有する。通常では、右斜方の対角部に設けた
端子電極１０（ａｃ）を、水晶片４の一対の引出電極８
（ａｂ）と接続する水晶端子Ｘ1、Ｘ2とする。また、左
斜方の対角部に設けた端子電極１０（ｂｄ）を金属カバ
ー６を接地するアース端子GND1、GND2とする。面実装振
動子１のこれらの電極配置は、既成事実として習慣化さ
れ、いわば既製規格となっていた。

【０００５】実装基板２は積層型のセラミック基板から
なり、凹部内に発振回路を構成するＩＣチップ１１及び
コンデンサ１２を収容してなる。閉塞面側の表面には、
面実装振動子１の端子電極１０（ａｂｃｄ）と接続する
接続電極１３（ａｂｃｄ）を有する。そして、図示しな
い半田等によって面実装振動子１と実装基板２とを接合
して一体化し、面実装発振器とする。

【０００６】なお、面実装振動子１の水晶端子Ｘ1、Ｘ2
は、図示しない回路パターンによってＩＣチップ１２に
接続（入力）する。そして、ＩＣチップ１２からは、実
装基板２の裏面に側面電極を経て実装電極１４（ａｂｃ
ｄ）を延出する。通常では、図中の左下角部を基準とし
て時計回りに周波数制御等の電圧入力端子（VC）、アー
ス端子（GND）、出力端子（OUT）及び電源端子（DC）と
して、形成される。面実装発振器としてのこれらの電極
配置も、前述同様に既成事実として習慣化され、既製規
格となっていた。

【０００７】このようなものでは、既製の面実装振動子
１に実装基板２を接合すればよいので、例えばＩＣチッ
プ１１と水晶片１とを一体的に収容するセラミックベー
スを新たに開発する必要がない。また、面実装振動子１
の良品のみを選択して接合すればよいので、最終製品で
の不良率を低減できる。

【０００８】また、面実装振動子１の底面と実装基板２
の閉塞面を対向させて接合する。したがって、面実装振
動子１の端子電極１１（ａｂｃｄ）と対向する実装基板
２の接続電極１３（ａｂｃｄ）の面積を十分にする。ま
た、対向面に絶縁性の接着剤を施すこともできて、接合
強度を高める。例えば実装基板２の開口面側を面実装振
動子１の底面に対向させた場合には、実装基板２の外周
枠上面のみが接合面となる。したがって、小型化が進む
ほど、接続電極１３（ａｂｃｄ）の面積が小さくなり、
接合強度を低下させる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】（本出願人による一例
の問題点）しかしながら、上記構成の面実装発振器で
は、電極配置が既製規格の面実装振動子１を使用するの
で、水晶端子Ｘ1、Ｘ2のいずれかが面実装発振器として
の出力端子１４ｃ（OUT）と重畳する。したがって、こ
の場合には、面実装発振器からの出力が水晶振動子の振
動周波数に干渉し、例えば位相変調や位相雑音を引き起
し、発振特性に悪影響を及す問題があった。

【００１０】（発明の目的）本発明は、発振特性を良好
とした面実装発振器を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、面実装振動子
の一対の水晶端子と実装基板における出力用の電極端子
とは非重畳としたことを基本的な解決手段とする。

【００１２】本発明では、水晶端子と出力用に電極端子
とを非重畳としたので、発振出力の水晶振動子への干渉
を防止する。以下、本発明の一実施例を説明する。

【００１３】

【実施例】第１図は本発明の一実施例を説明する面実装
発振器の図である。なお、前従来例図と同一部分には同
番号を付与してその説明は簡略する。面実装発振器は、
前述同様にセラミックベース３及びカバー６内に水晶片
４を密閉封入した面実装振動子１と、ＩＣチップ１１及
びコンデンサ１２を凹部内に収容して閉塞面が面実装振
動子１の底面に接合した実装基板２とからなる。

【００１４】この実施例では、実装基板２の実装電極１
４（ａｂｃｄ）は、既製規格とおりの前述同様に、図の
左下角部を基準として時計回りに、電圧入力端子（V
C）、アース端子、出力端子（OUT）及び電源端子（DC）
とする。そして、面実装振動子１の端子電極１０（ａｂ
ｃｄ）を反時計回りに水晶端子Ｘ1、Ｘ2、アース端子GN
D2、GND1とする。要するに、水晶端子Ｘ1、Ｘ2を一端側
（図中の左側）に、アース端子GND1、GND2を他端側（同
右側）に配置する。なお、これらの端子電極１０（ａｂ
ｃｄ）は、積層としたセラミックベース３の配線パター
ンを一部変更することによってのみ導出される。

【００１５】このようにすれば、面実装振動子１の水晶
端子Ｘ1、Ｘ2は実装基板２の電圧入力端子１４ａ（VC）
と電源端子１４ｄ（DC）と重畳する。また、面実装振動
子１のアース端子１０ｃ（GND2）、１０ｂ（GND1）は、
実装基板２のアース端子１４ｂ（GND）及び出力端子１
４ｃ（OUT）と重畳する。したがって、水晶端子Ｘ1、Ｘ
2と出力端子１４ｃ（OUT）とは非重畳となる。

【００１６】このことから、面実装発振器の発振出力は
水晶振動子の振動に干渉しないので、位相変調や位相雑
音等の発生を抑止して発振特性を良好に維持する。な
お、水晶端子Ｘ1、Ｘ2と重畳する電源端子１４ｄ（DC）
は直流であって無視できる。また周波数制御用の電圧入
力端子１４ａ（VC）は全くの低周波であり、水晶振動子
の振動に与える影響は極めて少ない。

【００１７】

【他の事項】上記実施例では、面実装振動子１の水晶端
子Ｘ1、Ｘ2は実装基板２の電圧入力端子１４ａ（VC）と
電源端子１４ｄ（DC）と重畳させたが、例えば第２図に
示したようにしてもよい。すなわち、実装基板２の実装
電極１４（ａｂｃｄ）はそのままとして、面実装振動子
１の端子電極１０（ａｂｃｄ）を時計回りにアース端子
（GND1）、水晶端子Ｘ1、アース端子（GND2）及び水晶
端子Ｘ2とする。このようにすれば、面実装振動子１の
水晶端子Ｘ1、Ｘ2は、実装基板２の電源端子１４ｄ（Ｄ
Ｃ）及びアース端子１４ｂ（GND）と重畳するので、水
晶振動子の振動は全く影響を受けることがなく、さらに
発振特性を良好にする。

【００１８】また、上記実施例では、面実装振動子１の
底面と実装基板２の閉塞面とを対向させて接合したが、
例えば第３図のように実装基板２の開口面側を対向せて
もよい。また、実装基板２は枠のみであって、ＩＣチッ
プ１１及びコンデンサ１２等の回路素子を回路パターン
（未図示）の形成された面実装振動子１の裏面に固着し
てもよい（第４図）。なお、各図の符号は前第１図と同
一であり、その説明は省略する。

【００１９】また、実装基板２の平面面積を面実装振動
子１よりも大きくしたが、同一寸法とすることもでき
る。また、面実装振動子１は一端保持とした水晶片４を
シーム溶接によりセラミックベース３内に密閉封入した
が、両端保持等の保持形態及びガラス封止等の面実装振
動子１の構造自体は基本的に任意の形態をとることがで
きる。

【００２０】要するに、本発明では、既存の面実装振動
子１の端子電極１０（ａｂｃｄ）を変更して、水晶端子
Ｘ１、Ｘ2と既製規格の実装端子１４（ａｂｃｄ）を有
する実装基板２の出力端子１４Ｃ（OUT）とを非重畳と
し、発振出力と水晶振動子の振動との相互干渉を防止し
たことを趣旨とするもので、このようなものは適宜自在
な変更を含めて本発明の技術的範囲に属する。

【００２１】

【発明の効果】 本発明は、面実装振動子の一対
の水晶端子と実装基板における出力用の電極端子とは非
重畳としたので、発振特性を良好とした面実装発振器を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明する面実装発振器の模
式的な分解図である。

【図２】本発明の他の実施例を説明する面実装発振器の
模式的な分解図である。

【図３】本発明の他の実施例を説明する面実装発振器の
模式的な断面図である。

【図４】本発明の他の実施例を説明する面実装発振器の
模式的な断面図である。

【図５】本出願人による面実装発振器の模式的な断面図
である。

【図６】本出願人による面実装発振器の分解図である。

【図７】本出願人による面実装発振器に適用される水晶
片の図である。

【符号の説明】

１ 面実装振動子、２ 実装基板、３ セラミックベー
ス、４ 水晶片、５金属リング、６ 金属カバー、７
励振電極、８ 引出電極、９ 導電性接着剤、１０ 端
子電極、１１ ＩＣチップ、１２ コンデンサ、１３
接続電極、１４ 実装電極．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の引出電極の延出した水晶片の外周部
   を電気的・機械的に保持して該水晶片を矩形状の容器内
   に密閉封入し、前記容器裏面の四隅に前記引出電極と接
   続した一対の水晶端子を含む端子電極を有する水晶振動
   子と、前記水晶振動子の底面に一面側が接合するととも
   に枠内に集積素子を収容して他面側の四隅に電源、出力
   及びアース用を含む実装端子を有する表面実装基板とを
   具備した表面実装水晶発振器において、前記一対の水晶
   端子と前記出力用の電極端子とは非重畳としたことを特
   徴とする表面実装水晶発振器。