JP2007060394A

JP2007060394A - 水晶振動子及びその実装方法

Info

Publication number: JP2007060394A
Application number: JP2005244462A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Mizusawa; 周一水沢
Original assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Priority date: 2005-08-25
Filing date: 2005-08-25
Publication date: 2007-03-08

Abstract

【目的】回路基板に対する実装面責を小さくする水晶振動子及びその実装方法を提供する。
【構成】外底面から側面にかけて実装端子を有する凹状とした平面視矩形状の表面実装容器に水晶片を収容して金属カバーを被せてなり、前記実装端子は前記水晶片と電気的に接続する一対の水晶端子及び前記金属カバーと電気的に接続するアース端子とからなる水晶振動子において、前記一対の水晶端子及び前記アース端子は前記表面実装容器の少なくとも一辺側の側面から底面にかけて設けられた構成とする。また、前記一対の水晶端子と前記金属カバーには外部端子としての金属リードを接続した構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は表面実装容器を用いた水晶振動子及びその実装方法を技術分野とし、特に実装端子５の電極配置を変更して回路基板に直立させ実装面積を小さくした水晶振動子に関する。

（発明の背景）
表面実装容器を用いた水晶振動子は小型・軽量であることから、例えば携帯型の電子機器に内蔵され、周波数や時間の基準源として発振回路に組み込まれる。近年では、回路機能毎に無線モジュール化が進み、このようなものの一つに例えば高さ寸法は許容しても、実装面積の小さい水晶振動子が求められる。

（従来技術の一例）
第６図は一従来例の表面実装容器を用いた水晶振動子を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子の正断面図、同図（ｂ）は同底面図、同図（ｃ）は水晶片の平面図である。

水晶振動子は表面実装容器１に水晶片２を収容して金属カバー３を被せて密閉封入してなる。表面実装容器１は開口面を有する凹状の積層セラミックからなり、平面視矩形状とする。そして、内底面には一対の電極パッド４が形成され、積層面を経て側面から外底面に延出する。これらは、外底面から側面にかけての実装端子５のうちの水晶端子５（ａｂ）となる。一対の水晶端子５（ａｂ）は例えば一組の対角部に形成される。

水晶片２はＡＴカットとし、両主面に励振電極６（ａｂ）を有して、例えば一端部両側に引出電極７（ａｂ）を延出する。そして、引出電極７（ａｂ）の延出した水晶片２の一端部両側を、表面実装容器１の電極パッド４に導電性接着剤８によって固着してなる。

金属カバー３は平板状として、表面実装容器１の開口端面にシーム溶接等によって接合される。但し、表面実装容器１の開口端面には例えば金属厚膜や金属リング９が設けられる。そして、金属カバー３（金属リング９）は表面実装容器１の枠壁、積層面を経て側面から底面に延出し、実装端子５のうちのアース端子５（ｃｄ）として形成される。

このようなものでは、第７図に示したように回路基板（モジュール基板）１０に対し、例えば他の電子部品とともに水晶振動子Ａの底面を対向させて載置する。そして、例えば高熱路を搬送して図示しないクリーム半田を溶融し、各実装端子５が電気的・機械的に接続される。この場合、クリーム半田が実装端子５の側面に這い上がることによって所謂半田フィレットを形成する。これにより、半田接合を確認できるとともに接合強度を高められる。

（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の水晶振動子では、振動特性を良好に維持するには水晶片２の板面面積を一定値以上にする必要がある。このため、表面実装容器１の底面面積（平面外形）も、水晶片２の外形に応じて必然的に大きくなる。仮に、表面実装容器１の平面外形を小さくすれば、水晶片２の板面面積も縮小して振動特性の低下は免れ得ない。これらのことから、水晶振動子（表面実装容器１）の平面外形を小さくできず、回路基板に対する実装面積も大きくならざるを得ない問題があった。

（発明の目的）
本発明は回路基板に対する実装面責を小さくする水晶振動子及びその実装方法を提供することを目的とする。

本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、外底面から側面にかけて実装端子を有する凹状とした平面視矩形状の表面実装容器に水晶片を収容して金属カバーを被せてなり、前記実装端子は前記水晶片と電気的に接続する一対の水晶端子及び前記金属カバーと電気的に接続するアース端子とからなる水晶振動子において、前記一対の水晶端子及び前記アース端子は前記表面実装容器の少なくとも一辺側の側面から底面にかけて設けられた構成とする。

また、同請求項２に示したように、外底面に実装端子を有する凹状とした平面視矩形状の表面実装容器に水晶片を収容して金属カバーを被せてなり、前記実装端子は少なくとも前記水晶片と電気的に接続する一対の水晶端子からなる水晶振動子において、前記一対の水晶端子は前記表面実装容器の少なくとも一辺側の底面に設けられ、前記一対の水晶端子と前記金属カバーには外部端子としての金属リードを接続した構成とする。

同請求項３では、請求項２において、前記金属リードは直線状又はＬ字状であるとする。

同請求項４では、請求項１又は請求項２の前記表面実装容器の一辺側の側面を回路基板に対面し、前記表面実装容器の底面を前記回路基板に対して直立して実装する水晶振動子の実装方法とする。

このような請求項１の構成であれば、一対の水晶端子及びアース端子は表面実装容器の少なくとも一辺側の側面から底面にかけて設けられるので、一辺側の側面を回路基板に対面させて半田等によって直接的に固着し、電気的・機械的に接続できる。したがって、回路基板に対する実装面積を小さくできる。そして、水晶片の板面面積は従来同様に大きくしたまま縮小することがないので、振動特性を良好に維持する。

また、請求項２の構成であれば、一対の水晶端子は前記表面実装容器の少なくとも一辺側の底面に設けられ、前記一対の水晶端子と前記金属カバーには外部端子としての金属リードを接続して狭持する。したがって、表面実装容器の一辺側の側面を回路基板に対面させて金属リードによって電気的・機械的に接続できる。したがって、請求項１と同様に、水晶片を大きくしたままにして振動特性を維持した上で、回路基板に対する実装面積を小さくできる。

この場合、請求項３で示すように金属リードは直線状又はＬ字状とするので、直線状とした場合は回路基板の孔に挿入して、Ｌ字状とした場合は回路基板上に直接に接続できる。但し、実装面積は直線状の場合の方が小さくできる。

また、請求項４の実装方法であれば、請求項１又は２の表面実装容器の一辺側の側面を回路基板に対面して実装するので、実装方法を明確にするとともに実装面積を小さくする。

（第１実施形態）
第１図は本発明の第１実施形態を説明する水晶振動子の図で、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は底面図である。なお、前従来例と同一部分の説明は簡略又は省略する。

水晶振動子は、前述したように、凹状とした積層セラミックからなる平面視矩形状の表面実装容器１に水晶片２を収容して、引出電極７（ａｂ）の延出した一端部両側を電極パッド４に接続する（前第６図参照）。そして、開口端面の金属リング９にシーム溶接等による金属カバー３を被せて密閉封入してなる。

ここでは、表面実装容器１の側面から底面にかけての実装端子５のうち、水晶片２と電気的に接続する一対の水晶端子５（ａｂ）は、一方の長辺の両端部に設けられる。また、金属カバー３と電気的に接続するアース端子５ｃは一方の長辺の中央部に設けられる。

そして、第２図に示したように、実装端子５即ち一対の水晶端子５（ａｂ）及びアース端子５ｃの設けられた一方の長辺の側面を回路基板１０に半田によって固着し、基板板面に対して水晶振動子Ａの底面を直立させて実装する。

このような構成であれば、一対の水晶端子５（ａｂ）及びアース端子５ｃは表面実装容器１の一方の長辺側の側面から底面にかけて設けられるので、一方の長辺側の側面を回路基板１０に固着して電気的・機械的に接続できる。そして、水晶片２の板面面積は従来と同じ大きさにし得るので、振動特性を良好に維持する。

ちなみに、外形寸法が2.5（長辺）×2.0（短辺）×0.55mm（厚み）の水晶振動子を例にすると、従来の場合の実装面積は2.5×2.0mm＝9.0mm^２あるのに対し、本実施例の場合は2.5×0.55mm＝1.375mm^２であり、従来例の約15％となる。これにより、振動特性を従来同様に維持した上で、水晶振動子の実装面積小さくするので、回路基板の面積を縮小できる。

なお、表面実装容器１の一方の長辺に実装端子５（一対の水晶端子５（ａｂ）とアース端子５ｃ）を設けたが、他方の長辺にも対称に実装端子５を設けてもよい（第３図）。この場合、いずれの長辺の側面を固着してもよいので、方向性がなく固着作業を良好にする。また、実装端子５は長辺に設けたが、表面実装容器１の外形によっては短辺に設けてもよく、少なくともいずれか一辺側であればよい。この場合はさらに実装面積を小さくできる。

（第２実施形態）
第４図は本発明の第２実施形態を説明する水晶振動子の図で、同図（ａ）は底面図、同図（ｂｃ）は側面図である。なお、前第１実施形態と同一部分の説明は省略又は簡略する。

第２実施形態では、容器本体１の少なくとも一方の長辺側の底面に一対の水晶端子５（ａｂ）を設ける。この例では、両長辺の底面に設けてある。そして、一方の長辺側の水晶端子５（ａｂ）に例えば平板状の金属リード１１（ａｂ）をレーザ溶接等によって接合する。また、底面とは反対面となる表面の金属カバー３にも、同様にして金属リード１１ｃを接合する。金属リード１１は直線状「第４図（ａ）」、あるいはＬ字状と「同図（ｂ）」とする。

そして、第５図に示したように回路基板１０に対し、一方の長辺側の側面を対向して金属リード１１を図示しない半田によって接続し、容器本体１の底面を直立する。第５図（ａ）の金属リード１１が直線状の場合には回路基板１０に設けた図示しない貫通孔に挿入し、同図（ｂ）のＬ字状とした場合は表面実装とする。

このような構成であれば、少なくとも一方の長辺側に設けられた一対の水晶端子５（ａｂ）及び金属カバー３に金属リード１１（ａｂｃ）を接続する。したがって、第１実施形態と同様に、一方の長辺側の側面を回路基板１０に固着して電気的・機械的に接続できるとともに、振動特性を良好に維持する。

本発明の一実施形態を説明水晶振動子の図で、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は底面図である。本発明の一実施形態による水晶振動子の回路基板に対する実装図である。本発明の一実施形態の他の例を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子の底面図、同図（ｂ）は回路基板に対する実装図である。本発明の第２実施形態を説明する水晶振動子の図で、同図（ａ）は底面図、同図（ｂｃ）は側面図である。本発明の他の実施形態による水晶振動子の回路基板に対する実装図である。従来例を説明する図で、同図（ａ）は水晶振動子の正断面図、同図（ｂ）は底面図、同図（ｃ）は水晶片の平面図である。従来例を説明する水晶振動子の回路基板に対する実装図である。

符号の説明

１容器本体、２水晶片、３金属カバー、４電極パッド、５水晶端子、６励振電極、７引出電極、８導電性接着剤、９金属リング、１０回路基板、１１金属リード。

Claims

外底面から側面にかけて実装端子を有する凹状とした平面視矩形状の表面実装容器に水晶片を収容して金属カバーを被せてなり、前記実装端子は前記水晶片と電気的に接続する一対の水晶端子及び前記金属カバーと電気的に接続するアース端子とからなる水晶振動子において、前記一対の水晶端子及び前記アース端子は前記表面実装容器の少なくとも一辺側の側面から底面にかけて設けられたことを特徴とする水晶振動子。
外底面に実装端子を有する凹状とした平面視矩形状の表面実装容器に水晶片を収容して金属カバーを被せてなり、前記実装端子は少なくとも前記水晶片と電気的に接続する一対の水晶端子からなる水晶振動子において、前記一対の水晶端子は前記表面実装容器の少なくとも一辺側の底面に設けられ、前記一対の水晶端子と前記金属カバーには外部端子としての金属リードを接続したことを特徴とする水晶振動子。
請求項２において、前記金属リードは直線状又はＬ字状である水晶振動子。
請求項１又は請求項２の前記表面実装容器の一辺側の側面を回路基板に対面し、前記表面実装容器の底面を前記回路基板に対して直立して実装する水晶振動子の実装方法。