JP2007067513A - リード付水晶振動子 - Google Patents

Abstract

【目的】回路基板の実装密度を高め、また、回路基板との熱膨張係数差による歪みも防止できるリード付水晶振動子を提供する。
【構成】外底面に実装電極を有する容器本体とカバーとからなる表面実装容器に前記実装電極と電気的に接続する水晶片を密閉封入してなり、前記表面実装容器の外底面を回路基板に対して水平方向として実装される水晶振動子において、前記実装電極には前記容器本体を前記回路基板から離間させる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

本発明は表面実装型の水晶振動子（以下、表面実装振動子とする）を用いたリード付水晶振動子を技術分野とし、特に回路基板の実装密度を高めるリード付水晶振動子に関する。

（発明の背景）
表面実装振動子は小型・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、実装密度を高める水晶振動子が求められる。

（従来技術の一例）
第５図は一従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装振動子の正断面図、同図（ｂ）は同底面図、同図（ｃ）は水晶片の平面図である。

表面実装振動子は容器本体１と金属カバー３からなる表面実装容器内に水晶片２を収容して密閉封入してなる。容器本体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電極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、容器本体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、容器本体１の開口端面にシーム溶接等によって接合される。但し、容器本体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）は容器本体１の枠壁、積層面を経て側面から底面に延出し、実装電極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６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表面実装振動子Ａの底面を対向させて載置する。

（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の表面実装振動子では、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、容器本体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、容器本体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（容器本体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ず、回路基板１０の実装密度を小さくする問題があった。

（発明の目的）
本発明は回路基板の実装密度を高めるリード付水晶振動子を提供することを目的とする。

本発明は、外底面に実装電極を有する容器本体とカバーとからなる表面実装容器に前記実装電極と電気的に接続する水晶片を密閉封入してなり、前記表面実装容器の外底面を回路基板に対して水平方向として実装される水晶振動子において、前記実装電極には前記容器本体を前記回路基板から離間させる外部端子としての金属リードを接続した構成とする。

このような構成であれば、容器本体を回路基板から離間させて実装できるので、回路基板との間に空間部を生じる。したがって、空間部にＩＣや抵抗、コンデンサ等の回路素子を配設できる。これにより、回路基板の実装密度を高められる。また、金属リードを設けたことによって、回路基板との熱膨張係数差による歪みを防止できる効果を付随的に得られる。

第１図（ａｂ）は本発明の第１実施形態を説明するリード付水晶振動子の図である。なお、前従来例と同一部分の説明は簡略又は省略する。

リード付水晶振動子は、前述したように、内底面に電極パッド４を有して外底面に実装電極５（ａｂｃｄ）を有する容器本体１と金属カバー３からなる表面実装容器内に水晶片２を収容して密閉封入してなる。実装電極５はここでも従来同様に水晶端子５（ａｂ）を一組の対向部に、アース端子５（ｃｄ）を他組の対角部に有する。要するに、既存の表面実装振動子Ａを使用する「前第５図参照」。

そして、各実装電極５（ａｂｃｄ）には、外部端子としの金属リード１１が接続する。ここでは、金属リード１１の一端側はＬ字状として、延出端である他端側を逆Ｌ字状とする「第１図（ａ）」。あるいは、他端側を突起部１２有する直線状とする「第１図（ｂ）」。そして、金属リード１１における一端側の折曲内面を実装電極５（ａｂｃｄ）に対面して例えばレーザ溶接によって接続する。

このようなものでは、第２図（ａｂ）に示したように、例えば抵抗やコンデンサ等の回路素子１３上に容器本体１の外底面を対向して接続する。金属リード１１の他端側が逆Ｌ字状の場合は、そのまま表面実装とする「第２図（ａ）」。また、金属リード１１の他端側が直線状の場合は、回路基板１０に設けた貫通孔１４に突起部１２を位置決めとして挿入し、接続する「第２図（ｂ）」。

このような構成であれば、表面実装振動子Ａを回路基板１０から離間して保持するので、空間部に抵抗、コンデンサ等の回路素子１３を実装できる。したがって、回路基板１０の実装密度を高められる。そして、この実施形態では既存の表面実装容器１を用いた水晶振動子Ａを適用するので、新たな表面実装容器を開発することなく、金属リード１１を接続するのみとして容易に製作できる。また、金属リード１１によって、回路基板１０との膨張係数差を吸収するので、表面実装振動子Ａに生ずる歪みを抑止できる。

（他の事項）
上記実施例では容器本体１の外底面が回路基板１０に対面する方向に金属リード１１を設けたが、例えば第３図に示したように金属カバー３が回路基板１０に対向する方向に設けてもよい。この場合でも回路基板との間に空間部を形成するので、実装密度を高めることができる。また、金属リード１１は各実装電極５（ａｂｃｄ）に設けたが、少なくとも水晶端子５（ａｂ）及びアース端子の一方例えば５ｃの計３箇所に設けてあればよい。

そして、金属リード１１の延出方向は必要に応じて任意にできる。例えば回路素子１３としてのＩＣチップが水晶振動子Ａよりも大きい場合には、第４図に示したようにＩＣチップと表面実装動子Ａとの角隅を一致させて配置する。そして、金属リード１１を交差する一組の外側面に直交させて延出する。なお、外底面に少なくとも一対の水晶端子５（ａｂ）を有する表面実装振動子Ａであれば、本発明を適用できることは勿論である。

本発明の一実施形態を説明するリード付水晶振動子の図である。 本発明の一実施形態を説明するリード付水晶振動子の回路基板に対する実装断面図である。 本発明の他の実施形態を説明する図で、同図（ａ）はリード付水晶振動子の図、同図（ｂ）は実装断面図である。 本発明の適用例を示すリード付水晶振動子の実装図である。 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、１２ 突起部、１３ 回路素子、１４ 貫通孔。

Claims (3)

1. 外底面に実装電極を有する容器本体とカバーとからなる表面実装容器に前記実装電極と電気的に接続する水晶片を密閉封入してなり、前記表面実装容器の外底面を回路基板に対して水平方向として実装される水晶振動子において、前記実装電極には前記容器本体を前記回路基板から離間させる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リード付水晶振動子。
2. 前記容器本体の外底面が前記回路基板に対面する方向に、又は前記金属カバーが前記回路基板に対面する方向に前記金属リードを接続した請求項１のリード付水晶振動子。
3. 前記金属リードは平板状であって延出端が直線状又はＬ字状である請求項１のリード付水晶振動子。

Images