JP2008182673A - 表面実装用の水晶発振器 - Google Patents

Abstract

【課題】実装基板から金属カバーの位置ずれを含むカバー外れを防止した表面実装発振器を提供する。
【解決手段】外部端子を有する実装基板１上に水晶振動子を含む回路素子を配設して、凹状とした金属カバー３の開口端面を実装基板１の表面に当接し、金属カバー３の幅方向における両端側の中央領域には開口端面からの間隙部を有し、金属カバー３の長さ方向の両端側に開口端面から延出して内面に突起７の設けられた突出部８を有し、突出部８は実装基板１の長さ方向の両側面に設けた溝に弾性的に嵌入して半田によって接合され、突起７の先端側が溝に設けられた金属膜９内に突き立てられて食い込んだ構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明はディスクリート素子からなる例えば電圧制御型の表面実装用とした水晶発振器（以下、表面実装発振器とする）を技術分野とし、特に半田リフロー時における金属カバーの離脱を防止した表面実装発振器に関する。

（発明の背景）
この種の電圧制御型とした表面実装発振器は、水晶振動子に起因して、制御電圧に応答した発振周波数が安定なことから、例えばＰＬＬ回路の基準周波数源として各種の電子機器に内臓される。

（従来技術の一例）
第３図は一従来例を説明する表面実装発振器の図で、同図（ａ）は組み立て分解図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線で示す特に両端側の一部拡大断面図である。

表面実装発振器は実装基板１に水晶振動子２ａ及びＩＣ２ｂやその他の回路素子２ｃを配設し、金属カバー３を被せてなる。実装基板１は平面視矩形状として、幅方向の両側の外底面に図示しない少なくとも４個の外部端子を有する。外部端子は中央領域の溝４ａに設けられた側面電極５を経て外底面に延出する。

金属カバー３は凹状として幅方向における両側に開口端面からの間隙部６を有し、開口端面を実装基板１の外周表面に当接する。金属カバー３の長さ方向における両端側の中央部には、内面に突起７を有する突出部８を有する。そして、実装基板１の長さ方向の両側面に設けた溝４ｂに弾性的に嵌入する。

溝４ｂは外底面側に底壁層を有して、側面電極５と同一材の金属膜９が全内周面に設けられ、例えば下地をＣu（銅）として表面をＡuメッキとする。そして、金属カバー３の突出部８が外表面からの半田１０によって溝４ｂの金属膜９に接合する。なお、溝４ｂの方が突出部８の幅よりも広い。これにより、半田１０は突出部８の外周から内部に侵入して金属膜９と全面的に接合する。

また、金属カバー３の長辺方向における一端側の両側面に位置決用の突出部１１設けられ、実装基板１の溝４ｃに嵌入して、予め位置決めされる。そして、これらの表面実装発振器は図示しないセット基板に対して、例えば半田リフローによって搭載される。半田は鉛フリー半田を勿論として含む。
特開２００５−１５１５３６号公報

（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の表面実装発振器では、ユーザ側での半田リフローによる搭載時に、長さ方向における両側の溝４ｂに塗布した半田も溶融して金属カバー３が外れたり、位置ずれを生じたりする問題があった。これは、特に、ユーザ側での例えば両面基板としたセット基板への両面実装時に生ずる。

すなわち、例えば表面実装発振器がセット基板の一主面に予め半田リフローされた後、セット基板を反転して他の表面実装部品を他主面に半田リフローする際、表面実装発振器がセット基板の下面となることによって生ずる。そして、これらは、表面実装発振器における突出部８の突起７による弾性力が小さいことによる。

（発明の目的）
本発明は実装基板から金属カバーの位置ずれを含むカバー外れを防止した表面実装発振器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、外部端子を有する実装基板上に水晶振動子を含む回路素子を配設して、凹状とした金属カバーの開口端面を前記実装基板の表面に当接してなり、前記金属カバーの幅方向における両端側の中央領域には開口端面からの間隙部を有し、前記金属カバーの長さ方向の両端側に前記開口端面から延出して内面に突起の設けられた突出部を有し、前記突出部は前記実装基板の長さ方向の両側面に設けた溝に弾性的に嵌入して半田によって接合された表面実装用の水晶発振器において、前記突起の先端側が前記溝に設けられた金属膜内に突き立てられて食い込んだ構成とする。

このような構成であれば、金属カバーの突出部に設けた両端側の突起の先端を金属膜に食い込ませるので、例えばセット基板への搭載時に半田が溶融しても、金属カバーの位置ずれを含むカバー外れを防止できる。

（実施態様項）
本発明の請求項２では、請求項１において、前記金属膜の膜厚よりも前記突起の先端側の板厚は小さく、前記膜厚に対して前記板厚の半分以上が埋設して突き立てられる。これにより、金属膜の膜厚に対して突起の先端側の板厚の半分以上が埋設されるので、金属膜に対する食い込みを充分にする。したがって、金属カバーの位置ずれを含むカバー外れを確実に防止できる。

同請求項３では、請求項１において、前記金属カバーは前記実装基板の前記金属膜よりも硬性とする。これにより、金属カバー３は金属膜より硬性となるので、突起の先端側を突き立て易くする。

同請求項４では、請求項２において、前記実装基板はガラスエポキシとし、前記金属カバー３は母体を黄銅としてＮiメッキとし、前記金属膜は下地電極をＣuとして表面をＡuメッキとする。これにより、金属カバーは金属膜より硬性となる。

同請求項５では、請求項１において、前記突起の先端側は、前記溝に設けられた金属膜内に水平方向に押圧して突き立てられる。これにより、突起の先端側を確実に金属膜に突き立てられる。

同請求項６では、請求項１において、前記実装基板の外底面には外部端子を有し、前記外部端子はセット基板に対して半田リフローによって接合される。これにより、表面実装発振器の半田リフロー時における金属カバーの位置ずれやカバー外れを防止できる。

第１図は本発明の一実施形態を説明する表面実装発振器の特に両端側の一部拡大断面図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。

表面実装発振器は、前述したように、水晶振動子２ａ及びＩＣ２ｂやその他の回路素子２ｃを外部端子４の設けられた実装基板１に配設し、金属カバー３を被せてなる。金属カバー３は長さ方向の両端側に設けられた内面に突起７を有する突出部８が、実装基板１の長さ方向の両側面に設けた溝４ｂに弾性的に嵌入する（前第３図参照）。

溝４ｂには金属膜９が設けられ、ここでも下地をＣu（銅）としてＡuメッキとする。そして、金属カバー３は母体を黄銅としてＮiメッキとする。この例での金属膜９の厚みｔは０．０５ｍｍとする。また、金属カバー３の突出部の板厚ｄ1は０．２ｍｍとして、突起７の先端側の板厚ｄ2は０．０３ｍｍとする。突起７は例えばプレス加工によって形成される。

そして、ここでは、金属カバー３の突出部８を実装基板１の溝４ｂに弾性的に嵌入した後、長さ方向の両端側から矢印Ｐで示すように図示しない冶具等によって押圧する「第２図（ａ）」。これにより、突出部８における突起７の先端側を金属膜９に突き立てて（突き刺して）、食い込ませる。

ここでは、第２図（ａ）の点線○印で示す部分の一部拡大断面図「第２図（ｂ）」で示したように、突起７の先端は金属膜９の表面からほぼ１／２の厚みにまで食い込み、板厚の１／２以上が埋設される。そして、前述同様に、突出部８の外表面から半田１０によって接合（固着）する。

このような構成であれば、金属カバー３の突出部８を実装基板１の溝４ｂに接合する際、例えばセット基板への搭載時における半田リフロー時の熱によって、突出部８を溝４ｂに接合する半田が溶融しても、突起７の先端側が金属膜９に突き立てられて食い込んでいるので、金属カバー３の位置ズレを含むカバー外れを防止する。

特に、ここでは、金属膜９の膜厚ｔに対して突起７の板厚ｄ2の半分以上が埋設するので、食い込みを充分とする。したがって、表面実装発振器が両面実装としたセット基板の下面に配置されて、セット基板の上面に表面実装電子部品を半田リフローする場合に特に有効となる。

そして、ここでは、金属カバー３の母体を黄銅としてＮiメッキとするので、Ｃuを母体としてＡuメッキとした金属膜９より硬性となる。したがって、突出部８における突起７の先端側が突き立て易くする。なお、実装基板１をガラスエポキシとするので、一般に金属膜９はＣuを母体としてＡuメッキとなる。

本発明の一実施形態を説明する表面実装発振器の特に両端側の一部拡大断面図である。 本発明の一実施形態の具体的な製造例を示す表面実装発振器の図で、同図（ａ）は特に両端側の一部拡大断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の点線○印の一部拡大断面図である。 一従来例を説明する表面実装発振器の図で、同図（ａ）は組み立て分解図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線で示す特に両端側の一部拡大断面図である。

符号の説明

１ 実装基板、２ 回路素子、３ 金属カバー、４ 溝、５ 側面電極、６ 間隙部、７ 突起、８、１１ 突出部、９ 金属膜、１０ 半田。

Claims (6)

1. 外部端子を有する実装基板上に水晶振動子を含む回路素子を配設して、凹状とした金属カバーの開口端面を前記実装基板の表面に当接してなり、前記金属カバーの幅方向における両端側の中央領域には開口端面からの間隙部を有し、前記金属カバーの長さ方向の両端側に前記開口端面から延出して内面に突起の設けられた突出部を有し、前記突出部は前記実装基板の長さ方向の両側面に設けた溝に弾性的に嵌入して半田によって接合された表面実装用の水晶発振器において、前記突起の先端側が前記溝に設けられた金属膜内に突き立てられて食い込んだことを特徴とする表面実装用の水晶発振器。
2. 請求項１において、前記金属膜の膜厚よりも前記突起の先端側の板厚は小さく、前記膜厚に対して前記板厚の半分以上が埋設して突き立てられた表面実装用の水晶発振器。
3. 請求項１において、前記金属カバーは前記実装基板の前記金属膜よりも硬性である表面実装用の水晶発振器。
4. 請求項１において、前記実装基板はガラスエポキシとし、前記金属カバーは母体を黄銅としてＮiメッキとし、前記金属膜は下地電極をＣuとして表面をＡuメッキとした表面実装用の水晶発振器。
5. 請求項１において、前記突起の先端側は、前記溝に設けられた金属膜内に水平方向に押圧して突き立てられた表面実装用の水晶発振器。
6. 請求項１において、前記実装基板の外底面には外部端子を有し、前記外部端子はセット基板に対して半田リフローによって接合される表面実装用の水晶発振器。