JP2015177245A - Surface mounted crystal oscillator with thermostat - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、恒温槽付水晶発振器(OCXO)に係り、とくに、リードピン型のOCXOをベース基板に半田付けし、表面実装型とした恒温槽付水晶発振器に関する。 The present invention relates to a crystal oscillator with a thermostatic chamber (OCXO), and more particularly to a crystal oscillator with a thermostatic chamber that is a surface mount type soldered lead-pin type OCXO to a base substrate.
恒温槽付水晶発振器(OCXO)は、水晶振動子を恒温槽(オーブン)内に配置し、ヒーターで水晶振動子を加熱して、水晶振動子の周囲を一定温度に保つ構造の、最も高精度な水晶発振器である。 The crystal oscillator with a thermostatic chamber (OCXO) has the highest precision with a structure in which the crystal unit is placed in a thermostatic chamber (oven), and the crystal unit is heated by a heater to keep the crystal unit at a constant temperature. Crystal oscillator.
従来のこの種の恒温槽付水晶発振器(OCXO)は、ガラスエポキシ基板に立設したアースピンの上端部に、ガラスエポキシ樹脂からなる回路基板が取り付けられ、その下面に放熱シートを介して金属板が、さらに、金属板の下面に水晶振動子が取り付けられている。また、回路基板の上面には、回路素子等の電子部品が装着されるとともに、水晶振動子の端子が突出して設けられている。さらに、金属カバーをガラスエポキシ基板に被せて、金属カバーをガラスエポキシ基板の外周縁部の数個所で半田付けして封止した構造となっている(特許文献1参照)。 In this type of conventional crystal oscillator with a thermostatic chamber (OCXO), a circuit board made of glass epoxy resin is attached to the upper end of a ground pin standing on the glass epoxy board, and a metal plate is attached to the lower surface of the crystal board via a heat dissipation sheet. Furthermore, a crystal resonator is attached to the lower surface of the metal plate. Further, electronic components such as circuit elements are mounted on the upper surface of the circuit board, and terminals of the crystal resonator are provided so as to protrude. Further, a metal cover is placed on a glass epoxy substrate, and the metal cover is soldered and sealed at several locations on the outer peripheral edge of the glass epoxy substrate (see Patent Document 1).
しかしながら、この種の従来例の恒温槽付水晶発振器(OCXO)では、前述したように、ガラスエポキシ基板の上に発振器の部品を配設し、金属ベースに金属カバーを被せた後に、金属ベースに金属カバーをその外周縁部の数個所で半田付けして封止する構造であるため、完全な密閉構造となっていない。そのため、半田付けした金属カバーの外周縁部から、湿分が水晶発振器の内部に浸入し、ガラスエポキシ樹脂からなる回路基板自体が湿分を通してしまい、水晶発振器の周波数が湿分により変化し、環境湿度が水晶発振器の内部に影響を与えて、水晶発振器の周波数変化が生じていた。そのため、周波数安定度に対する高い顧客の要求に対して、この種の表面実装型水晶発振器では、十分対応できない問題点があった。 However, in this type of conventional crystal oscillator with a thermostatic chamber (OCXO), as described above, the oscillator parts are arranged on the glass epoxy substrate and the metal base is covered with the metal base, and then the metal base is covered. Since the metal cover is structured to be soldered and sealed at several locations on the outer peripheral edge thereof, it is not a completely sealed structure. For this reason, moisture penetrates into the crystal oscillator from the outer peripheral edge of the soldered metal cover, the circuit board itself made of glass epoxy resin passes through the moisture, and the frequency of the crystal oscillator changes due to moisture. Humidity affected the inside of the crystal oscillator, causing a change in the frequency of the crystal oscillator. For this reason, there is a problem that this type of surface-mounted crystal oscillator cannot sufficiently meet the high customer demand for frequency stability.
そこで、このような課題を解決するために、従来例の表面実装型恒温槽付水晶発振器では、図5及び図6に示すように、ベース基板2に設けた複数の貫通孔2dに立設した金属ピン5に、底面に複数のスタンド・オフ6を設けた金属ベース3を係合・載置し、前記金属ピン5の上端部に回路基板を取り付け、前記回路基板に発熱素子を介して水晶振動子を配設し、前記金属ベース3に金属カバー4を被せて水晶振動子を密閉構造とする。
Therefore, in order to solve such a problem, in the conventional surface mount type crystal oscillator with a thermostatic bath, the plurality of through
そして、図7に示すように、前記ベース基板2の底面に第1段目ザグリ部11b及びこれより大きい径の第2段目ザグリ部11aとからなる二段ザグリ部11を形成して、前記貫通孔2dに挿入した前記金属ピン5の周囲に形成した前記第1段目ザグリ部11b及び前記貫通孔2dと前記金属ピン5との間の隙間に、半田または導電性樹脂10dを充填して、前記金属ピン5を前記貫通孔2dに固着していた(特許文献2参照)。
Then, as shown in FIG. 7, on the bottom surface of the
しかしながら、このような従来例においても、図5に示すように、OCXOの金属ベースとベース基板との間の隙間は、金属ベースの底面に設けたスタンド・オフの高さの寸法だけなので、非常に狭く、半田でOCXOの金属ピンをベース基板に設けた複数の貫通孔に挿し込み、その結合部を半田でベース基板に固着する際、これらの金属ピンと金属ベースとが半田を介して電気的に短絡する恐れがあった。 However, even in such a conventional example, as shown in FIG. 5, the gap between the metal base of the OCXO and the base substrate is only the height of the stand-off provided on the bottom surface of the metal base. When the OCXO metal pins are inserted into a plurality of through holes provided in the base substrate with solder and the joints are fixed to the base substrate with solder, these metal pins and the metal base are electrically connected via the solder. There was a risk of short circuit.
上記した課題を解決するため、本発明の表面実装型恒温槽付水晶発振器は、ベース基板に設けた複数の貫通孔に立設した金属ピンに、底面に複数のスタンド・オフを設けた金属ベースを係合・載置し、前記金属ベースに水晶振動子を配置し金属カバーを被せて密閉構造とした表面実装型恒温槽付水晶発振器において、前記ベース基板の地面側及び天面側の前記金属ピンの周囲に第1段目ザグリ部及びこれより大きい径の第2段目ザグリ部からなる二段ザグリ部からなる天面側二段ザグリ部及び地面側二段ザグリ部をそれぞれ形成して、前記第1段目ザグリ部、第2段目ザグリ部及び前記貫通孔と前記金属ピンとの間の隙間に半田または導電性樹脂を充填して前記金属ピンを前記貫通孔に固着することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a surface mount type quartz crystal oscillator with a thermostatic bath according to the present invention has a metal base in which a plurality of stand-offs are provided on a bottom surface of a metal pin standing in a plurality of through holes provided in a base substrate. In the crystal oscillator with a surface-mounted thermostatic chamber in which a quartz resonator is disposed on the metal base and a metal cover is covered to form a sealed structure, the metal on the ground side and the top surface side of the base substrate Around the pin, the top surface side two-step counterbore portion and the ground-side two-step counterbore portion formed of the first-stage counterbore portion and the second-stage counterbore portion made of the second-stage counterbore portion having a diameter larger than this, The first-stage counterbore part, the second-stage counterbore part, and a gap between the through hole and the metal pin are filled with solder or conductive resin, and the metal pin is fixed to the through hole. To do.
また、本発明の表面実装型恒温槽付水晶発振器は、銅メッキ部を前記貫通孔の内周面及び前記第1段目ザグリ部を被うように形成したことを特徴とする。 The crystal oscillator with a surface-mounted thermostat according to the present invention is characterized in that the copper plating portion is formed so as to cover the inner peripheral surface of the through hole and the first step counterbore portion.
さらに、本発明の表面実装型恒温槽付水晶発振器は、銅メッキ部を前記貫通孔の内周面及び前記第1段目ザグリ部を被うように形成したことを特徴とする。 Furthermore, the surface mount type quartz crystal oscillator with a thermostatic bath of the present invention is characterized in that the copper plating part is formed so as to cover the inner peripheral surface of the through hole and the first step counterbore part.
またさらに、本発明の表面実装型恒温槽付水晶発振器は、前記第1段目及び前記第2段目ザグリ部が、前記貫通孔の周囲に形成された平面視円形のザグリ部であることを特徴とする。 Furthermore, in the crystal oscillator with a surface-mounted thermostat according to the present invention, the first step and the second step counterbore are circular counterbore portions formed around the through hole. Features.
本発明の表面実装型恒温槽付水晶発振器は、前記第1段目及び前記第2段目ザグリ部が、前記貫通孔に連通した平面視長円形の溝であることを特徴とする。 In the crystal oscillator with a surface-mounted thermostat according to the present invention, the first step and the second step counterbore portions are grooves having an oval shape in plan view and communicated with the through hole.
リフローによりベース基板の天面から天面側二段ザグリ部内に充填された半田または導電性充填剤が、ザグリ部内に留まり、金属ベースの底面と金属ピンとが接触して電気的短絡を生じることがなくなる。 Solder or conductive filler filled from the top surface of the base substrate to the top surface side two-step counterbore due to reflow may remain in the counterbore, causing the bottom surface of the metal base and the metal pin to come into contact and causing an electrical short circuit. Disappear.
以下、添付した図面に基づいて本発明の表面実装型恒温槽付水晶発振器の実施例を説明する。 Embodiments of a crystal oscillator with a surface-mounted thermostat according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、本発明の表面実装型恒温槽付水晶発振器1は、ガラスエポキシ樹脂からなる上層ベース基板2a、中層ベース基板2b、及び下層ベース基板2cを積層・接合して構成されたベース基板2を上下方向に貫通した複数の貫通孔2d及び金属ベース3を貫通した複数の貫通孔2dにシール部材を介して金属ピン(リードピン)5を挿入して立設させる。
As shown in FIG. 1, a surface-mounted
そして、金属ベース3の底面に突出して設けた、例えば4個の、スタンド・オフ(突出部)6を介して金属ベース3をベース基板2の上面に載置し、複数個の金属ピン5の上端部に、回路素子等をその上面に設けた、ガラスエポキシ樹脂からなる回路基板が取り付けられている。
Then, the
また、金属ベース3の底面にスタンド・オフ6を突出して設けることにより、金属ベース3の底面とガラスエポキシ樹脂からなるベース基板2天面(上面)との間に、図1に示すように、隙間gが形成され、OCXO内部で発生した熱がベース基板2へ逃げにくくなる。さらに、この回路基板の底面には、発熱素子を介して、水晶振動片を収納した水晶振動子(図示せず)が配設され、ベース基板2の各辺の側面には、顧客のセット基板に半田付けされる、端面スルーホール7a,7bが形成されている。
Further, by providing a stand-
そして、金属カバー4を水晶振動子の上方から被せて、金属ベース3の上面外周縁部に載置し、外周縁部を半田もしくは抵抗溶接で封止して金属カバー4の内部を密閉構造とする。
Then, the
ここで、本発明の実施例の本発明の表面実装型恒温槽付水晶発振器1では、図1にA矢視部の拡大部分断面図である図4に示すように、ザグリ部を天面側二段ザグリ部10及び地面側二段ザグリ部11として形成して、金属ピン(端子)5をベース基板2に形成した貫通孔2dに挿入し、金属ピン5を半田または導電性接着剤10dにより、ベース基板2の貫通孔2dに固着する。
Here, in the
この構成により、ベース基板2の地面(底面)2aから、金属ピン(端子)5の先端5a及び半田または導電性接着剤10dが突出しても、客先での実装基板への本発明の表面実装型恒温槽付水晶発振器の実装の際、これらの部材が実装基板と当接しないようになる。
With this configuration, even if the
すなわち、図4に示すように、本発明の表面実装型恒温槽付水晶発振器では、ベース基板2の上層ベース基板2aの天面(上面)に、ザグリドリル等により、平面視円形の一段目ザグリ部10a及び、この一段目ザグリ部10aよりも大径の二段目ザグリ部10bを、ベース基板2に形成した貫通孔2dの周囲に形成して、天面側二段ザグリ部10を構成する。
That is, as shown in FIG. 4, in the crystal oscillator with a surface-mounted thermostatic chamber of the present invention, a first-stage counterbore portion in a circular shape in plan view is formed on the top surface (upper surface) of the
同様に、本発明の表面実装型恒温槽付水晶発振器では、図4に示すように、ベース基板2の下層ベース基板2cの天面(上面)に、ザグリドリル等により、平面視円形の一段目ザグリ部11a及び、この一段目ザグリ部11aよりも大径の二段目ザグリ部11bを、ベース基板2に形成した貫通孔2dの周囲に形成して、地面側二段ザグリ部11を構成する。
Similarly, in the crystal oscillator with surface mounted thermostatic chamber of the present invention, as shown in FIG. 4, the top surface (upper surface) of the lower
さらに、天面側二段ザグリ部10及び地面側二段ザグリ部11のそれぞれの二段目ザグリ部10b,11bと貫通孔2dの内面に銅メッキ部10cを形成する。
Furthermore, the
そして、貫通孔2dの内周面に形成した銅メッキ部10cの内径部に金属ピン5を挿入して位置決めし、金属ピン5の外径部と銅メッキ部10cの内径部との間の隙間にベース基板2の天面側から半田または導電性接着剤10dをリフローする。
And the
このリフローにより、図4に詳細を示すように、本発明の表面実装型恒温槽付水晶発振器では、半田または導電性接着剤10dが天面側二段ザグリ部10及び地面側二段ザグリ部11に流入・充填され、金属ピン5が貫通孔2d内に固着される。しかし、天面側二段ザグリ部10内に充填された半田または導電性充填剤10dが留まり、金属ベース4の底面と金属ピン5とが接触して電気的短絡を生じることがない。
With this reflow, as shown in detail in FIG. 4, in the crystal oscillator with surface mounted thermostatic bath of the present invention, the solder or the
なお、ベース基板2の上層ベース基板2aの天面及び下層ベース基板2cに形成するザグリ部は、図2及び図3に仮想線で示すように、長円形状に連続して複数の貫通孔に跨って形成してもよい。
In addition, the counterbore part formed in the top | upper surface of the
そして、金属ピン5の先端を、表面実装型恒温槽付水晶発振器1の特性調整用機器に装着して、その特性調整を行う。特性調整後、金属ピン5の先端部を、ベース基板2に通した後に、下層ベース基板2cから突出しない長さに、かつ、ベース基板2と金属ピン4を接合できる程度の長さに切断あるいはL型に折り曲げて、ベース基板2の下層ベース基板2cの地面(底面)から金属ピン5の先端5aが突出しないようにする。
And the front-end | tip of the
なお、本発明の表面実装型恒温槽付水晶発振器は、例えば、8個取りでまとめて集合母材基板に構成した後、ダイシングソー等により断裁して個片の表面実装型恒温槽付水晶発振器とする。 The crystal oscillator with surface-mounted thermostat according to the present invention is, for example, formed into a collective base material substrate by collecting 8 pieces and then cut with a dicing saw or the like to obtain a crystal oscillator with a surface-mounted thermostat. And
1 表面実装型恒温槽付水晶発振器
2 ベース基板
2a 上層ベース基板
2b 中層ベース基板
2c 下層ベース基板
2d 貫通孔
3 金属ベース
4 金属カバー
5 リードピン
6 スタンド・オフ
7a 端面スルーホール
7b 端面スルーホール
10 天板側二段ザグリ部
11 底板側二段ザグリ部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ベース基板の地面側及び天面側の前記金属ピンの周囲に第1段目ザグリ部及びこれより大きい径の第2段目ザグリ部からなる二段ザグリ部からなる天面側二段ザグリ部及び地面側二段ザグリ部をそれぞれ形成して、前記第1段目ザグリ部、第2段目ザグリ部及び前記貫通孔と前記金属ピンとの間の隙間にリフローにより半田または導電性樹脂を充填して前記金属ピンを前記貫通孔に固着することを特徴とする表面実装型恒温槽付水晶発振器。 A metal base provided with a plurality of stand-offs on the bottom surface is engaged and placed on a metal pin standing in a plurality of through holes provided in the base substrate, and a crystal resonator is disposed on the metal base and a metal cover is covered. In a surface-mounted crystal oscillator with a thermostatic chamber that has a sealed structure,
The top surface side two-step counterbore portion composed of a first step counterbore portion and a second step counterbore portion having a larger diameter than the first step counterbore portion around the metal pins on the ground side and the top surface side of the base substrate. And a ground side two-step counterbore part, and the solder between the first stage counterbore part, the second stage counterbore part, and the gap between the through hole and the metal pin is filled with solder or conductive resin. The surface mount type crystal oscillator with a thermostatic bath, wherein the metal pin is fixed to the through hole.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2017220875A (en) * | 2016-06-10 | 2017-12-14 | 日本電波工業株式会社 | Electronic device |
RU212699U1 (en) * | 2022-05-23 | 2022-08-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Миг Трейдинг" | MINIATURE PRECISION THERMOSTAT FOR THERMOSTABILIZATION OF A SAW RESONATOR AS A PART OF A SAW GENERATOR |
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2014
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JP2017220875A (en) * | 2016-06-10 | 2017-12-14 | 日本電波工業株式会社 | Electronic device |
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