JP3145471B2 - 表面実装型の圧電発振器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高信頼性を得られ製造
も容易でコストも安価な表面実装型の圧電発振器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近時、種々の電子機器では周波数、時間
等の基準として圧電振動子、特に安価で高性能な水晶振
動子が多用されている。そして、形状の小型化、高信頼
性を達成し、高精度の周波数を維持するために形状の小
型の水晶振動子と半導体集積回路からなる発振回路を一
体に容器に収納した水晶発振器が大量に製造され使用さ
れている。従来のこの種の水晶発振器では、たとえば複
数の端子を植設した金属製のベースにセラミック等の絶
縁基板を載置し、この絶縁基板に半導体集積回路素子お
よび電極を形成した水晶片を配設して発振回路を構成
し、これらにカバーをかぶせて真空中で気密に封止する
ようにしている。このようにすれば水晶片の板面に形成
した電極を外気から遮蔽できるので、容器の気密性を確
実に維持することによって化学的、物理的に長期間、安
定な状態を保つことができ、それによって発振周波数を
長期間、高精度に維持することができる。さらに最近の
電子機器では、特に形状が小型で軽量であることが望ま
れ、また、組立工程を極力、自動化するための努力がな
されている。このためトランジスタ、ＩＣ等の能動素
子、抵抗、コンデンサ等の受動素子も表面実装型のもの
が多用されている。この種の表面実装型の素子は、一般
に形状も小型にでき、パーツフィーダ等を用いてプリン
ト基板の所定位置に自動的に配設することができる。そ
してプリント基板に、全ての部品を配設した後にリフロ
ー炉等を通過させて各部品の端子に塗着した半田を溶融
することによって容易に実装することができ、ほとんど
人手を介在させることなく電子機器の組立を行なうこと
ができるので著しく生産性を高めることができる。この
ため、水晶発振器も従来多用されている金属容器に収納
してリード端子を導出したものよりも、形状が小型でし
かもリード端子のない表面実装型のものが望まれてい
る。

【０００３】図３は従来の表面実装型の水晶発振器の一
部を切欠して示す側面図である。図中１はセラミック等
の絶縁材からなる基板で、板面にはエッチング等で所定
の形状の導電パターンを形成し、ここに半導体集積回
路、水晶振動子等の電子部品２を実装して発振回路を構
成するようにしている。そして上記基板１の板面を貫通
して端子３を植設して上記導電パターンに接続し、該端
子３を介して外部との電気的接続を図るようにしてい
る。また、金属薄板をプレス加工して成形したカバー４
の開口縁部に上記基板１の周縁を半田付けで固着して保
持するようにしている。そして、たとえば幅の狭い金属
薄板を端子３に用い、この基端部を上記基板１の所定の
位置に固着して導電パターンに接続し、先端部を所定の
部位から直角に折り曲げてプリント基板に実装する実装
面３ａとし、この部分に半田メッキ等を施して図示しな
いプリント基板等に半田付けすることによって表面実装
を行うようにしている。しかして、このような表面実装
型の電子部品ではプリント基板の微細な導電パターンに
比較的短い加熱時間で確実に半田付けできることが要求
される。このためには、電子部品から導出した各端子を
正確に同一平面に位置させて、プリント基板に載置した
際にその導電パターンに均一に接触させる必要がある。
したがって、表面実装型の電子部品では端子の実装面は
良好な平面度を有することを要求される。しかしながら
図３に示すような従来の発振器では、端子の先端部を折
り曲げ加工して実装面としているので折り曲げる位置の
精度、端子自体の弾性等によって実装面が不揃いになり
易く、実装面の平面度を高精度に保つことは困難であっ
た。このため実装作業時に部品の端子と導電パターンと
の間で確実な半田付けが行われずに接触不良等を生じ易
い問題があった。また絶縁基板上には電子部品および端
子は平面的に配設されるために必然的に絶縁基板の面積
は大きくなり、それによって発振器全体の形状も大型化
する問題があった。

【０００４】このために、たとえば図４に示す水晶発振
器のようにモールド材からなるベースに金属製の蓋体を
かぶせた容器に収納したものが考えられている。図中１
１は金属薄板をプレス加工、エッチング加工等によって
所定の形状に成形したリード端子である。そして、たと
えばエポキシ系の合成樹脂等の熱硬化性のモールド材を
加熱成形してベース１２を成形し、このベース１２に上
記リード端子を埋め込んで保持するようにしている。こ
のベース１２は実装面に位置する概略矩形の底部１２ａ
と、この底部１２ａの周縁部から一定の高さに立ち上が
る側壁１２ｂを設け、上記リード端子１１の一端部１１
ａを上記実装面に位置させ、他端部１１ｂを上記ベース
１２内側の底面に位置させるようにしている。そして、
セラミック等の絶縁基板１３の板面にエッチング等によ
って所定の形状の導電パターンを成形し、この導電パタ
ーンに抵抗、コンデンサ、半導体集積回路および水晶振
動子等の電子部品１４を実装して発振回路を構成するよ
うにしている。そして、上記リード端子１１の他端部１
１ｂにリード線の一端を接続し、このリード線の他端を
上記絶縁基板１３の導電パターンに接続し、上記絶縁基
板１３に構成した発振回路を上記リード端子１１を介し
て外部と電気的に接続するようにしている。そして上記
ベース１２に金属薄板等を成形したカバー１５をかぶせ
て封止するようにしている。しかして、上記ベース１２
はモールド材によって成形するようにしているので、成
形時にたとえば上・下のモールド型を組み合わせた際
に、わずかな隙間を生じても、ここからモールド材が漏
れ出して全体の形状を損ない所望の形状および寸法のベ
ースを得ることはできない。このために図４に示すよう
なベース１２をモールド成形する際には上・下のモール
ド型の間にリードフレームを挟み込んでモールド材を充
填してリードフレームをモールド材の間に埋め込むよう
にしている。したがってモールド成形時にはリードフレ
ームは上・下のモールド型の間に間隙を生じることなく
挟み込めるように平板状に成形しておく必要がある。し
たがって図４に示す従来例ではリード端子１１の一端１
１ａはベースの外側底面、すなわち実装面に位置させ、
他端１１ｂをベース内側の底面と同一面に位置させてモ
ールド材を充填して所定の形状に成形するようにしてい
る。このために、たとえば図５に示す斜視図のようにモ
ールド材が硬化した後に、リード端子１１の他端１１ｂ
にリード線１６を接続して絶縁基板１３の導電パターン
に接続する必要がある。しかしてこのリード線１６は絶
縁基板１３の導電パターンに、たとえば半田着けする際
にリード端子１１側の接続箇所が外れないよう、たとえ
ばスポット溶接等を行って半田着け時に加熱した際に外
れないようにしておく必要がある。このために、特にリ
ード端子１１の他端部１１ｂとリード線との接続が面倒
で工数が増加しコストも上昇する問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたもので構造が簡単で工数を少なくで
き、しかも高信頼性を得られコストを低減することがで
きる表面実装型の圧電発振器を提供することを目的とす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、モールド材を
成形し底面を実装面に位置させた底部および底部の周縁
から立ち上がり所定位置に切り欠きを形成した側壁から
なり上面に開口を有するベースと、このベースに中央部
を埋め込んで保持され一端部を実装面に配置し上記ベー
スの成形後に他端部を上記切り欠きから折り込んでベー
ス内底面から垂設した複数の端子と、板面に形成した回
路パターンに電子部品を実装して発振回路を構成し上記
ベースの開口に載置されて回路パターンの所定位置を上
記端子に接続した絶縁基板と、開口を上記ベースの側壁
の外側に嵌合させて上記絶縁基板を封止する金属製の蓋
体とを具備することを特徴とするものである。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に示す側断面
図を参照して詳細に説明する。図中２１はモールド材を
成形したベースで、底部２１ａの外側は実装面に位置し
この底部２１ａの周縁部から側壁２１ｂを立ちあげてい
る。そして、側壁２１ｂの所定位置に切り欠き２１ｃを
形成し上面に開口を形成している。そして２２は端子
で、たとえば金属薄板からなるリードフレームをプレス
加工、エッチング加工等によって成形したものである。
各端子２１は互いに所定の間隔を存して配設し、それぞ
れ一端部２２ａは実装面に位置し中央部分を、たとえば
直角に曲げて他端部２２ｂを延出している。そして図２
に示すように、各端子２２の中央部を上記モールド材に
埋め込んでベース２１をモールドするようにしている。
そしてベース２１を成形後に各端子２２の他端部２２ｂ
を上記切り欠き２１ｃから折り込んでベース２１内の底
面から垂設するようにしている。そして図示しない、ガ
ラスエポキシ、セラミック等の絶縁板の板面に所定の形
状の回路パターンを形成した絶縁基板に、抵抗、コンデ
ンサ、半導体集積回路および金属容器に気密に封止した
水晶振動子等の電子部品を実装して発振回路を構成し、
この絶縁基板を上記ベース２１の開口縁部に載置すると
ともに上記端子２２の他端部２２ｂを絶縁基板の回路パ
ターンの所定位置に半田付けして保持するようにしてい
る。そして金属薄板にプレス加工等を行って下面に開口
を有する蓋体を上記絶縁基板にかぶせて開口を上記ベー
ス２１の外周にはめ込んで保持するようにしている。

【０００８】このような構成であれば、ベース２１から
延在する端子２２の一端部２２ａは実装面に位置し、こ
の端子２２をプリント基板の導電パターンに半田付けす
ることによって、いわゆる表面実装を行うことができ
る。そしてベース２１の成形時にはリードフレームは平
板状に成形しているので上・下のモールド型の間に挟み
込んでモールド成形を行って所定の位置に正確に埋め込
むことができ、モールド材が漏れ出すようなこともな
い。そしてベース２１の成形後にリード端子２２の他端
部２２ｂを、ベース２１に設けた切り欠き２１ｃからベ
ース２１の内側へ直角に折り込むようにしているので、
絶縁基板の回路パターンをリード端子に導通させるため
のリード線は不必要であり、リード線およびリード線の
接続に要するコストを低減でき、さらに一体のリードフ
レームを折り曲げるようにしているので電気的、機械的
に充分な信頼性を得ることができる。

【０００９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、信
頼性が高く、製造も容易でコストの安価な表面実装型の
圧電振動子を提供することができる。

【００１０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のベースを示す斜視図であ
る。

【図２】図１に示すベースの平面図である。

【図３】従来の表面実装型の水晶発振器の一例を示す側
断面図である。

【図４】従来の表面実装型の水晶発振器のさらに他の一
例を示す組立斜視図である。

【図５】図４に示す発振器のベースを示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

２１ ベース ２１ａ 底部 ２１ｂ 側壁 ２１ｃ 切り欠き ２２ リード端子 ２２ａ 一端部 ２２ｂ 他端部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−37279（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−183338（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−183339（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−71222（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03B 5/00 - 5/42

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モールド材を成形し底面を実装面に位置さ
   せた底部および底部の周縁から立ち上がり所定位置に切
   り欠きを形成した側壁からなり上面に開口を有するベー
   スと、 このベースに中央部を埋め込んで保持され一端部を実装
   面に配置し上記ベースの成形後に他端部を上記切り欠き
   から折り込んでベース内の底面から垂設した複数の端子
   と、 板面に形成した回路パターンに電子部品を実装して発振
   回路を構成し上記ベースの開口に載置されて回路パター
   ンの所定位置を上記端子に接続した絶縁基板と、 開口を上記ベースの側壁の外側に嵌合させて上記絶縁基
   板を封止する金属製の蓋体と、 を具備することを特徴とする表面実装型の圧電発振器。