JP3145472B2 - 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、高さ寸法を低くするこ
とができ組立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、たとえばセ
ラミック等の絶縁基板からなるベースに半導体集積回路
からなる発振回路および電極を形成した水晶片を配設
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、容器内を化学的、
物理的に長期間、安定な状態に保つことができ、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
の組立を行え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２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、このような水晶発振
器を用いる電子機器では、特に携帯用の機器の場合、極
力形状を小型化することが望まれている。このために抵
抗、コンデンサ等の電子部品も小型のものが使用され、
水晶発振器の場合も形状の小型化が望まれている。特に
水晶発振器の場合は抵抗、コンデンサ等の電子部品に比
して実装面からの高さが高く、電子機器のケース内の空
間利用率が低下するために、特に実装面からの高さを低
くすることが望まれている。しかしながら図２に示すよ
うな従来の構造では、限界まで部材の厚みを薄くしても
現実的には最小高さは５mm程度であってこれ以上高さを
低くすることはできなかった。

【０００４】このために、たとえば図３に示すようなモ
ールド材からなるベースを用いて水晶発振器を構成する
ことが考えられている。図中１１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
脂等のモールド材によってベース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
の一端を上記実装面に位置させ、他端部を上記ベース１
２内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
に半導体集積回路、Ｃ、Ｒ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の他端部にリード線を接続
し、上記絶縁基板１３の導電パターンに接続して上記リ
ード端子１１を介して外部との電気的接続を行うように
している。そして上記ベース１２に金属薄板等を成形し
たカバーをかぶせて封止するようにしている。しかしな
がら、このような構造をもってしても、最小高さは４mm
程度であって水晶発振器以外の抵抗、コンデンサ等の電
子部品に比して高さ寸法が大きく、このような水晶発振
器を使用した場合、電子機器のケース内の空間利用率が
低下する問題があった。

【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高さ寸法を、たとえば３mm程度
まで低くすることができ、しかも組立が容易で高信頼性
を得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、一端部を実装
面に配置し他端部を実装面から略直角に立ちあげた複数
の端子と、各端子を埋め込んで互いに絶縁して保持する
矩形の枠状にモールドしたモールド材と、このモールド
材に載置して外部に接続すべき回路を上記端子を介して
導出され両側板面に圧電共振子および電子部品からなる
発振回路を実装した絶縁基板と、この絶縁基板の上記モ
ールド材側の空間に充填したポッティング樹脂と、上記
絶縁基板を保持するモールド材の側部に嵌装して上記絶
縁基板の上面に被せた金属薄板を成形した蓋体とを具備
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は複数の端子
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２１ａは実装面に位置し、他端部２１ｂを実装
面から略直角に立ちあげている。なお各端子２１の周縁
部は図示しないリードフレームの枠部で一体に連結する
ように形成している。そして２２は中空の枠体に成形し
たモールド材で、たとえばエポキシ系の合成樹脂等によ
って上記端子２１の他端部２１ｂを埋め込むようにモー
ルドしている。そしてガラスエポキシ、セラミック等の
板状の絶縁材に銅箔等の導電箔を貼り着けて所定の形状
の導電パターンを成形するようにエッチングした絶縁基
板２３の導電パターンに半導体集積回路、抵抗、コンデ
ンサおよび水晶振動子等の電子部品２４を実装して発振
回路を構成ている。そして、絶縁基板２３を上記モール
ド材２２の中空部に面して配設し、かつ上記絶縁基板２
３の導電パターンを上記端子２１の先端部に半田着けし
て保持するとともに電気的な接続を行い、該端子２１を
介して外部との電気的接続を行うようにしている。そし
て、上記モールド材２２の中空部に、シリコン樹脂等の
ポッティング樹脂２５を充填して上記絶縁基板２３とと
もに一体に固化し、絶縁基板２３をモールド材２２に確
実に保持するとともに絶縁基板２３の導電パターンに実
装した電子部品２４を保護するようにしている。そして
金属薄板をプレス加工等で下面に開口を有する皿状に成
形した蓋体２６を上記絶縁基板２３にかぶせて開口を上
記モールド材２２の外周にはめ込んで保持するようにし
ている。

【０００７】このような構成であれば、モールド材２２
から延在する端子２１の一端部２１ａは実装面に位置
し、この端子２１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。そしてモールド材２２は中空の枠状に成形する
ようにしているので、たとえば図３に示す従来例に比し
て底部の厚み分だけ高さを低くすることができる。そし
て、絶縁基板２３のモールド材２２の中空部に面する板
面はポッティング材２５によって保護できるので、たと
えばここに半導体集積回路を外囲いの容器のない、いわ
ゆるベアチップの状態で固着し、ワイヤボンディングを
行って絶縁基板２３に形成した導電パターンに接続する
ことができる。したがって、絶縁基板２３の両側板面に
電子部品２４を実装することができ、電子部品の実装密
度を高めることができ、さらに絶縁基板２３のモールド
材２２の中空部に面する板面には、たとえば半導体素子
をベアチップの状態で実装できるために半導体素子の実
装に要する高さを少なくでき、全体の高さ寸法を低くで
きる利点がある。

【０００８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、全
体の形状を小型化することができ特に高さ寸法を低くす
ることができる表面実装型の圧電振動子を提供すること
ができる。

【０００９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す側断面図である。

【図２】従来の表面実装型の水晶発振器の一例を示す一
部を切欠した側面図である。

【図３】従来の表面実装型の水晶発振器のさらに他の一
例を示す側断面図である。

【符号の説明】

２１ 端子 ２２ モールド材 ２３ 絶縁基板 ２４ 電子部品 ２５ ポッティング樹脂 ２６ 蓋体

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端部を実装面に配置し他端部を実装面か
   ら略直角に立ちあげた複数の端子と、 中空の枠型に成形され上記端子を埋め込んで保持するモ
   ールド材と、 一側板面を上記モールド材の中空部に面して配設して外
   部に接続すべき回路を上記端子の他端部に接続して保持
   され両側板面に電子部品を実装して発振回路を構成した
   絶縁基板と、 上記モールド材の中空部に充填して上記絶縁基板の一側
   板面を一体に固化するポッティング樹脂と、 上記絶縁基板にかぶせて開口を上記モールド材に嵌装し
   て保持される金属薄板を成形した蓋体と、 を具備することを特徴とする表面実装型の圧電発振器。