JP3466105B2 - 水晶振動子、水晶振動子実装用基板、及び水晶振動子の実装構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、発振器等に用いら
れる水晶振動子、水晶振動子実装用基板、及び水晶振動
子の実装構造に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の水晶振動子の基板実装について、
図４の側面図を用いて説明する。図４（ａ）に示したも
のは、水晶振動子１１のリード端子１１ｃを、基板１２
のリード端子挿入穴に挿入し、そのリード端子１１を基
板１２の裏面にて銅箔等から成る導体パターン１２ｃと
半田１３により半田付けして固定して実装されるもので
ある。 【０００３】図４（ｂ）に示したものは、水晶振動子１
１のリード端子１１ｃがほぼ垂直に折り曲げたものであ
り、そのリード端子１１ｃを基板１２のリード端子挿入
穴に挿入し、そのリード端子１１を基板１２の裏面にて
導体パターン１２ｃと半田１３により半田付けすると共
に、水晶振動子１１本体を基板１２に接着剤１４により
接着して固定して実装されるものである。 【０００４】図４（ｃ）に示したものは、水晶振動子１
１のリード端子１１ｃがほぼ垂直に２カ所折り曲げられ
て、水晶振動子１１本体の長辺部とほぼ同一面内にリー
ド端子１１ｃの接続部が形成せされているものであり、
更に水晶振動子１１が半田付けが可能な金属ケースで覆
われたものである。そして、基板１２の片面には、水晶
振動子固定用導体パターン１２ｄとリード端子用導体パ
ターン１２ｃとが設けられている。したがって、この構
成では、導体パターン１２ｃに水晶振動子１１のリード
端子１１ｃの接続部が、導体パターン１２ｄに水晶振動
子１１本体が、それぞれ半田１３により半田付けされて
固定されて実装される。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、下記のような問題があった。 【０００６】図４（ａ）に示したものでは、水晶振動子
１１のリード端子１１ｃを、基板１２に設けた挿入穴に
挿入する際、そのリード端子１１ｃが柔らかい材質の場
合、挿入の作業性の劣化を招いていた。また、水晶振動
子１１が基板１２に挿入されたリード端子１１ｃの半田
付けのみで固定されているため、水晶振動子１１が実装
された電子機器に機械的振動が加えられたときに、水晶
振動子１１本体とリード端子１１ｃ取り付け部に掛かる
ストレスによって信頼性を損なうことがあった。さら
に、水晶振動子１１が基板１２に対してほぼ垂直方向に
実装されるため、水晶振動子１１が実装される電子機器
内部の基板に対する垂直方向のサイズが制約される（ス
ペースが限定される）ことになり、装置小型化の弊害と
なっていた。 【０００７】図４（ｂ）に示したものでは、上記図４
（ａ）の構成において信頼性を損なうことや装置小型化
の弊害の問題は解消できるものの、水晶振動子１１の挿
入作業性が改善されないばかりか、水晶振動子１１本体
を固定するための接着剤１４塗布によるコストアップ
（接着剤の原料コスト及び製造工程増加による製造コス
ト）を招いた。さらに、水晶振動子１１自体のサイズ
は、他のチップ部品と比較して、非常に大きいため、実
装する基板１２上の占有面積を多く有するため、やはり
装置小型化の弊害となっていた。 【０００８】図４（ｃ）に示したものでは、上記図４
（ｂ）の構成でのコストアップの問題は解消できるもの
の、実装する基板１２上の占有面積を多く有することに
よる装置小型化の弊害となるという問題が存在した。 【０００９】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたものであって、水晶振動子に基板への実装
において、強固な固定強度を実現すると共に、基板に対
する水晶振動子の実装スペースを低減して装置の小型化
が可能な水晶振動子、水晶振動子実装用基板、及び水晶
振動子の実装構造を提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、突起部が設けられた円筒形状の金属ケ
ースにより覆われて成り、リード端子を備え、該リード
端子が金属ケースの端部から突起部の高さ位置近傍まで
折り曲げられ、さらに折り曲げられてリード端子接続部
が形成された水晶振動子と、内面にテーパー形状が形成
された円形の穴部を備え、該穴部の周囲の少なくとも一
部に金属ケース固定用の第１導体パターンが形成される
と共に穴部の近傍にリード端子接続部接続用の第２導体
パターンが形成された基板とから成り、穴部に水晶振動
子が挿入され、第１導体パターンに金属ケースが半田付
けされると共に、基板にリード端子用挿入穴部を形成す
ることなくリード端子接続部が第２導体パターンに半田
付けされて固定された水晶振動子の実装構造としてい
る。 【００１１】本発明によれば、水晶振動子の金属ケース
に突起部を設けた構成としているので、その実装用基板
に穴部を設け、その穴部への水晶振動子の挿入時に金属
ケースの突起部がストッパーとなり容易な挿入による実
装作業が行え、良好な作業性で水晶振動子の実装が可能
となる。さらに、基板の実装面での水晶振動子実装によ
る占有面積が低減でき、且つ基板実装面に対して垂直方
向においても水晶振動子実装による占有領域が低減で
き、よって基板に対する水晶振動子の実装スペースを低
減して装置の小型化が可能となる。 【００１２】 【００１３】また、リード端子をこのように折り曲げて
接続部を形成しているので、その実装用基板にリード端
子用挿入穴部を形成することなく、導体パターンに半田
付けでき、作業性を改善することが可能となる。 【００１４】 【００１５】また、水晶振動子を実装する穴部を設け、
その穴部の内面をテーパー形状としているので、その穴
部への水晶振動子の挿入時に容易に挿入作業が行え、良
好な作業性で水晶振動子の実装が可能となる。さらに、
基板の実装面での水晶振動子実装による占有面積が低減
でき、且つ基板実装面に対して垂直方向においても水晶
振動子実装による占有領域が低減でき、よって基板に対
する水晶振動子の実装スペースを低減して装置の小型化
が可能となる。 【００１６】 【００１７】さらに、穴部の周囲の少なくとも一部に金
属ケース固定用の導体パターンを形成しているので、そ
の導体パターンに金属ケースを半田付けすることによ
り、強固な機械的固定強度を確保できる。 【００１８】 【００１９】 【００２０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。 【００２１】図１は、本実施形態の水晶振動子１の側面
図である。図１に示すように、この水晶振動子１は、半
田付け可能な金属ケース１ａに覆われており、２本のリ
ード端子１ｃを備えている。そして、金属ケース１ａ
は、図面横方向よりも図面縦方向に長い円筒形状となっ
ており、図面横方向の全周に突起部１ｂが設けられてい
る。さらに、２本のリード端子１ｃは、図面下面の端面
から、突起部１ｂの高さ位置近傍まで折り曲げられ、さ
らにそこから折り曲げられて、接続部１ｃ’が形成され
ている。 【００２２】なお、金属ケース１ａの形状は、本実施形
態に限定されるものではなく、例えば角錐形状のもので
も良い。また、突起部１ｂについても、本実施形態では
図１横方向の全周に設けたが、これに限定されるもので
はなく、その一部に部分的に設けるようにしても良い。 【００２３】次に、本実施形態の水晶振動子実装用基板
２について、図２を用いて説明する。なお、図２におい
て、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。 【００２４】図２に示すように、この水晶振動子実装用
基板２には水晶振動子挿入用穴部２ａが形成されてお
り、この穴部２ａの内面２ａ’は図面下方が広がってい
るようなテーパー形状を含む形状としている。そして、
この内面２ａ’は、上方が図１に示した水晶振動子１の
金属ケース１ａの外径とその金属ケース１ａの突起部１
ｂの外径との間のサイズの内径が一定の部分と、その下
端から下方に広がるようなテーパー形状部分（基板２の
下面表面では突起部１ｂより若干大きいサイズとなる）
のとを備える。 【００２５】また、基板２は、絶縁性基板の上面に銅箔
等から成る導体パターン２ｂ、その下面に銅箔等から成
る導体パターン２ｃ、２ｄが形成されている。そして、
導体パターン２ｂ、２ｃは穴部２ａの周囲に形成された
水晶振動子固定用のものであり、導体パターン２ｄは水
晶振動子のリード端子接続部との接続用のものである。 【００２６】なお、本実施形態では導体パターンを両面
に形成する両面基板を用いたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、片面に導体パターンを形成する片面
基板にも適用可能なものであり、そのときは片面のみに
水晶振動子実装用導体パターンを形成し、その導体パタ
ーン形成面に向かって広がるようなテーパー形状となる
穴部を設ければ良い。 【００２７】次に、図１に示した水晶振動子１の、図２
に示した基板２への実装について説明する。 【００２８】まず、基板２の導体パターン２ｂ，２ｃ，
２ｄを含み、他の回路と電気的に接続する導体パターン
にクリーム半田を塗布する。そして、基板２の穴部２ａ
のテーパー形状側に、水晶振動子１を図１の上方向から
挿入する。この挿入作業において、本実施形態によれ
ば、基板２の穴部２ａの内面２ａ’が上記のようなテー
パー形状を含むので、容易に作業を行うことができる。 【００２９】この時点で、水晶振動子１は、その金属ケ
ース１ａの突起部１ｂと基板２の穴部２ａとにより、更
にそのリード端子１ｃの接続部１ｃ’と基板２の導体パ
ターン２ｄに塗布されたクリーム半田（半田３）とによ
り位置決めがなされる。 【００３０】このようにして水晶振動子１を基板２に配
置したものをリフロー炉等を通過させて、半田付けを行
うと図３の側面図に示すような状態となる。すなわち、
水晶振動子１の金属ケース１ａと基板２の導体パターン
２ｃとが半田３により半田付けされると共に、水晶振動
子１のリード端子１ｃの接続部１ｃ’と基板２の導体パ
ターン２ｄとが半田付けされて固定される。 【００３１】本実施形態によれば、水晶振動子１を基板
２の面方向に対してほぼ垂直方向に実装できるので、基
板の実装面での水晶振動子実装による占有面積が低減で
きる。さらに、水晶振動子１が、基板２の片面だけでな
く両面に突出するようになり、即ち水晶振動子１の占有
領域を基板２の厚さに含ませると共に基板両面に占有領
域を分散できるので、基板実装面に対して垂直方向にお
いても水晶振動子実装による占有領域が低減できる。よ
って、基板２に対する水晶振動子１の実装スペースを低
減して装置の小型化が可能となる。 【００３２】さらに、実装時に、従来技術のようにリー
ド端子挿入用穴部を設けず、上記のように基板２の穴部
２ａの内面２ａ’をテーパー形状を含んだ形状としてい
るので、水晶振動子１の挿入作業を容易に行え、実装作
業が容易となる。 【００３３】その上、水晶振動子１の金属ケース１を基
板２の水晶振動子固定用導体パターン２ｃに半田付けす
ることにより、容易に強固な固定強度を得ることがで
き、機械振動による水晶振動子の信頼性を向上させるこ
とができる。 【００３４】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、水晶振
動子の金属ケースに突起部を設けた構成としているの
で、その実装用基板に穴部を設け、その穴部への水晶振
動子の挿入時に金属ケースの突起部がストッパーとなり
容易な挿入による実装作業が行え、良好な作業性で水晶
振動子の実装が可能となる。さらに、基板の実装面での
水晶振動子実装による占有面積が低減でき、且つ基板実
装面に対して垂直方向においても水晶振動子実装による
占有領域が低減でき、よって基板に対する水晶振動子の
実装スペースを低減して装置の小型化が可能となる。 【００３５】さらに、リード端子を金属ケースの端部か
ら突起部の高さ位置近傍まで折り曲げ、さらに折り曲げ
て接続部が形成しているので、その実装用基板にリード
端子用挿入穴部を形成することなく、導体パターンに半
田付けでき、作業性を改善することが可能となる。 【００３６】また、水晶振動子を実装する穴部を設け、
その穴部の内面をテーパー形状としているので、その穴
部への水晶振動子の挿入時に容易に挿入作業が行え、良
好な作業性で水晶振動子の実装が可能となる。さらに、
基板の実装面での水晶振動子実装による占有面積が低減
でき、且つ基板実装面に対して垂直方向においても水晶
実装子実装による占有領域が低減でき、よって基板に対
する水晶振動子の実装スペースを低減して装置の小型化
が可能となる。 【００３７】さらに、穴部の周囲の少なくとも一部に金
属ケース固定用の導体パターンを形成しているので、そ
の導体パターンに金属ケースを半田付けすることによ
り、強固な機械的固定強度を確保できる。 【００３８】

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施形態の水晶振動子の側面図であ
る。 【図２】本実施形態の水晶振動子実装用基板の概略構造
を示す図であり、（ａ）はその要部側面図、（ｂ）はそ
の要部下面図である。 【図３】図１に示した水晶振動子を図２に示した水晶振
動子実装用に実装した様子を示す要部側面図である。 【図４】従来の水晶振動子を基板に実装し様子を示す要
部側面図である。 【符号の説明】 １ 水晶振動子 １ａ 金属ケース １ｂ 突起部 １ｃ リード端子 １ｃ’ 接続部 ２ 基板 ２ａ 穴部 ２ａ’ 穴部内面 ２ｂ，２ｃ 水晶振動子固定用導体パターン ２ｄ 水晶振動子リード端子接続用導体パターン ３ 半田

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 突起部が設けられた円筒形状の金属ケー
   スにより覆われて成り、リード端子を備え、該リード端
   子が前記金属ケースの端部から前記突起部の高さ位置近
   傍まで折り曲げられ、さらに折り曲げられてリード端子
   接続部が形成された水晶振動子と、 内面にテーパー形状が形成された円形の穴部を備え、該
   穴部の周囲の少なくとも一部に前記金属ケース固定用の
   第１導体パターンが形成されると共に前記穴部の近傍に
   前記リード端子接続部接続用の第２導体パターンが形成
   された基板とから成り、 前記穴部に前記水晶振動子が挿入され、前記第１導体パ
   ターンに前記金属ケースが半田付けされると共に、前記
   基板にリード端子用挿入穴部を形成することなく前記リ
   ード端子接続部が前記第２導体パターンに半田付けされ
   て固定された水晶振動子の実装構造。