JP5613370B2 - セット基板に対する表面実装水晶発振器の実装方法 - Google Patents

Description

本発明はセット基板に対する表面実装水晶発振器（以下、表面実装発振器とする）の実装方法を技術分野とし、特に通信端子を有して電気的短絡を防止した表面実装発振器の実装方法に関する。

（発明の背景）
表面実装発振器は小型・軽量であることから、特に携帯電話等の携帯型とした電子機器に、周波数や時間の基準源として使用される。このようなものの一つに、例えば温度補償データを書き込む書込端子や水晶振動子の振動特性を検査する水晶検査端子等の通信端子を設けたものがある。

（従来技術の一例）
第３図及び第４図は一従来例を説明する表面実装発振器の図で、同図（ａ）は長辺方向の一部断面の側面図、第４図はセット基板に対する表面実装発振器の短辺方向の側面図である。

表面実装発振器は例えば凹状とした容器本体１の内底面にＩＣチップ２を固着し、内壁段部に水晶片３の一端部両側を固着し、開口端面に金属カバー４を接合してなる。金属カバー４は容器本体１の開口端面に設けられた図示しない金属リングに例えばシーム溶接によって接合する。

容器本体１は積層セラミックからなり、外底面の４角部には実装端子５を有する。容器本体１及び実装端子５はいずれも一方向に長い矩形状とし、ディファクトスタンダード（既成標準）によって容器本体１と実装端子５の長辺方向（短辺方向）は直交する。実装端子５間となる各外側面の中央領域には通信端子６を有する。

通信端子６は例えば水晶振動子（水晶片３）の振動特性を検査する水晶検査端子６ｂ及び温度補償データを書き込む書込端子６ａからなる。ここでは例えば長辺となる外側面には一対の書込端子６ａが、短辺となる外側面には一対の水晶検査端子６ｂがそれぞれ設けられる。

ＩＣチップ２は少なくとも図示しない発振回路及び温度補償機構を集積化し、回路機能面のＩＣ端子がバンプ７を用いた内底面に超音波熱圧着によって固着される。ＩＣ端子中の電源・アース・出力端子等は外底面（４角部）の実装端子５に積層面及び角部のスルーホールによって電気的に接続する。また、ＩＣ端子中の書込端子はこれに対応した外側面の通信端子６（書込端子６ａ）に電気的に接続する。

水晶片３は両主面の図示しない励振電極から引出電極の延出した一端部両側が段部に固着される。そして、ＩＣ端子中の水晶端子に電気的に接続するとともに、外側面の通信端子６（水晶検査端子６ｂ）に電気的に接続する。通信端子６はいずれも実装端子５間の中央領域となる外側面にスルーホール加工によって設けられる。この場合、通信端子６は電気的短絡を防止するために積層セラミックの最下位層及び最上位層を除いて形成され、最上位層及び最下位層はスルーホールによる窪みの設けられた無電極層とする。

そして、図示しないセット基板に対して高熱路を搬送しての半田リフローによって搭載される。この場合、容器本体１の実装端子５に対応したセット基板の一点鎖線で示す回路端子８は、実装端子５よりも大きくこれを覆って形成される。そして、回路端子８上に印刷によるクリーム半田（但し鉛フリー半田を含む）を塗布し、半田リフローによって接合される。
特開２００８−７８７９１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、小型化が進行（例えば2.5×2ｍｍ以下）するほど、特に短辺方向での実装端子５間の距離も短くなって、各実装端子５と通信端子６との間も狭くなる。

そして、セット基板９の回路端子８は実装端子５よりも大きく、これを覆って固着される。したがって、回路端子８と通信端子６（水晶検査端子６ｂ）との間はさらに狭くなる。このため、回路端子８に塗布した半田リフロー時の溶融半田１０や微塵等が通信端子６に接触して電気的短絡を生ずる問題があった。

この場合には、対向する短辺の通信端子６を水晶検査端子６ｂとするので、水晶片３と実装端子５が接続することによって発振を停止させる。また、短辺の通信端子６を書込端子６ａとした場合は、浮遊容量等の増加を生じたりして回路定数を変化させて発振特性を規格外にする等の問題を生ずる。

（発明の目的）
本発明は、通信端子と回路端子との電気的短絡を防止したセット基板に対する表面実装発振器の実装方法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、ＩＣチップと水晶片とを凹状とした容器本体に収容し、前記容器本体の外底面における４角部に実装端子を有し、前記４角部の実装端子の間となる前記容器本体の外側面に通信端子を有する表面実装水晶発振器を備え、前記表面実装水晶発振器を前記外底面の実装端子よりも大きくて前記実装端子が覆われる回路端子に導電接合材によって固着するセット基板に対する表面実装水晶発振器の実装方法において、前記セット基板の前記通信端子を挟んだ両角部の回路端子はそれぞれ対向する内周辺の外周側の角部が切欠されて前記通信端子から離間させ、かつ、前記実装端子を覆って固着された構成とする。

このような構成であれば、通信端子を挟んだ両角部の回路端子は対向する角部が切欠されるので、通信端子との間隙を大きくする。したがって、半田の溶融時等における導電接合材や微塵等による電気的短絡を防止できる。なお、導電性接合材が例えば加熱硬化型の導電性接着剤であっても、溶融状態での塗布時における短絡を防止できる。

（実施態様項）
本発明の請求項２では、請求項１において、前記容器本体及び実装端子は一方向に長い矩形状として、前記容器本体の長さ方向と前記実装端子の幅方向とは直交方向とする。これにより、請求項１での構成を従来技術に即して具体的にする。

同請求項２では、請求項１において、前記通信端子は温度補償データの書込端子又は水晶検査端子とする。これにより、通信端子を明確にする。なお、書込端子はデータの書き込みならず、温度補償に関するデータ等のやり取りを含む。

第１図及び第２図は本実施例の一実施形態を説明するセット基板に対する分解組立図、第２図はセット基板に対する短辺方向の断面図である。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ＩＣチップ２と水晶片３とを収容して密閉封入された容器本体１の外底面に実装端子５を有し、長さ方向及び幅方向となる各実装端子５の間に通信端子６を有する。通信端子６のうちの書込端子６ａは対向する長さ方向の外側面に、水晶検査端子６ｂは幅方向の外側面に有する。

そして、この実施形態では、容器本体１の外底面の実装端子５に対応したセット基板９の回路端子８は、特に対向する幅方向の通信端子６（水晶検査端子６ｂ）を挟んで対向する内周辺に切欠部１０を有する。切欠部１０はそれぞれ対向する内周片の外周側の角部を切除して形成される。これにより、水晶検査端子６ｂから、特に回路端子８の対向する外周角部を離間させる。

この場合でも、回路端子８は実装端子５よりも大きく、実装端子５を覆う程度の切欠部１０とする。そして、前述同様に、セット基板９の回路端子８にクリーム半田を塗布した半田リフローによって、表面実装発振器の実装端子５を固着する。これにより、短辺方向での実装端子５と通信端子６としての水晶検査端子６ｂとは離間して間隙を大きくするので、溶融半田や微塵等による電気的短絡を防止できる。

（他の事項）
上記実施形態では、容器本体１は一方向に長い矩形状としたが、例えば正方形であってもよく、要は外側面に通信端子を有して隣接した両隣の実装端子５と接近した場合に適用できる。また、通信端子６は書込端子６ａ及び水晶検査端子６ｂのそれぞれ一対を外側面に設けた場合を例としたが、いずれか一方であっても適用できることは勿論である。

本実施例の一実施形態を説明するセット基板に対する分解組立図である。 本発明の一実施形態を説明するセット基板に対する短辺方向の断面図である。 従来例を説明する表面実装発振器の長辺方向の一部断面の側面図である。 従来例を説明する表面実装発振器の短辺方向の側面図である。

符号の説明

１ 容器本体、２ ＩＣチップ、３ 水晶片、４ 金属カバー、５ 実装端子、６ 通信端子、７ バンプ、８ 回路端子、９ セット基板、１０ 切欠部。

Claims (2)

1. ＩＣチップと水晶片とを断面凹状とした平面視矩形状の容器本体内に収容し、前記容器本体の外底面の４角部に実装端子を設け、前記４角部に設けた前記実装端子の間となる前記容器本体の外側面に通信端子を有する表面実装水晶発振器を備え、前記表面実装水晶発振器を、前記外底面の４角部に設けた前記実装端子よりも大きく形成して前記実装端子が覆われるようにしてセット基板に配置した回路端子に、導電接合材によって、固着する、前記セット基板に表面実装水晶発振器を実装する方法において、前記容器本体の短辺方向の外側面に配置された前記通信端子を挟んで前記セット基板に配置された前記回路端子が、それぞれ前記容器本体の短辺方向の外側面に配置された前記通信端子を挟んで対向する内周辺の外周側の角部のみに切欠部を形成して前記通信端子から離間され、かつ、前記実装端子を覆うようにして前記表面実装水晶発振器を前記セット基板に固着することを特徴とするセット基板に表面実装水晶発振器を実装する方法。
2. 請求項１において、前記通信端子が、温度補償データの書込端子または水晶検査端子であるセット基板に表面実装水晶発振器を実装する方法。
   
   
   

Images