JPH0648214U - 表面実装型水晶発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャビティー内に電子部品を安定して配置
し、且つ安定して導電性ペーストを用いて接続できるよ
うにして、導電性ペーストによる短絡現象を防止した表
面実装型水晶発振器を提供する。 【構成】キャビティー１２ａ、１２ｂを有する積層回路
基板１上に、水晶振動片５を配置し、矩形状の電子部品
３を導電性ペースト３５、３６を介して内部配線パター
ン１８と接続し、さらに、水晶振動片５及び電子部品３
を蓋体２で封止して成る表面実装型水晶発振器におい
て、前記キャビティー１２ａに電子部品３の端部に供給
される導電性ペースト３５、３６の逃げを可能とする切
り欠き部３３、３４を形成した。また、前記キャビティ
ー１２ａの内壁に、矩形状の電子部品３の長辺側端部の
位置決めを行う突出部３７、３８を形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、表面実装型水晶発振器に関し、特に積層回路基板にキャビティーを 形成し、該キャビティーに電子部品を配置した表面実装型水晶発振器に関するも のである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】

たとえば、ＯＡ機器、通信機器などの各種電子機器に使用される表面実装型水 晶発振器は、セラミックなどから成る単板状の回路基板上に水晶振動片やＩＣチ ップなどの電子部品を載置し、蓋体で封止していた。このような単板状回路基板 に、水晶振動片や電子部品を載置する構造においては、水晶振動片が振動可能に する空間を確保するために水晶振動片サポータが必要となり、その水晶振動片の 下部に電子部品を載置すると、表面実装型水晶発振器の高さが厚くなるという問 題点があった。

【０００３】 これに対して、回路基板を内部配線パターンを有する絶縁層を複数積層すると ともに、積層回路基板にキャビティーを形成し、このキャビティー内に電子部品 を収納する構造が考えられる。この構造では、キャビティー内に電子部品が収納 できるため、水晶振動片をキャビティーの空隙を利用して、回路基板上に載置す るだけでよく、表面実装型水晶発振器の低背化が可能となる。

【０００４】 この場合、電子部品と内部配線パターンとの接続を、キャビティーの内部で、 またはワイヤボンディング細線を介してキャビティーの周囲で行う必要があった 。例えば、チップコンデンサやチップ抵抗器などは、キャビティーの底面に露出 させた内部配線パターンと半田などの導電性ペーストを介して接続しなければな らない。この時に、キャビティー内で、電子部品を安定に固定し、接続すること が重要となる。

【０００５】 キャビティー内に露出した配線パターンと電子部品の端子電極部とを導電性ペ ーストを介して接続する場合、必要量以上の導電性ペーストを供給すると、余剰 ペーストがキャビティーからはみ出して、積層回路基板上にまで迫り出してしま ったり、また、キャビティー内で対向する端子電極部間を短絡させたりする。

【０００６】 また、キャビティーに電子部品が整然と配置されていないと、キャビティーと 電子部品との間隔が狭まり、導電性ペーストが表面張力により、電子部品の対向 する端部電極側にまで流れてしまい、電子部品の端部間で短絡が発生してしまう ことがあった。

【０００７】 本考案は、上述の問題点に鑑みて案出したものであり、その目的は、キャビテ ィー内に電子部品を安定して配置でき、導電性ペーストによる短絡現象を防止で きる表面実装型水晶発振器である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案によれば、キャビティーを有する積層回路基板と、前記積層回路基板上 に配置される水晶振動片と、前記積層回路基板のキャビティー内に導電性ペース トを介して取着される電子部品と、前記水晶振動片及び電子部品を覆う蓋体とか ら成る表面実装型水晶発振器において、前記積層回路基板のキャビティー内壁に 切り欠き部を形成した。

【０００９】 また、キャビティーを有する積層回路基板と、前記積層回路基板上に配置され る水晶振動片と、前記積層回路基板のキャビティー内に導電性ペーストを介して 取着される矩形状の電子部品と、前記水晶振動片及び矩形状電子部品を覆う蓋体 とから成る表面実装型水晶発振器において、前記積層回路基板のキャビティー内 壁で、矩形状電子部品の長辺側端部に対応する位置に突出部を形成した表面実装 型水晶発振器である。

【００１０】

【作用】 請求項１に記載した表面実装型水晶発振器によれば、キャビティー内に導電性 ペーストを用いて電子部品を配置した場合、仮に余剰の導電性ペーストが供給さ れたとしても、その余剰分は、切り欠き部にせり出されるため、余剰の導電性ペ ーストが電子部品の互いに対向しあう端部電極側に流れ出たり、また回路基板の 表面側にせり出たりすることがなく、キャビティーの底面に露出した配線パター ンに安定して電気的な接続が可能となる。

【００１１】 また、請求項２に記載した表面実装型水晶発振器によれば、キャビティー内で 位置きめが確実に行えるため、電子部品が整然と配置される。従って、ガタツキ が防止でき、さらに、キャビティーと電子部品との間に流れようとする導電性ペ ーストを防止することができ、電子部品の端子電極間の短絡を有効に防止するこ とができる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の表面実装型水晶発振器を図面に基づいて詳説する。図１は本考 案の表面実装型水晶発振器の断面図であり、図２は蓋体を省略した状態の平面図 であり、図３は積層基板を構成する絶縁層の平面図であり、図４は、裏面側の平 面図である。

【００１３】 本考案の表面実装型水晶発振器は、キャビティー１２ａ、１２ｂが形成された 少なくとも３層の絶縁層１ａ、１ｂ、１ｃが積層された積層回路基板１と、板状 蓋体２１、リング状蓋体２２からなる蓋体２と、キャビティー１２ａに配置され た電子部品３である抵抗体と、キャビティー１２ｂに配置されたＩＣチップ４と 、キャビティー１２の上部に配置された水晶振動片５とから構成されている。

【００１４】 積層回路基板１は、セラミックなどの絶縁層１ａ、１ｂ、１ｃからなり、積層 回路基板１の中央部には、絶縁層１ｂの一部が除去することにより形成された２ つのキャビティー１２ａ、１２ｂを含む中空部１１が形成されている。

【００１５】 積層回路基板１の表面には、図２、図３（ａ）に示すように水晶振動片５が載 置される電極パッド１３ａ、１３ｂが形成され、積層回路基板１の中央部には、 中空部１１が形成され、その中空部１１内にキャビティー１２ａ、１２ｂが形成 されている。また、図４に示すように積層回路基板１の裏面には、ＶＤＤ入力用 端子電極１４、アース端子電極１５、出力用端子電極１６、制御信号入力用端子 電極１７が夫々形成されている。

【００１６】 積層回路基板１の内部、即ち、絶縁層１ａ、１ｂ、絶縁層１ｂ、１ｃとの間に は、内部配線パターン１８、１９が形成されている。

【００１７】 絶縁層１ｂ上には、図３（ｂ）に示すように、２つのキャビティー１２ａ、１ ２ｂとなる窓部が形成されており、キャビティー１２ｂの周囲に内部配線パター ン１８であるＩＣチップ４と接続する接続パッドが形成されている。また、内部 配線パターン１８の下部には、絶縁層１ｂの厚みを貫くビアホール導体２０が形 成されており、このビアホール導体２０によって、絶縁層１ｂ、１ｃ間に形成さ れた内部配線パターン１９と接続している。

【００１８】 また、絶縁層１ｃ上には、図３（ｃ）に示すように、各端子電極１４〜１７に 接続したり、また、上述の内部配線パターン１８と接続する所定形状の内部配線 パターン１９が形成されている。ここで、内部配線パターン１９の一部は、キャ ビティー１２ａ内に露出して、電子部品３の接続パッドとなっている。

【００１９】 このような構成の内部配線パターン１９と端子電極１４〜１７とは、夫々端子 電極１４〜１７の領域において、絶縁層１ｃの厚みを貫くビアホール導体２０に よって互いに接続されている。また、別の接続手段として、積層回路基板１の端 面に凹んだ半円形状の導通スルーホール１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａによっ て行っても構わない。また、両接続手段を併用しても構わない。

【００２０】 蓋体２は、セラミック、金属などから成る筺体状部材であり、板状の蓋体２１ と板状の蓋体２１と積層回路基板１との間でスペーサーとして作用するリング状 蓋体２２とから構成されている。尚、両者がセラミックである場合には、２つの シート体の圧着及び一体焼結によって一体的に形成される。

【００２１】 蓋体２と積層回路基板１とは、封止用ガラスなどによって気密的に封止されて いる。尚、蓋体２に金属材料を用いる場合には、積層回路基板１と蓋体２との接 合部分には、予めメタライズ層を形成しておき、蓋体２とメタライズ層との間で 高温半田を用いて封止を行う。

【００２２】 キャビティー１２ａ、１２ｂに配置された電子部品３、ＩＣチップ４及びキャ ビティー１２ａ、１２ｂの上部に、電極パッド１３ａ、１３ｂと接続する水晶振 動片５を載置する。これにより、例えばコルピッツ型の発振回路が構成される。

【００２３】 ＩＣチップ４は、発振用インバーター、増幅用インバーター、発振用入出力容量 成分が集積されており、電子部品３としては、フィードバック用抵抗である。

【００２４】 本考案において、図２に示すように、電子部品３が収納されるキャビティー１ ２ａにおいて、電子部品３の端子電極部３１、３２と対向する内壁部分には、導 電性ペースト３５、３６の逃げが可能となる半円形状の切り欠き部３３、３４が 形成されている。この切り欠き部３３、３４は、キャビティー１２ａを構成する 窓部が形成された絶縁層１ｂのみに形成されている。

【００２５】 これより、電子部品３の端子電極部３１、３２とキャビティー１２ａ内に露出 する内部配線パターン１９とを導電性ペースト３５、３６で接続しても、余剰導 電性ペースト３５、３６が切り欠き部３３、３４に排除されるため、余剰導電性 ペースト３５、３６が積層回路基板１の表面に迫り出したり、また、電子部品３ とキャビティー１２ａの内壁との間を伝って対向する端子電極部３１、３２間を 短絡させたりすることが防止できる。

【００２６】 尚、電子部品３とキャビティー１２ａの内壁との間を伝って対向する端子電極 部３１、３２間の短絡を有効に防止するためには、電子部品３の外形寸法とキャ ビティー１２ａの内壁寸法の関係が重要となってくる。電子部品３の外形寸法に 対してキャビティー１２ａの内壁寸法が大きいほど、電子部品３の収納作業が容 易となり、また端子電極部３１、３２間の短絡が緩和されるものの、積層回路基 板１の寸法が大きくなり、また、キャビティー１２ａ内での電子部品３の配置状 態が曲がってしまうことになる。この点を考慮した場合には、キャビティー１２ ａの内壁寸法を電子部品３の外形寸法に比較して、縦・横ともに、１．３〜１． ４倍、面積比にして１．６９〜１．９６倍にすることが好ましい。

【００２７】 図５は、請求項２に記載された表面実装型水晶発振器に関する蓋体２を省略し た平面図である。

【００２８】 この実施例によれば、電子部品３の長手方向、即ち、端子電極部３１、３２が 形成されていない辺の中央部分の幅に接近するように、キャビティー１２ａの内 壁に突起部３７、３８が形成されている。両突起部３７、３８間の間隔を、電子 部品３の長手方向の幅に対して１．２倍程度に設定し、突起部３７、３８以外の 間隔を電子部品３の長手方向の幅に対して１．４倍程度に設定する。

【００２９】 このようにすれば、キャビティー１２ａ内で電子部品３がガタツキつくことが ない。また、導電性ペースト３５、３６で端子電極部３１、３２との接続をおこ なっても、導電性ペースト３５、３６がキャビティー１２ａの内壁と電子部品３ との間を流れようとしても、突起部３７、３８によって導電性ペースト３５、３ ６の流れを防止することができる。

【００３０】 また、何れの実施例においても、発振回路を構成する電子部品３やＩＣチップ ４がキャビティー１２ａ、１２ｂ内に収納され、積層回路基板１の表面には、水 晶振動片５が水晶振動片のサポーターなしに配置されているので、表面実装型水 晶発振器の厚み全体としては、非常に低背化されることになる。

【００３１】 尚、上述の実施例としては、３層の絶縁層１ａ、１ｂ、１ｃからなる積層基板 で説明してたが、例えば、夫々絶縁層１ａ、１ｂ、１ｃの機械的な強度を向上さ せるために、例えば内部配線パターンが形成されていない絶縁層１ａ、１ｂ、１ ｃを複数積層しても構わない。

【００３２】 また、内部配線パターン１８、１９が２層で形成されているが、発振回路の周 辺回路を配置して、３層、４層・・と高積層化しても構わない。

【００３３】

【考案の効果】

本考案によれば、キャビティーの内壁に電子部品の端子電極部と対向する位置 に、導電性ペーストの逃げ部を形成したため、電子部品の端子電極部に供給する 導電性ペーストの余剰分が、積層回路基板の表面や対向しあう電子部品の端子電 極部との間に流れることがなく、表面の所定配線やパッド、電子部品の端子電極 部に短絡を起こすことがなく、安定した電子部品の配置が可能となる。

【００３４】 また、キャビティーの内壁に、電子部品の長手方向側の辺に近接する位置決め 用突出部が形成されているので、キャビティー内に電子部品がガタツクことがな く、また導電性ペーストによる電子部品の端子電極間の短絡を防止することがで きるため、安定した配置状態で、安定した接続状態で、電子部品をキャビティー に配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の表面実装型水晶発振器の断面図であ
る。

【図２】本考案の表面実装型水晶発振器の蓋体を省略し
た状態の平面図である。

【図３】本考案の表面実装型水晶発振器に使用する積層
回路基板を構成する各絶縁層の表面側の平面図であり、
（ａ）は表面側の絶縁層の平面図、（ｂ）は中間の絶縁
層の平面図、（ｃ）は裏面側の絶縁層の平面図である。

【図４】本考案の表面実装型水晶発振器の裏面側の平面
図である。

【図５】本考案の他の実施例の蓋体を省略した状態の部
分平面図である。

【符号の説明】

１・・・積層回路基板 １ａ、１ｂ、１ｃ・・絶縁体層 ２・・・・蓋体 ３・・・・電子部品 ４・・・・ＩＣチップ ５・・・・水晶振動片 １２ａ、１２ｂ・ ・キャビティー ３３、３４・・・切り欠き部 ３７、３８・・・突出部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャビティーを有する積層回路基板と、 前記積層回路基板上に配置される水晶振動片と、 前記積層回路基板のキャビティー内に導電性ペーストを
   介して取着される電子部品と、 前記水晶振動片及び電子部品を覆う蓋体とから成る表面
   実装型水晶発振器において、 前記積層回路基板のキャビティー内壁に切り欠き部を形
   成したことを特徴とする表面実装型水晶発振器。
2. 【請求項２】 キャビティーを有する積層回路基板と、 前記積層回路基板上に配置される水晶振動片と、 前記積層回路基板のキャビティー内に導電性ペーストを
   介して取着される矩形状の電子部品と、 前記水晶振動片及び矩形状電子部品を覆う蓋体とから成
   る表面実装型水晶発振器において、 前記積層回路基板のキャビティー内壁で、矩形状電子部
   品の長辺側端部に対応する位置に突出部を形成したこと
   を特徴とする表面実装型水晶発振器。