JPH0654306U - 水晶発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組立工程が簡単で、水晶振動子と回路基板と
の電気的な接続を安定させて、リークが発生せず、さら
に、接続信頼性が向上する水晶発振器を提供する。 【構成】 本考案は、リード２１、２２が延出する水晶
振動子２と、該発振回路を具備する回路基板３とを、樹
脂製下ケース１１に埋設した金属接続片１７、１８を介
して接続した水晶発振器である。そして、下ケース１１
の一部に、金属接続片１７、１８が露出する開口部１１
ａ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、下ケースと上ケースとから成る容器に、水晶振動子及び回路基板を 収容した水晶発振器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

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水晶発振器は 、水晶振動子と回路基板とを接続して、所定容器に収納していた。

【０００３】 このような水晶発振器において、特に水晶振動子の出力特性を安定化するの製 造上、主に以下の点について留意しなくてはならない。

【０００４】 水晶振動子のリークの発生を防止する。具体的には、水晶振動子から延出され るリード部の屈曲加工などを極力さける。

【０００５】 水晶振動子のリード部と回路基板との接続信頼性を確保する。具体的には、水 晶発振器をプリント配線基板上に半田接合する際には、リフロー処理（約２６０ ℃・１０秒）されることが多いが、このリフロー時においても、接続状態が安定 状態となるように高温半田やスポット溶接によって接合する。

【０００６】 上述の２点を考慮して、従来の水晶発振器は、図４、図５に示す構造となって いた。

【０００７】 水晶発振器は、リード部２１、２２が延出する水晶振動子２と、発振回路を具 備する回路基板３とを、樹脂製の下ケース１１とシールド用上ケース（図示では 省略した）とから成る容器に収容していた。

【０００８】 この水晶発振器においては、水晶振動子２のリード部２１、２２を屈曲加工せ ずに、回路基板３の水晶接続電極パッド３５、３６と電気的接続を可能にするた めに、下ケース１１に埋設された金属接続片１７、１８を形成していた。

【０００９】 前記金属接続片１７、１８の大部分は、下ケース１１に埋設され、その一端側 は、回路基板３と接続するために、下ケース１１から突出する回路基板接続突出 部１７ｂ、１８ｂが形成されており、他方の端部は、水晶振動子２のリード部２ １、２２延出部位まで、下ケース１１内で引き回され、下ケース１１から突出す る水晶振動子側接続突出部１７ａ、１８ａが形成されていた。

【００１０】 尚、この金属接続片１７、１８の他に、端子と一体的に形成され、回路基板３ と接続される他の金属片１３〜１６が下ケース１１に埋設されている。

【００１１】 組立にあたっては、下ケース１１の所定位置に回路基板３を配置固定するとと もに、下ケース１１から突出する金属片１３〜１６の接続突出部１３ｂ〜１６ｂ 、金属接続片１７、１８の回路基板側接続突出部１７ｂ、１８ｂと、回路基板３ の各接続電極パッド３１〜３６とを当接させ、高温半田を用いて接続する。

【００１２】 次に、下ケース１１の所定位置に水晶振動子２を仮保持する。これにより、水 晶振動子２から延出するリード部２１、２２は、屈曲加工することなく、金属接 続片１７、１８の水晶振動子側接続突出部１７ａ、１８ａと合致させることがで き、その状態で高温半田で接続する。その後、水晶振動子２を接着剤などで固定 する。最後に、下ケース１１、上ケースを被覆・固定する。

【００１３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、水晶振動子２のリード部２１、２２と水晶振動子側接続突出部１７ａ 、１８ａとを高温半田で接合していた。このような接続構造においては、リフロ ー処理によっても、接合部分の変質は基本的にはないが、半田であるため、リフ ロー処理の管理などのバラツキによって、半田の融解が発生したりするため、そ の信頼性を欠けるという問題点があった。

【００１４】 本考案は、上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、水晶振 動子のリード部と金属接続片の水晶振動子接続パッド部とを、スポット溶接によ り接合して、接合の安定性を高めることができる水晶発振器を提供することであ る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、リード部が延出する水晶振動子と、発振回路を具備する回路基板と を、樹脂製下ケースとシールド用上ケースとから成る容器に収容するとともに、 前記水晶振動子のリード部と回路基板の発振回路とを下ケースに埋設した金属接 続片を介して電気的接続して成る水晶発振器において、前記下ケースに、金属接 続片が露出する開口部を設けた水晶発振器である。

【００１６】

【作用】

本考案によれば、下ケースの内部側表面又は底面に、水晶振動子と回路基板と を接続するための金属接続片が露出し、スポット溶接に使用される電流印加プロ ーブが接触され得る開口部を設けたため、水晶振動子のリード部分と、金属接続 片が露出する開口部分との間で、スポット溶接が容易に行える。

【００１７】 従って、水晶振動子と金属接続片との接続の信頼性が大幅に向上し、安定した 特性を導出することができる水晶発振器が達成できる。

【００１８】

【実施例】

以下、本考案の水晶発振器を図面に基づいて詳説する。図１は本考案の水晶発 振器の上ケースを分解した状態の斜視図であり、図２は本考案の水晶発振器の底 面図であり、図３（ａ）は、上ケースを省略した状態の平面図、（ｂ）、（ｃ） は断面図である。尚、上述の図４、図５と同一部分は同一符号を付して説明する 。

【００１９】 本考案の水晶発振器は、樹脂製下ケース１１とシールド用上ケース１２から成 る容器１と、該容器１内に収納された水晶振動子２及び回路基板３とから主に構 成されている。

【００２０】 容器１の下ケース１１は、液晶ポリマーなどの肉厚板状体から成り、少なくと も水晶振動子２のケース２３部分を収納する凹部２０が形成されている。

【００２１】 また、下ケース１１の側面の底面側付近には、入出力端子１３ａ、１４ａ、ア ース端子１５ａ、制御信号入力端子１６ａが下ケース１１から延出している。

【００２２】 各端子１３ａ〜１６ａは下ケース１１に埋設された金属片１３〜１６と一体的に なっており、金属片１３〜１６を介して回路基板３と接続されている。具体的に は、各端子１３ａ〜１６ａと対向する金属片１３〜１６の他端は、下ケース１１ から所定位置から突出して回路基板３の各接続電極パッド３１〜３４に位置する 接続突出部１３ｂ〜１６ｂが形成されており、接続電極パッド３１〜３４と接続 突出部１３ｂ〜１６ｂとを高温半田などで接続されている。

【００２３】 また、下ケース１１の側面部分には、上ケース１２の配置を容易にする固定片 １９が立設されている。尚、固定片１９と対をなすもう１つの固定片はアース金 属片１５の接続突出部１５ｂを兼ねたアース固定片１５１が直立している。

【００２４】 また、回路基板３と水晶振動子２は、上述の金属接続片１３〜１６と同様に、 下ケース１１に埋設された金属接続片１７、１８によって接続されている。具体 的には金属接続片１７、１８の水晶振動子２側の一端は、凹部２０のリード部延 出側に形成したリード載置部２４上に露出する平板状の水晶振動子接続パッド１ ７ｃ、１８ｃが形成されている。また、回路基板３側の一端は、ケース１１内よ り所定位置で上方に向けて突出し、回路基板３の水晶接続電極パッド３５、３６ と接続する接続突出部１７ｂ、１８ｂが形成されている。

【００２５】 上述のように、各金属片１３〜１６、固定片１９及び金属接続片１７、１８は 、下ケース１１を樹脂モールド成型時、同時にモールドされて、下ケース１１内 に埋設・固定されている。

【００２６】 水晶振動子２は、例えば短冊状の水晶片が金属ケース２３に収容されており、 該水晶片と接続した２本のリード部２１、２２が金属ケース２３から外部に延出 している。この水晶振動子２は、下ケース１１の凹部２０に金属ケース２３の一 部が埋設されるように配置され、リード部２１、２２は、屈曲加工されることな く、リード載置部２４の水晶振動子接続パッド１７ｃ、１８ｃ上に当接されるこ とになる。

【００２７】 回路基板３は、ガラス−エポキシ材料、アルミナセラミックなどからなり、そ の基板３には、水晶振動子２と接続して所定発振周波数を得るための発振回路が 形成されている。具体的な回路配線等は省略するが、回路基板３の表面には、配 線パターンが形成され、この配線パターンに接続されたＩＣチップ、トリマーコ ンデンサ、チップ抵抗などの各種電子部品３７が搭載されている。また、回路基 板３の周囲には、入出力接続電極パッド３１、３２、アース電極パッド３３、制 御信号電極パッド３４、水晶接続電極パッド３５、３６が夫々形成されている。

【００２８】 これらの接続電極パッド３１〜３６は、回路基板３を貫通する導通スルーホール であったり、また、半円形の端面スルーホールなどで形成され、各接続突出部１ ３ｂ〜１８ｂと当接して、高温半田などで接続されている。

【００２９】 上ケース１２は、金属製の概略筺体状を成し、下ケース１１の底面にまで被覆 する空間が形成されている。また、上ケース１２の上面には、回路基板３上に搭 載されたトリマーコンデンサを調整するための調整穴１２１が形成されている。

【００３０】 下ケース１１と上ケース１２との固定は、下ケース１１の側部から突出した２ つの固定片１９、１５１と、上ケース１２の内壁側面との間で行われる。その固 定方法としては、例えば一方の固定片１９の先端の外部には、嵌合孔１９ａが形 成されており、この一方の固定片１９の嵌合孔１９ａに対応するように上ケース １２の内壁側面には内部方向に突出した突起１２ａが形成されており、その嵌合 孔１９ａと突起１２ａとの嵌合により、固定される。さらに、他方のアース固定 片１５１部分側では、上ケース１２の側面に形成され切り込み１２ｂに固定片１ ５１とを合致させた後、半田などの導電性接着剤によって固定されている。

【００３１】 以上の構造により、水晶振動子２のリード部２１、２２は、金属ケース２３か ら延出した状態で屈曲加工されることなく、水晶振動子接続パッド１７ｃ、１８ ｃに接続され、水晶振動子２のリード部２１、２２の加工によるリークが発生す ることがない。

【００３２】 本考案の特徴的なことは、下ケース１１の一部、例えば内部表面又は底面（図 では、底面）の一部に、金属接続片１７、１８の一部が露出するように開口部１ １ａ、１１ａを形成したことである。これにより、この開口部１１ａ、１１ａに よって、金属接続片１７、１８が露出する。尚、金属接続片１７、１８の露出部 分を露出部１７ｄ、１８ｄという。

【００３３】 金属接続片１７、１８の露出部１７ｄ、１８ｄは、ケース１１から露出するた め、酸化防止の対策が必要となる。このため、金属接続片１７、１８は、例えば リン青銅からなる金属板片の表面に例えば半田メッキを施しておくことが重要で ある。

【００３４】 この露出部１７ｄ、１８ｄは、水晶振動子２のリード部２１、２２と水晶振動 子接続パッド１７ｃ、１８ｃとの接続信頼性を確保するために、その接続手段と してスポット溶接する際に使用される。ここで、スポット溶接を行う際に、例え ば、陽極プローブを水晶振動子２のリード部２１、２２側から水晶振動子接続パ ッド１７ｃ、１８ｃに押し当てる。また、同時に、陰極プローブを開口部１１ａ 、１１ａから露出するた金属接続片１７、１８の露出部１７ｄ、１８ｄに押し当 て、この両プローブ間に所定電流を所定時間流して、スポット溶接を行う。

【００３５】 このように、水晶振動子２のリード部２１、２２と金属接続片１７、１８の水 晶振動子接続パッド１７ｃ、１８ｃとの接合が、耐熱性にずぐれたスポット溶接 によって行われるため、水晶発振器をプリント配線基板上にリフロー半田接合す るために、リフロー炉に投入しても、この接合部分での変質がなく、水晶振動子 ２の特性を安定した状態で回路基板３の発振回路などに供給することができ、安 定した特性の水晶発振器となる。

【００３６】 また、別の作用効果として、開口部１１ａ、１１ａから露出する金属接続片１ ７、１８の露出部１７ｄ、１８ｄを、水晶振動子２のみの特性、クリスタルイン ピーダンスなどを直接測定することにも利用できる。これにより、発振器の特性 不良が発生した場合、不良原因の追求が容易となり、また、製造過程、特に発振 回路と接続した後に測定することにより、水晶振動子２の経時的な変化などによ るが予測でき、その対策、例えばエージングなどが容易に行えることになる。

【００３７】 尚、金属接続片１７、１８は、下ケース１１の表面側から、または底面側から のいずれか、又は両側から露出されておればよいが、スポット溶接の治具上に下 ケース１１を載置しただけで、例えば陰極プローブで接続できるようにするため 、その開口部１１ａ、１１ａを底面側に形成しておくことが有用である。

【００３８】 上述の実施例では、水晶振動子２の構造として、短冊状の水晶振動子で説明し たが、水晶振動子２のケースからリード２１、２２が延出するものであれば、ど のような水晶振動子２でも対応でき、さらに、回路基板３上の回路構成も任意に 設計しても構わない。

【００３９】

【考案の効果】

以上、詳述したように、本考案によれば、下ケース及び上ケースとからなる容 器に、水晶振動子と回路基板とを収納した水晶発振器であって、水晶振動子と回 路基板と電気的接続が、下ケースの内部に埋設され、両端が露出する金属接続片 を用いて行われるため、組立工程が簡単となり、また、水晶振動子のリード部の 屈曲加工を行わなくてもよいため、リークが一切発生しない。

【００４０】 また、水晶振動子のリード部と金属接続片との接続が、リード部と、下ケース に形成した開口部から露出した金属接続片との間でスポット溶接ができるため、 その接合信頼性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の水晶発振器の上ケースを分解した状態
の斜視図である。

【図２】本考案の水晶発振器の底面側の平面図である。

【図３】（ａ）は、本考案の水晶発振器の上ケースを省
略した状態の平面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＸ−Ｘ
線断面図、（ｃ）は（ａ）中のＹ−Ｙ線断面図である。

【図４】（ａ）は、従来の水晶発振器の上ケースを省略
した状態の平面図であり、（ｂ）は、その側面図であ
る。

【図５】従来の水晶発振器の下ケースを説明する図であ
り、（ａ）は、その平面図であり、（ｂ）は側面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・・容器 １１・・・下ケース １１ａ・・・開口部 １２・・・上ケース ２・・・・水晶振動子 ３・・・・回路基板 １３〜１６・・・金属片 １３ａ・・・・・入力端子 １４ａ・・・・・出力端子 １５ａ・・・・・アース端子 １６ａ・・・・・制御信号入力端子 １７、１８・・・金属接続片 １７ｃ、１８ｃ・・水晶振動子接続パッド １７ｄ、１８ｄ・・金属接続片露出部 １９・・・・・上ケース固定金属片

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 リード部が延出する水晶振動子と、発振
   回路を具備する回路基板とを、樹脂製下ケースとシール
   ド用上ケースとから成る容器に収容するとともに、前記
   水晶振動子のリード部と回路基板の発振回路とを下ケー
   スに埋設した金属接続片を介して接続して成る水晶発振
   器において、 前記下ケースに、金属接続片を露出させるための開口を
   設けたことを特徴とする水晶発振器。