JPH11355045A - Structure of piezoelectric oscillator - Google Patents

Structure of piezoelectric oscillator

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JPH11355045A
JPH11355045A JP18816198A JP18816198A JPH11355045A JP H11355045 A JPH11355045 A JP H11355045A JP 18816198 A JP18816198 A JP 18816198A JP 18816198 A JP18816198 A JP 18816198A JP H11355045 A JPH11355045 A JP H11355045A
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JP
Japan
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metal case
piezoelectric
oscillator
piezoelectric oscillator
piezoelectric vibrator
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Application number
JP18816198A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Sato
義明 佐藤
Takashi Kawasaki
敬 川嵜
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Publication date
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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To thin the whole height in a state where an oscillator is mounted on a printed board by thinning the piezoelectric oscillator incorporated with the piezoelectric oscillator of sealing structure. SOLUTION: In this structure 1 of the piezoelectric oscillator, a piezoelectric oscillator 3 and an oscillation circuit are mounted on a printed board 2 and they are covered by a metallic case 5. An opening is formed on the upper face of the metallic case, which is equivalent to the upper face of the piezoelectric oscillator, and at least a part of the upper face of the piezoelectric oscillator is engaged into the opening and therefore the height of the metallic case is lowered.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
上に実装されたときの高さを低減して、薄型化の要請に
対応することができる圧電発振器の構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a piezoelectric oscillator which can reduce the height when mounted on a printed wiring board and can respond to a demand for thinning.

【0002】[0002]

【従来の技術】水晶によって代表される圧電素子を用い
た振動子等の圧電デバイスは、圧電発振器や、共振器、
或はフィルタとして、各種電子機器、とりわけ通信機器
においては不可欠の主要パーツとして使用されている。
近年では、携帯電話機に見られるように小型化、薄型化
が進む電子機器に対応する為に、圧電デバイスに対して
も超小型化が期待されている。図8(a) は従来の圧電発
振器の一例の縦断面図、(b) はこの圧電発振器に収容さ
れる圧電振動子の縦断面図、(c) は(b) の底面図、(d)
は圧電発振器の回路の一例を示す図である。(a) に示す
ようにこの圧電発振器100は、プリント基板101上
に、パッケージ化された圧電振動子102と、発振回路
を構成する回路部品103とを隣接して搭載した状態
で、プリント基板101上をグランド接地された導電性
ケース104により覆った構成を備えている。このよう
に基板上の部品全体を覆うグランド接地されたケースに
より覆う構造を採用する理由は、周波数の安定度を高く
する為と、EMI特性の向上を図る為である。即ち、こ
の圧電振動子102は、(b) に示すように水晶振動素子
105と、この水晶振動素子105を封止するパッケー
ジ106とから成り、パッケージ106内の水晶振動素
子105に形成された電極は、図8(c) の如くパッケー
ジ底面に露出した外部端子H、Hに対して、夫々パッケ
ージ106内を貫通する導体106aによって接続され
ている。パッケージ106の内底面に設けた突部107
上には水晶振動素子105が搭載され、導電性接着剤等
108によって突部107上のパッドに接続される。な
お、Gはパッケージの筐体、或はアースパターンに接続
されたグランド端子である。
2. Description of the Related Art Piezoelectric devices such as a vibrator using a piezoelectric element represented by a quartz crystal include a piezoelectric oscillator, a resonator,
Or, it is used as an indispensable main part in various electronic devices, especially in communication devices, as a filter.
In recent years, in order to cope with electronic devices that are becoming smaller and thinner as seen in mobile phones, ultra-small piezoelectric devices are also expected. 8A is a longitudinal sectional view of an example of a conventional piezoelectric oscillator, FIG. 8B is a longitudinal sectional view of a piezoelectric vibrator accommodated in the piezoelectric oscillator, FIG. 8C is a bottom view of FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a circuit of a piezoelectric oscillator. As shown in FIG. 1A, a piezoelectric oscillator 100 includes a printed circuit board 101 on which a packaged piezoelectric vibrator 102 and a circuit component 103 constituting an oscillation circuit are mounted adjacent to each other. It has a configuration in which the top is covered by a conductive case 104 that is grounded. The reason why the structure covered by the grounded case that covers the entire components on the substrate is adopted is to increase the frequency stability and to improve the EMI characteristics. That is, the piezoelectric vibrator 102 includes a crystal vibrating element 105 and a package 106 for sealing the crystal vibrating element 105 as shown in FIG. Are connected to external terminals H, H exposed on the bottom surface of the package as shown in FIG. 8C by conductors 106a penetrating through the package 106, respectively. Projection 107 provided on inner bottom surface of package 106
A quartz vibrating element 105 is mounted thereon, and is connected to a pad on the protrusion 107 by a conductive adhesive 108 or the like. G is a package terminal or a ground terminal connected to a ground pattern.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子機
器の小型化、特に薄型化が進行する状況下において、比
較的大型部品である圧電発振器に対する薄型化の要請は
特に強くなっているが、図8に示したパッケージの電極
構造では、薄型化に限界があった。例えば、図8(a) に
示した如き圧電発振器において圧電振動子102のケー
ス上面(蓋上面)とケース104の天井面とを密着させ
た上で両者をスポット溶接したものが提案されている
が、封止構造の圧電振動子を内蔵する圧電発振器におい
ては、その薄型化におのずと限界があった。また、スポ
ット溶接によって圧電振動子のケース上面とケース10
4の天井面とをスポット溶接した場合には、大電流によ
る溶接が行われる為にケース104天井面の溶接個所か
ら微小なゴミが飛散し、プリント基板101上の回路等
に付着し短絡等の不具合をもたらすばかりでなく、圧電
振動子102のケース天井面の溶接個所からも微小なゴ
ミが飛散してケース内の水晶振動素子105の電極膜上
に付着して周波数を変動させる原因となる。また、スポ
ット溶接を行う為には高価な設備が必要となり、その管
理、条件設定等の複雑さ故に工程が複雑化するという問
題がある。また、スポット溶接により圧電振動子のケー
スとケース104とを一旦溶着した場合には開封が困難
となるため、溶接後にケース104を開封して不具合を
発見したり、再調整を行うことが困難となる。更に、一
旦溶着した場合はケース104上面に形成したラベリン
グ表示が表示が痛んで目視により確認できなくなった
り、美感を損なう等の不具合が発生する。これらの不具
合を解消すべく、水晶振動子のケース上面と、金属ケー
ス104とをハンダ、或は導電性接着剤にて固定すると
いう手段も考えられるが、薄型化の要求を満足すること
ができない。本発明が解決しようとする課題は、封止構
造の圧電振動子を内蔵した圧電発振器の薄型化を実現す
ることにより、プリント基板上に実装された状態での全
体高の薄型化を実現することができる圧電発振器の構造
を提供することにある。
However, in a situation where electronic devices are becoming smaller and, in particular, thinner, the demand for thinner piezoelectric oscillators, which are relatively large components, is particularly strong. In the electrode structure of the package shown in FIG. For example, there has been proposed a piezoelectric oscillator as shown in FIG. 8A, in which the upper surface of a case (top surface of a lid) of a piezoelectric vibrator 102 and the ceiling surface of a case 104 are brought into close contact with each other and spot-welded to each other. In a piezoelectric oscillator having a built-in piezoelectric vibrator having a sealing structure, there has been a limit in reducing the thickness of the piezoelectric oscillator. Further, the upper surface of the case of the piezoelectric vibrator and the case
In the case of spot welding with the ceiling surface of No. 4, fine dust is scattered from the welding portion of the ceiling surface of the case 104 due to welding with a large current, and adheres to a circuit or the like on the printed circuit board 101 to cause a short circuit or the like. Not only does this cause a problem, but also fine dust scatters from the welding location on the ceiling of the case of the piezoelectric vibrator 102 and adheres to the electrode film of the quartz vibrating element 105 in the case, causing a change in frequency. In addition, expensive equipment is required to perform spot welding, and there is a problem that the process is complicated due to the complicated management and setting of conditions. Further, if the case of the piezoelectric vibrator and the case 104 are once welded by spot welding, it becomes difficult to open the case. Therefore, it is difficult to open the case 104 after welding to find a defect or to perform readjustment. Become. Further, once welded, the labeling display formed on the upper surface of the case 104 suffers from display damage, making it impossible to visually confirm the labeling display, or impairing the beauty. In order to solve these problems, means for fixing the upper surface of the crystal unit to the metal case 104 with solder or a conductive adhesive can be considered, but the demand for thinning cannot be satisfied. . The problem to be solved by the present invention is to achieve a thinner piezoelectric oscillator having a built-in piezoelectric vibrator having a sealed structure, thereby realizing a thinner overall height when mounted on a printed circuit board. It is an object of the present invention to provide a structure of a piezoelectric oscillator that can realize the above.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するた
め、請求項1の発明は、圧電振動子と、発振回路とをプ
リント基板上に搭載して金属ケースにて覆った圧電発振
器の構造において、該圧電振動子の上面に相当する金属
ケース上面に開口を形成し、該開口内に圧電振動子の上
面の少なくとも一部を嵌合させることにより、金属ケー
ス高さを低減したことを特徴とする。請求項2の発明
は、前記圧電振動子の上面に位置する段差状の蓋を金属
ケース開口内に嵌合させるとともに、圧電振動子の上面
低所に設けた接地パターンと金属ケース天井面とを固定
したことを特徴とする。請求項3の発明は、上記圧電振
動子の上面低所に設けた接地パターンと金属ケース天井
面とを固定する手段として半田または導電性接着剤を用
いたことを特徴とする。請求項4の発明は、請求項1、
2又は3において、上記プリント基板の上面に形成した
凹所内に圧電振動子を埋め込むことにより低背化を実現
したことを特徴とする。
According to one aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric oscillator having a structure in which a piezoelectric vibrator and an oscillation circuit are mounted on a printed circuit board and covered with a metal case. An opening is formed in the upper surface of the metal case corresponding to the upper surface of the piezoelectric vibrator, and the height of the metal case is reduced by fitting at least a part of the upper surface of the piezoelectric vibrator into the opening. I do. The invention according to claim 2 is such that a stepped lid located on the upper surface of the piezoelectric vibrator is fitted into the metal case opening, and the ground pattern provided on the lower surface of the upper surface of the piezoelectric vibrator and the metal case ceiling surface are connected to each other. It is characterized by being fixed. The invention according to claim 3 is characterized in that solder or a conductive adhesive is used as means for fixing the ground pattern provided at a low position on the upper surface of the piezoelectric vibrator and the ceiling surface of the metal case. The invention according to claim 4 is based on claim 1,
2 or 3, wherein the height is reduced by embedding a piezoelectric vibrator in a recess formed on the upper surface of the printed circuit board.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した形態
例により詳細に説明する。図1(a) (b) 及び(c) は本発
明の一形態例の圧電発振器の正面縦断面図、ケースを除
去した状態の平面図、及び右側面図であり、この圧電発
振器1は、プリント基板2上に封止構造の水晶振動子
(圧電振動子)3と、発振回路を構成する回路部品4を
隣接配置すると共に、プリント基板上面を金属ケース5
により覆った構成を備えており、圧電発振器1の上面の
少なくとも一部を金属ケース5に設けた開口6内に嵌合
(露出)させることにより、発振器の金属ケース5の開
口6内に圧電振動子3の上部が嵌合した分だけ金属ケー
ス5の高さを減縮させ、もって圧電発振器自体の全高を
減縮させるようにした点が特徴的である。圧電発振器の
全高を減縮させるために、本形態例では水晶振動子等に
対して格別大きな改変を加えることなく、発振器の金属
ケース5を低背化することによる全高の減縮を可能とし
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to embodiments shown in the drawings. 1 (a), 1 (b) and 1 (c) are a front vertical sectional view, a plan view with a case removed, and a right side view of a piezoelectric oscillator according to an embodiment of the present invention. A quartz oscillator (piezoelectric oscillator) 3 having a sealing structure and a circuit component 4 constituting an oscillation circuit are arranged adjacent to each other on a printed board 2, and the upper surface of the printed board is placed in a metal case
By fitting (exposing) at least a part of the upper surface of the piezoelectric oscillator 1 into the opening 6 provided in the metal case 5, the piezoelectric vibrator is provided in the opening 6 of the metal case 5 of the oscillator. The feature is that the height of the metal case 5 is reduced by the amount of the fitting of the upper part of the child 3, thereby reducing the overall height of the piezoelectric oscillator itself. In order to reduce the overall height of the piezoelectric oscillator, in the present embodiment, it is possible to reduce the overall height by reducing the height of the metal case 5 of the oscillator without making a particularly large modification to the quartz oscillator or the like.

【0006】以下、本発明の形態例の圧電発振器の構造
について説明する。なお、図2(a) (b) (c) 及び(d) は
本発明の発振器に使用する圧電振動子の一例の正面図、
平面図、左側面図、及び底面図であり、この圧電振動子
としての水晶振動子3は、セラミック等から成るパッケ
ージ本体10の上面に形成した凹所内に図示しない水晶
振動素子を支持すると共に、水晶振動素子上の励振電極
をパッケージ本体内底面に露出したパッドに対して電気
的機械的に接続固定し、パッドと電気的に接続する電極
11をパッケージ外底面や外壁等に露出させ、更にパッ
ケージ本体の凹所を金属蓋12により覆った構成を有す
る。なお、この例では、パッケージ本体10の外枠上面
10aの外側輪郭よりも,金属蓋12の方が内側に位置
するように構成されている。次に、図1に示すように本
形態例では、図2に示した如き水晶振動子3を上面がフ
ラットなプリント基板2上に形成した配線パターン15
上に搭載して半田等により接続固定するとともに、水晶
振動子3及び発振回路を構成する回路部品群4を含む基
板上面を金属ケース5により包摂した構成を備えてい
る。本形態例の特徴的な構成は、ケース5の上面のうち
の適所、例えば圧電振動子3の上面に相当する部分に開
口6を形成し、この開口6内に圧電振動子3上部を所定
量だけ嵌合させた点にある。つまり、開口6内に圧電振
動子3の上部を嵌合させた分だけ、金属ケース5の高さ
を減縮することによって、発振器全体の低背化を図った
ものである。
Hereinafter, the structure of a piezoelectric oscillator according to an embodiment of the present invention will be described. 2 (a), 2 (b), 2 (c) and 2 (d) are front views of an example of a piezoelectric vibrator used in the oscillator of the present invention.
FIG. 4 is a plan view, a left side view, and a bottom view. The quartz oscillator 3 serving as a piezoelectric oscillator supports a quartz oscillator (not shown) in a recess formed on the upper surface of a package body 10 made of ceramic or the like. The excitation electrode on the quartz vibrating element is electrically and mechanically connected and fixed to the pad exposed on the inner bottom surface of the package body, and the electrode 11 electrically connected to the pad is exposed on the outer bottom surface or outer wall of the package. It has a configuration in which a concave portion of the main body is covered with a metal lid 12. Note that, in this example, the metal lid 12 is configured to be located on the inner side of the outer contour of the outer frame upper surface 10a of the package body 10. Next, as shown in FIG. 1, in the present embodiment, a wiring pattern 15 in which the quartz oscillator 3 as shown in FIG.
It is mounted on and fixed by soldering or the like, and the upper surface of the substrate including the crystal unit 3 and the circuit component group 4 forming the oscillation circuit is covered by the metal case 5. A characteristic configuration of the present embodiment is that an opening 6 is formed at an appropriate position on the upper surface of the case 5, for example, at a portion corresponding to the upper surface of the piezoelectric vibrator 3. It is in the point that they are fitted only. That is, the height of the metal case 5 is reduced by an amount corresponding to the upper portion of the piezoelectric vibrator 3 fitted into the opening 6, thereby reducing the overall height of the oscillator.

【0007】この発振器の構造に対して、図2に示した
圧電振動子3を適用する場合には、例えば圧電振動子の
外枠上面10aから突出した蓋12が開口6内に嵌合し
て、蓋12の上面を開口6から露出させるように、開口
6の寸法、形状を設定する。この形態例では、蓋12の
みならず蓋12の外側に位置するパッケージの外枠上面
10a(圧電振動子の上面低所)までもが露出する開口
面積となっている。蓋12が外枠上面10aから突出す
る突出量(肉厚)と金属ケース5の肉厚との兼ね合いに
よって、蓋12の上面が開口6よりも上方に突出する場
合もあるし、開口6内に納まることもあるが、いずれの
場合にも金属ケース5を低背化して、圧電発振器全体の
高さを減縮することが可能となる。この形態例におい
て、金属ケース5を固定する方法としては、例えばプリ
ント基板2の側面の凹所2a内に形成したアースパター
ン20に対して、金属ケース5の側壁に設けた接続片2
1を嵌合させてから半田、導電性接着剤等により固定す
る方法や、パッケージ10の外枠上面10aに点線で示
すアースパターン22をメタライズにより形成すると共
に、この外枠上面10aと対向する金属ケース5の天井
面とを半田や導電性接着剤により接続して金属ケース5
を接地する方法等を実施することができる。なお、後者
の場合には、開口6の内周縁を外枠上面10a上にオー
バーハングさせる必要があることは勿論である。また、
外枠上面10aと金属ケース5の天井面とを接続する場
合には、プリント基板側面のアースパターン20を用い
た接続は省略することができる。
When the piezoelectric vibrator 3 shown in FIG. 2 is applied to this oscillator structure, for example, a lid 12 protruding from the upper surface 10a of the outer frame of the piezoelectric vibrator is fitted into the opening 6 to fit therein. The size and shape of the opening 6 are set so that the upper surface of the lid 12 is exposed from the opening 6. In this embodiment, the opening area is such that not only the lid 12 but also the outer frame upper surface 10a (lower surface of the piezoelectric vibrator) located outside the lid 12 is exposed. Depending on the amount of projection (thickness) of the lid 12 projecting from the outer frame upper surface 10 a and the thickness of the metal case 5, the upper surface of the lid 12 may protrude above the opening 6, or may fall within the opening 6. In any case, the height of the metal case 5 can be reduced, and the height of the entire piezoelectric oscillator can be reduced. In this embodiment, as a method of fixing the metal case 5, for example, the connection piece 2 provided on the side wall of the metal case 5 is connected to the ground pattern 20 formed in the recess 2 a on the side surface of the printed circuit board 2.
1 is fixed to the outer frame upper surface 10a of the package 10 by metallization, and the metal pattern opposing the outer frame upper surface 10a The ceiling of the case 5 is connected to the metal case 5 by soldering or conductive adhesive.
And the like can be implemented. In the latter case, it is needless to say that the inner peripheral edge of the opening 6 needs to be overhanged on the outer frame upper surface 10a. Also,
When connecting the outer frame upper surface 10a and the ceiling surface of the metal case 5, the connection using the ground pattern 20 on the side surface of the printed circuit board can be omitted.

【0008】次に、図3(a) (b) 及び(c) は本発明の他
の形態例の圧電発振器の正面縦断面図((b) のA−A断
面図)、平面図、及び側面図であり、この圧電発振器1
は、プリント基板2上に封止構造の水晶振動子(圧電振
動子)3と、これと同等の高さを有する発振回路用IC
30を含む回路部品4を隣接配置すると共に、プリント
基板上面を金属ケース5により覆った構成を備えてお
り、圧電発振器1及び発振回路用IC30の上面の少な
くとも一部を金属ケース5に設けた開口6内に嵌合(露
出)させることにより、発振器の金属ケース5の開口6
内に圧電振動子3及びIC30の上部が嵌合した分だけ
金属ケース5の高さを減縮させ、もって圧電発振器自体
の全高を減縮させるようにした点が特徴的である。圧電
発振器の全高を減縮させるために、本形態例では水晶振
動子、IC等に対して格別大きな改変を加えることな
く、発振器の金属ケース5を低背化することによる全高
の減縮を可能としている。この形態例の圧電発振器1に
使用する水晶振動子3としては、例えば図2に示した構
成のものを用いる。また、発振回路用IC30はそのパ
ッケージ30aが圧電発振器1とほぼ同等な高さを有す
るものであり、金属ケース5のフラットな上面に形成し
た開口6内に上端部が嵌合する程度の高さを有するもの
である。この形態例の金属ケース5の上面に形成した開
口6は、水晶振動子3の上面の蓋12を嵌合させる第1
の開口6Aと、発振回路用IC30の上部を嵌合させる
第2の開口6Bとから成る。第1の開口6Aは、パッケ
ージ10の外枠上面10aが露出する広い開口面積であ
り、第2の開口6Bは、IC30のパッケージ30aと
リード端子30aの一部が露出する程度の開口面積であ
る。この形態例の圧電発振器において、金属ケース5を
固定する方法としては、例えばプリント基板2の側面の
凹所2a内に形成した接地パターン20に対して金属ケ
ース5の側面に設けた接続片21を、半田、導電性接着
剤等により接続固定する方法を用いる。
Next, FIGS. 3 (a), 3 (b) and 3 (c) are front vertical sectional views (sectional views taken along line AA of FIG. 3 (b)), plan views, and FIGS. FIG.
Is a crystal oscillator (piezoelectric oscillator) 3 having a sealing structure on a printed circuit board 2 and an oscillation circuit IC having an equivalent height.
The circuit component 4 including the circuit board 30 is disposed adjacently, and the upper surface of the printed circuit board is covered by the metal case 5. At least a part of the upper surface of the piezoelectric oscillator 1 and the oscillation circuit IC 30 is provided in the metal case 5. 6 is fitted (exposed) into the opening 6 of the metal case 5 of the oscillator.
The feature is that the height of the metal case 5 is reduced by an amount corresponding to the fitting of the piezoelectric vibrator 3 and the upper part of the IC 30 therein, thereby reducing the overall height of the piezoelectric oscillator itself. In order to reduce the overall height of the piezoelectric oscillator, in the present embodiment, it is possible to reduce the overall height by reducing the height of the metal case 5 of the oscillator without making particularly large modifications to the crystal oscillator, the IC, and the like. . As the crystal resonator 3 used in the piezoelectric oscillator 1 of this embodiment, for example, the one having the configuration shown in FIG. 2 is used. The oscillation circuit IC 30 has a package 30 a having substantially the same height as the piezoelectric oscillator 1, and has a height such that the upper end thereof fits into the opening 6 formed on the flat upper surface of the metal case 5. It has. The opening 6 formed on the upper surface of the metal case 5 of this embodiment is the first opening for fitting the lid 12 on the upper surface of the crystal unit 3.
6A and a second opening 6B into which the upper part of the oscillation circuit IC 30 is fitted. The first opening 6A has a large opening area where the outer frame upper surface 10a of the package 10 is exposed, and the second opening 6B has an opening area where the package 30a and a part of the lead terminal 30a of the IC 30 are exposed. . In the piezoelectric oscillator of this embodiment, as a method of fixing the metal case 5, for example, a connection piece 21 provided on the side surface of the metal case 5 with respect to the ground pattern 20 formed in the recess 2 a on the side surface of the printed board 2 is used. A method of connecting and fixing with solder, conductive adhesive or the like is used.

【0009】次に、図4(a) (b) 及び(c) は本発明の図
3の形態例の変形例の正面縦断面図、平面図、及び右側
面図であり、この形態例の圧電発振器は、金属ケース5
の上面に形成した開口6’(6A’、6B’)のうち、
圧電振動子3を嵌合する第1の開口6A’の開口面積を
図3の形態例における第1の開口6Aよりも狭くして、
水晶振動子のパッケージ10の外枠上面10aを露出さ
せないようにしている。また、外枠上面(圧電振動子上
面低所)10aにメタライズによってアースパターン2
2を形成し、このアースパターン22上にオーバーハン
グする金属ケース5の天井面(第1の開口6Aの周縁下
面)を半田、或は導電性接着剤等によって接合一体化し
ている。つまり、金属ケース5を固定する方法として、
パッケージ10の外枠上面10aのアースパターン22
と金属ケース5とを接合する方法を採用し、金属ケース
の固定と同時に金属ケース5の接地を図っている。
Next, FIGS. 4 (a), 4 (b) and 4 (c) are a front vertical sectional view, a plan view and a right side view of a modification of the embodiment of FIG. 3 of the present invention. The piezoelectric oscillator has a metal case 5
Of the openings 6 '(6A', 6B ') formed on the upper surface of
The opening area of the first opening 6A ′ into which the piezoelectric vibrator 3 is fitted is made smaller than that of the first opening 6A in the embodiment of FIG.
The outer frame upper surface 10a of the package 10 of the crystal unit is not exposed. Further, the ground pattern 2 is formed on the outer frame upper surface (lower part of the piezoelectric vibrator upper surface) 10a by metallizing.
2, and the ceiling surface (the lower surface of the peripheral edge of the first opening 6A) of the metal case 5 overhanging on the ground pattern 22 is joined and integrated with solder or a conductive adhesive. That is, as a method of fixing the metal case 5,
Ground pattern 22 on outer frame upper surface 10a of package 10
The metal case 5 is fixed to the metal case 5 at the same time as the metal case is fixed.

【0010】この形態例では、プリント基板側面の凹所
2aと、ケース側面の接続片21とは単にプリント基板
とケースとの位置決め用の手段として機能する。つま
り、この凹所部分ではケースを接地する必要がなくな
る。或は、凹所2a内にアースパターンを形成し、この
アースパターンと接続片21とを接続する場合には、パ
ッケージの外枠上面にアースパターンを設けてケース天
井面と接合する必要は必ずしもない。また、金属ケース
5とプリント基板2との位置決めを、金属ケース5の他
側壁の下端縁に設けた爪5aによって行うと共に、アー
スパターン22と金属ケース5の天井面とを接合すれ
ば、凹所2aと接続片21を不要にでき、プリント基板
2と金属ケース5の形状を単純化して加工手数を低減で
きる。なお、上記形態例では、圧電発振器内に収納する
圧電振動子を水晶振動子として説明したが、これは一例
であり、あらゆるタイプの圧電振動子を使用し得ること
はいうまでもない。
In this embodiment, the recess 2a on the side of the printed circuit board and the connection piece 21 on the side of the case simply function as means for positioning the printed circuit board and the case. In other words, it is not necessary to ground the case at the recess. Alternatively, when an earth pattern is formed in the recess 2a and the earth pattern is connected to the connection piece 21, it is not always necessary to provide an earth pattern on the upper surface of the outer frame of the package and join it to the case ceiling surface. . The positioning of the metal case 5 and the printed circuit board 2 is performed by the claw 5a provided on the lower end edge of the other side wall of the metal case 5, and the ground pattern 22 and the ceiling surface of the metal case 5 are joined together. 2a and the connecting piece 21 can be eliminated, and the shapes of the printed circuit board 2 and the metal case 5 can be simplified to reduce the number of processing steps. In the above embodiment, the piezoelectric vibrator housed in the piezoelectric oscillator has been described as a crystal vibrator, but this is merely an example, and it goes without saying that any type of piezoelectric vibrator can be used.

【0011】次に、図5(a) (b) 及び(c) は本発明の他
の形態例の圧電発振器の正面縦断面図、要部平面図、及
び側面図であり、この形態例はプリント基板2の上面適
所に形成した凹所40内に水晶振動子3を埋め込んだ構
成が図1の形態例と異なっている。水晶振動子3を凹所
40内に埋め込むことによりプリント基板2上における
水晶振動子の突出高さを低減するとともに、金属ケース
の設けた開口6から金属蓋12を露出させることによ
り、発振器全体の低背化を図っている。また、プリント
基板2上に搭載する回路部品(IC、発振回路部品等)
4としては、チップ部品を利用することにより低背化が
可能である。なお、この形態例では、図6(a) 乃至(d)
に示した水晶振動子3を使用する。この水晶振動子3が
図2に示したものと異なる点は、電極11をパッケージ
本体10の底面に配置するのではなく、パッケージ本体
底面の四隅に設けたへこみ部41の天井面に電極11を
設けた点にある。そして各電極11はプリント基板2の
上面に形成した各配線パターン15と一対一で対応して
接続される。仮に、凹所40の内底面に配線パターン1
5を配置すると、この配線パターンをプリント基板2上
の配線パターンと接続させる為の導体をプリント基板の
肉厚内部に配線する必要が生じてプリント基板構造及び
製造工程が複雑化するが、本形態例ではあくまでプリン
ト基板2の上面に形成した配線パターン15とへこみ部
41内の電極11とを接続させる構成である為、プリン
ト基板の構成が複雑化する虞れはない。従って、図7の
斜視図に示すように凹所40はへこみ部41以外のパッ
ケージ本体10の下部を受入れ得る形状とする。なお、
図5、図6、図7に示した低背化のための構成は、図1
に示した形態例のみならず、図3、図4に示した形態例
に対しても適用することができる。
Next, FIGS. 5 (a), 5 (b) and 5 (c) are a front vertical sectional view, a main part plan view and a side view of a piezoelectric oscillator according to another embodiment of the present invention. The configuration in which the quartz oscillator 3 is embedded in a recess 40 formed at an appropriate position on the upper surface of the printed circuit board 2 is different from the embodiment of FIG. By embedding the crystal oscillator 3 in the recess 40, the height of the projection of the crystal oscillator on the printed circuit board 2 is reduced, and by exposing the metal lid 12 from the opening 6 provided in the metal case, the entire oscillator is formed. The height is being reduced. Circuit components mounted on the printed circuit board 2 (ICs, oscillation circuit components, etc.)
As for No. 4, the height can be reduced by using a chip component. In this embodiment, FIGS. 6 (a) to 6 (d)
Is used. This crystal oscillator 3 is different from the one shown in FIG. 2 in that the electrodes 11 are not arranged on the bottom surface of the package main body 10 but the electrodes 11 are arranged on the ceiling surface of the recesses 41 provided at the four corners of the package main body bottom surface. It is in the point provided. Each electrode 11 is connected to each wiring pattern 15 formed on the upper surface of the printed circuit board 2 in one-to-one correspondence. Assuming that the wiring pattern 1 is
5, the conductor for connecting this wiring pattern to the wiring pattern on the printed circuit board 2 needs to be wired inside the thickness of the printed circuit board, which complicates the printed circuit board structure and the manufacturing process. In the example, the configuration is such that the wiring pattern 15 formed on the upper surface of the printed board 2 is connected to the electrode 11 in the recess 41, so that the configuration of the printed board is not likely to be complicated. Therefore, as shown in the perspective view of FIG. 7, the recess 40 has a shape capable of receiving the lower portion of the package body 10 other than the recess 41. In addition,
The configuration for reducing the height shown in FIGS. 5, 6, and 7 is the same as that shown in FIG.
The present invention can be applied not only to the embodiment shown in FIG.

【0012】[0012]

【発明の効果】以上のように本発明の圧電発振器によれ
ば、圧電振動素子を収納した圧電振動子と、増幅回路と
をプリント基板上に搭載して金属ケースにて覆った圧電
発振器の構造において、低背化した金属ケースに形成し
た開口内に、圧電振動子、増幅回路等の部品の上面を一
部嵌合させたので、圧電発振器の高さを低減することが
でき、従って圧電発振器を電子機器のプリント基板上に
実装したときの全体高の薄型化を実現することができ
る。また、圧電振動子の上面に位置する段差状の蓋を金
属ケース開口内に嵌合させるとともに、圧電振動子の上
面低所に設けた接地パターンと金属ケース天井面とを固
定したので、圧電振動子と金属ケースとの接続と接地作
業を一回の作業で完了することができ、製造手数を低減
できる。
As described above, according to the piezoelectric oscillator of the present invention, the structure of the piezoelectric oscillator in which the piezoelectric vibrator accommodating the piezoelectric vibrating element and the amplifier circuit are mounted on a printed circuit board and covered with a metal case. In the above, since the upper surfaces of the components such as the piezoelectric vibrator and the amplifier circuit are partially fitted into the opening formed in the metal case having a reduced height, the height of the piezoelectric oscillator can be reduced, and therefore the piezoelectric oscillator can be reduced. When mounted on a printed circuit board of an electronic device, the overall height and thickness can be reduced. In addition, the step-shaped lid located on the upper surface of the piezoelectric vibrator was fitted into the metal case opening, and the ground pattern provided at the lower part of the upper surface of the piezoelectric vibrator and the metal case ceiling were fixed. The connection between the child and the metal case and the grounding operation can be completed in one operation, and the number of manufacturing steps can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a) (b) 及び(c) は本発明の一形態例の圧電発
振器の正面縦断面図、ケースを除去した状態の平面図、
及び右側面図。
1 (a), (b) and (c) are front longitudinal sectional views of a piezoelectric oscillator according to one embodiment of the present invention, plan views with a case removed,
And a right side view.

【図2】(a) (b) (c) 及び(d) は本発明の発振器に使用
する圧電振動子の一例の正面図、平面図、左側面図、及
び底面図。
FIGS. 2 (a), (b), (c) and (d) are a front view, a plan view, a left side view, and a bottom view of an example of a piezoelectric vibrator used in the oscillator of the present invention.

【図3】(a) (b) 及び(c) は本発明の他の形態例の圧電
発振器の正面縦断面図((b) のA−A断面図)、平面
図、及び側面図。
3 (a), (b) and (c) are a front vertical cross-sectional view (cross-sectional view taken along line AA of (b)), a plan view, and a side view of a piezoelectric oscillator according to another embodiment of the present invention.

【図4】(a) (b) 及び(c) は本発明の図3の形態例の変
形例の正面縦断面図、平面図、及び右側面図。
4 (a), (b) and (c) are a front vertical sectional view, a plan view, and a right side view of a modification of the embodiment shown in FIG. 3 of the present invention.

【図5】(a) (b) 及び(c) は本発明の他の形態例の圧電
発振器の正面縦断面図、ケースを除去した状態の平面
図、及び右側面図。
5 (a), (b) and (c) are a front vertical sectional view, a plan view with a case removed, and a right side view of a piezoelectric oscillator according to another embodiment of the present invention.

【図6】(a) (b) (c) 及び(d) は図5の発振器に使用す
る圧電振動子の一例の正面図、平面図、左側面図、及び
底面図。
6 (a), (b), (c) and (d) are a front view, a plan view, a left side view, and a bottom view of an example of the piezoelectric vibrator used for the oscillator of FIG.

【図7】図6の圧電振動子とプリント基板側の凹所の斜
視図。
7 is a perspective view of the piezoelectric vibrator of FIG. 6 and a recess on the printed circuit board side.

【図8】(a) は従来の圧電発振器の一例の縦断面図、
(b) はこの圧電発振器に収容される圧電振動子の縦断面
図、(c) は(b) の底面図、(d) は圧電発振器の等価回路
の一例を示す図。
FIG. 8A is a longitudinal sectional view of an example of a conventional piezoelectric oscillator,
(b) is a longitudinal sectional view of a piezoelectric vibrator accommodated in the piezoelectric oscillator, (c) is a bottom view of (b), and (d) is a diagram showing an example of an equivalent circuit of the piezoelectric oscillator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電発振器、2 プリント基板、2a 凹所、3
水晶振動子(圧電振動子)、4 発振回路部品、5 金
属ケース、6、6’、6A、6B、6A’、6B’ 開
口、10 パッケージ本体、10a 外枠上面、11
電極、12 金属蓋、15 配線パターン、20 アー
スパターン、22 アースパターン、30 発振回路用
IC。
1 piezoelectric oscillator, 2 printed circuit board, 2a recess, 3
Crystal oscillator (piezoelectric oscillator), 4 oscillation circuit parts, 5 metal case, 6, 6 ', 6A, 6B, 6A', 6B 'opening, 10 package body, 10a outer frame upper surface, 11
Electrode, 12 metal lid, 15 wiring pattern, 20 ground pattern, 22 ground pattern, 30 IC for oscillation circuit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電振動子と、発振回路とをプリント基
板上に搭載して金属ケースにて覆った圧電発振器の構造
において、 該圧電振動子の上面に相当する金属ケース上面に開口を
形成し、該開口内に圧電振動子の上面の少なくとも一部
を嵌合させることにより、金属ケース高さを低減したこ
とを特徴とする圧電発振器の構造。
In a structure of a piezoelectric oscillator in which a piezoelectric vibrator and an oscillation circuit are mounted on a printed circuit board and covered with a metal case, an opening is formed in an upper surface of the metal case corresponding to an upper surface of the piezoelectric vibrator. The height of the metal case is reduced by fitting at least a part of the upper surface of the piezoelectric vibrator into the opening, thereby reducing the height of the metal case.
【請求項2】 前記圧電振動子の上面に位置する段差状
の蓋を金属ケース開口内に嵌合させるとともに、圧電振
動子の上面低所に設けた接地パターンと金属ケース天井
面とを固定したことを特徴とする請求項1記載の圧電発
振器の構造。
2. A step-shaped lid located on the upper surface of the piezoelectric vibrator is fitted into the metal case opening, and a ground pattern provided at a lower position on the upper surface of the piezoelectric vibrator and a metal case ceiling surface are fixed. The structure of the piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein:
【請求項3】 上記圧電振動子の上面低所に設けた接地
パターンと金属ケース天井面とを固定する手段として半
田または導電性接着剤を用いたことを特徴とする請求項
1又は2に記載の圧電発振器の構造。
3. The method according to claim 1, wherein a solder or a conductive adhesive is used as a means for fixing a ground pattern provided at a low position on the upper surface of the piezoelectric vibrator and a ceiling surface of the metal case. Structure of the piezoelectric oscillator.
【請求項4】 上記プリント基板の上面に形成した凹所
内に圧電振動子を埋め込むことにより低背化を実現した
ことを特徴とする請求項1、2又は3記載の圧電発振器
の構造。
4. The structure of a piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the height is reduced by embedding a piezoelectric vibrator in a recess formed on the upper surface of the printed circuit board.
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