(57)【要約】【課題】水晶発振器のプリント基板への実装ラインにおいて、水晶発振器が長さ方向を向いていることが保証されていれば、この向きが正しいか否かが保証されている必要がないようにすること、マーキングを検知して１８０度の方向転換させるための装置を備えることを必要としなくすることを課題とする。【解決手段】本水晶発振器１は、下面が長方形をなすパッケージ２を有し、水晶振動子及びこの水晶振動子と協働して発振回路を形成する発振回路用ＩＣを備えた水晶発振器であって、発振回路の内部アースラインに接続されている表面実装用端子ＧＮＤ、発振回路に電力を供給する内部電力供給ラインに接続されている表面実装用端子ＤＣ、及び、発振回路の内部出力ラインに接続されている表面実装用端子ＯＵＴが、パッケージ２の下面に、それぞれが対をなしており、１８０度の点対称をなしている。【選択図】図２
2012151731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面が長方形をなすパッケージを有し、水晶振動子及びこの水晶振動子と協働して発振回路を形成する発振回路用ＩＣを備えた水晶発振器において、
上記発振回路の内部アースラインに接続されている表面実装用端子ＧＮＤ、上記発振回路に電力を供給する内部電力供給ラインに接続されている表面実装用端子ＤＣ、及び、上記発振回路の内部出力ラインに接続されている表面実装用端子ＯＵＴ、を含む少なくとも３種の内部ラインに接続されている表面実装用端子が、上記パッケージの下面に、それぞれが対をなして備えられているとともに、これら対をなす表面実装用端子は、互いに上記下面の長方形の中心に関して１８０度の点対称をなす位置に配置されていること
を特徴とする水晶発振器。
【請求項２】
請求項１に記載された水晶発振器において、
この水晶発振器が、電圧制御型の水晶発振器であり、
上記表面実装用端子には、更に、電圧によって発振周波数を制御するための内部制御ラインに接続された表面実装用端子ＶＣの対が含まれていること
を特徴とする水晶発振器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された水晶発振器において、
上記対をなす表面実装用端子同士は、上記パッケージの内部において互いに電気的に接続されていること
を特徴とする水晶発振器。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された水晶発振器において、
上記パッケージは、上記水晶振動子及び発振回路用ＩＣがともに封入される単一のキャビティを備えていること
を特徴とする水晶発振器。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された水晶発振器において、
上記パッケージは、中間壁によって分けられた上記水晶振動子を収納するための上部のキャビティ及び上記発振回路用ＩＣを収納するための下部のキャビティを備えていること
を特徴とする水晶発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板に実装するための水晶発振器、特に表面実装用端子を下面に備えた水晶発振器における表面実装用端子の配置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水晶発振器は、通常、下方への投影が長方形をなす直方体形状をしている。水晶発振器の特定の表面実装用端子（パッケージ下面に設けられる）は、プリント基板上面の特定のランドと電気的に接続されている必要があることから、プリント基板への実装時には、特定の表面実装用端子が特定の位置に来るように向きを揃えて配置、固定されることになる。これを誤ると、水晶発振器が正常に動作しないのはもちろんのこと、場合により水晶発振器自体や組み付けられている他の素子が破損するおそれがある。
【０００３】
このため、水晶発振器のパッケージの適宜箇所には予め方向を定めるためのマーキングが施されている。具体的には、（イ）パッケージの一部の形状を他の部分の形状と異なるようにする、（ロ）パッケージの特定の位置に印を付ける、あるいは、（ハ）表面実装用端子自体の形状を他のものと異ならせる等によって、これらが水晶発振器の向きの指標とされることになる。
【０００４】
図７は上記従来技術（ハ）の例であって、水晶発振器１の裏面図である。この例は、パッケージ２内に納められている発振回路の内部アースラインに接続されている表面実装用端子ＧＮＤ、発振回路に電力を供給する内部電力供給ラインに接続されている表面実装用端子ＤＣ、及び、発振回路の内部出力ラインに接続されている表面実装用端子ＯＵＴの基本３端子の他、電圧によって発振周波数を制御するための内部制御ラインに接続された表面実装用端子ＶＣを備えた電圧制御型の水晶発振器において、点線○囲みａに示すように、表面実装用端子ＶＣだけを長方形の一部を切り欠いた形状とし、他の表面実装用端子の長方形形状と異なるようにして、水晶発振器の向きを示すようにしている。このような、水晶発振器の向きに着目した発明の例を特許文献１〜３に挙げることができる。
【０００５】
水晶発振器をプリント基板に装填するに当たっては、このマーキングの位置を、機械的、電気的、光学的、等の何らかの手段によって検知し、このとき水晶発振器の向きが誤っていれば、これを１８０度回転して正しい方向に向けなければならない。実装ラインにおいて、水晶発振器が長さ方向を向いていることが保証されている場合であっても、この向きが正しいか否かが保証されていない場合には、マーキングを検知して１８０度の方向転換させるための装置を備えることが必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１５８４４１号公報
【特許文献２】特開２００７−０６７１３５号公報
【特許文献３】特開２００９−０６５４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、水晶発振器における表面実装用端子を工夫することにより、プリント基板への実装ラインにおいて、水晶発振器が長さ方向を向いていることが保証されていれば、この向きが正しいか否かが保証されている必要がない、つまり、向きの正逆を問わない、ようにすること、及び、これにより、マーキングを検知して１８０度の方向転換させるための装置を備えることを必要としなくすることを課題とする。また、本願発明の水晶発振器を使用することにより、プリント基板の単一の層内でラインを交差させないように配線することを容易にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、下面が長方形をなすパッケージを有し、水晶振動子及びこの水晶振動子と協働して発振回路を形成する発振回路用ＩＣを備えた水晶発振器において、上記発振回路の内部アースラインに接続されている表面実装用端子ＧＮＤ、上記発振回路に電力を供給する内部電力供給ラインに接続されている表面実装用端子ＤＣ、及び、上記発振回路の内部出力ラインに接続されている表面実装用端子ＯＵＴ、を含む少なくとも３種の内部ラインに接続されている表面実装用端子が、上記パッケージの下面に、それぞれが対をなして備えられているとともに、これら対をなす表面実装用端子は、互いに上記下面の長方形の中心に関して１８０度の点対称をなす位置に配置されていることを特徴とする水晶発振器である。
【０００９】
第２番目の発明は、第１番目の発明の水晶発振器において、上記水晶発振器が、電圧制御型の水晶発振器であり、上記表面実装用端子には、更に、電圧によって発振周波数を制御するための内部制御ラインに接続された表面実装用端子ＶＣの対が含まれていることを特徴とする水晶発振器である。
【００１０】
第３番目の発明は、第１番目又は第２番目の発明の水晶発振器において、上記対をなす表面実装用端子同士は、上記パッケージの内部において互いに電気的に接続されていることを特徴とする水晶発振器である。
【００１１】
第４番目の発明は、第１番目乃至第３番目のいずれかの発明の水晶発振器において、上記パッケージが、上記水晶振動子及び発振回路用ＩＣがともに封入される単一のキャビティを備えていることを特徴とする水晶発振器である。
【００１２】
第５番目の発明は、第１番目乃至第３番目のいずれかの発明の水晶発振器において、上記パッケージが、中間壁によって分けられた上記水晶振動子を収納するための上部のキャビティ及び上記発振回路用ＩＣを収納するための下部のキャビティを備えていることを特徴とする水晶発振器である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の水晶発振器では、水晶発振器の表面実装用端子がパッケージの下面に、それぞれが対をなして備えられているだけでなく、これら対をなす表面実装用端子が、互いにパッケージ下面の長方形の中心に関して１８０度の点対称をなす位置に配置されているため、プリント基板への実装ラインにおいて、水晶発振器が長さ方向を向いていることが保証されていれば、この向きが正しいか否かが保証されている必要がないという効果を奏する。また、これにより、マーキングを検知して１８０度の方向転換させるための装置を必要としなくすることができるという効果を奏する。
【００１４】
更に、プリント基板のためのパターン設計に当たって、スルーホールによる層間の配線はできるだけ避けたい、あるいは、少なくしたいところであるが、本発明の水晶発振器では、表面実装用端子が対をなして設けられていることから、この対の内のいずれか都合のよい方を使用すればよいので、プリント基板の単一の層内でラインを交差させないように配線することが容易になるというプリント回路パターン設計上の効果を奏する。ひいてはスルーホールを設けることに伴う費用を低減させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１の水晶発振器の正面の部分切断図である。
【図２】本発明の実施例１の水晶発振器を下から見たときの裏面図である。
【図３】本発明の実施例１の水晶発振器が実装されたプリント基板のランドパターンと配線の一例である。
【図４】本発明の実施例１の水晶発振器が実装されたるプリント基板のランドパターンと配線の他の例である。
【図５】本発明の実施例２の水晶発振器の正面の部分切断図である。
【図６】本発明の実施例２の水晶発振器を下から見たときの裏面図である。
【図７】従来技術の一例を示す水晶発振器の裏面図であって、表面実装用端子の一つの形状を他のものと異ならせるたものである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施例を示して説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の実施例１であって、本発明を、水晶振動子と発振回路用ＩＣが一室に納められたタイプの水晶発振器に適用した場合のものである。図１は水晶発振器の正面の部分切断図であり、図２は水晶発振器１を下から見たときの図（裏面図）である。このタイプの水晶発振器１は、下面が長方形をなすパッケージ２の内部に単一のキャビティ（収納室）が形成されており、水晶振動子３、この水晶振動子３と協働して発振回路を形成する発振回路用ＩＣ４等は単一のキャビティ内に格納されている。
【００１８】
水晶振動子３は、表裏に励振電極３１、３２及びこれに繋がる水晶端子３３、３４を備えており、導電性接着剤３５を通して発振回路用ＩＣ４に接続されて発振回路が形成される。パッケージ２本体は絶縁性の材料でできており、例えばセラミック基板を何層も積層すること、つまり、底壁２１を形成する基板、単一の空間からなるキャビティ（収納室）を形成するための穴あきの下枠壁２２、上枠壁２３のそれぞれに対応する各基板を積層することによって、パッケージ２が形成されている。
【００１９】
上枠壁２３の上面(端面)には、通称、リング２４と呼ばれるリング状の金属製の層が形成され、水晶振動子３、発振回路用ＩＣ４を組み込んだ後、この金属製のリング２４に金属カバー２５が溶接される。
【００２０】
図２に示すように、パッケージ２の下面には、上記発振回路の内部アースラインに接続されている表面実装用端子ＧＮＤ、上記発振回路に電力を供給する内部電力供給ラインに接続されている表面実装用端子ＤＣ、及び、上記発振回路の内部出力ラインに接続されている表面実装用端子ＯＵＴが形成されている。そして、この実施例では、更に、上記表面実装用端子には、更に、電圧によって発振周波数を制御するための内部制御ラインに接続された表面実装用端子ＶＣが備えられている。
【００２１】
本発明では、上記各表面実装用端子ＧＮＤ、ＤＣ、ＯＵＴ及びＶＣは、それぞれが２つずつ対をなして備えられており、各対は互いにパッケージ２内部で電気的に接続されているとともにパッケージ２の下面の長方形の中心に関して１８０度の点対称をなす位置に配置されている。このため、パッケージを上記中心に関して１８０度回転させた場合でも、特に回転させない場合でも、プリント基板に取り付けられたときには、どちらの場合でも電気的に等価であることになる。
【００２２】
換言すれば、パッケージ２の長さ方向さえ正しく揃えればよいので、プリント基板への実装ラインにおいて、水晶発振器が長さ方向を向いていることが保証されていれば、この向きが正しいか否かが保証されている必要がない、つまり、向きの正逆を問わない、ことになる。また、これにより、従来のようなマーキングを検知して１８０度の方向転換させるための装置は備える必要が無くなる。
【００２３】
図３、図４は、本発明の実施例の水晶発振器１が実装されたプリント基板のランドと配線の例であって、両図を比較することにより本発明の他の効果を説明する。図３のように、プリント基板側の配線Ｌ１〜Ｌ４が所定のランドから水晶発振器１の所定の表面実装用端子に接続可能であったとき、何かの都合により、図４のように表面実装用端子ＶＣへの配線Ｌ１の進路を妨げるような配線Ｌｘを設けなければならなくなった場合を想定する。
【００２４】
従来では、配線Ｌxを跨ぐために、一旦他の層へ移るためのスルーホール、ジャンパー線等を設ける必要があり、コスト高となっていた。本発明では、表面実装用端子ＶＣが対であるため、同じ層内でもう一つの表面実装用端子ＶＣを結ぶような配線Ｌ１’が存在する可能性が大きくなるので、配線パターンの設計が非常に容易になる。
【００２５】
上記例では、表面実装用端子ＶＣに関する例を挙げて本発明の効果を説明したが、表面実装用端子ＤＣ、ＧＮＤ、ＯＵＴの場合でも同様である。なお、図中、プリント基板側のＮＣは回路を構成しない（どこにも接続されていない）端子あるいはランドを示している。
【実施例２】
【００２６】
図５は、本発明の実施例２であって、本発明を、水晶振動子３と発振回路用ＩＣ４が上部、下部と別のキャビティに納められるタイプの水晶発振器に適用した場合のものである。このタイプの水晶発振器１は、中間壁２６によって、上部と下部のキャビティに分けられているため、その縦断面がＨ形をなしていることからＨ形パッケージともいわれる。
【００２７】
上部のキャビティには水晶振動子３が納められ、実施例1の場合と同様に、上枠壁２３の端面に設けられたリング２４とこれに溶接される金属カバー２５によって閉鎖されている。これに対し、下部のキャビティには発振回路用ＩＣ４が納められるが特に閉鎖されてはいない。各表面実装用端子６は、下枠壁２２の端面に形成される。
【００２８】
図６に示されるように、表面実装用端子６の形状は、全体から発振回路用ＩＣ４が納められる下部キャビティの水平断面形状を抜き取った形になっている。上記各表面実装用端子ＧＮＤ、ＤＣ、ＯＵＴ及びＶＣは、それぞれが２つずつ対をなして備えられており、各対は互いにパッケージ２内部で電気的に接続されているとともにパッケージ２の下面の長方形の中心に関して１８０度の点対称をなす位置に配置されており、このため、パッケージを上記中心に関して１８０度回転させた場合でも、特に回転させない場合でも、プリント基板に取り付けられたときには、どちらの場合でも電気的に等価であることは実施例１と同様である。その他の説明は実施例１に関する説明を援用することとする。
【符号の説明】
【００２９】
１  水晶発振器
２  パッケージ
２１  底壁
２２  下枠壁
２３  上枠壁
２４  リング
２５  金属カバー
２６  中間壁
３  水晶振動子
３１、３２  励振電極
３３、３４  水晶端子
３５  導電性接着剤
４  発振回路用ＩＣ
６、ＧＮＤ、ＤＣ、ＯＵＴ  表面実装用端子
ＮＣ  未接続端子（ランド）
Ｌ１〜Ｌ４、Ｌｘ  配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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