JPH05121940A - 水晶発振器モジユール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 容積が極めて小さい水晶発振器モジュールを
提供する。 【構成】 ハウジング４０内に収められるプリント基板
３１に、切欠き部３９を設ける。プリント基板３１に搭
載される水晶振動子３３は、そのリード３４にて折り曲
げ、そのケーシング３５の体積領域の少なくとも一部の
厚み部分が、切欠き部３９内に受容されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水晶振動子を内蔵した水
晶発振器モジュールに関し、特に、その小型化を図るた
めの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の自動車電話、コードレステレフォ
ン等の普及により、安定な周波数を得るための周波数発
振源装置として、温度補償型や、さらには温度補償型
で、かつ電圧制御型でもある水晶発振器モジュールが、
以前にも増して盛んに使用されるようになってきたが、
このような応用分野では、電気的特性の優秀さはもちろ
んのこと、モジュールとしての筺体構造が小型であるこ
とが重要な要件となってきている。使用者が手にもって
使用するハンドセット（送受話器）自体に対しての小型
化要求が厳しいからである。

【０００３】これに対し、従来提供されていた水晶発振
器モジュールの典型的な構造例は、図４に示すことがで
きる。まず、小片状のプリント基板１１の上には、温度
補償型、または温度補償電圧制御型の水晶発振回路を構
築するために必要な各種の電子部品が搭載される。搭載
される電子部品として最も重要なものは水晶振動子１３
であるが、これ自体は専門のメーカから提供されるもの
で、ケーシング（いわゆるカン）１５内に水晶片（図示
せず）を収め、ケーシング１５の一端面（底面）からは
水晶片に電気的導通を取るための一対のリード１４，１
４を引出したものである。一般にケーシング１５は金属
製で、その厚みを低減させるため、扁平に潰れた筒型形
状にされるが、その外、プリント基板１１上には、抵抗
やコンデンサ類を構成するチップ部品１６,・・・・・・ や、
発振周波数を調整するためのトリマ１７等も設けられ、
また、図中ではその一部しか示していないが、適当なパ
タンの印刷配線１２も施される。チップ部品１６や印刷
配線１２は、必要に応じ、プリント基板１１の裏面にも
設けられる。さらに、プリント基板１１上に構築された
回路を、例えばＰＬＬシンセサイザ等の外部回路に対し
て接続するため、図示の場合は四本しか例示していない
が、適宜本数のリードピン１８,・・・・・・ がプリント基板
１１から垂直に伸び出すように配される。

【０００４】このような回路構造体を、回路部品である
水晶発振器モジュール１０として完成させるには、プリ
ント基板１１を、それに搭載しているチップ部品類共
々、底の開いた箱状のハウジング２０内に収め、そのか
しめ部２２をかしめて、当該ハウジング内に保持する。
ハウジング２０の天板面には、外部からトリマ１７を調
整操作するための調整孔２１等も設けられている。ハウ
ジング２０はまた、一般に金属薄板製で、電磁シールド
の機能も有する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構造にお
いて、従来からも、既述した小型化の要請を満たすため
に、水晶振動子１３、チップ部品類１６、トリマ１７等
の個別部品自体にできるだけ小型なものを用いるのはも
とより、図４に示されている通り、そのままではかなり
高さのある水晶振動子１３をリード１４の部分で直角に
折り曲げて、プリント基板１１の主面に平行に寝た格好
にすることで、モジュール１０としての高さを低減する
工夫もなされてきた。事実、このような努力の結果、最
近、この種の水晶発振器モジュールとしては最も小型で
あることを謳い、容積にして１ccから０．９cc程度のも
のが報告された。しかし、逆に言えば、図４に示したよ
うな従来構造の基本形を踏襲する限り、この辺りが限度
とも考えられる。本発明は、このような現状の下になさ
れたもので、図４に示される従来の水晶発振器モジュー
ルにおける基本構造から脱却し、さらに構造的な改良を
施すことで、同一の電気的特性であるならば、より小型
な水晶発振器モジュールを提供せんとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、幅と厚み、及び高さを有する水晶振動子を小
片状のプリント基板上に搭載し、このプリント基板を箱
状のハウジング内に収めて成る水晶発振器モジュールに
おける改良として、プリント基板には切欠き部を設け
て、水晶振動子を横に寝かせ、その高さ方向がプリント
基板の主面と平行に、かつ、その厚み方向が該主面と直
交する方向となるように姿勢付けた際、当該プリント基
板に設けた切欠き部内に、この水晶振動子の幅と高さ、
及び厚みの一部に相当する体積領域が受容されるような
構造を持つ水晶発振器モジュールを提案する。

【０００７】

【実施例】図１には、本発明に従って構成された望まし
い一実施例としての水晶発振器モジュール３０が示され
ている。用いられている構成要素の種類自体には、図４
に示してすでに説明した従来例における場合と特に変更
はない。と言うよりも、本発明は、明らかに構造的な工
夫に関するものであり、構築する回路自体は従来例と同
様、温度補償型、または温度補償電圧制御型の水晶発振
器として必要な回路であれば良い。少なくともプリント
基板３１に水晶振動子３３を搭載し、これをハウジング
４０内に収めて成る水晶発振器モジュールであれば、等
しく本発明による改良の対象となすことができる。

【０００８】ただし念のため、全くの例示ではあるが図
１に示される実施例に関し簡単に述べると、プリント基
板３１の上には、まず、水晶振動子３３が搭載されてい
る。既述のように、この水晶振動子３３自体は専門のメ
ーカから提供されるもので良く、カンないしケーシング
３５内に水晶片（図示せず）が収められ、また、ケーシ
ング３５の一端面（底面）からは当該水晶片に電気的導
通を取るための一対のリード３４，３４が引出されてい
る。一般にケーシング３５は金属製で、その厚みを低減
させるため、扁平に潰れた筒型の形状にされる。プリン
ト基板３１の上には、その他、所望する回路を実現する
ために必要な抵抗やコンデンサ類を構成するチップ部品
３６,・・・・・・ や、発振周波数調整用のトリマ３７等も設
けられ、当然のことながら、これら回路部品を所定の配
線関係で接続するべく、図中ではその一部しか示してい
ないが、プリント基板３１の主面上には適当なパタンの
印刷配線３２も施されている。これらチップ部品３６や
印刷配線３２は、図示していないが、必要に応じ、プリ
ント基板３１の裏面にも設けられる。

【０００９】さらに、プリント基板３１上に構築された
回路を、例えばＰＬＬシンセサイザ等の外部回路に対し
て接続するため、適宜本数のリードピン３８,・・・・・・ も
備えられるが、これについては後述する。

【００１０】このような回路構造体を、回路部品である
水晶発振器モジュール３０として完成させるには、プリ
ント基板３１を、それに搭載しているチップ部品類共
々、底の開いた箱状のハウジング４０内に収め、適宜部
位に適当個数も受けたかしめ部４２をかしめて（図中で
は一つのみ例示し、かつ、すでにかしめた状態を示して
いる）、当該ハウジング内に保持する。ハウジング４０
の天板面には、外部からトリマ３７を調整操作するため
の調整孔４１等も設けられている。こうした組立作業の
結果は、後に再度説明するが、図２，３に示されてい
る。なお、ハウジング４０は一般に金属薄板製で、電磁
シールドの機能も有する。そのため、このハウジング４
０には、図示しない外部回路の接地に接続するのに便利
なように、底縁部一側縁の両端に接地用リード片４３，
４３も設けられている。

【００１１】水晶振動子３３は、先にも述べたように、
そのケーシング３５の外形状に応じて、幅寸法Ｗ、高さ
寸法Ｈ、そしてこれらに直交する厚みｔを有している。
そして、プリント基板３１上への実装に際し、これは横
に寝かされた格好で取り付けられる。すなわち、一対の
リード３４，３４をそれぞれ、プリント基板３１の所定
個所に設けられている挿通孔内に通した後、このリード
３４，３４の部分で折り曲げて、水晶振動子３３の高さ
方向と幅方向とがプリント基板３１の主面に平行となる
ように、したがってまた、厚み方向が直交するような姿
勢に付ける。これはもちろん、プリント基板３１上での
実効的な高さが最も小さくなるようにするための工夫で
あり、このこと自体は、すでに述べた従来例における工
夫と同じである。

【００１２】しかし、本発明においては、横に寝かせた
水晶振動子３３が占める面積部分、すなわち、水晶振動
子３３の高さ寸法Ｈと、これに面内で直交する幅方向寸
法Ｗとにより決定される面積に対応し、少なくとも当該
面積より小さくはない切欠き部３９をプリント基板３１
に形成し、この切欠き部３９の中に、水晶振動子３３の
少なくとも一部を受容させる。

【００１３】このようにした状況は、断面端面図である
図２に良く示されている。例えば、プリント基板３１の
厚みをｔ_B とすると、切欠き部３９の中に水晶振動子３
３を横に寝かせて収めた結果は、当該水晶振動子３３の
厚みｔの中、少なくとも当該基板厚ｔ_B だけは、当該プ
リント基板３１の上面から高さ方向に突出する高さ分を
低減することができ、その分、ハウジング４０を被せて
水晶発振器モジュール３０として完成させた後の当該モ
ジュール３０の厚み寸法を低減することができる。

【００１４】実際上、このように水晶振動子３３の一部
の体積領域を切欠き部３９内に収納したことの効果はか
なり大きく、先に述べたように、従来においては最も小
型と報告された水晶発振器モジュール（１〜０．９cc）
に比しても、電気的特性に何等の遜色もなく、さらに小
さい、容積０．７ccの水晶発振器モジュールの開発に成
功した。現在の所、これは世界最小容量と思われる。

【００１５】もちろん、切欠き部３９の形成位置は、各
機種ごとに、プリント基板３１上にて水晶振動子３３を
横に寝かせて設ける位置に応じて設定すれば良く、モジ
ュール３０としての全体形状も、図示の場合には正方形
状をしているが、長方形形状であっても良いし、現に、
本出願人においても、長方形形状のものも開発してい
る。また、図示の切欠き部３９は、プリント基板３１が
Ｌ型に形成されることで、左手側と奥行き側は開放され
ていて、それらは被されたハウジング４０の内壁によっ
て規定されるものとなっているが、そうではなく、プリ
ント基板３１をコの字型に形成することで当該プリント
基板３１にて三方が画され、一方のみが開放した面積形
状の切欠き部３９としても良いし、全ての周囲がプリン
ト基板３１にて囲まれるように、つまりプリント基板３
１の中央部分か、プリント基板側縁から少し離れた内方
位置に四角い孔が開けられることによって切欠き部３９
が形成されても良い。面積的に余裕があれば、切欠き部
３９は円形形状等、非矩形形状であっても良い。

【００１６】図示実施例の水晶発振器モジュール３０
は、さらに、外部回路を搭載する主たるプリント基板
（図示せず）に対し、いわゆる面実装タイプのモジュー
ルとして提供されることを予定している。そのために、
まずリードピン３８としては、いわゆるクリップピンを
用いており、二又になった一端部でプリント基板３１の
厚みを挟み込むようにして所定の印刷配線パタン３２の
所定部分に取り付き、半田付けされる。その後、プリン
ト基板３１の裏面とほぼ整合する図１中の仮想線Ａの位
置で矢印Ｆで示すように外向きに折り曲げた後、仮想線
Ｂの位置で適宜切断する。このようにしてから、水晶振
動子３３はもちろん、すでにチップ部品３６やトリマ３
７を所定位置に半田付けしたプリント基板３１の全体を
ハウジング４０内に収め、かしめ部４１を利用してかし
め止めれば、図２、及び平面図である図３に示すような
形態の水晶発振器モジュール４０が得られる。

【００１７】この結果、全てのリードピン３８,・・・・・
や、外部回路の接地側に接続するためにハウジング４０
に備えられている接地用リード片４３も、面状の端子と
なり、図示しない外部回路のプリント基板上に面実装す
ることができる。しかも、この実施例の水晶発振器モジ
ュール４０では、全端子３８，４３がプリント基板３１
の一側縁に沿って互いに平行しながら揃うように、プリ
ント基板３１上の印刷配線３２の印刷パタンや部品配置
を工夫しており、このような形状も、従来は認めること
ができない。そのほとんどが、図４に示したように、プ
リント基板３１の一対の対向側縁に沿ってリードピンを
振り分けていた。なお、図３の平面形状には、内蔵のト
リマ３７を外部から調整操作し得るように、当該トリマ
３７の調整螺子部の頭が、ハウジング４０に開けた調整
孔４１を介して覗いている状態も模式的に示されてい
る。

【００１８】

【発明の効果】本発明によると、水晶発振器モジュール
中のプリント基板において、従来は全くデッドスペース
となっていた、水晶振動子の下の面積領域を、当該水晶
振動子の厚みの少なくとも一部を受容する収納領域とし
て活用したため、これまでに最も小型とされていた水晶
発振器モジュールに比しても、さらに小型な水晶発振器
モジュールを提供することができる。当然のことなが
ら、本水晶発振器モジュールを用いた回路装置の軽量
化、小型化にも寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成された一実施例としての水
晶発振器モジュールの分解斜視図である。

【図２】図１に示される水晶発振器モジュールの断面端
面図である。

【図３】図１に示される水晶発振器モジュールの平面図
である。

【図４】従来提供されていた水晶発振器モジュールの代
表的構成例の説明図である。

【符号の説明】

３０ 全体としての本発明水晶発振器モジュール， ３１ プリント基板， ３２ 印刷配線， ３３ 水晶振動子， ３４ 水晶振動子のリード， ３５ 水晶振動子のケーシング， ３８ リードピン， ３９ 切欠き部， ４０ ハウジング．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 幅と厚み、及び高さを有する水晶振動子
   を小片状のプリント基板上に搭載し、このプリント基板
   を箱状のハウジング内に収めて成る水晶発振器モジュー
   ルであって；上記プリント基板には切欠き部を設け；上
   記水晶振動子を、該高さ方向が上記プリント基板の主面
   と平行に、かつ、上記厚み方向が該プリント基板の主面
   と直交する方向となるように、横に寝かせて該プリント
   基板上に取り付けたとき、上記切欠き部内に、該水晶振
   動子の上記幅と高さ、及び厚みの一部に相当する体積領
   域を受容させるようにしたこと；を特徴とする水晶発振
   器モジュール。