专利名称：高稳定压电振荡器的制作方法
技术领域：
本发明涉及作为频率控制装置等使用的压电振荡器，尤其涉及具有利用加热器加热压电振子，并且利用温度控制电路控制加热器温度的结构的高稳定压电振荡器的改善。
背景技术：
作为用于移动通信设备或传送通信设备的频率控制装置、即、石英振荡器等压电振荡器，已知有如下的恒温槽型压电振荡器，其通过借助内置的加热器和温度控制电路加热压电振子、控制其温度，能够不受外部的温度变化的影响地输出高稳定的频率。
而且，近年来，在这些领域中，由于对各种设备要求小型、轻量、且可携带，因而，与此相对应地对恒温槽型压电振荡器也要求小型、轻量化。
现有的恒温槽型压电振荡器为了得到高稳定的频率，在热容量大的金属块的凹部位内收容压电振子，进而通过加热器将金属块加热到规定温度。但是，如果使用大型的金属块，则振荡器整体的体积增大，所以不能满足小型、轻量化的需求。而且，由于其采用通过金属块加热压电振子内部的压电振动元件的结构，所以存在将来自加热器的热传递给石英振动元件、并达到期望频率为止需要时间的问题。
因此，提出了如图6(a)和(b)的纵剖面图、以及要部俯视图所示的高稳定压电振荡器(日本特开2000-315916、日本特开2003-37340)。该高稳定压电振荡器1具有第一基座印刷基板2(基座部件)，其直接连接在未图示的设备主体侧的母板上；第二基座印刷基板10，其几乎平行地配设在第一基座印刷基板2上；引线销3，其将两个基座印刷基板2、10之间电气地和机械地连接起来。而且，该高稳定压电振荡器1还具有立设印刷基板20，其通过将被嵌合端部嵌合到贯穿形成于第二基座印刷基板10上的嵌合槽11内，而立设在第二基座印刷基板上；压电振子40，其以与第二基座印刷基板10上的发热部件(功率晶体管、加热器)30接触的横卧状态配置，并且将引线电极部连接固定在立设印刷基板20上；电路部件50，其构成第二基座印刷基板和/或装配于所述立设印刷基板上的振荡电路、以及加热器的通电控制用的温度控制电路；以及热敏电阻51等。
引线销3贯穿设置在第二基座印刷基板10上的通孔10a，并且通过下端部与未图示的母板的通孔连接固定起来，该下端部以与设置在第一基座印刷基板2上的通孔2a嵌合的状态突出。为了确保第一基座印刷基板2和第二基座印刷基板10之间的空间，使用与引线销3的外周嵌合的垫圈15或预先形成为一体的衬垫(spacer)。
将盖状的金属制的振荡器壳60覆盖在第二基座印刷基板10上，以包围第二基座印刷基板10上的各部件，将振荡器壳60的边缘部内壁和第二基座印刷基板的外周面密封起来、并通过焊锡或树脂性粘接剂固定，从而提高气密性。
图7(a)和(b)是表示设置在第二基座印刷基板上的嵌合槽的结构的立体图、以及立设印刷基板的侧视图。如(a)所示，在沿着嵌合槽11的相互对置的2个端缘的一方的基板面上形成有多个连接焊盘12。如图(b)所示，从立设印刷基板20的底边起形成有被嵌合端部21，该被嵌合端部21以相匹配的状态嵌合在嵌合槽11内，在被嵌合端部21的一面侧，以与各连接焊盘12相对应的位置关系形成有引线焊盘22。在将立设印刷基板的被嵌合端部21嵌合到嵌合槽11内，以使各连接焊盘12和引线焊盘22对置的状态下，利用焊锡将处于相互接近状态的各连接焊盘12和引线焊盘22连接起来，从而将立设印刷基板20固定在第二基座印刷基板10上。
但是，由于除了借助嵌合槽11的嵌合保持力以外，仅依赖于借助焊锡的接合力将立设印刷基板20支撑在第二基座印刷基板10上，而且连接使用的焊锡量的增大是有限的，所以连接强度不充分，出现了很多由于借助焊锡的连接部剥离，从而陷入不能作为振荡器发挥作用的状态的情况。
日本特开2000-315916公报[专利文献2]日本特开2003-37340公报发明内容本发明是为了消除上述现有技术的缺点而提出的，其目的在于，提供一种具备利用加热器加热压电振子、并且利用温度控制电路控制加热器温度的结构的高稳定压电振荡器，在该高稳定压电振荡器中，能够提高将支撑压电振子的印刷基板以立设状态接合在基座印刷基板上时的保持稳定性、从而提高可靠性。
为了达到上述目的，本发明之一提供了一种高稳定压电振荡器，该高稳定压电振荡器具有发热部件，其装配在基座印刷基板上；立设印刷基板，其通过将被嵌合端部嵌合到贯穿形成在所述基座印刷基板上的嵌合槽内，而立设在所述基座印刷基板上；压电振子，其以与所述基座印刷基板上的发热部件接触的横卧状态配置，并且将引线电极部连接固定在所述立设印刷基板上；以及振荡电路部件，其用于得到以该压电振子作为频率源的振荡输出，其特征在于，在沿着所述嵌合槽的对置的两端缘的所述基座印刷基板面上分别相对置地配置连接焊盘，并且在与各连接焊盘对应的嵌合槽内壁上设置有半圆弧状的侧通孔，在所述立设印刷基板的被嵌合端部的两面上，以分别与所述各连接焊盘对应的位置关系配置引线焊盘，将具有所述侧通孔的各连接焊盘和所述被嵌合端部的各引线焊盘焊接起来。
本发明之二提供了一种高稳定压电振荡器，其特征在于，在平板状的基座部件上方相隔规定的间隙大致平行地配置所述基座印刷基板，用盖状的壳部件覆盖在所述基座部件上，以包围所述基座印刷基板和装配在其上的部件。
本发明之三提供了一种高稳定压电振荡器，其特征在于，所述基座部件和所述基座印刷基板之间通过引线销固定，该引线销上嵌合有或预先一体地形成有衬垫部件，该衬垫部件用于确保所述基座部件和所述基座印刷基板之间的间隙。
本发明之四提供了一种高稳定压电振荡器，其特征在于，在所述基座部件的侧面上具有侧通孔，在底面上具有与该侧通孔导通的安装用焊盘电极，使得可进行表面安装。
在具备利用加热器加热压电振子、并且利用温度控制电路控制加热器温度的结构的高稳定压电振荡器中，在将支撑压电振子的印刷基板以立设状态接合在基座印刷基板上时，以往由于连接焊盘数量和连接焊盘的总面积不充足，所以不能充分确保要使用的焊锡量，立设印刷基板时的保持稳定性不足，电连接状态的可靠性也低。如果要增强立设保持力，则只能使用特殊的销等辅助器件，成为导致组装结构增大的主要原因。在本发明中，实现了通过增大连接焊盘数量来增大连接焊盘的总面积和使用焊锡量，以及通过设置侧通孔来增大使用焊锡量，从而可提高立设的印刷基板的保持稳定性，并提高可靠性。
图1(a)和(b)是表示第二基座印刷基板的嵌合槽部的结构的立体图和俯视图。
图2(a)和(b)是表示立设印刷基板的结构的正视图和侧视图。
图3(a)和(b)是表示将立设印刷基板嵌合连接到第二基座印刷基板上的状态的立体图和剖面图。
图4是图6所示的振荡器的引线销的安装结构说明图。
图5(a)和(b)是表示具有用于在未图示的母板上表面安装振荡器的结构的实施方式的图。
图6(a)和(b)是表示现有例的纵剖面图、以及要部俯视图。
图7(a)和(b)是表示设置在第二基座印刷基板上的嵌合槽的结构的立体图、以及立设印刷基板的侧视图。
具体实施例方式
下面，对本发明的高稳定压电振荡器进行详细说明。并且，一边结合参照图6所示的振荡器的整体结构，一边说明。
图1(a)和(b)是表示第二基座印刷基板的嵌合槽部的结构的立体图和俯视图。图2(a)和(b)是表示立设印刷基板的结构的正视图和侧视图。图3(a)和(b)是表示将立设印刷基板嵌合焊接到第二基座印刷基板上的状态的立体图和剖面图。
图1所示的第二基座印刷基板10上贯穿形成有细长矩形的嵌合槽11，在沿着该嵌合槽11的对置的2个端缘(长度方向端缘)11a的第二基座印刷基板面上分别相对置地配置连接焊盘12、13。沿一个端缘形成的连接焊盘12与其他电路图形连接，沿另一个端缘形成的连接焊盘13在本例中不与其他电路图形连接，是为了与立设印刷基板20侧的连接焊盘进行焊接而配置的。而且，在与各连接焊盘12、13对应的嵌合槽内壁上形成有半圆弧状的侧通孔14。该侧通孔14具有在圆弧状的切口的内壁形成有导体膜的结构，各导体膜与各连接焊盘12、13导通。根据需要，还可以构成为在第二基座印刷基板的下面、沿嵌合槽11的端缘的位置上设置连接焊盘，并与后述的立设印刷基板20的引线焊盘22连接。
立设印刷基板20具有从下端缘突出的被嵌合端部21，在被嵌合端部21的两面上，以分别与各连接焊盘12、13对应的位置关系配置引线焊盘22。因此，在将立设印刷基板20的被嵌合端部21嵌合到第二基座印刷基板10的嵌合槽11内的状态下，各连接焊盘12、13具有与各引线焊盘22一一对应的关系，而且，各引线焊盘22的表面处于与形成在嵌合槽内壁的各侧通孔对应的状态。在该嵌合状态下，如图3(a)、(b)所示，在遍布连接焊盘12、13和引线焊盘22的整个范围地涂敷焊锡16、并使之熔融后固化，从而将两基板电气地和机械地固定起来。与图7所示的现有的基板间接合结构相比，不仅与引线焊盘焊接的连接焊盘的数量倍增，而且还可以将大量的焊锡填充到侧通孔14内，因此，可更加提高两基板间的连接强度，从而提高可靠性。
其次，图4是图6所示的振荡器中的引线销的安装结构说明图，该引线销3由笔直的上部分3a、和从上部分的下端部沿横向弯曲形成的下部分3b构成，在将上部分3a贯穿分别形成于两基座印刷基板2、10上的通孔(支撑孔)2a、10a内的状态下使其固定，另一方面，将沿横向延伸的下部分3b与未图示的母板上的连接焊盘焊接，从而装配该振荡器1。
然后，图5(a)和(b)是具有用于在未图示的母板上表面安装振荡器1的结构的实施方式，在图5(a)的示例中，使直线状的引线销3贯穿设在第二基座印刷基板10上的通孔10a内，并且使引线销3的下端部嵌合固定在设于第一基座印刷基板2的上面的凹部状的支撑孔2b内，而不贯穿第一基座印刷基板2。而且，在第一基座印刷基板2的外周面形成侧通孔5，在底面形成与侧通孔5导通的安装用焊盘电极。通过利用该侧通孔5焊接在母板上的电路图形上，可进行振荡器1的表面安装。
然后，在图5(b)的示例中，除了图5(a)所示的借助侧通孔5的表面安装结构之外，还兼用了使用引线销3安装在母板上的结构。即、在图5(b)的振荡器中，通过设置在第一基座印刷基板2的侧面上的侧通孔5与母板上的布线图形焊接固定，另一方面，使引线销3的下端部贯穿设在第一基座印刷基板2上的通孔2a，并向下方突出，通过采用这种结构，可使该引线销3的下端部插通设在母板上的对应的通孔，并将它们焊接固定。因此，可更加提高母板上的振荡器的装配强度、连接稳定性。
并且，作为第二基座印刷基板10上的发热部件，确认了通过使用表面安装型(SOP封装)的薄型功率晶体管，即、在上面具有放热板的功率MOSFET(例如日立制作所的LFPAK型)，可得到热效率优良、且适合于小型化的效果。
权利要求
1.一种高稳定压电振荡器，具有发热部件，其装配在基座印刷基板上；立设印刷基板，其通过将被嵌合端部嵌合到贯穿形成在所述基座印刷基板上的嵌合槽内，而立设在所述基座印刷基板上；压电振子，其以与所述基座印刷基板上的发热部件接触的横卧状态配置，并且将引线电极部连接固定在所述立设印刷基板上；以及振荡电路部件，其用于得到以该压电振子作为频率源的振荡输出，其特征在于，在沿着所述嵌合槽的对置的两端缘的所述基座印刷基板面上分别相对置地配置连接焊盘，并且在与各连接焊盘对应的嵌合槽内壁上设置有半圆弧状的侧通孔，在所述立设印刷基板的被嵌合端部的两面上，以分别与所述各连接焊盘对应的位置关系配置引线焊盘，将具有所述侧通孔的各连接焊盘和所述被嵌合端部的各引线焊盘焊接起来。
2.根据权利要求1所述的高稳定压电振荡器，其特征在于，在平板状的基座部件上方相隔规定的间隙大致平行地配置所述基座印刷基板，用盖状的壳部件覆盖在所述基座部件上，以包围所述基座印刷基板和装配在其上的部件。
3.根据权利要求1或2所述的高稳定压电振荡器，其特征在于，所述基座部件和所述基座印刷基板之间通过引线销固定，该引线销上嵌合有或预先一体地形成有衬垫部件，该衬垫部件用于确保所述基座部件和所述基座印刷基板之间的间隙。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的高稳定压电振荡器，其特征在于，在所述基座部件的侧面上具有侧通孔，在底面上具有与该侧通孔导通的安装用焊盘电极，使得可进行表面安装。
全文摘要
提供一种具备利用加热器加热压电振子、并利用温度控制电路控制加热器温度的结构的高稳定压电振荡器，能够提高将支撑压电振子的印刷基板以立设状态接合在基座印刷基板上时的保持稳定性、从而提高可靠性。该高稳定压电振荡器具有发热部件(30)；立设印刷基板(20)；压电振子(40)；和振荡电路部件。在沿着嵌合槽的对置的两端缘的基板面上分别相对置地配置连接焊盘(12、13)，并且在与各连接焊盘对应的嵌合槽内壁上设置有半圆弧状的侧通孔(14)，在立设印刷基板的被嵌合端部的两面上以分别与各连接焊盘对应的位置关系配置引线焊盘(22)，将具有所述侧通孔的各连接焊盘和被嵌合端部的各引线焊盘一对一地焊接起来。
文档编号H03H9/02GK1841919SQ20061006599
公开日2006年10月4日 申请日期2006年3月29日 优先权日2005年3月29日
发明者佐藤富雄 申请人:爱普生拓优科梦株式会社