説明

簡易面実装型圧電振動子

【課題】 実装回路基板への搭載安定性と製品歩留まりを低下することなく、製品の低背化を可能とし、安価で、極めて実用的かつ信頼性の高い簡易面実装型圧電振動子を提供する。
【解決手段】 圧電素子が収容された円筒状のケース本体2とこのケース本体に植設され円筒の伸長方向に伸びる直線状のリード線12,13を有する圧電振動子に、樹脂モールドジャケット4Aを嵌着させてなる簡易面実装型圧電振動子であって、前記樹脂モールドジャケットは、前記リード線を挿入する直線状の貫通孔412A,413Aとこの貫通孔から側端部底面へ導く金属リード端子板51A,52Aが一体形成された側端取付台座41Aと、前記側端取付台座に続き、前記ケース本体上面を覆う屋根部42Aを具備し、当該屋根部の上面には平面部421Aが形成されてなる。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子機器などに組み込まれる圧電振動子に関し、特に、円筒状の金属ケ−ス本体を具備してなるシリンダタイプの簡易面実装型圧電振動子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】シリンダータイプの圧電振動子は、図1に示すように、ベース1とケース本体としてのキャップ2と、水晶振動片等の圧電素子3から構成されている。ベース1は、金属外環にガラスを介して2本のリード線12,13が気密かつ絶縁して植設されており、当該リード線のインナーリード(キャップ内側)には、導電性接合材(図示せず)を介して圧電素子3が固着されている。このように圧電素子が搭載されたベース1に前記キャップ2を圧入して気密封止しシリンダータイプの圧電振動子の完成となる。
【0003】このようなシリンダータイプの圧電振動子を用いて簡易的に面実装する形態を採用する場合、円筒状のキャップで問題となる実装回路基板への搭載安定性を向上することと、ケースを吸着治具(以下、吸着コレットという)で安定して吸着ができる構成とし、自動部品供給機に対応できることが必要である。
【0004】従来、特開平2−60323号の第3図(c)に示されるように、水晶振動子12を端子14a、14bとともに樹脂13によりモールド一体成型するものや(以下、モールドタイプと称する)、同公報の第1図に示されるように、水晶振動子のリード線4a、4bを折り曲げ、キャップ3に保持ケース23を取り付けたもの(以下、リード折り曲げジャケットタイプと称する)があげられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記モールドタイプでは、圧電振動子を全面的に樹脂モールドするため、製品の高さ増大が避けられず低背化には不向きであり、リフロー炉へ搬送した際、圧電振動子の内部に熱が蓄積され、圧電振動子の特性(CI値、周波数の変動等)に悪影響を与えることがあった。しかも、圧電振動子のリード線を連続してなるリードフレーム(金属リード端子板)に溶接し、圧電振動子が傾かないように位置決めした状態で樹脂モールド成型し、その後、連続したリードフレーム(金属リード端子板)より樹脂モールドされた圧電振動子を個々に取り出すため、ダイバーカット及び金属リード端子板のフォーミング(折り曲げ)するといった多くの製造工程を経るため、コストの増大と歩留まりの低下を招きやすいことが懸念されていた。
【0006】また、上記リード折り曲げジャケットタイプでは、リード線の折り曲げ加工精度によって、実装回路基板上に置いたときの搭載安定性が左右されやすく、しかも、加工後のリード線であっても何らかの外部要因に接触することで容易に曲がり、リード線の折り曲げ加工形状が変わってしまい、リード線の接触不良、外観不良などの歩留まりの低下を招きやすい構成であった。また、圧電振動子のケース本体のみにジャッケットを嵌着する構成であるため、圧電振動子とジャケットとのずれ込み、傾き等は避けられず、吸着コレットで前記ジャケットを吸着する際にもずれ込んだり、傾いたり、脱落することがあり、より安定した状態で自動部品供給機に対応させるといった点では若干の問題があった。
【0007】本発明の目的は、実装回路基板への搭載安定性と製品歩留まりを低下することなく、製品の低背化を可能とし、安価で、極めて実用的かつ信頼性の高い簡易面実装型圧電振動子を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の簡易面実装型圧電振動子は、上記問題点を解決するために、特許請求項1に示すように、圧電素子が収容された円筒状のケース本体とこのケース本体に植設され円筒の伸長方向に伸びる直線状のリード線を有する圧電振動子に、樹脂モールドジャケットを嵌着させてなる簡易面実装型圧電振動子であって、前記樹脂モールドジャケットは、前記リード線を挿入する直線状の貫通孔とこの貫通孔から側端部底面へ導く金属リード端子板が一体形成された側端取付台座と、前記側端取付台座に続き、前記ケース本体上面を覆う屋根部を具備し、当該屋根部の上面には平面部が形成されてなることを特徴とする。
【0009】また、特許請求項2に示すように、圧電素子が収容された円筒状のケース本体とこのケース本体に植設され円筒の伸長方向に伸びる直線状のリード線を有する圧電振動子に、樹脂モールドジャケットを嵌着させてなる簡易面実装型圧電振動子であって、前記樹脂モールドジャケットは、前記リード線を挿入する直線状の貫通孔とこの貫通孔から側端部底面へ導く金属リード端子板が一体形成された側端取付台座と、前記側端取付台座に続き、前記ケース本体上面を覆う屋根部と前記ケース本体側面を覆う側壁部を具備し、当該屋根部の上面には平面部が形成されてなることを特徴とする。
【0010】また、特許請求項3に示すように、上述の構成において、前記ケース本体と前記側端取付台座の最下部がほぼ同一平面に位置するように、前記側端取付台座の貫通孔を位置づけてなることを特徴とする。
【0011】また、特許請求項4に示すように、上述の構成において、前記ケース本体側面を覆う側壁部には、前記ケース本体の一部が露出する窓が形成されてなることを特徴とする。
【0012】また、特許請求項5に示すように、上述の構成において、前記ケース本体側面を覆う側壁部には、前記ケース本体の下側を保持するかえりが形成されてなることを特徴とする。
【0013】また、特許請求項6に示すように、上述の構成において、前記ケース本体を覆う屋根部と側壁部は平板状であり、当該屋根部と側壁部を連結する内壁角部には、面取部が形成されてなることを特徴とする。
【0014】
【発明の効果】特許請求項1、2により、樹脂モールドジャケットの側端取付台座には、直線状の貫通孔とこの貫通孔から側端部底面へ導く金属リード端子板が一体形成されているため、圧電振動子のリード線を折り曲げることなく、リード線の植設方向(円筒の伸長方向)に向かって、前記側端取付台座の貫通孔へ挿入して圧電振動子を嵌着させることで、実装回路基板への金属リード端子板が配線された樹脂モールドジャケットを円筒状のケース本体を有する圧電振動子に極めて容易かつ精度良く取り付けることができる。そして、前記樹脂モールドジャケットの側端取付台座の存在により、実装回路基板への搭載安定性を向上させている。また、圧電振動子のリード線を樹脂モールドジャケットの貫通孔に挿入した状態で樹脂モールドジャケットに圧電振動子が嵌着された構成であるため、圧電振動子と樹脂モールドジャケットとのずれ込み、傾き、脱落は一切なくなる。さらに、樹脂モールドジャケットには圧電振動子のケース本体上面を覆う屋根部とこの上面の平面部が形成されてなるため、吸着コレットにより吸着することで、確実に本発明の簡易面実装型圧電振動子をとらえ、実装回路基板へ搭載する際の自動機による安定した自動部品供給が可能となる。
【0015】特許請求項2では、上述の作用効果に加えて、前記樹脂モールドジャケットの側端取付台座と側壁部を具備しているため、実装回路基板への搭載安定性をより一層向上させている。さらに、樹脂モールドジャケットには圧電振動子のケース本体上面と両側面を覆う屋根部と側壁部を具備しているため、外部からの機械的衝撃を防ぐことのできる伏せ型のパッケージとなる。
【0016】特許請求項3により、上述の作用効果に加えて、前記モールド樹脂ジャケットは、底面側が開口する形状となり、高さ方向に厚みが増大するのを抑制し、簡易面実装型圧電振動子のさらなる低背化が可能となる。
【0017】特許請求項4により、上述の作用効果に加えて、リフロー後の圧電振動子の内部の放熱性を高めて圧電振動子の特性(CI値、周波数の変動等)の安定化をはかることができる。
【0018】特許請求項5により、上述の作用効果に加えて、樹脂モールドジャケットによる圧電振動子の保持強度が向上し、樹脂モールドジャケットと圧電振動子の一体性が高まるとともに、樹脂モールドジャケット底面開口側の機械的強度を向上させる。
【0019】特許請求項6により、上述の作用効果に加えて、樹脂モールドジャケットの薄肉化を実現しつつ、樹脂モールドジャケットの機械的強度を向上させる。
【0020】以上のように、本発明により、製品の組み立てが極めて容易かつ精度よく行え製品歩留まりを低下させることなく、製品の実装回路基板への搭載安定性の向上と低背化を可能とし、安価で、極めて実用的かつ信頼性の高い簡易面実装型圧電振動子を提供することができる。
【0021】
【実施例】次に、本発明の第1の実施形態を圧入封止されるシリンダータイプの圧電振動子を例にし、図面とともに説明する。図1はシリンダータイプの圧電振動子を示す模式的な断面図である。図2は本発明の第1の実施形態を示す分解斜視図であり、図3は図2を組み立てた状態での斜視図である。図4は、図3のX方向背面図である。
【0022】シリンダータイプの圧電振動子は、図1に示すように、円柱状の金属ベース1とケース本体としての円筒状の金属キャップ2と、水晶振動片等の圧電素子3から構成されている。ベース1は、金属外環にガラスを介して2本のリード線12,13が気密かつ絶縁して植設されており、当該リード線のインナーリード(キャップ内側)には、導電性接合材(図示せず)を介して圧電素子3が固着されている。このように圧電素子が搭載されたベース1に前記キャップ2を圧入して気密封止しシリンダータイプの圧電振動子の完成となる。
【0023】樹脂モールドジャケット4Aは、例えば、エンジニアリングプラスチック等のエポキシ樹脂からなり、側端取付台座41Aとこの側端取付台座の上面に続く屋根部42Aを具備している。側端取付台座41Aは、底面に平面部411Aと、前記圧電振動子のリード線12,13を挿入する直線状の貫通孔412A,413Aとが形成されているとともに、この貫通孔から側端部取付部の底面へ導く金属リード端子板51A,52Aが埋設されている。屋根部42Aは、上面には平面部421Aが形成されており、前記圧電振動子のケース本体としてのキャップ2の上面に接した状態で被覆するように構成されている。これらの側端取付台座41Aと、金属リード端子板51A,52A、屋根部42Aは樹脂モールド成形により一体的に構成されている。
【0024】そして、前記側端取付台座の貫通孔412A,413Aに圧電振動子のリード線12,13を挿入し、このリード線12,13と金属リード端子板51A,52Aとをはんだ等の導電性接合材Dにより固着することで、圧電振動子が樹脂モールドジャケットに嵌着され、取り付けている。
【0025】また、上述のようにして圧電振動子を取り付ける樹脂モールドジャケットは、簡易表面実装型圧電振動子を実装回路基板に搭載した際の実装回路基板からリード植設された部分までの高さH1に対応させて、樹脂モールドジャケットの側端取付台座底面から貫通孔までの高さH2を位置づけて構成しており、キャップの最下部21と前記側端取付台座の平面部411Aがほぼ同一平面に位置するように配置される。このため、樹脂モールドジャケットの高さ方向の厚みが増大するのを抑制し、簡易面実装型圧電振動子のさらなる低背化が可能となっている。さらに、圧電振動子のキャップ部分は樹脂モールドジャケットの屋根部以外の部分が露出していおり、リフロー後の圧電振動子の内部の放熱性を高めて圧電振動子の特性(CI値、周波数の変動等)の安定化をはかることができる。
【0026】なお、上記第1の実施形態では、圧電振動子のリード線12,13と金属リード端子板51A,52Aとをはんだ等の導電性接合材により固着しているが、金属リード端子板の貫通孔部分を板バネ状に形成し、前記リード線を圧着させてもよい。
【0027】次に、本発明の第2の実施形態について、図面とともに説明する。図5は本発明の第2の実施形態を示す分解斜視図であり、図6は図5を組み立てた状態での斜視図である。図7は図6のY方向背面図である。図8は、本発明の第2の実施形態の変形例を示す斜視図である。なお、本発明の第1の実施形態と同様の部分については同番号を付すとともに説明の一部を割愛した。
【0028】樹脂モールドジャケット4Bは、例えば、エンジニアリングプラスチック等のエポキシ樹脂からなり、側端取付台座41Bとこの側端取付台座の上面に続く平板状の屋根部42B、側面に続く平板状の側壁部43B,44Bを具備している。側端取付台座41Bは、底面に平面部411Bと、前記圧電振動子のリード線12,13を挿入する直線状の貫通孔412B,413Bとが形成されているとともに、この貫通孔から側端部取付部の底面へ導く金属リード端子板51B,52Bが埋設されている。屋根部42Bと側壁部43B、屋根部42Bと側壁部44Bとは、それぞれ連結されて断面略コ字形の伏せ型のパッケージをなしており、前記圧電振動子のケース本体としてのキャップ2の上面と両側面に接した状態で被覆するように構成されている。また、前記屋根部42Bの上面には平面部421Bが形成されている。これらの側端取付台座41Bと、金属リード端子板51B,52B、屋根部42B、側壁部43B,44Bは樹脂モールド成形により一体的に構成されている。
【0029】そして、前記側端取付台座の貫通孔412B,413Bに圧電振動子のリード線12,13を挿入し、このリード線12,13と金属リード端子板51B,52Bとをはんだ等の導電性接合材Dにより固着することで、圧電振動子が樹脂モールドジャケットに嵌着され、取り付けている。
【0030】また、上述のようにして圧電振動子を取り付ける樹脂モールドジャケットは、簡易表面実装型圧電振動子を実装回路基板に搭載した際の実装回路基板からリード植設された部分までの高さH1に対応させて、樹脂モールドジャケットの側端取付台座底面から貫通孔までの高さH3を位置づけて構成しており、キャップの最下部21と前記側端取付台座の平面部411Bがほぼ同一平面に位置するように配置される。このため、樹脂モールドジャケットの高さ方向の厚みが増大するのを抑制し、簡易面実装型圧電振動子のさらなる低背化が可能となっている。
【0031】なお、上記第2の実施形態では、圧電振動子のリード線12,13と金属リード端子板51B,52Bとをはんだ等の導電性接合材により固着しているが、金属リード端子板の貫通孔部分を板バネ状に形成し、前記リード線を圧着させてもよい。また、図8に示すように、側壁部43B,44Bの下端部で、かつ前記側端取付台座と隔離する端部には、実装回路基板と接続される第2の金属リード端子板53B,54Bが形成され(53Bについては図示せず)、簡易面実装型圧電振動子の金属リード端子板51B,52Bと第2の金属リード端子板53B,54Bの両端部で実装回路基板と接合することで、より強固な実装回路基板への搭載が実現できる。なお、この第2の金属リード端子は、圧電振動子のキャップ2と接続し、アース端子として機能させてもよい。
【0032】次に、本発明の第3の実施形態について、図面とともに説明する。図9は本発明の第3の実施形態を示す側面図である。なお、前記第2の実施形態に対して、側端取付台座のはんだ取付部分であるリード線の露出形態をそれぞれ変形しているが、基本構成は前記第2の実施形態と同様であるので、同番号を付すとともに説明の一部を割愛した。第3の実施形態では、樹脂モールドジャケットの側壁部43B,44Bにおいて、前記キャップ2の一部が露出する窓が形成されていることに特徴があり、図9(a)では、切り欠き431B、441Bが形成され(431Bについては図示せず)、図9(b)では、切り抜き432B、442Bが形成され(432Bについては図示せず)、図9(c)では、複数の孔433B、443Bが形成されている(433Bについては図示せず)。このため、製品化された簡易面実装型圧電振動子をはんだペーストが塗布された実装回路基板上に搭載し、リフローソルダリング法により、前記はんだペーストを加熱溶融して前記実装回路基板上に簡易面実装型圧電振動子を電気的機械的に接合しても、圧電振動子の内部に蓄えらえた熱を素早く逃すことができ、圧電振動子の特性(CI値、周波数の変動等)を劣化させることがない。
【0033】次に、本発明の第4の実施形態について、図面とともに説明する。図10は本発明の第4の実施形態を示す側端取付台座と対向する側の正面図である。なお、基本構成は前記第2の実施形態と同様であるので、同番号を付すとともに説明の一部を割愛した。第4の実施形態では、樹脂モールドジャケットの側壁部43B,44Bにおいて、前記キャップ2の下側を保持するかえり434B,444Bが形成されていることや、前記キャップ2を覆う屋根部42Bと側壁部43B,44Bを連結する内壁角部には、面取部435B,445Bが形成されてなることに特徴があり、図10(a)では、かえり434B,444Bのみが形成され、図10(b)では、面取部435B,445Bのみが形成され、図10R>0(c)では、かえり434B,444Bと面取部435B,445Bを形成している。なお、これらのかえり、面取部は前記キャップに対応して直線状に形成され、断面三角形をなしているが、曲率状に形成しても特に問題はない。そして、かえりを形成することで、樹脂モールドジャケットによる圧電振動子の保持強度が向上し、樹脂モールドジャケットと圧電振動子の一体性が高まるとともに、樹脂モールドジャケット底面開口側の機械的強度を向上させることができる。また、面取部を形成することで、樹脂モールドジャケットの薄肉化を実現しつつ、樹脂モールドジャケットの機械的強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】シリンダータイプの圧電振動子を示す模式的な断面図。
【図2】第1の実施形態を示す分解斜視図。
【図3】図2を組み立てた状態での斜視図。
【図4】図3のX方向背面図。
【図5】第2の実施形態を示す分解斜視図。
【図6】図5を組み立てた状態での斜視図。
【図7】図6のY方向背面図。
【図8】第2の実施形態の変形例を示す斜視図。
【図9】本発明の第3の実施例を示す側面図。
【図10】本発明の第4の実施例を示す正面図。
【符号の説明】
1・・・ベース
2・・・キャップ(ケース本体)
3・・・圧電素子
4A、4B・・・樹脂モールドジャケット

【特許請求の範囲】
【請求項1】 圧電素子が収容された円筒状のケース本体とこのケース本体に植設され円筒の伸長方向に伸びる直線状のリード線を有する圧電振動子に、樹脂モールドジャケットを嵌着させてなる簡易面実装型圧電振動子であって、前記樹脂モールドジャケットは、前記リード線を挿入する直線状の貫通孔とこの貫通孔から側端部底面へ導く金属リード端子板が一体形成された側端取付台座と、前記側端取付台座に続き、前記ケース本体上面を覆う屋根部を具備し、当該屋根部の上面には平面部が形成されてなることを特徴とする簡易面実装型圧電振動子。
【請求項2】 圧電素子が収容された円筒状のケース本体とこのケース本体に植設され円筒の伸長方向に伸びる直線状のリード線を有する圧電振動子に、樹脂モールドジャケットを嵌着させてなる簡易面実装型圧電振動子であって、前記樹脂モールドジャケットは、前記リード線を挿入する直線状の貫通孔とこの貫通孔から側端部底面へ導く金属リード端子板が一体形成された側端取付台座と、前記側端取付台座に続き、前記ケース本体上面を覆う屋根部と前記ケース本体側面を覆う側壁部を具備し、当該屋根部の上面には平面部が形成されてなることを特徴とする簡易面実装型圧電振動子。
【請求項3】 前記ケース本体と前記側端取付台座の最下部がほぼ同一平面に位置するように、前記側端取付台座の貫通孔を位置づけてなることを特徴とする特許請求項1,2記載の簡易面実装型圧電振動子。
【請求項4】 前記ケース本体側面を覆う側壁部には、前記ケース本体の一部が露出する窓が形成されてなることを特徴とする特許請求項2,3記載の簡易面実装型圧電振動子。
【請求項5】 前記ケース本体側面を覆う側壁部には、前記ケース本体の下側を保持するかえりが形成されてなることを特徴とする特許請求項2,3,4いずれか1項記載の簡易面実装型圧電振動子。
【請求項6】 前記ケース本体を覆う屋根部と側壁部は平板状であり、当該屋根部と側壁部を連結する内壁角部には、面取部が形成されてなることを特徴とする特許請求項2〜5いずれか1項記載の簡易面実装型圧電振動子。

【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6】
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【図7】
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【図5】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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