CN103516324A - 表面安装型元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种表面安装型元件，利用一体形成有多个引脚的引脚转接器将基底基板与主基板加以连接，使自动安装成为可能，焊料连接也可以借由回流焊接来实现，能够提高设计的自由度，还能够满足顾客的要求。所述表面安装型元件是将引脚转接器（5）搭载于基底基板（1），所述引脚转接器（5）一体形成有多个引脚（6），将引脚（6）的前端插入至形成于主基板（2）的相对应的位置的孔中，将基底基板（1）与主基板（2）加以连接，引脚转接器（5）的引脚（6）的基脚部分向内侧折弯，在所述基脚部分形成有开口部（52）、开口部（53）。

Description

表面安装型元件

技术领域

本发明涉及一种表面安装型元件，尤其涉及一种可以自动安装并且能够回流焊接（reflow），使设计的自由度提高的表面安装型元件。

背景技术

[现有的技术]

作为表面安装型元件（Surface Mount Device，SMD），有表面安装型压电振荡器，已知的是如下构成：在主基板上搭载有晶体振动子等的电子零件，利用多个引脚（pin）将所述主基板固定于基底基板（base substrate）上，并利用罩盖（cover）加以覆盖。

所述表面安装型压电振荡器例如用于带有恒温槽的晶体振荡器（OvenControlled Crystal Oscillator，OCXO）。OCXO通过恒温槽来将晶体振荡器或者晶体振动子的温度保持为固定，使由周边温度的变化所导致的输出频率的变化量减少。

[现有的OCXO：图12～图14]

一面参照图12～图14，一面对现有的OCXO的构成进行说明。图12是现有的OCXO的概略图，图13是将现有的OCXO的各部分加以分离而自斜上方观察的概略图，图14是将现有的OCXO的各部分加以分离而自斜下方观察的概略图。

现有的OCXO形成为如下构成：在主基板2搭载有晶体振动子等的电子零件，利用多个引脚6′将所述主基板2连接于基底基板1，以覆盖主基板2的方式而设置有罩盖3。

搭载于主基板2的晶体振动子是双列直插封装（Dual In-line Package，DIP）型的晶体振动子。所谓DIP型是指如下的封装：将自主体（body）的两侧伸出的导针（lead）（引脚（pin））插入至电路基板上所开设的孔中而进行安装。

在这里，为了利用引脚6′将基底基板1与主基板2加以连接，在基底基板1设置有多个引脚6′的插入用的孔（贯通孔），在主基板2上也在相对应的位置设置有多个孔（贯通孔）。

并且，将引脚6′的一端插入至基底基板1的孔中，在将多个引脚6′垂直地竖立的状态下将引脚6′的另一端插入至主基板2的相对应的孔中，以将基底基板1与主基板2加以连接。

在现有的OCXO中，是利用基底基板1而使得制品SMD化，但是整个制品的大小是由作为主干零件的晶体振动子的大小来决定。

并且，在主基板2搭载有加热器零件，用来使晶体振动子的温度为固定，但是特别的热会在金属制的引脚上传导而逃散至基底基板1，进而逃散至外侧的用户基板，当热逃散时，加热器零件将升温而增加消耗功率。

因此，在引脚中较好的是使用热传导率低的原材料（raw material）。

[相关技术]

再者，作为相关的现有技术，有日本专利特开2005-085863号公报“电子电路单元”（阿尔卑斯电气（ALPS ELECTRIC）股份有限公司）[专利文献1]、日本专利特开2008-085744号公报“表面安装用的压电振荡器”（日本电波工业股份有限公司）[专利文献2]、日本专利特表平06-509686号公报“电气零件的封装”（BLT公司（BLT corporation））[专利文献3]、日本专利特表2002-505513号公报“两块电路基板连接用接触片（contact strip）及接触片的制造方法”（惠特克公司（the Whitaker corporation））[专利文献4]。

专利文献1中揭示了一种电子电路单元，包括：电路基板，安装于框体内；带罩盖的电子零件，搭载于电路基板；以及多个线状的端子，以贯通的状态安装于电路基板。

专利文献2中揭示了一种表面安装用的压电振荡器，在基底基板上形成有凹部，将金属支柱固定于所述凹部，将副印刷基板（sub print substrate）支持于金属支柱，并设置有罩盖构件。

专利文献3中揭示了一种电气零件的封装，在基底基板上经由绝缘片（insulation sheet）而形成有多层印刷基板（印刷电路板（printed circuit board，PCB），在所述PCB的缘部安装插入有引脚的围栏（fence），将所述引脚插入至外壳（casing）上所形成的孔中。

专利文献4中揭示了一种形成有接触片（contact strip）的构造，所述接触片将两块电路基板加以电性连接及机械连接。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2005-085863号公报

[专利文献2]日本专利特开2008-085744号公报

[专利文献3]日本专利特表平06-509686号公报

[专利文献4]日本专利特表2002-505513号公报

但是，在现有的表面安装型元件中，是设为在基底基板上竖立多个引脚并插入至主基板的孔中而将两基板加以连接，因此存在如下问题：要求引脚的垂直精度，组装的难度高，无法进行引脚的自动安装。

而且，在现有的表面安装型元件中，由于无法进行自动安装，因此还存在如下问题：成为电极端子的引脚与形成于基底基板上的电极图案的焊料连接，无法借由回流焊接来进行。

并且，在现有的表面安装型元件中，关于内部零件的安装位置及引脚配置，由于受到顾客用安装垫（pad）（用户基板）的影响，因而存在如下问题：对配置具有限制，设计的自由度低。

此外，在现有的表面安装型元件中，由于将引脚插入至基底基板的孔中，因此存在如下问题：从基底基板的底面看得见引脚，存在有的顾客会认为不好的情况，从而无法满足顾客的要求。

再者，在专利文献1～专利文献4中没有关于如下方面的记载：在引脚转接器（pin adapter）中一体形成有多个引脚，在基底基板上容易进行引脚转接器的搭载，因此可以进行自动安装。

发明内容

本发明是鉴于上述实际情况而开发的，目的在于提供一种表面安装型元件，利用一体形成有多个引脚的引脚转接器将基底基板与主基板加以连接，使自动安装成为可能，焊料连接也可以借由回流焊接来实现，能够提高设计的自由度，还能够满足顾客的要求。

用来解决上述现有例的问题的本发明是一种表面安装型元件的构造，将安装有电子零件的主基板与基底基板加以连接，其特征在于：将包含多个引脚的引脚转接器固定于基底基板，且将引脚的形成得较细的前端插入至设置于主基板的孔中，以将主基板与基底基板加以连接。

本发明是一种表面安装型元件，将安装有电子零件的主基板搭载于基底基板，其特征在于：将引脚转接器搭载于基底基板，所述引脚转接器是将在垂直方向上竖立的多个金属制的引脚加以组装而成型，将引脚的前端部分插入至设置于主基板的相对应的位置的孔中，以将主基板与基底基板加以连接，且以覆盖主基板及引脚转接器的方式而设置罩盖。

根据所述表面安装型元件，本发明的特征在于：在引脚转接器中，未与主基板连接的一侧的引脚的基脚部分是向内侧折弯，在所述引脚的基脚部分形成有开口部。

根据所述表面安装型元件，本发明的特征在于：在引脚转接器的底面形成有定位引脚，在基底基板上、在与定位引脚相对应的位置形成有凹部，使引脚转接器的定位引脚插入至基底基板的凹部。

根据所述表面安装型元件，本发明的特征在于：在引脚转接器的侧面设置有凸缘（flange），所述凸缘是向基底基板侧突出，使引脚转接器的底面自基底基板的表面顶起。

根据所述表面安装型元件，本发明的特征在于：在引脚转接器中设置有支持部，所述支持部是包围着引脚的周围而支持所述引脚。

根据所述表面安装型元件，本发明的特征在于：在引脚中，使与接地线（ground）连接的引脚及与电源连接的引脚的宽度加宽，使其它引脚的宽度变窄。

[发明的效果]

根据本发明，设为如下表面安装型元件，即，将包含多个引脚的引脚转接器固定于基底基板，将引脚的形成得较细的前端插入至设置于主基板的孔中，以将主基板与基底基板加以连接，因此具有如下效果：使自动安装成为可能，焊料连接也可以借由回流焊接来实现，并且能够提高设计的自由度。

根据本发明，设为如下表面安装型元件，即，将引脚转接器搭载于基底基板，所述引脚转接器是将在垂直方向上竖立的多个金属制的引脚加以组装而成型，将引脚的前端部分插入至设置于主基板的相对应的位置的孔中，将主基板与基底基板加以连接，以覆盖主基板及引脚转接器的方式而设置罩盖，因此具有如下效果：使自动安装成为可能，焊料连接也可以借由回流焊接来实现，并且能够提高设计的自由度。

附图说明

图1是本发明的实施方式的OCXO的概略图。

图2是将实施方式的OCXO的各部分加以分离而自斜上方观察的概略图。

图3是将实施方式的OCXO的各部分加以分离而自斜下方观察的概略图。

图4是自斜上方观察引脚转接器及引脚的概略图。

图5是自斜下方观察引脚转接器及引脚的概略图。

图6是表示温度与频率特性的相对关系的图。

图7是表示温度与电流特性的相对关系的图。

图8是自斜上方观察另一个引脚转接器及另一个引脚的概略图。

图9是自斜下方观察另一个引脚转接器及另一个引脚的概略图。

图10是表示另一个OCXO的温度与频率特性的相对关系的图。

图11是表示另一个OCXO的温度与电流特性的相对关系的图。

图12是现有的OCXO的概略图。

图13是将现有的OCXO的各部分加以分离而自斜上方观察的概略图。

图14是将现有的OCXO的各部分加以分离而自斜下方观察的概略图。

符号的说明：

1：基底基板

2：主基板

3：罩盖

5：引脚转接器

6、6′、6a～6f：引脚

51：凸缘

52、53：开口部

54：定位引脚

具体实施方式

一面参照附图，一面对本发明的实施方式进行说明。

[实施方式的概要]

本发明的实施方式的表面安装型元件是：将引脚转接器（pin adapter）搭载于基底基板，所述引脚转接器一体形成有多个引脚，将引脚的前端插入至安装有晶体振动子等的电子零件的主基板的孔中，将主基板自动安装于基底基板，利用回流焊接在基底基板上进行焊料连接，然后，利用罩盖覆盖整体，因此可以实现自动安装，能够利用回流焊接进行焊料连接。

此外，由于使用引脚转接器将主基板与引脚加以连接，所以，与用户基板的连接的限制减少，能够提高设计的自由度，而且设为：在基底基板上未设置引脚插入的贯通孔的构成，因此引脚的端部不会自基底基板的底面突出，不存在顾客认为不好的情况，从而也能够满足顾客的要求。

[实施方式的OCXO：图1～图3]

一面参照图1～图3，一面对本发明的实施方式的表面安装型元件（本元件）进行说明。再者，在图1～图3中，本元件应用于OCXO。图1是本发明的实施方式的OCXO的概略图，图2是将实施方式的OCXO的各部分加以分离而自斜上方观察的概略图，图3是将实施方式的OCXO的各部分加以分离而自斜下方观察的概略图。

本发明的实施方式的OCXO（本OCXO）如图1～图3所示，形成为如下构成：在主基板2搭载晶体振动子等的电子零件，将引脚转接器5配置于基底基板1，所述引脚转接器5是与多个引脚6形成为一体，将多个引脚6的前端插入至主基板2的相对应的孔中，将主基板2与基底基板1加以连接，并以覆盖主基板2及引脚转接器5的方式而设置有罩盖3。

因此，在基底基板1未设置引脚插入用的孔。

[引脚转接器及引脚：图4、图5]

一面参照图4、图5，一面对本OCXO的引脚转接器5及引脚6进行具体说明。图4是自斜上方观察引脚转接器及引脚的概略图，图5是自斜下方观察引脚转接器及引脚的概略图。

引脚转接器5如图4、图5所示，由塑料（plastic）所形成，所述塑料是由耐热性的树脂所构成，引脚6由导电性的金属所形成。

引脚转接器5是利用：使用模型（mold）的插入（insert）成型而制成，在所述模型中在插入了全部的引脚6的状态下流入树脂而成型，从而将引脚6与引脚转接器5形成为一体。

引脚转接器5沿着两长边的侧面，形成有凸缘（flange）51。

凸缘51形成为带状的形状，自引脚转接器5的底面起稍向下侧突出，与基底基板1的接触部分成为凸缘51的边部分，发挥使引脚转接器5自基底基板1稍稍浮起的作用。再者，凸缘51也可以沿着引脚转接器5的两短边的侧面而形成。

借由所述凸缘51，缩小了引脚转接器5与基底基板1的接触面积，抑制了热传导。

而且，借由凸缘51，在基底基板1的电极图案与引脚6的经折弯的基脚部分之间形成有空间，从而容易借由回流焊接而形成焊料层。

引脚转接器5中，形成引脚6的部分（周围部分）及用来保持强度的中央部分由塑料所形成，在中心部分的左右设置有大的开口部52，在中央部也在引脚的基脚部分所露出的部位设置有小的开口部53。

在这里，将周围部分的塑料称为“周围框部”，将中央部分的塑料称为“中央框部”，将两者合称为“框部”。

借由所述开口部52、开口部53，可以利用回流焊接，对引脚6的经折弯的基脚部分及基底基板1的电极图案进行焊料连接。

并且，在引脚转接器5的周围框部，在垂直方向上设置有圆柱形状的支持部，所述支持部以包围引脚6的周围的方式而支持引脚6。借由所述支持部，引脚6的垂直方向的精度及强度得以保持。

并且，引脚转接器5如图5所示，在底面上的两个部位形成有突起部形式的定位引脚54，在基底基板1上形成有与所述定位引脚54相对应的凹部，将定位引脚54插入至基底基板1的凹部，借此防止位置偏离。

引脚6形成为如下构成：朝向主基板2的前端部分自中途设置阶差部分而变细，所述变细的前端部分被插入至主基板2的孔中，而本来的宽度部分不会插入孔中，从而利用阶差部分将孔周边顶起。

即，主基板2的孔形成为如下大小：引脚6的前端的较细部分能够插入，但是引脚6的本来的宽度（本来的粗度）无法插入。

并且，引脚6的基脚部分形成为带状的构造，在引脚转接器5的底面向内侧折弯。在与所述引脚6的基脚部分相当的基底基板1的表面，形成有相对应的金属电极的图案，借由回流焊接，将引脚6的基脚部分与金属电极的图案加以焊料连接。

再者，在基底基板1的长边的侧面设置有过线端子（through terminal），所述过线端子与金属电极的图案相连接，并与背面的金属电极相连接。

在引脚转接器5中，并不是使引脚贯通于形成于基底基板1的贯通孔，因此能够不受用户基板的规格影响，而能够根据安装于主基板2的电子零件的配置来任意变更引脚6的位置，而且，引脚6的数量在图4、图5中为6条，但是也可以设为任意数量，例如设为10条，从而可以提高设计的自由度。

[温度与频率特性的相对关系：图6]

其次，一面参照图6，一面对本OCXO的温度与频率特性的相对关系进行说明。图6是表示温度与频率特性的相对关系的图。

在本OCXO中，在引脚6中使用了铁与镍的合金（例如，42合金（alloy）、柯伐铁镍钴合金（kovar）等），由于电流的损耗少，因此如图6所示，温度特性获得比较平稳（flat）的特性。

[温度与电流特性的相对关系：图7]

此外，一面参照图7，一面对本OCXO的温度与电流特性的相对关系进行说明。图7是表示温度与电流特性的相对关系的图。

在本OCXO中，温度与频率特性的相对关系如图6所示为良好，但是热传导率高，因此散热量增加，其结果如图7所示，形成为电流增加的特性。

[另一个实施方式]

其次，对另一个实施方式的表面安装型元件（另一个元件）进行说明。特别是，对于应用了所述另一个元件的OCXO（另一个OCXO）进行说明。

另一个OCXO与本OCXO基本相同，不同点在于：引脚转接器5及引脚6的构成部分。

[另一个引脚转接器及引脚：图8、图9]

一面参照图8、图9，一面对另一个OCXO的引脚转接器及引脚（另一个引脚转接器及另一个引脚）进行说明。图8是自斜上方观察另一个引脚转接器及另一个引脚的概略图，图9是自斜下方观察另一个引脚转接器及另一个引脚的概略图。

本OCXO的引脚6全部形成为相同的形状，但是另一个引脚则根据所配置的位置形成为不同的形状。

具体而言，被接地的接地线（GND）引脚6a除了前端部分以外、使宽度宽于其它引脚，与电源连接的电源引脚6d也使宽度加宽。借由使宽度加宽，可以使电流容量（current capacity）增加。

为了抑制所传导的热量，其它的引脚6b、引脚6c、引脚6e、引脚6f尽可能地使引脚的宽度变窄（变细）。

引脚6的经折弯的基脚部分也同样地设为如下构成：宽度宽的引脚，使基脚部分宽度宽；宽度窄的引脚，使基脚部分宽度窄。由此，缩小了基底基板1的与电极的焊料接合部分，抑制了所传导的热量。

再者，引脚6c、引脚6f位于引脚转接器5的角部，因此为了稳定地搭载主基板2，将阶差部设为十字状的形状。

另一个引脚转接器5显示引脚6的形状发生了变化，且包围引脚6的支持部的形状也发生了变化。

具体而言，对于将引脚的宽度形成得较宽的引脚6a、引脚6d，使支持部加宽；对于将引脚的宽度形成得较窄的引脚6b、引脚6c、引脚6e、引脚6f，使支持部变窄。

并且，在另一个引脚转接器5上，也形成有凸缘51及定位引脚54。

在图5中，由于引脚6的基脚部分形成于引脚转接器5的底面上所形成的凹陷部分，因此不需要增大借由凸缘51的顶起宽度，但是在图9中，由于引脚6的基脚部分自引脚转接器5的底面突出并折弯，因此与图5相比，增大了借由凸缘51的顶起幅度。

[另一个OCXO的温度与频率特性的相对关系：图10]

一面参照图10，一面对另一个OCXO的温度与频率特性的相对关系进行说明。图10是表示另一个OCXO的温度与频率特性的相对关系的图。

在另一个OCXO中，也在引脚6中使用了铁与镍的合金，并且使GND引脚6a及电源引脚6d的宽度加宽，但是由于对若干的电流容量造成了影响，因此如图10所示，恒温侧的温度特性变差，不过作为产品特性在容许范围内。

[另一个OCXO的温度与电流特性的相对关系：图11]

此外，一面参照图11，一面对另一个OCXO的温度与电流特性的相对关系进行说明。图11是表示另一个OCXO的温度与电流特性的相对关系的图。

在另一个OCXO中，采用了抑制所传导的热量的构成，由此如图11所示使电流减少，从而形成为优于图7的特性。

[实施方式的效果]

根据本OCXO及另一个OCXO，将引脚转接器5搭载于基底基板1上，所述引脚转接器5一体形成有多个引脚6，将引脚6的前端插入至设置于主基板2的相对应的位置的孔中，而将基底基板1与主基板2加以连接，因此具有如下效果：可以实现自动安装，可以借由回流焊接来实现焊料连接，能够提高设计的自由度，并能够满足顾客的要求。

根据本OCXO及另一个OCXO，通过使用引脚转接器5，而具有如下效果：能够防止将主基板2的热经由基底基板1而释放至用户基板。

根据本OCXO及另一个OCXO，设为如下构成，即，利用凸缘51使引脚转接器5自基底基板1浮起，而缩小接触面积，因此具有可以抑制所传导的热量的效果。

根据本OCXO及另一个OCXO，将形成于引脚转接器5的底面的定位引脚54插入至设置于基底基板1的相对应的位置的凹部，使引脚转接器5的位置固定，因此具有引脚转接器5的位置不会偏离的效果。

根据另一个OCXO，根据信号的种类来变更引脚的宽度，由此具有如下效果：可以改善温度与电流特性的相对关系。

[产业上的可利用性]

本发明适用于如下表面安装型元件：利用引脚转接器将基底基板与主基板加以连接，所述引脚转接器一体形成有多个引脚，使自动安装成为可能，焊料连接也可以借由回流焊接来实现，能够提高设计的自由度，还能够满足顾客的要求。

Claims (7)

1.一种表面安装型元件，将安装有电子零件的主基板与基底基板加以连接，其特征在于：

将包含多个引脚的引脚转接器固定于所述基底基板，且将所述引脚的形成得较细的前端插入至设置于所述主基板的孔中，以将所述主基板与所述基底基板加以连接。

2.一种表面安装型元件，将安装有电子零件的主基板搭载于基底基板，其特征在于：

将引脚转接器搭载于所述基底基板，所述引脚转接器是将在垂直方向上竖立的多个金属制的引脚加以组装而成型，

将所述引脚的前端部分插入至设置于所述主基板的相对应的位置的孔中，以将所述主基板与所述基底基板加以连接，且

以覆盖所述主基板及所述引脚转接器的方式而设置罩盖。

3.根据权利要求1或2所述的表面安装型元件，其特征在于：

在所述引脚转接器中，未与所述主基板连接的一侧的所述引脚的基脚部分是向内侧折弯，

在所述引脚的基脚部分形成有开口部。

4.根据权利要求1或2所述的表面安装型元件，其特征在于：

在所述引脚转接器的底面形成有定位引脚，

在所述基底基板上、在与所述定位引脚相对应的位置形成有凹部，

使所述引脚转接器的所述定位引脚插入至所述基底基板的凹部。

5.根据权利要求1或2所述的表面安装型元件，其特征在于：

在所述引脚转接器的侧面设置有凸缘，所述凸缘是向基底基板侧突出，使所述引脚转接器的底面自所述基底基板的表面顶起。

6.根据权利要求1或2所述的表面安装型元件，其特征在于：

在所述引脚转接器中设置有支持部，所述支持部包围着所述引脚的周围而支持所述引脚。

7.根据权利要求1或2所述的表面安装型元件，其特征在于：

在所述引脚中，使与接地线连接的引脚及与电源连接的引脚的宽度加宽，使其它引脚的宽度变窄。

Images