JP2007311433A - Stem for electronic device, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子装置用ステムとその製造方法に関し、特にスタンドオフガラスを有する電子装置用ステムの技術に係るものである。 The present invention relates to a stem for an electronic device and a manufacturing method thereof, and particularly relates to a technology for a stem for an electronic device having a stand-off glass.
従来、電子装置のベース部に用いる電子装置用ステムにはスタンドオフガラスを有するものがある。これは、電子装置用ステムのベースの下面(実装基板側)にスタンドオフガラスを突出させて形成したものであり、電子装置を実装基板などに実装する際にスタンドオフガラスを実装基板に接触させることによって、電子装置のベース部が直接に実装基板と接しないように、電子装置用ステムのベースを実装基板から一定の距離をあけて実装するものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, some electronic device stems used for a base portion of an electronic device have a standoff glass. This is formed by projecting standoff glass on the lower surface (mounting substrate side) of the base of the stem for the electronic device, and when the electronic device is mounted on the mounting substrate or the like, the standoff glass is brought into contact with the mounting substrate. Thus, the base of the stem for the electronic device is mounted at a certain distance from the mounting substrate so that the base portion of the electronic device does not directly contact the mounting substrate.
従来の電子装置用ステムには例えば特許文献1および特許文献2に開示するものがある。図3は従来の電子装置用ステムの一例を示す断面図であり、100はベース、100aは貫通孔、101はスタンドオフガラス、101aはガラス半球部、101bはガラスコーナー部、101cはガラス柱状部を各々示している。 Conventional stems for electronic devices include those disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a conventional stem for an electronic device, wherein 100 is a base, 100a is a through hole, 101 is a stand-off glass, 101a is a glass hemispherical part, 101b is a glass corner part, and 101c is a glass columnar part. Respectively.
図3に示すように、ベース100の貫通孔100aに封着してスタンドオフガラス101を配置しており、スタンドオフガラス101のガラス半球部101aがベース100の外面(実装基板側)に突出して形成されている。ガラス半球部101aは貫通孔100aの内径よりも大きな外径に膨らんでいる。
As shown in FIG. 3, the
この構成によれば、ベース100から突出したガラス半球部101aが実装基板(図示省略)に当接することによって、ベース100は実装基板との間にガラス半球部101aに相当する間隙を保って実装基板に実装される。
According to this configuration, the glass
ここで、ベース100の貫通孔100aにスタンドオフガラス101を封着する方法を説明する。ベース100は鉄−ニッケル等の鉄系合金から成る。このベース100の貫通孔100aに軟質ガラスのタブレットを挿入した状態でベース100を治具に組み込む。
Here, a method of sealing the
次に、治具ごとベース100を封着炉に通炉させてベース100とガラスタブレットを加熱する。熔融したガラスはベース100の貫通孔100aを充たすと共に、ベース100の基板実装面側に半球状に盛り上がってガラス半球部101aを形成する。
Next, the
そして、封着炉を通炉した後に温度が降下すると、ガラスが凝固してスタンドオフガラス101が形成されるとともに、ガラスと金属との熱膨張率の差によってベース100がスタンドオフガラス101を締め付ける力が働き、いわゆるコンプレッションタイプの機械的応力によって貫通孔100aにスタンドオフガラス101が封着される。尚、ベース100には防腐を目的として通常1〜5μm厚程度のニッケルめっきが施されている。
When the temperature drops after passing through the sealing furnace, the glass is solidified to form the stand-off
上述した電子装置用ステムでは、スタンドオフガラス101のガラス半球部101aが、ベース100の貫通孔100aの内径よりも大きな外径を有する。このため、スタンド貫通孔100aを封じるガラス柱状部101cと、スタンドオフガラス101のガラス半球部101aとの境には、貫通孔100aの開口縁に沿ってガラスコーナー部101bが形成される。
In the electronic device stem described above, the glass
このガラスコーナー部101bに対して上述の機械的応力の集中が起こり、せん断的応力によってガラスコーナー部101bを起点としてクラックが発生し、最悪の場合にはスタンドオフガラス101のガラス半球部101aがガラス柱状部101cからせん断されて脱落することがあった。
The mechanical stress concentration described above occurs on the
この問題を解決するものとして、スタンドオフガラスへの応力集中を緩和させるためにベースの形状に工夫を加えたものがあった。この構成を図2に示す。
図2(a)に示すように、ベース100は貫通孔100aの開口の周囲に突状周縁部100bを設けている。この突状周縁部100bはベース100の外面(実装基板側)に貫通孔100aの開口を取り囲むようにしてリング状の突起として形成されている。
In order to solve this problem, there has been a device in which the shape of the base is devised in order to alleviate the stress concentration on the stand-off glass. This configuration is shown in FIG.
As shown in FIG. 2A, the
突状周縁部100bは、その外周径(稜線部)がガラス半球部101aの外径サイズに一致するように、形成されていた。また、突状周縁部100bの内壁面のコーナー部100cは面取りされていた。
The protruding
あるいは、図2(b)に示すように、ベース100の貫通孔100aの開口の周囲に凹溝100dを形成することで、薄肉状の突状周縁部100bを形成したものがある。
これら、図2(a)、(b)のいずれの構成においても、突状周縁部100bがその金属肉厚を薄く形成されていることで、貫通孔100aのコーナー部分100cにおいてベース100がスタンドオフガラス101に加えるせん断応力を緩和することができる。このため、電子装置用ステムの単体では、クラックやガラス半球部101aの脱落を防止することに一定の効果を得ることができた。
2A and 2B, since the protruding
しかしながら、上述した従来の構成では、コンプレッション応力の集中を完全には解消することはできず、スタンドオフガラスにクラックが発生することや、ガラス半球部が脱落することを防止することが完全には行い得ないという課題を依然として有していた。 However, with the conventional configuration described above, the concentration of compression stress cannot be completely eliminated, and it is completely possible to prevent the standoff glass from cracking and the glass hemisphere from falling off. There was still a challenge that could not be done.
また、構成部材であるベース100に追加加工が必要なために採用可能な部材の汎用性を欠くという課題も有していた。
本発明は上述した従来の課題を解決するものであり、構成部材の汎用性を確保しつつ、せん断応力の集中に起因するクラックやガラス半球部の脱落が発生することのない電子装置用ステムとその製造方法を提供することを目的とする。
Moreover, since additional processing was required for the
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and ensures the versatility of the constituent members, while preventing the occurrence of cracks and glass hemispherical dropouts due to the concentration of shear stress. It aims at providing the manufacturing method.
上記の課題を解決するために、本発明の電子装置用ステムは、ベースに設けた貫通孔にスタンドオフガラスを備え、前記スタンドオフガラスが貫通孔内のガラス柱状部と前記ベースの主面から半球状に突出させたガラス半球部を有し、前記ガラス柱状部と前記ガラス半球部とが実質的に同外径状に連続することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the stem for an electronic device according to the present invention includes a standoff glass in a through hole provided in a base, and the standoff glass is formed from a glass columnar portion in the through hole and a main surface of the base. A glass hemispherical portion protruding in a hemispherical shape is provided, and the glass columnar portion and the glass hemispherical portion are substantially continuous with the same outer diameter.
上記した構成により、ガラス柱状部とガラス半球部とが実質的に同外径状に連続する部位においてベースの貫通孔の開口縁がスタンドオフガラスに対向することで、応力集中が生じる部分が構成要素として存在しない。 With the configuration described above, the portion where the stress concentration occurs is formed by the opening edge of the through hole of the base facing the stand-off glass at the portion where the glass columnar portion and the glass hemisphere portion are substantially continuous with the same outer diameter. Does not exist as an element.
このため、ベースがスタンドオフガラスに及ぼすコンプレッション応力がスタンドオフガラスの一部に集中することなく分散されるので、せん断応力集中に起因するガラスクラックやガラス半球部の脱落が発生することのない電子装置用ステムとなる。ベースは特別な加工を施す必要がないので、構成部材としての汎用性を損なうことのない電子装置用ステムとなる。 For this reason, the compression stress that the base exerts on the stand-off glass is dispersed without concentrating on a part of the stand-off glass, so that the glass does not cause glass cracks or glass hemisphere dropout due to the concentration of shear stress. It becomes the stem for the device. Since the base does not need to be specially processed, it becomes a stem for an electronic device that does not impair versatility as a constituent member.
また、前記ベースが鉄を含む金属からなり、前記ベースが前記貫通孔の内面を含む全面に少なくともニッケルめっき皮膜のめっき層を施されていることを特徴とする。
また、前記ニッケルめっき皮膜の膜厚が5乃至は20μmであることを特徴とする。
Further, the base is made of a metal containing iron, and the base is provided with at least a plating layer of a nickel plating film on the entire surface including the inner surface of the through hole.
The thickness of the nickel plating film is 5 to 20 μm.
本発明の電子装置用ステムの製造方法は、鉄を含む金属からなるベースに形成した貫通孔の内面を含む前記ベースの全面にニッケルめっき皮膜を形成し、ガラスパウダーとバインダーとを圧縮して仮焼成したガラスタブレットを前記ベースの貫通孔に挿入して前記ベースを組み立て治具に組み込み、前記組み立て治具ごと前記ベースを封着炉に通炉して前記ベースと前記ガラスタブレットを加熱し、前記加熱により熔融したガラスを貫通孔に封着することを特徴とする。 In the method for manufacturing a stem for an electronic device according to the present invention, a nickel plating film is formed on the entire surface of the base including the inner surface of the through hole formed in the base made of a metal containing iron, and the glass powder and the binder are compressed to temporarily. The fired glass tablet is inserted into the through-hole of the base and the base is assembled in an assembly jig, the base is passed through a sealing furnace together with the assembly jig, and the base and the glass tablet are heated. The glass melted by heating is sealed in the through hole.
上述した構成によれば、封着炉で加熱されたベースから鉄成分がニッケルめっき皮膜の層内に熱拡散する。しかし、鉄成分がニッケルめっき皮膜の表面にまで達することはなく、ガラスとの親和性が高い酸化鉄がニッケルめっき皮膜の表面に分布することがない。 According to the above-described configuration, the iron component is thermally diffused into the nickel plating film layer from the base heated in the sealing furnace. However, the iron component does not reach the surface of the nickel plating film, and iron oxide having high affinity with glass is not distributed on the surface of the nickel plating film.
このため、ガラスタブレットが熔融してスタンドオフガラスとしてベースに封着される際に、ガラス半球部はベースの貫通孔の内部に留まり、ベースの外面(配線基板実装面)へ流れ出て拡がることがない。この結果、スタンドオフガラスはガラス半球部がベースの貫通孔と実質的に同心で且つ同径となる。 For this reason, when the glass tablet is melted and sealed to the base as a stand-off glass, the glass hemisphere may stay inside the through-hole of the base and flow out and spread to the outer surface (wiring board mounting surface) of the base. Absent. As a result, the stand-off glass has a glass hemispherical portion that is substantially concentric and has the same diameter as the through hole of the base.
また、前記ニッケルめっき皮膜を5乃至は20μmに形成することを特徴とする。 Further, the nickel plating film is formed to have a thickness of 5 to 20 μm.
以上のように、本発明によれば、スタンドオフガラスに応力集中が発生する要因がなく、スタンドオフガラスにクラックが発生したり、スタンドオフガラスのガラス半球部がせん断により脱落することを防止できる。 As described above, according to the present invention, there is no cause of stress concentration in the stand-off glass, cracks can be generated in the stand-off glass, and the glass hemisphere portion of the stand-off glass can be prevented from falling off due to shear. .
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の実施の形態における電子装置用ステムの断面図である。図1において、1はベース、1aは貫通孔、2はニッケルめっき皮膜、2aはニッケルめっき皮膜、2bは銅めっき皮膜、3はスタンドオフガラス、3aはガラス半球部、3bはガラス柱状部を各々示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a stem for an electronic device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a base, 1a is a through hole, 2 is a nickel plating film, 2a is a nickel plating film, 2b is a copper plating film, 3 is a stand-off glass, 3a is a glass hemispherical part, and 3b is a glass columnar part. Show.
図1(a)に示すように、鉄−ニッケル等の鉄を含む合金から成るベース1は貫通孔1aを有し、貫通孔1aの内面を含むベース1の全面にニッケルめっき皮膜2が施されている。貫通孔1aにはスタンドオフガラス3が封着されており、スタンドオフガラス3は貫通孔1aを封じるガラス状柱部3bと、ベース1の主面をなす下面(配線基板実装側)から半球状に突出したガラス半球部3aとからなる。スタンドオフガラス3はガラス半球部3aとガラス柱状部3bが実質的に同外径状に連続している。
As shown in FIG. 1A, a base 1 made of an alloy containing iron such as iron-nickel has a through
上記の構成によれば、スタンドオフガラス3はガラス半球部3aとガラス状柱部3bがベース1の貫通孔1aと略同心で且つ実質的に同外径状に連続しているので、従来の構成として図3で示したガラスコーナー部101bに相当する部分が構成要件として存在しない。このため、ベース1がスタンドオフガラス3に及ぼすコンプレッション応力がスタンドオフガラス3の一部に集中することなく分散されるので、スタンドオフガラス3にせん断応力の集中も発生せず、これに起因するガラスクラックやガラス半球部3aの脱落が発生することがない。
According to the above configuration, the stand-off
また、ベース1は特別な加工を必要するものではないので、部材としての汎用性を損なうこともない電子装置用ステムとすることができる。
この電子装置用ステムの製造方法を以下に説明する。ベース1の貫通孔1aの内面を含むベース1の全面をニッケルめっき皮膜2で覆って形成する。このニッケルめっき皮膜2の膜厚は5〜20μm程度であり、より好ましくは8〜12μm程度が良い。
Moreover, since the base 1 does not require special processing, it can be a stem for an electronic device that does not impair versatility as a member.
A method for manufacturing the stem for the electronic device will be described below. The entire surface of the base 1 including the inner surface of the through
次に、ガラスパウダーとバインダーとを圧縮して仮焼成した所定のボリュウムのガラスタブレットをベース1の貫通孔1aに挿入し、この状態でベース1をカーボンから成る組み立て治具に組み込む。
Next, a glass tablet of a predetermined volume obtained by compressing and pre-baking glass powder and a binder is inserted into the through
そして、組み立て治具ごとベース1を封着炉に通炉してベース1とガラスタブレットとを1000℃程度に加熱し、熔融したガラスタブレットをベース1の貫通孔1aに封着する。
Then, the base 1 together with the assembly jig is passed through a sealing furnace, the base 1 and the glass tablet are heated to about 1000 ° C., and the melted glass tablet is sealed in the through
上記の構成によれば、封着炉での加熱によってベース1が有する鉄成分がニッケルめっき皮膜2の層内に熱拡散する。しかし、鉄成分がニッケルめっき皮膜2の表面にまで達することはなく、ガラスとの親和性が高い酸化鉄がニッケルめっき皮膜2表面に分布することがない。 According to said structure, the iron component which the base 1 has is thermally diffused in the layer of the nickel plating film 2 by the heating in a sealing furnace. However, the iron component does not reach the surface of the nickel plating film 2, and iron oxide having high affinity with glass is not distributed on the surface of the nickel plating film 2.
このため、ガラスタブレットが熔融してスタンドオフガラス3としてベース1に封着される際に、ガラス半球部3aはベース1の貫通孔1aの内部に留まり、ベース1の外面(配線基板実装面)へ流れ出て拡がることがない。この結果、スタンドオフガラス3はガラス半球部3aとガラス状柱部3bがベース1の貫通孔1aと略同心で且つ実質的に同外径状に連続する形状となる。
For this reason, when the glass tablet is melted and sealed to the base 1 as the
尚、本発明の実施の形態では、ベース1に施すめっき皮膜はニッケルめっき皮膜2の単層として説明したが、これに限定するものではない。例えば、図1(b)に示すように、銅めっき皮膜2bとニッケルめっき皮膜2a等とを積層して組み合わせることも可能であり、ニッケルめっき皮膜2aを含む複数のめっき皮膜としても良い。
In the embodiment of the present invention, the plating film applied to the base 1 has been described as a single layer of the nickel plating film 2, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 1B, a
本発明は、電子装置用ステムとして有用であり、特にスタンドオフガラスを有する電子装置用ステムに適している。 The present invention is useful as a stem for an electronic device, and is particularly suitable for an electronic device stem having a stand-off glass.
1 ベース
1a 貫通孔
2 ニッケルめっき皮膜
2a ニッケルめっき皮膜
2b 銅めっき皮膜
3 スタンドオフガラス
3a ガラス半球部
3b ガラス柱状部
100 ベース
100a 貫通孔
100b 突状周縁部
100c コーナー部分
100d 凹溝
101 スタンドオフガラス
101a ガラス半球部
101b ガラスコーナー部
101c ガラス柱状部
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JP2006137120A JP2007311433A (en) | 2006-05-17 | 2006-05-17 | Stem for electronic device, and manufacturing method thereof |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009104333A1 (en) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | セイコーインスツル株式会社 | Method of fabricating piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and radio wave timepiece |
-
2006
- 2006-05-17 JP JP2006137120A patent/JP2007311433A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009104333A1 (en) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | セイコーインスツル株式会社 | Method of fabricating piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and radio wave timepiece |
US8058778B2 (en) | 2008-02-18 | 2011-11-15 | Seiko Instruments Inc. | Method of manufacturing piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio-clock |
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