JP2626349B2 - 表面実装型電子部品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は通信機器の基準発振源、
あるいはマイクロコンピュータのクロック源として用い
られる電子部品に関し、特にプリント配線基板への実装
を考慮した薄型の表面実装型電子部品に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の小型化に伴い、電子部品はそ
の全高が低くかつプリント配線基板上にその表面で高密
度に実装されることが要求され、しかもその実装は自動
機によって行うことが要求されている。この要求に応え
るべく電子部品をリードレス化したチップタイプとする
動きが急となっていた。図１０に示すようなチップタイ
プの電子部品７は、金属製のキャンを用いたハーメチッ
クシールした水晶振動子等の電子部品に較べて、表面実
装が可能で、全高を始めとする体積を小さくすることが
できる。なお、７１，７２は半田、８はプリント配線基
板である。図１０に示すようなチップ化された電子部品
はその下面に引出し電極が設けられており、この引出し
電極によりプリント配線基板等の外部電極と接続を行っ
ており、近年では、この接続は電子機器のアッセンブリ
ーの自動化の流れで、プリント配線基板への電子部品の
電気的機械的接合を、リフローソルダリングにより行う
ことが多くなってきている。リフローソルダリングと
は、あらかじめ接合箇所に適量の半田を供給しておき、
外部からの熱源によって半田を溶融させ、半田付けを行
う方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】チップ型電子部品は、
セラミック等のパッケージが用いられ、一般的に上記し
たように半田等によりプリント配線基板に堅固に電気的
機械的接合される。ところがリードレスであるがため
に、半田の硬化時における収縮歪、あるいは基板の変形
等による歪が緩和される部分を有していない。例えば、
電子機器によってはチップ型電子部品をプリント配線基
板に実装後、この基板の変形を矯正する場合がある。ま
た、電子部品ではほとんどの場合、信頼性を確保しある
いは確認するために、ヒートサイクル試験やエージング
試験が行なわれている。ヒートサイクル試験とは電子部
品の周囲環境温度を、例えば−４０℃→２５℃を３分→
１００℃を３０分→２５℃を３分→−４０℃を３０分の
サイクルを数百回繰り返すものである。ところが、この
ようなサイクルの繰り返しにより半田等の接合材が膨張
収縮を起こす。チップ型電子部品であると、これらのよ
うな場合歪を緩和する部分を有しておらず、このため、
チップ型電子部品側のパッケージにひびが入ってパッケ
ージの気密性が低下したり、あるいは各部品との接合面
が剥がれたりして、導電状態が不安定になることがあっ
た。また、封止時の気密性についても、セラミックパッ
ケージの場合十分な気密性が確保できない場合があっ
た。

【０００４】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、熱的あるいは機械的歪を電子部品内部に伝
えにくく、気密性が高く信頼性の高い表面実装型電子部
品を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明による表面実装型電子部品は、金属製シェ
ルに複数のリード端子が絶縁して植設されたベースと、
当該ベースと金属間結合することにより気密封止をする
キャップとを少なくとも有する電子部品の底面に、複数
の金属端子板を有するアダプターを取り付けた表面実装
型電子部品において、前記アダプターは樹脂材からなり
中央部分に大きな貫通部を形成した枠体に、複数対の金
属端子板が当該アダプターの主面と平行になるよう枠体
の側面に貫通し植設された構成で、かつ各対の金属端子
板がアダプターの枠体中央の貫通部において露出した状
態で近接部を形成しており、当該近接部に前記リード端
子を挿入接合することにより、当該近接部分の少なくと
も一方が挿入方向に撓み、リード端子と金属端子板が電
気的機械的に接合され、前記電子部品とアダプターとが
一体化されたことを特徴とするものである。ベースとキ
ャップの接合は、抵抗溶接、冷間圧接等の信頼性の高い
封止方法を用いればよい。

【０００６】また、本発明の他の構成として、金属製シ
ェルに複数のリード端子が絶縁して植設されたベース
と、当該ベースと金属間結合することにより気密封止を
するキャップとを少なくとも有する電子部品の底面に、
複数の金属端子板を有するアダプターを取り付けた表面
実装型電子部品において、前記アダプターは樹脂材から
なり中央部分に大きな貫通部を形成した枠体に、複数の
金属端子板が前記アダプターの主面と平行になるよう枠
体の側面に貫通し植設された構成で、かつこれら金属端
子板がアダプターの枠体中央の貫通部において露出して
おり、当該露出部分において貫通孔が形成され、当該貫
通孔から貫通孔周辺にかけて切込みが設けられており、
当該切込みにより弾性を有したガイド部が形成され、前
記貫通孔部分に前記リード端子を挿入接合することによ
り、前記ガイド部の少なくとも一方が挿入方向に撓み、
リード端子と金属端子板が電気的機械的に接合され、前
記電子部品とアダプターとが一体化されたことを特徴と
する構成としてもよい。

【０００７】

【作用】特許請求項第１項によれば、電子部品は金属製
のベースとキャップを用いた抵抗溶接等の金属間結合に
よる封止を行うために、気密性を損なうことはなく、ま
た外部からの機械的歪を電子部品内部に伝えにくい。ま
た、アダプターにより簡便に表面実装化できる。アダプ
ターは絶縁性の樹脂材からなり中央部分に大きな貫通部
を形成した枠体の側面に金属端子板を植設した構成であ
り、この金属端子板はその中央の貫通部で分離して近接
部を有している。この近接部は前記樹脂材で覆われてお
らず露出しており、また、近接部の離隔寸法は挿入され
るリード端子の断面寸法より小さな寸法に設定されてい
る。この近接部にリード端子を挿入することにより、金
属端子板の近接部分の少なくとも一方は挿入方向に撓
み、金属端子板がリード端子を挟持するような状態で固
定される。このような構成により電子部品のリード端子
とアダプターの金属端子板とが強固に接合される。ま
た、枠体の中央部分に比較的大きな空間が形成されるの
で、搭載されるべき基板に表面実装する際の半田付け時
に発生しやすいフラックスのガスがこの空間内に侵入
し、体積膨張があってもこの膨張を吸収することができ
る。また、本発明に用いるベースは、一般に金属製シェ
ルに複数のリード端子が粉末の成形ガラスで絶縁して植
設され、この状態で焼成成形することにより得られる
が、この焼成時に溶融したガラスの中でリード端子が所
望の設置位置からずれることがある。本発明であると金
属端子板はアダプター中央で露出しているので可撓性を
有しており、また金属端子板の近接部の面積を大きく取
れるのでリード端子の位置が多少ずれたとしても、リー
ド端子と金属端子板は確実に接触する。

【０００８】特許請求項第２項によれば、電子部品は金
属製のベースとキャップを用いた抵抗溶接等の金属間結
合による封止を行うために、気密性を損なうことはな
く、また外部からの機械的歪を電子部品内部に伝えにく
い。また、アダプターにより簡便に表面実装化できる。
アダプターは絶縁性の樹脂材からなり、中央部分に大き
な貫通部を形成した枠体の側面に複数の金属端子板を植
設した構成である。この金属端子板は枠体の貫通部で露
出しており、この露出部分には貫通孔が形成されるとと
もに、この貫通孔周辺には貫通孔につながる切込みが設
けられており、この切込みにより弾性を有するガイド部
が形成されている。前記貫通孔部分に電子部品のリード
端子を挿入することにより、少なくとも一つのガイド部
が挿入方向に撓み、金属端子板がリード端子を挟持する
ような状態で固定される。リード端子の位置が多少ずれ
たとしても、このガイド部が撓むことによって、リード
端子が貫通孔に導かれ、リード端子と金属端子板は確実
に接触する。また、請求項１による作用にも記載したと
おり、枠体内の空間に侵入する半田のフラックスのガス
による弊害もなくすことができる。

【０００９】

【実施例】次に、本発明について電子部品として水晶発
振器を例にとり、図面を参照して説明する。 第１の実施例 図１は本発明の第１の実施例を示す斜視図であり、図２
は図１を下方から見た分解斜視図であり、図３はリード
端子と金属端子板との接合状態を示す拡大図である。表
面実装型水晶発振器は、水晶発振器１と、その底面に取
り付けられるアダプター２とからなる。水晶発振器１
は、金属性のシェル１０ａに複数のリード端子１１，１
２，１３，１４が絶縁して植設されたベース１０と、当
該ベース１０と金属間結合することにより気密封止をす
るキャップ１５を具備し、図示していないが内部空間に
は電極形成された水晶振動片並びに必要な回路部品が収
納されており、そこから引き出された電極は前記リード
端子１１，１２，１３，１４に電気的につながってい
る。それぞれのリード端子は水晶発振器１の底面から下
方に向かって導出されている。アダプター２はポリイミ
ド等の絶縁性の樹脂材からなり、中央部分に貫通部２ｂ
を有する枠体２ａと、この枠体２ａの側面を貫通して中
央部分に露出し自由端を形成するよう、主面に平行に設
けられた金属端子板２１，２２，２３，２４，２５，２
６，２７，２８とからなる。これら金属端子板は２１と
２２，２３と２４，２５と２６，２７と２８が枠体の貫
通部２ｂの中央部分でそれぞれ対向しており、かつ前記
リード端子１１，１２，１３，１４に対応した間隔で設
けられている。各対向した金属端子板は前記リード端子
１１，１２，１３，１４の直径よりも若干小さい距離で
接近しており、近接部３１，３２，３３，３４を形成し
ている。

【００１０】図３に例示するように、このようにして構
成されたアダプター２の近接部３１に水晶発振器のリー
ド端子１１を圧入すると、金属端子板２１，２２の自由
端となる各先端部分が若干折れ曲がり、金属端子板がリ
ード端子を挟持した状態で両者は電気的機械的に接続さ
れる。このあと、この接合をさらに確実にするために半
田等の導電性接合材で補強接合してもよい。なお、この
ときリード端子が所望の位置よりずれて圧入された場合
でも金属端子板の一方が大きく撓み、リード端子と金属
端子板の接合が行われる。

【００１１】第２，第３の実施例 第２の実施例を図４，第３の実施例を図５とともに説明
する。両図ともアダプターの平面図を示す図であり、２
端子用の電子部品に装着するものである。図４に示すよ
うにアダプター４の金属端子板４１，４２，４３，４４
の対向する側の先端部を凹形状としている。この凹形状
によりリード端子は金属端子板の中央に導かれ、リード
端子の挟持をより確実にすることができる。なお、４ａ
は枠体である。また、図５に示すように金属端子板５
１，５２，５３，５４の先端部の面積を大きくすること
により、リード端子の挟持をより確実にすることができ
る。あるいはこの先端部に切込み５１ａ，５２ａ，５３
ａ，５４ａを設けてもよい。これにより金属端子板に無
用なストレスをかけることなく金属端子板間にリード端
子を圧入することができる。

【００１２】第４の実施例 図６、図７、図８、図９は本発明の第４の実施例を示す
図であり、それぞれ平面図、側面図、底面図そして金属
端子板の要部拡大図である。表面実装型水晶発振器は、
水晶発振器と、その底面に取り付けられるアダプター６
とからなるが、水晶発振器の構成については第１の実施
例で示したものとほぼ同じ構成であるので説明は割愛す
る（ただし、この実施例の説明では３端子タイプ用の水
晶発振器である。）。アダプター６はポリイミド等の樹
脂材からなり、中央部分に貫通部６ｂを有する枠体６ａ
と、この枠体の側面を貫通して主面に平行に設けられた
金属端子板６１，６２，６３とからなる。これら金属端
子板は水晶発振器のリード端子に対応した間隔で設けら
れており、その長手方向の中央近傍にはリード端子が圧
入され、貫通する貫通孔６１ａ，６２ａ，６３ａが設け
られている。また図９に例示するように、これら貫通孔
を中心としてＨ形の切込み６１１，６２１，６３１が設
けられ、この切込みによって先端が自由端となったガイ
ド部６１２，６１３，６２２，６２３，６３２，６３３
が形成される。なお、６４は水晶発振器がはめ込まれる
凹部である。

【００１３】このようにして構成されたアダプター６の
貫通孔に水晶発振器のリード端子板を圧入すると、金属
端子板の各ガイド部がその弾性で若干折れ曲がり、金属
端子板がリード端子を挟持した状態で両者は電気的機械
的に接続される。このあと、この接合を確実にするため
に導電性接合材で補強接合してもよい。また、たとえリ
ード端子と金属端子板の位置が多少合っていない場合で
も、ガイド部の弾性によりガイド部が撓み、リード端子
を貫通孔に導くことができる。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、電子部品は金属製のベ
ースとキャップを用いた抵抗溶接等の金属間結合による
封止を行うために気密性を損なうことはなく、また外部
からの歪応力あるいは周囲温度変化による熱歪を電子部
品内部に伝えにくいので、アダプターとの組合せにより
信頼性の高い表面実装型電子部品が得られる。また、枠
体の中央部分には大きな空間をつくる貫通部を形成して
いるので、搭載されるべき基板に表面実装する際の半田
付け時に発生しやすいガスがこの空間内に侵入し、体積
膨張があってもこの膨張を吸収することができる。従っ
て、基板への表面実装時の半田等のガスの膨張による接
続不良事故がなくなる。また、貫通部を有していること
によりリード端子と金属端子板との接合状態（挿入状
態、半田等の補助接合状態等）を底面から確認すること
ができる。

【００１５】特に特許請求項第１項によれば、アダプタ
ーは絶縁性の樹脂材に金属端子板を植設した構成であ
り、この金属端子板はその中央で分離して近接部を有し
ており、少なくともこの近接部は前記樹脂材で覆われて
おらず露出した構成である。この近接部にリード端子を
挿入することにより、金属端子板の少なくとも一方の近
接部は挿入方向に撓み、金属端子板がリード端子を挟持
するような状態で固定されるので、電子部品のリード端
子とアダプターの金属端子板との接合が堅固になる。よ
って、導通不良等が生じることがない。また、電子部品
側のリード端子が所定の位置よりもずれてアダプターに
設置されても、対向する金属端子板は近接部により、そ
れぞれ自由端を有する構成であるので可撓性に優れてお
り、また金属端子板の近接部の面積を大きく取れるの
で、リード端子と金属端子板は確実に接触し、導通不良
になることはなく、電子部品とアダプターの接合の信頼
性を向上させることができる。

【００１６】また特許請求項第２項に示された発明によ
れば、この金属端子板はその中央に貫通孔を有し、この
貫通孔周辺は露出しており、かつこの貫通孔周辺には貫
通孔につながる切込みが設けられており、この切込みに
より弾性を有するガイド部が形成されている。前記貫通
孔部分に電子部品のリード端子を挿入することにより、
少なくとも一つのガイド部が挿入方向に撓み、金属端子
板がリード端子を挟持するような状態で固定される。ま
た電子部品側のリード端子が所定の位置よりもずれてア
ダプターに設置される等、所望の位置よりリード端子の
位置が多少ずれたとしても、金属端子板の切込みによっ
て設けられたガイド部が挿入方向に撓み、リード端子が
金属端子板の貫通孔に導かれるので、リード端子と金属
端子板は確実に接触し、導通不良になることはない。従
って、電子部品とアダプターの接合の信頼性を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による表面実装型水晶発
振器を示す斜視図。

【図２】図１の表面実装型水晶発振器を下方からみた分
解斜視図。

【図３】リード端子と金属端子板との接合状態を示す
図。

【図４】第２の実施例を示す断面図。

【図５】第３の実施例を示す断面図。

【図６】第４の実施例を示す平面図。

【図７】図６の側面図。

【図８】図６の底面図。

【図９】図６の要部拡大図。

【図１０】従来例を示す図。

【符号の説明】

１ 水晶発振器（電子部品） ２，４，５，６ アダプター ２ａ，４ａ，５ａ，６ａ 枠体 ２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，４
１，４２，４３，４４５１，５２，５３，５４、６１，
６２，６３ 金属端子板 ３１，３２，３３，３４ 近接部 ６１ａ，６２ａ，６３ａ 貫通孔

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製シェルに複数のリード端子が絶縁
   して植設されたベースと、当該ベースと金属間結合する
   ことにより気密封止をするキャップとを少なくとも有す
   る電子部品の底面に、複数の金属端子板を有するアダプ
   ターを取り付けた表面実装型電子部品において、 前記アダプターは、樹脂材からなり中央部分に大きな貫
   通部を形成した枠体に、複数対の金属端子板が当該アダ
   プターの主面と平行になるよう枠体の側面に貫通し植設
   された構成で、かつ各対の金属端子板がアダプターの枠
   体中央の貫通部において露出した状態で近接部を形成し
   ており、 当該近接部に前記リード端子を挿入接合することによ
   り、当該近接部分の少なくとも一方が挿入方向に撓み、
   リード端子と金属端子板が電気的機械的に接合され、前
   記電子部品とアダプターとが一体化されたことを特徴と
   する表面実装型電子部品。
2. 【請求項２】 金属製シェルに複数のリード端子が絶縁
   して植設されたベースと、当該ベースと金属間結合する
   ことにより気密封止をするキャップとを少なくとも有す
   る電子部品の底面に、複数の金属端子板を有するアダプ
   ターを取り付けた表面実装型電子部品において、 前記アダプターは、樹脂材からなり中央部分に大きな貫
   通部を形成した枠体に、複数の金属端子板が前記アダプ
   ターの主面と平行になるよう枠体の側面に貫通し植設さ
   れた構成で、かつこれら金属端子板がアダプターの枠体
   中央の貫通部において露出しており、当該露出部分にお
   いて貫通孔が形成され、当該貫通孔から貫通孔周辺にか
   けて切込みが設けられており、当該切込みにより弾性を
   有したガイド部が形成され、 前記貫通孔部分に前記リード端子を挿入接合することに
   より、前記ガイド部の少なくとも一つが挿入方向に撓
   み、リード端子と金属端子板が電気的機械的に接合さ
   れ、前記電子部品とアダプターとが一体化されたことを
   特徴とする表面実装型電子部品。