JPH0486011A - 気密端子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は気密端子及びその製造方法に関し、詳しくは水
晶振動子などに使用される表面実装型の気密端子及びそ
の製造方法に関する。

［従来の技術〕 水晶振動子に使用される表面実装型の気密端子の従来例
を第１４図及び第１５図を参照しながら説明する。

同図に示す気密端子は、厚肉平板状で長円形の金属外環
（１）のリード挿通穴（２）（２）に−対のリード（３
）（３）を挿通させてガラス（４）（４）で絶縁封止し
た構造のものである。上記リード（３）（３）は同一寸
法形状で、金属外環（１）より上方へ突出する上部を偏
平な階段状に加工してサポート部（５）（５）を形成し
、金属外環（１）より下方へ突出する下部を偏平加工し
て偏平部（６）（６）を形成したものである。このリー
ド（３）（３）のサポート部（５）（５）上に棒形水晶
片（７）の両端部を載置して導電性接着材で電気的且つ
機械的に接続する。上記金属外環（１）の裏面にはガラ
ス或いはセラミックなどからなる絶縁板（８）が配置さ
れ、この絶縁板（８）のリード挿通穴（９）（９）に挿
通されて下方へ突出したリード（３）（３）の偏平部（
６）（６）を絶縁板（８）の裏面に沿って外側へ屈曲成
形する。上記金属外環（１）をリード（３）（３）の偏
平部（６）（６）との間に介在する上記絶縁板（８）は
、第１６図に示すようにリード（３）（３）が絶縁封止
された金属外環（１）の裏面にそのリード（３）（３）
をリード挿通穴（９）（９）に挿通させることにより配
置し、その後、第１７図に示すように絶縁板（８）から
突出するリード（３）（３）の偏平部（６）（６）を絶
縁板（８）に沿って外側へ屈曲成形させることにより組
付けられる。

尚、金属外環（１）の外周端面にはフランジ部（１０）
が一体的に設けられ、このフランジ部（１０）の全周に
亘って突起（１））が形成されており、この突起（１）
）上に金属製キャンプ（１２）が載置されて溶接或いは
冷間圧接などにより気密的に固着される。

この気密端子をプリント基板などに実装するに際しては
、リード（３）（３）の偏平部（６）（６）をプリント
基板の導電パターン上に載置した上で半田付けする。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した従来の気密端子では、金属外環（１
）とリード（３）（３）の偏平部（６）（６）との間に
介在する絶縁板（８）は、その金属外環（１）と偏平部
（６）とでの挾み込みだけで保持され、上記金属外環（
１）とは別体のものとなっている。従って、金属外環（
１）にガラス（４）（４）で絶縁封止されているリード
（３）（３）のシール長さがほぼ金属外環（１）の厚み
ｔｏとなる。ここで、シール長さは強度的に規定の寸法
を必要とするため、気密端子としては上記金属外環（１
）の厚みｔｏに、絶縁板（８）の厚みｔｏを加えた厚み
ｔとならざるを得ない、その結果、気密端子の薄形化が
困難となり、気密端子の製造上、材料費も嵩むという問
題があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案されたもので
、その目的とするところは、薄形化によるコンパクト化
及び製作の容易な気密端子及びその製造方法を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明における上記目的を達成するための技術的手段は
、厚内平板状の金属外環に一対のリードを挿通させて絶
縁封止し、その下部を金属外環の裏面に沿って屈曲させ
たものにおいて、上記金属外環の裏面に絶縁層を一体的
に形成したことである。

上記絶縁層は、金属外環と略同程度の熱膨張係数を有す
るセラミック或いは結晶化ガラスからなることが望まし
い。

また、気密端子の強度的な面で、金属外環に貫通孔を穿
設してこの貫通孔に接着材を埋設し、更にその接着材に
、金属外環裏面の絶縁層から挿入された頭付きピンを埋
設することが望ましい。

更に、上記絶縁層は、金属外環裏面のホーロー処理によ
り形成すれば、より一層金属外環との一体化が図れる。

最後に、気密端子の製造上、厚肉平板状の金属外環の裏
面に絶縁層を配置し、上部にサポート部を、且つ、下部
に偏平部を有するリードを、金属外環及び絶縁層のリー
ド挿通穴に絶縁材料からなるタブレットを介して上記偏
平部を先行させながら挿通させた上で、上記タブレット
を加熱熔融させてリードを絶縁封止する。上記タブレッ
トのす−ド挿通孔は、リードの偏平部が挿通可能な形状
とする。

〔作用〕

本発明に係る気密端子では、金属外環の裏面に絶縁層を
一体的に形成したことにより、リードを絶縁層でも絶縁
封止することができ、所定のシール長さを確保した上で
金属外環の薄形化が図れる。

上記絶縁層を金属外環と略同程度の熱膨張係数を有する
セラミック或いは結晶化ガラスで形成すれば、リードの
絶縁封止部分に加わる応力を可及的に小さく抑えること
ができる。

また、金属外環に貫通孔を穿設してこの貫通孔に接着材
を埋設することにより金属外環と絶縁層との接着面積を
増加させ、その接着強度を大きくすることができる。更
に、上記接着材に、金属外環裏面の絶縁層から挿入され
た頭付きピンを埋設することにより金属外環と絶縁層と
の接着強度がより一層増大する。

更に１、絶縁層を金属外環裏面のホーロー処理により形
成することによって、絶縁層の金属外環への一体化が簡
単に行えて組立作業性の改善が図れる。

最後に、気密端子の製造上、リード絶縁封止用タブレッ
トのリード挿通孔をリードの偏平部が挿通可能な形状と
することによりリードの組付は作業の簡略化が図れる。

〔実施例〕

本発明に係る気密端子及びその製造方法の実施例を第１
図乃至第１３図を参照しながら説明する。

まず、第１図に示す実施例１において、（２０）はＦｅ
−Ｎｉ−Ｃｏ合金であるコバールからなる厚内平板状で
長円形の金属外環で、その両端部にリード挿通穴（２１
）　　（２１）を貫通形成し、また、外周端面の途中高
さにフランジ部（２２）を一体的に設けてその全周に亘
って突起（２３）を形成する。図示しないが上記突起（
２３）上に金属製キャップが載置されて熔接或いは冷間
圧接などにより気密的に固着される。（２４）は上記金
属外環（２０）の裏面に一体的に形成されたコーティン
グガラス等の絶縁層で、金属外環（２０）のリード挿遣
穴（２１）　　（２１）と対応させてそのリード挿通穴
（２１）　　（２１）よりも小さいリード挿通穴（２５
）　　（２５）を貫通形成する。（２６）　　（２６）
は上記金属外環（２０）のリード挿通穴（２１）　　（
２１）及び絶縁ｆｉｉ　（２４）のリード挿通穴（２５
）　　（２５）に挿通されて金属外［（２０）及び絶縁
層（２４）にガラス（２７）　　（２７）で絶縁封止さ
れたリードで、金属外環（２０）より上方へ突出する上
部を偏平な階段状に加工してサポート部（２Ｂ）　　（
２８）を形成し、金属外［（２０）より下方へ突出する
下部を偏平加工して偏平部（２９）　　（２９）を形成
する。このリード（２６）　　（２６）のサポート部（
２８）　　（２８）上に棒形水晶片（図示せず）の両端
部を１置して導電性接着材で電気的且つ機械的に接続す
る。絶縁層（２４）が突出するリード（２６）（２６）
の偏平部（２９）　　（２９）を上記絶縁Ｎ　（２４）
に沿って外側へ屈曲成形する。

この気密端子の製造は、まず第２図に示すように金属外
ｙＪ（２０）の裏面に絶縁層（２４）を配置し、金属外
環（２０）のリード挿這穴（２１）　　（２１）及び絶
縁層（２４）のリード挿通穴（２５）　　（２５）にリ
ード（２６）　　（２６）を挿通させ、更に、金属外環
（２０）のリード挿通穴（２１）　　（２１）内にガラ
スタブレノ！−（３０）　　（３０）を収納する。この
各部材の組付けは図示しない封着治具により行われ、こ
の組付は状態で封着治具ごと加熱処理し、第３図に示す
ようにガラスタブレット（３０）　　（３０）を溶融さ
せてリード（２６）　　（２６）を金属外環（２０）及
び絶縁層（２４）の両者にガラス（２７）　　（２７）
で絶縁封止する。このリード（２６）　　（２６）の絶
縁封止により絶縁層（２４）はガラス（２７）　　（２
７）で金属外環（２０）に固着されて一体化される。こ
の封止後、リード（２６）　　（２６）の絶縁ｉｉ　（
２４）から突出する偏平部（２９）　　（２９）をその
絶縁ｊｉｉ　（２４）に沿って外側へ屈曲成形する。

このようにして製造された気密端子では、絶縁層（２４
）をガラス（２７＞　　Ｃ２７）で金属外環（２０）に
固着したので、リード（２６）　　（２６）を絶縁封止
するガラス（２７）　　（２７）が絶縁Ｆｉｉ　（２４
）のリード挿通穴（２５）　　（２５）内にも存在じ、
この部分でも上記リード（２６）　　（２６）を絶縁封
止することになる、従って、リード（２６）　　（２６
）のシール長さが金属外環（２０）の厚みｔｌに絶縁層
（２４）の厚みｔ２を加えた気密端子全体の厚みｔ３と
なる。ここで、上記シール長さは強度的に規定の寸法と
なっているため、金属外環（２０）の厚みｔｌを従来品
での金属外環（１）の厚みｔｏ（第１４図参照）よりも
小さくすることができ、気密端子の薄形化が図れる。

尚、！＠１図に示す気密端子では、絶縁層（２４）のり
−ド挿這穴（２５）　　（２５）は金属外環（２０）の
リード神道穴（２１）　　（２１）よりも小さいもので
あるが、第４図に示すように絶縁層のリード挿通穴（２
５’　）　　（２５”）と金属外環（２０）のリード挿
道穴（２１）　　（２１）とは略同径であってもよい。

また、絶縁層（２４）はコーティングガラス以外の絶縁
材料で形成することも可能である。この絶縁層（２４）
は金属外環（２０）と路程度の熱膨張係数を有するセラ
ミック或いは結晶化ガラスで形成することが好ましい。

絶縁層（２４）にこれらの素材を用いることにより、リ
ード（２６）　　（２６）の封着時、その封着部分に加
わる応力を可及的に小さく抑制することができる。例え
ば、結晶化ガラスとしては、ＭｇＯ・Ｂ２Ｏ３・５ｉ０
２系のもので熱膨張係数αが１３５．ＯＸｌ０−シ℃、
密度が３．３４ｇ／ｃｄ、軟化点が７６５℃、体積抵抗
が１３．７Ωαの材料物性を有するものを使用する。こ
の時、リード（２６）　　（２６）を封止するガラス（
２７）　　（２７）としては、熱膨張係数αが７５〜９
５　ｘ　１０φ℃、比重が２．５５〜２．６５、転移点
が５１０〜５２５の材料物性を有するものを使用し、金
属外環（２０）としては結晶化ガラスの熱膨張係数に近
位する鉄製のものが好適である。鉄材はコバールに比較
して格段に安価であるため、安価な気密端子を提供でき
る。

次に本発明の実施例２を第５図及び第６図に、実施例３
を第７図に示し説明する。尚、上述した実施例１と同一
部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。

まず、第５図に示す実施例２では、金属外環（２０）の
略中央にＮ通孔（３１）を穿設し、このＥ道孔（３１）
に接着材、例えば接着用ガラス（３２）を埋設する。こ
れはリード（２６）　　（２６）の封着時にガラスタブ
レットを上記貫通孔（３１）に挿入配置し、そのガラス
タブレットを加熱熔融させることにより行われるにのよ
うにすれば絶縁層（２４）はリード封着部分のみならず
、貫通孔（３１）内の接着用ガラス（３２）ででも金属
外環（２０）に固着一体化されることにより、接着面積
が増加して接着強度が増大する。

更に、第６図に示す変形例では、上記接着材（３２）に
、絶縁層側から挿入された頭付きピン（３３）を埋設す
る。これは頭付きピン（３３）を絶縁層（２４）の小孔
（３４）から挿入して頭部（３３ａ　）を絶縁層（２４
）で係止させ、棒状部（３３ｂ　）を貫通孔（３１）内
に配置し、この貫通孔（３１）内にガラスタブレットを
挿入配置した状態でリード（２６）（２６）の封着と同
時に上記ガラスタブレットを加熱熔融させることにより
行われる。これにより頭付きピン（３３）を介して絶縁
Ｊｉｉ　（２４）の金属外環（２０）との接着面積が更
に増加して接着強度がより一層増大する。

次に、第７図に示す実施例３では、絶縁層（２４’　）
を金属外環（２０）の裏面のホーロー処理により形成す
る。このようにすれば絶縁層（２４’　）の金属外環（
２０）の裏面への一体化が簡単に行え、気密端子の製造
上、封着治具による組付は時、金属外環及び絶縁層を単
体のものとして取り扱うことができ、組立作業性も大幅
に向上する。

最後に、本発明に係る気密端子の製造方法の実施例を第
８図乃至第１）図に示し説明する。尚、上述の各実施例
と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略す
る。

まず、第８図に示すように封着治具（図示せず）を用い
て金属外環（２０）の裏面に絶縁層（２４）を配置し、
ガラスタブレット（３０）　　（３０）を金属外環（２
０）のリード挿通穴（２１）　　（２１）に挿入配置す
る。この状態でリード（２６）　　（２６＞を後述する
ガラスタブレット　（３０）　　（３０）のリード挿通
孔に挿入して位置決めし、到着治具ごと加熱することに
より、上記ガラスタブレット（３０）　　（３０）を熔
融させて、リード（２６）　　（２６）をガラス（２７
）（２７）で金属外環（２０）及び絶縁層（２４）に封
着し、その後、リード（２６）　　（２６）の偏平部（
２９）（２９）も絶縁層（２４）に沿って屈曲成形する
。ここで、上記リード（２６）は、第９図１ａｌ　（ｂ
）　（ｃｌに示すように上部を偏平な階段状に加工して
号ポート部（２８）が形成され、下部を偏平加工して偏
平部（２９）が形成された形状のものである。このリー
ド（２６）を偏平部（２９）からガラスタブレット（３
０）に挿入するため、そのガラスタブレット（３０）の
リード挿遣孔（３５）は、上記リード（２６）の偏平部
　（２９）が挿通可能なように、第１０図に示す開口形
状を有する。また、上記リード挿通孔（３５）を、第１
）図に示すように十字形の開口形状にすれば、ガラスタ
ブレット（３０）の金属外環（２０）のリード挿通穴（
２１）への挿入時、９０°位置ずれし、でもリード（２
６）の挿入が可能となり、組付は作業性も改善される。

尚、前述した各実施例において、リード（２６）の偏平
部（２９）の屈曲予定部位に、第１２図（ａ）（ｂ）に
示すような溝（３６）や、第１３図ｆａ）ｆｂ）に示す
ような切欠き（３７）を形成すれば、リード（２６）を
絶縁層（２４）から突出する偏平部（２９）を絶縁Ｊｉ
ｉｉ　（２４）に沿って屈曲成形することが容易に行え
て作業性も向上するし、屈曲成形時の応力でガラス（２
７）にクランクが住しにくくなる利点がある。

〔発明の効果〕

本発明に係る気密端子及びその製造方法によれば、金属
外環の裏面に絶縁層を一体的に形成したから、気密端子
全体の薄形化が実現容品となり、材料費を低減させるこ
とができてコンパクトで低コストの気密端子を提供でき
、その製造上も各部品の組付けが容５となり作業性も大
幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１３図は本発明の詳細な説明するためのも
ので、第１図は実施例１の気密端子を示す断面図、第２
図及び第３図は第１図の気密端子の組立状態を示す各断
面図、第４図は第１図の気密端子の変形例を示す断面図
、第５図は実施例２の気密端子を示す断面図、第６図は
第５図の気密端子の変形例を示す断面図、第７図は実施
例３の気密端子を示す断面図、第８図はり一１′封着前
の状態での気密端子の組立分解断面図、第９図Ｔａ）　
（ｂ）ｔＣ＋はｇＪＪ８図のリードを示す正面図、側面
図及び平面図、第１０図は第８図のガラスタブレットを
示す拡大平面図、第１）図は第１０図のガラスタブレッ
トの変形例を示す拡大平面図、第１２図（ａ）山）は屈
曲予定部位に溝を形成したリードを示す正面図及び便Ｊ
面図、第１３図（８）（１））は屈曲予定部位に切欠き
を形成したり−Ｌ′を示す正面図及び側面図である。 第１４図乃至第１７図は気密端子の従来例を説明するた
めのもので、第１４図は気密端子を示す断面図、第１５
図は第１４図の気＠端子の底面図、第１６図及び第１７
図は第１４図の気密端子の組立状態を示す各断面図であ
る。 （２０金属外環、 （ｐ（、、、、−、＋ｊ−ド、 （２９偏平部 （３１））　−？；通几、 ＜３３　−一頭付きピン、 特誇出願人 代　　　　理　　　　人 （２４絶縁層、 （２８，号ポート部、 （３０タフレット、 （３２）　　接着材、 （３５リード挿通孔。 関西日本電気株式会社 江　　　原　　　省　　　吾 第９図 田 第１２図 （ａ） （ｂ） 第８因 第１６図 第１７図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）厚肉平板状の金属外環に一対のリードを挿通させ
   て絶縁封止し、その下部を金属外環の裏面に沿って屈曲
   させたものにおいて、 上記金属外環の裏面に絶縁層を一体的に形成したことを
   特徴とする気密端子。
2. （２）請求項（１）記載の絶縁層は、金属外環と略同程
   度の熱膨張係数を有するセラミック或いは結晶化ガラス
   からなることを特徴とする気密端子。
3. （３）請求項（１）記載の金属外環に貫通孔を穿設し、
   この貫通孔に接着材を埋設したことを特徴とする気密端
   子。
4. （４）請求項（３）記載の接着材に、金属外環裏面の絶
   縁層から挿入された頭付きピンを埋設したことを特徴と
   する気密端子。
5. （５）請求項（１）記載の絶縁層は、金属外環裏面のホ
   ーロー処理により形成したことを特徴とする気密端子。
6. （６）厚肉平板状の金属外環の裏面に絶縁層を配置し、
   上部にサポート部を、且つ、下部に偏平部を有するリー
   ドを、金属外環及び絶縁層のリード挿通穴に絶縁材料か
   らなるタブレットを介して上記偏平部を先行させながら
   挿通させた上で、上記タブレットを加熱溶融させてリー
   ドを絶縁封止するに際し、 上記タブレットのリード挿通孔は、リードの偏平部が挿
   通可能な形状としたことを特徴とする気密端子の製造方
   法。