JPH0685517A - 表面実装型誘電体共振器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接続端子の取り付け位置にばらつきが生じに
くく接合強度の安定した半田付けが行える表面実装型誘
電体共振器及びその製造方法を提供する。 【構成】 この共振器は、開放端面の内導体８に接続端
子４を有する表面実装型誘電体共振器１である。この共
振器１は、誘電体共振子２の底面の外導体９上には、平
板部１０と、係止部１１及びアース端子部１２とから成
る導電性部材が設けられており、アース端子部１２と接
続端子４とが同一平面となっている。また、製造方法で
は、アース端子部１２と接続端子４とが実質的に同一の
リードフレーム２５に、共振素子２を載置し、半田付け
により接合して、リードフレーム２５から切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面実装型誘電体共振
器及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＣＯ等の発振子として用いられる従来
の誘電体共振器は、角柱状の誘電体セラミックブロック
に、該誘電体セラミックブロックの対向する両端面に開
口するように貫通穴を形成し、さらに、貫通穴の内壁及
び前記一方の端面を除いた外周面にメッキ法や浸漬法に
よる導体膜を形成した誘電体共振子と、前記誘電体共振
子の開放端面側で、貫通穴の内壁に形成した導体膜（内
導体）と接続する接続端子とから構成されていた。尚、
誘電体共振器の外周に形成された導体膜を外導体とい
う。

【０００３】このような構成をした誘電体共振器は、プ
リント配線基板上に直接表面実装されるが、プリント配
線基板の所定配線、即ち接続端子のリード部と接合する
配線及び誘電体共振子の底面（誘電体セラミックブロッ
クの一側面）に位置する外導体と接合する配線にクリー
ム半田を塗布し、夫々の配線上に誘電体共振器を載置し
て、リフロー処理をおこなって、プリント配線基板上に
機械的接合及び電気的接続されていた。

【０００４】上述接続端子は、接続端子の先端に誘電体
共振子の貫通穴に挿入される接続片と、回路基板の所定
配線と接合する一体のリード部とから成り、接続片の固
定は、貫通穴で半田接合することによって行われてい
た。また、プリント配線基板の所定配線と接合するリー
ド部の高さは、誘電体共振子の底面に位置する外導体と
同一平面に設定されていた（実開昭６３−５５６０４
号、実開昭６４−３７１０２号など）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、プリント配線
基板に誘電体共振器を表面実装する際のリフロー処理で
は、誘電体共振器の温度係数が低いため、誘電体共振器
の底面の外導体の全体に均一に熱が伝わりにくかった。
このため、誘電体共振器の底面の外導体と、この外導体
と接合する配線との間でクリーム半田を用いて、リフロ
ー半田接合しても溶融不良などが発生しやすく、接合強
度が弱くなったり、共振特性が変化してしまう。

【０００６】この誘電体共振器の温度係数が低くいこと
を補償するため、より高温で保持時間を長い条件でリフ
ロー処理を行う必要がある。しかし、このような高温で
長時間、リフロー処理すると、誘電体共振器の外導体は
薄いため、外導体の導体膜の材料によっては、半田食わ
れが発生してしまい、半田を接合した部分での誘電体セ
ラミックブロックと導体膜との接着強度が低下し、外部
の衝撃により、外導体が誘電体セラミックブロックから
剥離して、プリント配線基板から誘電体共振器が剥離し
てしまう。

【０００７】また、接続端子が誘電体共振器の内導体に
固定されるため、接続端子のリード部の高さ管理が困難
であった。このため、誘電体共振子がプリント配線基板
上に傾いて接合されてしまったり、接続端子のリード部
がプリント配線基板から浮いてしまったりするという問
題点があった。

【０００８】このように、プリント線基板上に誘電体共
振器が傾いてしまうと、誘電体共振器の接合強度が一層
不足してしまい、また、充分な面積でアース電位にする
ことができないため特性の変化が発生してしまう。

【０００９】また、接続端子のリード部がプリント配線
基板から浮いてしまうと、リード部をクリーム半田を用
いてリフロー半田接合が不可能となったりする。

【００１０】さらに、接続端子と誘電体共振子の内導体
との接合がばらつくと、接続端子の取付角度も偏位して
しまう。このように接続端子の取付角度も偏位しまう
と、共振回路の浮遊容量値が変化してしまい、共振特性
に変動が生じてしまう。

【００１１】即ち、何れの問題点においても、誘電体共
振器の外導体を介して、直接、回路基板上に表面実装し
ていること、及び誘電体共振器の内導体と接続する接続
端子の位置決めを正確におこなうことが困難であること
に起因する。

【００１２】本発明の目的は、上述の問題点に鑑みて、
接続端子の取り付け位置にばらつきが生じにくく、安定
したリフロー半田付けが可能な表面実装型誘電体共振器
及びその製造方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、両端面に
開口を有する貫通穴を設けた角柱状の誘電体ブロック
と、前記貫通穴の内壁に形成した内導体と、該誘電体ブ
ロックの一端面を除く外周面に形成された外導体と、前
記誘電体ブロックの一端面側に取着され、内導体に電気
的導通されている接続端子とから成り、接続端子と外導
体とをプリント配線基板の配線に電気的に接続するよう
になした表面実装型誘電体共振器であって、前記誘電体
ブロックの外周面に形成した外導体に、該外導体とプリ
ント配線基板との電気的接続が接続端子とプリント配線
基板との電気的接続に対し実質的に同一平面となるよう
に導電性金属部材を取着した表面実装型誘電体共振器で
あり、前記導電性金属部材が、誘電体共振子の一側面と
取着される平板部と、該平板部から水平方向に延出する
アース端子とからなっている。

【００１４】第２の発明は、両端面に開口を有する貫通
穴を設けた角柱状の誘電体ブロックと、前記貫通穴の内
壁に形成した内導体と、該誘電体ブロックの一端面を除
く外周面に形成された外導体とから成る誘電体共振子
を、前記誘電体共振子の一側面と取着される平板部と、
該平板部から水平方向に延出するアース端子とからなる
導電性金属部材の該平板部に取着するとともに、前記誘
電体共振子の内導体に接続端子に取着して、前記接続端
子と前記アース端子をプリント配線基板の所定配線に電
気的に接続する表面実装型誘電体共振器の製造方法であ
って、前記アース端子及び接続端子の接続面とが実質的
に同一平面となるように配置された金属リードフレーム
上に、誘電体共振子を取着した後、前記金属リードフレ
ームから、接続端子及びアース端子の先端部分で切断す
る表面実装型誘電体共振器の製造方法である。

【００１５】

【作用】第１の発明の表面実装型誘電体共振器によれ
ば、誘電体共振子の表面実装される底面に形成された外
導体上に、導電性金属部材が介在されているので、この
導電性金属部材を介して、プリント配線基板の所定配線
にクリーム半田で接合されることになる。即ち、導電性
金属部材とプリント配線基板の所定配線との接合とな
り、従来のように、外導体とプリント配線基板の所定配
線との接合時のようなクリーム半田の溶融不良、外導体
の半田食われ、外導体の剥離などが一切なく、また高温
で保持時間を長い条件でリフロー処理を行う必要がな
く、プリント配線基板に安定して表面実装可能な誘電体
共振器となる。

【００１６】また、接続端子と導電性金属部材とが同一
平面に配置されているので、誘電体共振子の浮きや接続
端子の浮きが防止でき、接合強度が向上し、共振特性が
安定する。

【００１７】また、第２の発明の製造方法によれば、誘
電体共振子が載置される平板部、誘電体共振子の位置決
めをおこなう折り曲げ部、アース電位と接続するアース
端子からなる導電性基板部材が、接続端子と同一の金属
リードフレーム又は、接続端子の金属リードフレームと
同一平面に配置された金属リードフレームを用いて、導
電性金属部材及び接続端子に誘電体共振子を接合した
後、金属リードフレームと切断されるので、第１の発明
の表面実装型誘電体共振器を簡単に製造できることにな
る。さらに、導電性基板部材と接続端子と同一の金属リ
ードフレームで形成すれば、導電性基板部材と接続端子
との位置関係は固定的であり、誘電体共振子が導電性金
属部材で位置決めされることから、誘電体共振子と接続
端子との取りつけばらつきが解消されることになる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の表面実装型誘電体共振器及び
その製造方法を図面に基づいて詳説する。

【００１９】図１は、本発明の表面実装型誘電体共振器
の外観斜視図であり、図２は、図１中のＸ−Ｘ線断面で
あり、図３は、本発明の製造方法を説明するための概略
図である。

【００２０】図１において表面実装型誘電体共振器１
は、誘電体共振子２と、導電性金属部材である金属ケー
ス３と、接続端子４とから主に構成されている。

【００２１】誘電体共振子２は、図２に示すように、直
方体状の誘電体ブロック５を有している。誘電体ブロッ
ク５の中心部は、長手方向に延びて、対向する両端面に
開口を有する円筒状の貫通孔６が形成されている。貫通
孔６が開口する一方端面（図中左側：開放端面という）
には、開放端面から一段窪んだキャビティ７が設けられ
ている。貫通孔６の内周面及びキャビティ７の表面に
は、一連の内導体８が被着されている。

【００２２】また、誘電体ブロック５の外周面には、キ
ャビティ７が形成された開放端面を除いて外導体９が被
着されている。この外導体９は、誘電体ブロック５の開
放端面と対向する端面（短絡端面）で内導体８と短絡し
ている。上述の誘電体共振子２は、金属ケース３に半田
接合により配置されている。

【００２３】金属ケース３は、例えば厚み０．２〜０．
３ｍｍ程度の鉄などからなる導電性金属部材であり、平
板部１０と係止部１１及びアース端子部１２とから構成
されている。平板部１０は、共振子２の底面と密着する
平板状部材である。平板部１０の両側縁部中央部には、
誘電体共振子２の側面を保持するための折り曲げ部であ
る係止部１１がそれぞれ一体に設けられている。係止部
１１は平板部１０から垂直方向に突出し、共振子２の側
面から挟持するするもので、所定弾性力を発生させるた
めに当接部１１ａを頂点として湾曲状に形成されてい
る。

【００２４】係止部１１が折り曲げられた近傍には、ア
ース端子部１２がそれぞれ配置されている。アース端子
部１２は、平板部１０から水平方向に突出し、先端部が
二又に分かれている。共振子２の開放端面側に、キャビ
ティ７内に接続端子４が半田接合により配置されてい
る。

【００２５】接続端子４は、金属ケースとつ３と同一材
料で構成され、キャビティ７の内径よりも小さい内径で
構成された接合部２０と、接合部の他端に形成されたリ
ード部２１とから構成されている。接合部２０はキャビ
ティ７内の内導体８に半田付けにより固定されている。
リード部２１は、図２に示したように、平板部１０と同
一平面に配置されている。リード部２１の先端部は、二
又に分かれている。

【００２６】上述の表面実装型誘電体共振器１は、プリ
ント配線基板（図示せず）の所定配線上に表面実装され
る。即ち、接続端子４のリード部２１と、金属ケース３
から延出するアース端子部１２とが接合する所定配線上
にクリーム半田を塗布しておき、該配線上にリード部２
１及びアース端子部１２が載置され、プリント配線基板
をリフロー炉で加熱処理して行われる。これにより、プ
リント配線基板上に誘電体共振器１が表面実装される。
尚、リード部２１及びアース端子部１２のみならず、平
板部１０でも半田接合してもよい。

【００２７】上述の表面実装において、接続端子４のリ
ード部２１と平板部１０、アース端子１２が同一平面に
配置されているので、プリント配線基板上に、接続端子
４又はアース端子４の何れかが浮いてしまうことがな
く、安定して接合することができ、安定した共振特性を
得ることができる。

【００２８】また、リフロー処理による半田が金属ケー
ス３から延出したアース端子部１２又は平板部１０と接
合することになるため、高温で保持時間を長い条件でリ
フロー処理を行う必要がなく、クリーム半田の安定して
溶融し、強固な接合が得られる。

【００２９】さらに、誘電体共振子２は、平板部１０上
に係止部１１によって保持された状態で金属ケース３に
接合されているため、誘電体共振子２に外部の衝撃など
が加わっても、外導体９が剥離して平板部１０から誘電
体共振子２が剥離することが一切ない。

【００３０】次に、本発明の一実施例に係る、前記誘電
体共振器１の製造方法について図３を用いて説明する。
尚、図３は、金属リードフレームに誘電体共振子２を取
着した状態の斜視図である。

【００３１】まず、図３に示すように、金属ケース３及
び接続端子４とが同一平面上で連結した金属リードフレ
ーム２５を用意する。金属リードフレーム２５は、同一
平面上に構成された概略格子状となっており、この格子
２６で区切られた空間部分に平板部１０、係止部１１、
アース端子部１２からなる金属ケース３と接続端子４と
が、アース端子部１２及び接続端子４部を介して一体的
連結している。具体的な加工方法として、一枚の金属平
板部材から、平板部１０、係止部１１、アース端子部１
２及び接続端子４となるように所定形状にプレス加工を
行い、続いて、係止部１１を湾曲した接点部１１ａを形
成するようにして平板部１０に対して略垂直に折り曲
げ、さらに接続端子４を上方に折り曲げ加工を行い、図
３に示す左側の形状にする。

【００３２】次に、平板部１０の上方、係止部１１の当
接部１１ａの内側及び接続端子４の接合部２０の接合面
に夫々にクリーム半田を塗布する。

【００３３】次に、誘電体共振子２を平板部１０に載置
して、係止部１１で誘電体共振子２の両側面側から挟持
する。この時、誘電体共振子２を平板部１０に載置した
状態で、共振子２の開放端面−短絡端面方向、即ち長手
方向に載置位置を調整して、共振子２のキャビティ７の
内導体８と接続端子４の接合部２０とが完全に当接す
る。ここで使用するクリーム半田は、融点が２４０℃程
度を有する高温半田が望ましい。

【００３４】次に、複数の誘電体共振子２が配置された
金属リードフレーム２５を、リフロー炉内に通して、リ
フロー処理を行い、必要に応じて平板部１０の下面側か
らヒータブロックを当てて加熱処理して確実に半田接合
を行う。これにより金属リードフレーム２５に複数の共
振子２が強固に接合されることになる。

【００３５】次に、金属リードフレーム２５の格子２６
と連結したアース端子部１２及び接続端子４の先端部分
で切り離す。すなわち、金属リードフレーム２５ではア
ース端子部１２においては、図中Ａ−Ａ部（４か所）
で、また、接続端子４においては、図中Ｂ−Ｂ部（１か
所）を切断する。尚、図１に示すように、アース端子部
１２及び接続端子４の先端部が二又に分かれている形状
とするには、前述のプレス成型時に、切り離す部位に長
円形状の穴２７形成しておけばよい。

【００３６】これにより、金属ケース３及び接続端子４
が装着された表面実装型誘電体共振器１を得ることがで
きる。

【００３７】上述の製造方法で達成された表面実装型誘
電体共振器１において、接続端子４とアース端子部１２
とが同一金属リードフレーム２５から連結していた状態
から切断して構成するので、接続端子４のリード部２０
とアース端子部１２と高さの揃った製品が得られる。

【００３８】さらに、折り曲げられた接続端子４は金属
リードフレーム２５に対して所定位置で折り曲げ設定が
できるため、接続端子４に共振子２を接合した状態で
は、接合端子４の取り付け位置のばらつきがなく、取り
付け位置の精度及び接合強度が向上し、また接合が極め
て容易となる。従って、従来のような取り付け位置にば
らつきによる共振特性のばらつきが少なくなり、プリン
ト配線基板に実装した後の調整を省力化できる。

【００３９】〔他の実施例〕前記実施例では接続端子４
の接合部を内導体８に接続する構成としたが、この間に
平面状コンデンサあるいは金属板を介在させてもよい。
また、表面実装型誘電体共振器１の上面側から一面が開
口した箱形状のケース部材を被覆しても構わない。

【００４０】また、上述の製造方法では、接続用端子４
と金属ケース３を同一金属リードフレームで形成した
が、接続用端子４と金属ケース３を別体の金属リードフ
レームで形成して、その金属リードフレームを位置合わ
せしたものを用いても構わない。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明では、誘電体共振子
の表面実装される底面に形成された外導体上に、導電性
金属部材が介在され、この導電性金属部材を介して、プ
リント配線基板の所定配線にクリーム半田で接合される
ので、従来の外導体とプリント配線基板の所定配線との
接合時と比べて、クリーム半田の溶融不良が一切なく、
プリント配線基板に安定して表面実装可能な誘電体共振
器となる。また、接続端子と導電性金属部材とが同一平
面に配置されているので、誘電体共振子の浮きや接続端
子の浮きが防止でき、接合強度が向上し、共振特性が安
定する。

【００４２】また、接続端子導電性部材からなる金属ケ
ースが実質的に同一金属リードフレームを用いて製造さ
れるため、接続端子と金属ケースから延出するアース端
子が同一平面に配置された表面実装型誘電体共振器が容
易に得られる。さらに、誘電体共振子と接続端子との取
りつけばらつきが解消され、共振特性が安定した誘電体
共振器が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表面実装型誘電体共振器の斜視図
である。

【図２】図１のＸ−Ｘ縦断面概略図である。

【図３】本発明に係る表面実装型誘電体共振器の製造方
法を説明するための概略図である。

【符号の説明】

１・・・表面実装型誘電体共振器 ２・・・誘電体共振子 ３・・・金属ケース ４・・・接続端子 １０・・・平板部 １１・・・係止部 １２・・・アース端子部 ２５・・・金属リードフレーム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端面に開口を有する貫通穴を設けた角
   柱状の誘電体ブロックと、前記貫通穴の内壁に形成した
   内導体と、該誘電体ブロックの一端面を除く外周面に形
   成された外導体と、前記誘電体ブロックの一端面側に取
   着され、内導体に電気的導通されている接続端子とから
   成り、接続端子と外導体とをプリント配線基板の配線に
   電気的に接続するようになした表面実装型誘電体共振器
   であって、 前記誘電体ブロックの外周面に形成した外導体に、該外
   導体とプリント配線基板との電気的接続が接続端子とプ
   リント配線基板との電気的接続に対し実質的に同一平面
   となるように導電性金属部材を取着したことを特徴とす
   る表面実装型誘電体共振器。
2. 【請求項２】 前記導電性金属部材が、誘電体共振子の
   一側面と取着される平板部と、該平板部から水平方向に
   延出するアース端子とからなることを特徴とする請求項
   １記載の表面実装型誘電体共振器。
3. 【請求項３】 両端面に開口を有する貫通穴を設けた角
   柱状の誘電体ブロックと、前記貫通穴の内壁に形成した
   内導体と、該誘電体ブロックの一端面を除く外周面に形
   成された外導体とから成る誘電体共振子を、前記誘電体
   共振子の一側面と取着される平板部と、該平板部から水
   平方向に延出するアース端子とからなる導電性金属部材
   の該平板部に取着するとともに、前記誘電体共振子の内
   導体に接続端子に取着して、前記接続端子と前記アース
   端子をプリント配線基板の所定配線に電気的に接続する
   表面実装型誘電体共振器の製造方法であって、 前記アース端子及び接続端子の接続面とが実質的に同一
   平面となるように配置された金属リードフレーム上に、
   誘電体共振子を取着した後、前記金属リードフレームか
   ら、接続端子及びアース端子の先端部分で切断すること
   を特徴とする表面実装型誘電体共振器の製造方法。