JPH07321591A - 圧電素子用気密端子 - Google Patents

圧電素子用気密端子

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JPH07321591A
JPH07321591A JP11068894A JP11068894A JPH07321591A JP H07321591 A JPH07321591 A JP H07321591A JP 11068894 A JP11068894 A JP 11068894A JP 11068894 A JP11068894 A JP 11068894A JP H07321591 A JPH07321591 A JP H07321591A
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JP
Japan
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lead
piezoelectric element
piece
elastic
crystal
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Withdrawn
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JP11068894A
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Inventor
Kenzo Fujii
健三 藤井
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/306Lead-in-hole components, e.g. affixing or retention before soldering, spacing means
    • H05K3/308Adaptations of leads
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3447Lead-in-hole components

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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐振性や耐熱性の優れた圧電素子用気密端子
15を提供する。 【構成】 金属外環5の所定箇所に穿設した貫通孔6に
リード7を挿通してガラス8で封着すると共にリード7
の一端側に圧電素子3の支持部9を形成した圧電素子用
気密端子において、前記リード7の他端側に先端が直状
に形成された板状の弾性リード片16を溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は水晶振動片などの圧電
素子を気密封止する圧電素子用気密端子、特に気密封止
された圧電素子製品の耐振特性や耐熱特性を向上するた
めの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】この種圧電素子製品は水晶、ロッシェル
塩などの単結晶や、誘電率の大きいBaTiO3 ,Pb
(Ti,Zr)O3 などの多結晶セラミックス等の圧電
体の圧電気効果や結晶格子の結晶振動の性質を利用した
電子部品であり、水晶振動子、水晶発振器、SAWフィ
ルタなどに利用されている。
【0003】これらの圧電素子製品は圧電素子を周囲の
湿気や衝撃、温度等から保護するため、例えば図3に示
すように、金属製のケースに収納されている。
【0004】即ち、図3は圧電素子製品の一例である水
晶振動子1の外観構造を示すものであり、図において、
2は水晶振動片3がマウントされた圧電素子用気密端
子、4は圧電素子用気密端子2の上方から水晶振動片3
を包囲して内部を密閉した金属製のキャップである。圧
電素子用気密端子2は横長平板状の金属外環5の両端部
に穿設した貫通孔6にリード7を挿通して封着ガラス8
で封止した、所謂ハーメチックシール構造のものであ
る。
【0005】リード7は金属外環5より上の部分が扁平
な階段状に加工され、上端部に金属外環5の上面と平行
な支持部9が形成されている。この支持部9に水晶振動
片3が係止され、両端部が導電性接着剤10で固定され
ている。そして、水晶振動片3を含む金属外環5の上面
側をキャップ4で被覆し、キャップ4の端縁を金属外環
5の周縁部に溶接し、内部を気密に封止し、これらによ
り水晶振動子1が構成されている。
【0006】かかる構成の水晶振動子1は金属外環5の
下面側に導出されたリード7の先端部がプリント基板1
1のピン孔12に挿入され、半田13により固定されて
各種の電子回路に組付けられる。
【0007】ところで、このようにプリント基板に半田
付けされる圧電素子製品は、圧電素子が結晶の収縮によ
る結晶表面の電荷の反転現象や結晶の電圧印加により弾
性歪みを生じる所謂、弾性エネルギ 電気エネルギの変
換作用を利用するものであり、支持部よりの歪みやプリ
ント基板を介して外部衝撃の影響を受けて特性変動をし
易いものであった。例えば、リード7をプリント基板1
1に半田付けする時の熱ストレスや、リード7を介して
伝達される外部振動などの影響を受ける問題があった。
【0008】そこで、従来より圧電素子製品には圧電素
子を支持するリード部に上記熱ストレスや外部振動の伝
達を防止する耐温度特性や耐衝撃特性を得る構造が提案
されている。例えば、(イ)特開昭61−251306
公報には圧電発振片3aを支持するリード線7aの金属
外環5aの上面側のリード部をらせん状に巻回したした
ものや(図4(イ)参照)、(ロ)実開平2−1134
31公報には水晶片を保持するリード線7bの金属ベー
ス5bから導出した部分をうず巻き状に巻回したもの
(図4(ロ)参照)、或いは(ハ)実開昭62−182
556公報には内部素子3cと接続した端子リード7c
を非直線的に導出したもの(図4(ハ)参照)などが開
示されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(イ)のものは、リード線7aの金属外環5aより上の
部分の圧電発振片3aを支持する近傍をらせん状に巻回
したものであり、圧電発振片3aの支持部とらせん部が
近接しており、これらを精度よく形成し難いものであっ
た。また、(ロ)のものは、リード線7bの金属ベース
5bから導出した部分を渦巻き状に巻回した表面実装用
のもので、温度特性や耐衝撃性が得られるものの、プリ
ント基板11のピン孔12に挿入して装着できないもの
であった。また、(ハ)のものは、端子リード7cをく
の字状にキンク加工した樹脂ケースタイプのもので、こ
れを金属ケースのパッケージに適用しても、半田付け時
の熱衝撃を緩和する効果はあるものの、耐衝撃特性の効
果は期待できないものであった。
【0010】また、これらは何れもハーメチックシール
のリード7自体をらせん状や、渦巻き状、あるいはくの
字状に成形したものであるが、かかるハーメチックシー
ルのリード7の成形は極めて困難なものであった。即
ち、金属外環5に封着ガラス8で気密封止するハーメチ
ックシールのリード7は、通常リード材料に鉄−ニッケ
ルやコバール材が使用されており、それ自体に余りバネ
性がない上、ハーメチックシールの加工温度は通常10
00℃位の高温度であるため、予め成形したリード7を
用いても、封着中に鈍ってしまいバネ性を失う。従っ
て、ハーメチックシール後に成形加工する必要がある
が、リード7自体が剛性で加工しにくい上、成形時に封
着ガラス8にクラックを生じるものであった。従って、
ハーメチックシールされたリード7をらせん状や渦巻き
状に巻回することは極めて困難で、上記(イ)や(ロ)
の構造は製造困難なものであった。また、(ハ)の端子
リード7cをくの字状に形成することはキンク加工によ
り可能であるものの、端子リード7c自体が剛性で余り
バネ性がなく、上記(ハ)の構造を金属ケースのパッケ
ージに適用して耐衝撃特性の得られないものであった。
【0011】また、成形した別体の棒状リード片をハー
メチックシールのリード線に溶接することも考えられる
が、棒状のリード片は溶接がし難く、溶接時位置ずれし
て寸法精度が得難いものであった。
【0012】従って、本発明は上記圧電素子製品におけ
る半田付け時の熱ストレスや外部振動などの影響を受け
る問題点に鑑みなされたものであり、耐振性や耐熱特性
が容易に得られる圧電素子用気密端子を製作し、耐温度
特性や耐衝撃特性の優れた圧電素子製品を提供すること
を目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は板状のリード部材を先端部が直状で、胴部
が弾性を有するように成形した弾性リード片を別設す
る。そして、この弾性リード片を金属外環にハーメチッ
クシールされたリードの導出側端部に溶接して圧電素子
用気密端子を製作し、圧電素子片を組込むようにしたも
のである。そして、上記弾性リード片は胴部がジグザグ
状、あるいはコイル状に形成されて弾性が付与されるも
ので、具体的には次のように構成する。即ち、本発明の
圧電素子用気密端子は、金属外環の所定箇所に穿設した
貫通孔にリードを貫通してガラス封止すると共に前記リ
ードの一端側に圧電素子の支持部を形成した圧電素子用
気密端子において、前記リードの他端側に先端部が直状
に形成された板状の弾性リード片を溶接したことを特徴
としている。また、本発明の圧電素子用気密端子は、前
記弾性リード片は胴部がジグザグ状に屈曲されたことを
特徴としている。また、本発明の圧電素子用気密端子
は、前記弾性リード片は胴部がコイル状に曲成されたこ
とを特徴としている。また、本発明の圧電素子用製品
は、前記圧電素子用気密端子に水晶振動片を装着した水
晶振動子であることを特徴としている。
【0014】
【作用】弾性リード片は板状部材で形成されており、ハ
ーメチックシールされたリードに平面と線で接するた
め、容易に溶接することができる。弾性リード片は先端
部が直状に形成されており、この直状部をプリント基板
のピン孔に挿入して装着できる。弾性リード片は胴部が
ジグザグ状やコイル状に形成されており、X,Y,Zの
3方向に揺動し、3次元の振動が吸収できる。また、胴
部はジグザグ状やコイル状に形成されており、プリント
基板に組付け時、熱源の半田部分からの距離が長くな
り、圧電素子への熱衝撃が緩和できる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳
述する。
【0016】図1は本発明の第1実施例で、圧電素子で
ある水晶振動片3の気密封止に使用する圧電素子用気密
端子15の概略構成図であり、前記従来の圧電素子用気
密端子2と同様に、横長平板状の金属外環5の貫通孔6
にリード7を挿通し、封着ガラス8により気密に封止し
たハーメチックシール構造のものである。また、リード
7は金属外環5より上の部分が扁平な階段状に加工さ
れ、上端部に水晶振動片3が装着される支持部9が形成
され、従来と同様に、キャップ4により気密に封止され
て、水晶振動子14の製造に使用されるものである。
【0017】この圧電素子用気密端子15において、上
記従来の圧電素子用気密端子2と相違する点は、金属外
環5にハーメチックシールされるリード7の導出側端部
に、板状の弾性リード片16を溶接して固定した点のみ
であり、その他は同じ構成である。従って、同じ構成部
品は図3と同一参照符号を付し、その説明は省略する。
【0018】弾性リード片16は板状部品からなり、頭
部16aおよび先端部16bを残して、胴部16cがジ
グザグ状に屈曲して形成されている。頭部16aおよび
先端部16bは直状で、頭部16aはリード4の外周面
と平坦面が当接して溶接されると共に、先端部16bは
プリント基板11のピン孔12に挿通し半田13付けさ
れる程度の長さの直状寸法にそれぞれ設定されている。
【0019】かかる構造の圧電素子用気密端子15は弾
性リード片16の頭部16aが直状の板状部品で形成さ
れているから、その板面をリード7の導出側端部に押し
当てることで容易に溶接することができる。また、胴部
16cがジグザグ状に屈曲して形成され、図示するX,
Y,Zの3方向に弾性が付与されるため、圧電素子用気
密端子15に水晶振動片3を装着した水晶振動子14
は、プリント基板11が振動しても胴部16cで振動が
吸収され、水晶振動片3への外部衝撃が緩和される。ま
た、プリント基板11への実装時、胴部16cがジグザ
グ状に屈曲して形成されて、半田13付け部からの距離
が長くなるから、半田熱が水晶振動片3に伝わるのが低
下される。
【0020】また、図2は本発明の第2実施例であり、
上記実施例と同様に、水晶振動子14aの気密封止に使
用する圧電素子用気密端子17の概略構成図である。
【0021】この圧電素子用気密端子17は上記実施例
において、リード7の導出側端部に接続されたジグザグ
状の弾性リード片16を、板状部材をコイル状に巻回し
た弾性リード片18に置換えて溶接したものである。
【0022】即ち、この弾性リード片18は板状部材を
頭部18aおよび先端部18bを直状に形成し、頭部1
8aの直状部をリード7の導出側端部に押し当てて溶接
すると共に、先端部18bをプリント基板11のピン孔
12に挿通して半田13付け出来る程度の長さに形成さ
れている。また、胴部18cはコイル状に巻回され、
X,Y,Zの3方向に弾性が付与されている。
【0023】従って、上記実施例と同様に、プリント基
板11が外部衝撃などで振動しても、胴部18cで振動
が吸収され、水晶振動片3への衝撃が緩和される。ま
た、プリント基板11の半田熱も、胴部18cがコイル
状に屈曲して形成されているため、熱の伝わるのが低下
される。
【0024】又、本発明は水晶振動子に限らず、水晶フ
ィルタやSAWフィルタ等の他の圧電素子にも適用でき
る。
【0025】
【発明の効果】以上のように、本発明は、板状のリード
部材を先端部が直状で、胴部が弾性を有するように形成
した弾性リード片を金属外環にハーメチックシールされ
たリードの導出側端部に溶接して圧電素子用気密端子を
構成するようにしたから、プリント基板からの振動が弾
性リード片で吸収され、圧電素子に印加される外部衝撃
が有効に緩和される。また、弾性リード片により半田熱
が低減され、耐熱特性や耐振特性の優れた圧電素子製品
を容易に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例で、圧電素子用気密端子の
概略構成図
【図2】本発明の第2実施例で、圧電素子用気密端子の
概略構成図
【図3】従来の圧電素子用気密端子の概略構成図
【図4】従来の圧電素子製品の耐振および耐熱構造の概
略構成図
【符号の説明】
3 水晶振動片 4 キャップ 5 金属外環 6 貫通孔 7 リード 8 封着ガラス(ガラス) 9 支持部 14、14a 水晶振動子 15、17 圧電素子用気密端子 16、18 弾性リード片 16b,18b 先端部 16c,18c 胴部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属外環の所定箇所に穿設した貫通孔に
    リードを貫通してガラス封止すると共に前記リードの一
    端側に圧電素子の支持部を形成した圧電素子用気密端子
    において、前記リードの他端側に先端部が直状に形成さ
    れた板状の弾性リード片を溶接したことを特徴とする圧
    電素子用気密端子。
  2. 【請求項2】 前記弾性リード片は胴部がジグザグ状に
    屈曲されたことを特徴とする請求項1記載の圧電素子用
    気密端子。
  3. 【請求項3】 前記弾性リード片は胴部がコイル状に曲
    成されたことを特徴とする請求項1記載の圧電素子用気
    密端子。
  4. 【請求項4】 前記圧電素子用気密端子に水晶振動片を
    装着した水晶振動子であることを特徴とする圧電素子製
    品。
JP11068894A 1994-05-25 1994-05-25 圧電素子用気密端子 Withdrawn JPH07321591A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101445740B1 (ko) * 2013-02-28 2014-10-08 주식회사 티앤에프 수정발진기용 진동방지장치
US9414489B2 (en) 2014-07-24 2016-08-09 Seiko Epson Corporation Electronic component, manufacturing method for electronic component, electronic apparatus, and moving object
US10566931B2 (en) 2017-05-29 2020-02-18 Seiko Epson Corporation Electronic component and electronic apparatus
US11387805B2 (en) 2017-09-22 2022-07-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electronic component
JP2022138840A (ja) * 2021-03-11 2022-09-26 ショット日本株式会社 気密端子の接続具および気密端子

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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20010731