JPH084210B2 - 表面実装型振動子用の気密性器体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計測器，コンピュータ
ー機器，ＶＴＲ，電子時計，ＩＣカード，ＬＳＩ，移動
通信体等の半導体を動作させるための一定周波数の鋸形
波等を発生させることに用いられる表面実装型振動子用
の気密性器体に関する。

【０００２】

【従来の技術】およそ、表面実装型振動子は極小型製品
（例えば長さ約１０ｍｍ、高さ ２〜３ｍｍ程度）が殆
んどであり、その器体は確実安全な気密性と導電性能と
容易製造の安価量産性とが重要課題となっている。しか
るに、従来の器体は、図１５の従来品の要部拡大断面図
に示すように、メタライズ式の電極基板Ｄからなってい
る。即ち、慣用のグリーンシート基板Ｇに対し、表裏面
の電極個所と金属ケースＫの底部を溶着させる表面個所
に夫々モリブデン，タングステン，ニッケル等のよるメ
ッキ処理Ｎをした上に、極薄板の電極の銀ろう箔ａ１の
高温焼成による表裏面のメタライズ電極Ｍを施してスル
ーホールＨを所定個所に設けると共に該ケースＫ溶着の
銀ろう枠箔ａ２も表面に同時焼成してメタライズ基板が
製作されており、その電極基板Ｄの該枠箔ａ２面に対
し、窓穴Ｗを設けた窓枠状底面Ｔの金属ケースＫを同時
焼成で溶接定着し、水晶等の振動素子を支持させる支持
板部Ｕを設けた接続線ＲをスルーホールＨに嵌通させ、
穴と線体嵌通で生ずる微細なギャップＰを防いで両者の
導電性を確保するために、接続線Ｒに対し、２枚の銀ろ
うリングａ３を上下に嵌めて、同時焼成において接続線
Ｒの嵌穴口に対し、ろう付けして組立てる構成からなっ
ている。

【０００３】従って、この器体の組立製造は、多数の極
小部品と、メタライズ方式のため高度の精密度を要する
製造技術に係る多工程と、複雑高価なカーボン治具（図
示せず）の使用とで行われている。それは、上記のカー
ボン治具を用い、ピンセット作業のもとで、 メッキ処理した極小チップの上記基板Ｇの両面に対
し、メタライズ電極ＭのもとにスルーホールＨが設けら
れる電極の銀ろう箔ａ１と、表面側に金属ケースＫの溶
着の銀ろう枠箔ａ２とを夫々位置決め状態で該治具内に
嵌込む工程。 同時的に、２枚の銀ろう枠箔ａ２を上下に嵌めた接続
線Ｒを該ホールＨに嵌通させて治具内に嵌込む工程。 基板表面に、窓枠Ｗを設けた窓枠状底面Ｔの金属ケー
スＫを、該枠箔ａ２上に位置決めして治具内に嵌込む工
程。 各部品を組込んだカーボン治具で、高温焼成（約１，
４００℃ 〜１，６００℃）する工程。 からなる実に手数がかかる製造なのであり、接続線Ｒの
支持板部Ｕに水晶等の用途に応じた振動素子を支持さ
せ、蓋Ｆで該ケースＫを密封被蓋させることで、用途に
応じた表面実装型振動子が製作提供されている。なお、
スルーホールＨ，接続線Ｒ，窓穴Ｗは、いずれも一対で
ある。

【０００４】この結果、上記従来のメタライズ製作器体
は、 （イ）基板メッキ処理と高温焼成が必須であり、更に、
多数の銀ろう箔部品やケースや複雑高価なカーボン治具
使用と、実に面倒な作業と多工程とで製造コストが高く
ついている。 （ロ）治具の微細な狂いや各部品の微妙なズレ組込み
で、不良品が多発し易いため、治具の高度な精密性と、
組込みの熟練作業が要求されて、治具は非常に高価で、
作業能率は非常に低く、製造コストは当然高い。 （ハ）メッキ処理と高温焼成しないと、銀ろう部材の強
固安全な溶着とならないし、メッキ処理は基板に対する
酸化防止と導電性を高めるための必須手段なので、それ
だけ不経済である反面、銀ろう電極は導電性が低い。 （ニ）スルーホールＨに対する接続線Ｒの嵌付けは、円
穴と線での面接触でないため、耐衝撃性が弱く、僅かな
ギャップＰが生じ易く、このため、前記の２枚の銀ろう
リングａ３のろう付けによる気密性と導電性確保が必須
となり、部品数が多く、製造が面倒で不経済である。 （ホ）銀ろう箔のメタライズ面は、接合力が弱いため、
用途によって、接続線Ｒの突出線を切断する場合、その
切断衝撃で線体やケースに対するろう付け部が破損を起
こして気密性，導電性の不良が再発する不安定性があ
る。 （ヘ）更に、メタライズ基板は、板面に凹凸形成ができ
ないから、凹凸を利用して接続子やケースの耐衝撃性に
強い確実安全性の係止固定の取付けが望め得ない。 等の多くの欠点を持っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
メタライズ製作に係る多くの欠点を解消させることを目
的とし、電極基板をセラミック成型板に対するチタン入
り銀ろうペースト印刷手段をもって製作して、従来の複
雑面倒な多工程のメッキ処理，高温焼成や精密高価な治
具使用による面倒な精密組込み作業を無くし且つ極少の
部品節約と製造簡易化の経済性で、格段の安価量産性を
確実にすること、且つ又、振動素子支持の接続部材を、
穴嵌めの絞り突円部と溝嵌めの回り止め折曲部を設けた
板加工の接続板とし、その絞り突円部の穴嵌めと基板に
設けた嵌溝に対する折曲部の溝嵌めをして、該ペースト
印刷面の強固な接合性と、接続板の回り止め定着機構に
よって耐衝撃性を強化し、接続板のガタ付き防止による
気密性抜群の長期安定使用の表面実装型振動子の提供
と、セラミック成型による基板に対する凹凸の簡易形成
を利用することで、上記ペースト印刷の強力な接合性と
共にケースや接続板の固着取付けを一段と強化して、確
実な密着性，気密性を確保せしめ、製造工程の簡素化に
より、超小型製品の安価量産化にも至便有利であって、
非常に需要性が高い経済的な器体提供を可能にすること
である。

【０００６】

【課題を解決する手段】セラミック成型板の両面に対
し、チタン入り銀ろうペースト印刷をもって、スルーホ
ールを含めた電極を設けると共に表面側に金属ケースの
溶着枠面とを設けて電極基板を設け、該溶着枠面に該ケ
ースを位置決めのもとに溶接定着すること、金属板加工
をもって、水晶等の振動素子の支持板部を設けた基部板
面中央部に対し、スルーホール嵌着に適する絞り突円部
を下側に絞り形成し且つ基部板面から先方を水平面とし
且つ先端部を下向の折曲部に形成した振動素子支持の接
続板を設けること、該絞り突円部をスルーホールに嵌着
したとき、該接続板の先端部の折曲部を嵌める嵌溝を、
セラミック板成型において基板表面に設けて、該接続板
を、絞り突円部をスルーホールに嵌着すると共に折曲部
を対応の嵌溝に嵌めて定着することからなり、そして、
金属ケースの位置決め溶接定着を、溶着枠面に合わせて
定置溶接をする他に、ケース底面に下曲げ突片を設け、
基板表面に、セラミック板成型において、該突片に対す
る凹所を形成して、その凹所に対する突片の嵌挿をする
こと、又、基板表面に、ケース底面の中央枠面を挟嵌さ
せる対向凸壁を設けて、その凸壁間に該中央枠面の挟嵌
をすること、又、上記接続板の折曲部を嵌める嵌溝内お
よびケース突片を嵌める凹所内に、チタン入り銀ろう材
を入れて嵌着部の固定を図ること、又、基板表面に無底
ケースの下辺部を嵌める凹溝を設けた上に、該凹溝内に
チタン入り銀ろうペースト印刷を施して、ケース下辺部
を該凹溝に嵌着し、該ペースト印刷の溶接で無底ケース
を基板表面に固定嵌着を図ることからなる。

【０００７】

【作 用】セラミック成型板に対するチタン入り銀ろう
ペーストによるスルーホールを含めた電極面とケースに
対する溶着枠面の印刷形成は、メッキ処理なしでセラミ
ック板に対して非常に接合性が強力であり、電極は導電
性が非常に高く、又、該ペースト印刷でのスルーホール
に対する接続板の取付けは、絞り突円部の圧嵌のため、
穴に対する密着の面接触で導電性と気密性とが確実抜群
となる。

【０００８】又、該ペースト印刷面は、ケースの強力な
固定密着を確実にするから気密性にも効果的であるし、
板体の接続板の固定も確実のもとに耐衝撃性を与える。
更にケースや接続板の取付けは、セラミック板成型で容
易に設けられる凹凸に対するケース底面の突片或は枠底
面嵌着や接続板の折曲部の嵌着で定位置での定着状態と
なるし、凹内への同質ろう材の挿入固着で、耐衝撃性の
高い固定となり、特に接続板は回り止め定着となる。
又、無底ケースの取付けも、基板の凹溝に対するケース
下辺部の該ペースト印刷を伴う嵌着で強固となる。

【０００９】

【実 施 例】本発明の実施例を添付図面に基づいて下
記に説明する。なお、図面は製品よりも相当の拡大図で
ある。 第１実施例。 図１乃至図５に示す構成である。それ
は、図１５の従来構成における両面の電極個所と金属ケ
ースＫを溶着する表面個所に対し、メッキ処理Ｎをした
上に、メタライズ電極Ｍを施してスルーホールＨを所定
個所に設けると共に、ケース溶着の溶着枠面を設けてな
るメタライズ電極基板Ｄと、窓穴Ｗを設けた窓枠状底面
Ｔを基板表面の溶着枠面に合わせて溶接定着させる金属
ケースＫと、用途に応じた水晶等の振動素子Ｓを支持す
る支持板部Ｕを設けてスルーホールＨに嵌着する接続線
Ｒとの組立てに係る表面実装型振動子において、

【００１０】セラミック成型板に対し、セラミックに強
固接合性が非常に高いチタン入り銀ろうペースト印刷を
もって、一対の所定のスルーホール２、２’を含めた所
定の電極３，３’と、表面側に該ケースＫの溶着枠面
３”を設けて電極基板１を設け、その溶着枠面３”に、
対向窓穴Ｗ，Ｗ’を設けた窓枠状底面Ｔの被蓋する金属
ケースＫを位置決めのもとに溶接定着せしめ、金属板加
工をもって、水晶等の振動素子Ｓの支持板部４，４’を
設けてなる基部板面５，５’中央部に対しスルーホール
２，２’への圧嵌に適する径の絞り突円部６，６’を下
側に絞り形成し且つ基部板面５，５’から先方を水平面
７，７’とし、その水平面７，７’の先端部を下向の折
曲部８，８’に形成した一対の接続板９，９’を設け、
各接続板９，９’の絞り突円部６，６’を対応のスルー
ホール２，２’に圧嵌したときに、接続板９，９’の該
折曲部８，８’を嵌める対応の嵌溝１０，１０’を、セ
ラミック板成型において、印刷面以外の表面に設けて、
接続板９，９’の絞り突円部６，６’を該ホール２，
２’に圧着すると共に折曲部８，８’を対応の嵌溝１
０，１０’内に嵌めて、接続板９，９’を該ホール２，
２’に対して定着嵌装して構成してなる表面実装型振動
子用の気密性器体。

【００１１】図中、Ｔ’はケースの窓枠底面Ｔの中央枠
面である。なお、振動素子Ｓは、主に水晶であるが、そ
の他セラミックおよび補助的素子としてコイル又はトラ
ンスおよびコンデンサの併用も用途に応じて適用対象と
なり、この場合、接続板９，９’の支持板部４，４’の
形態は、その対象の振動素子Ｓの支持に適切となるよう
設計変更されることになる。

【００１２】第２実施例。 図６〜図８に示す構成で、
第１実施例における金属ケースＫの窓枠状底面Ｔの対向
の内側辺中央部に、位置決めの対向突片１１，１１’を
下曲げに設け、電極基板１表面に、セラミック板成型に
おいて該突片１１，１１’に対応嵌着に適する凹所１
２，１２’を形成し、該突片１１，１１’を対応の凹所
１２，１２’内に嵌挿させてケースの位置決め定着して
なる第１実施例の気密性器体。

【００１３】第３実施例。 図９及び図１０に示す構成
で、電極基板１の表面に、セラミック板成型において、
金属ケースＫの窓枠状底面Ｔの中央枠面Ｔ’を挟嵌させ
るに適する位置決め間隔で、対向凸壁１３，１３’を設
けて、該凸壁１３，１３’間に上記中央枠面Ｔ’を挟嵌
して、ケースの位置決め定着をしてなる第１実施例の気
密性器体。

【００１４】第４実施例。図１１及び図１２に示す構成
で、電極基板１表面に設けた接続板９の先端部の折曲部
８を嵌める嵌溝１０内及び金属ケースＫの対向突片１１
を嵌める凹所１２内に対し、チタン入り銀ろう材１４を
挿入して、該折曲部８及び該突片１１を嵌着固定してな
る第１又は第２実施例に係る気密性器体。なお、接続板
９、嵌溝１０、対向突片１１、凹所１２は一対のもので
ある。

【００１５】第５実施例。 図１３及び図１４に示す構
成で、金属ケースＫを無底とし、そのケースの下辺部を
嵌挿するに適する凹溝１５を、電極基板１の表面周辺部
に設け、該凹溝１５内にチタン入り銀ろうペースト印刷
１６を施して、凹溝１５に対しケースの下辺部を嵌め
て、該ペースト印刷１６の溶接で嵌挿の下辺部を固着し
て、無底ケースを基板表面に固定嵌着してなる第１実施
例に係る気密性器体。なお、第１実施例の他の各実施例
における第１実施例と同一符号は、第１実施例と同一部
分を示す。

【００１６】本発明は上記各実施例に基づく構成である
から、電極基板１を作成するチタン入り銀ろうペースト
印刷は、前記従来のメタライズ構成に比べて、メッキ処
理も高温焼成処理も要せず、低温焼成による溶剤除去乾
燥で、電極３、３’の導電性は高く、金属ケースＫや接
続板９、９’の溶接固定も強力であり、被蓋ケース固着
に係る密着性とそれによる気密性が確保されるし、従来
の一個づつの極小基板素材チップに対する多数部品の面
倒なピンセット取付け作業に係るメタライズ製作と異な
り、予め大面積の成型の大型基板素材に対する連続的の
所定パターン印刷だけで、導電性が高い電極３，３’と
スルーホール２，２’と、接合性が強い溶着枠面３”が
連続的に作製された電極基板素材が製作されることにな
り、その素材の各該ホール２，２’に接続板９、９’を
各対向状態のもとに、次々に絞り突円部６，６’を嵌着
し、金属ケースＫを溶着枠面３”に定置して、低温焼成
による溶剤除去乾燥の後に、大型素材を個々の電極基板
チップに区分カットを図る簡単な作業工程でも、本発明
の器体が量産されてしまう。それは、該ペースト印刷に
よる強固な接合面が基板素材の区分カット衝撃に対して
強い耐衝撃性があるからである。

【００１７】そして、セラミック板成型は、板面に凹凸
形成が容易であるから、該ケースＫの窓枠状底面Ｔに設
けた対向突片１１，１１’を対応凹所１２，１２’内に
嵌挿させる第２実施例の構成で、ケースの位置決め定着
は、より簡単となるし、又、電極基板１表面に対向凸壁
１３，１３’を設けて、ケース底面の中央枠面Ｔ’を挟
嵌させる第３実施例の構成においても上記同様にケース
の位置決め定着は簡便となる。又、第１実施例の嵌溝１
０，１０’及び第２実施例の凹所１２，１２’内にチタ
ン入り銀ろう材１４を入れて嵌着部分を固着（例えば、
同材ペーストのディスペンサー或は同質粉末を詰め込ん
での溶着）させる第４実施例の構成は、該ケースＫと接
続板９，９’の固定を確実強化させ、どんな外部からの
衝撃に対する耐衝撃性を高め、接続板９，９’の回り止
め固定も確実にする。

【００１８】接続板９，９’の電極３面に対する定着
は、板体で水平面７、７’が広く密着するため、接続不
良が生じる不安がないし、導電性が高いペースト印刷に
係るスルーホール２，２’に対する絞り突円部６，６’
の圧嵌は、穴に対する確実な印刷面への面接触であり、
穴の密封状態になる結果、電極３面との強固な板面接着
と相俟って、嵌穴に対するギャップやガタ付き発生は皆
無であり、導電性は勿論のことケース密封と相関して抜
群の気密状態となる。第５実施例は、基板表面周辺部に
チタン入り銀ろうペースト印刷１６を施した凹溝１５を
設けることで、製作コストが安い無底ケースの下辺部の
嵌装固定が可能となる。

【００１９】これにより、本発明は、セラミック成型板
に対するチタン入り銀ろうペースト印刷による電極基板
１の作成と、セラミック板に対する凹凸面の成型利用
と、板加工の接続板９，９’の絞り突円部６，６’のス
ルーホール２，２’に対する圧嵌及び電極３面への面接
着と、ケース及び接続子の強力な溶接とそれらの溝嵌め
固定とにより、導電性，密着性，耐衝撃性，気密安定性
が確実抜群になる。

【００２０】

【発明の効果】以上により、本発明は、 １．前記従来の複雑面倒で不経済なメタライズ工法の欠
点全部が解消される。 ２．セラミック板に対するチタン入り銀ろうペースト印
刷で、メタライズのメッキ処理や銀ろう箔の高温焼成処
理が不要となり、電極基板１の製造能率が非常に高い。 ３．上記のペースト印刷は、セラミック板に対し非常に
強固接合性が高く且つスルーホール２，２’及び電極
３，３’の導電性が高く、低温焼成での溶剤除去乾燥で
ケースと接続子の強固な溶接固定が確保され、メタライ
ズ製品に比べてはるかに密着性と気密性とどんな外部か
らの衝撃に対する耐衝撃性が高い長期安定使用性に富む
器体の提供ができる。 ４．セラミック板とチタン入り銀ろうペーストと接続子
とケースだけの部材で済むから、メタライズ工法に係る
メッキ部材，銀ろう箔や補助銀ろうリング部材の多数部
品が極度に節約され且つ複雑面倒な製造の多工程が不要
となり、その上、高度精密を要する高価な組立て治具も
不要となって、それだけ非常に製造容易化ができ、製造
コストを非常に安く量産提供ができる。 ５．接続子が板加工の接続板９、９’であるから、電極
３面に対する定着面が広くて導電安定性が全く良く、し
かも絞り突円部６，６’のスルーホール２，２’に対す
る圧嵌による面接触で導電性と気密性が抜群である。 ６．電極基板１の製造は、大型基板素材に連続して所定
パターンのペースト印刷して素材のカット工程で済むか
ら、印刷技術も簡易なため、この点からも実に安価量産
性が高く、この結果、超小型気密性器体の製造も簡易と
なって、性能が良い超小型の表面実装型振動子の安価提
供が至便となる。 ７．セラミック板成型は凹凸形成ができるから、その凹
凸を係止手段に利用することで、接続子とケースの係止
固定が簡単にできるため、部品の位置決め組立てが容易
至便であり、気密性，耐衝撃性も一層強化される。特
に、接続板９，９’は、折曲部８．８’の嵌溝１０、１
０’に対する嵌め 定着で、回り止め定着が確実となり、
外部からの耐衝撃性が抜群に強化されて ガタ付きが皆無
となって気密安定性が確実になり、ケースの気密接合と
相関し て長期安定使用性のある製品提供となる。 ８．基板の凹み形成と上記ペースト印刷の相関で、コス
トが安い無底ケースの基板嵌着構成もできて、より安価
な器体提供にも役立つ。等の多くの顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の本発明器体の一部断面の拡大正面
図

【図２】接続板を嵌着した状態の図１の電極基板の表面
図

【図３】図２の裏面図

【図４】図１の接続板の斜面図

【図５】図１の断面要部の拡大図

【図６】第２実施例の電極基板の表面図

【図７】第２実施例の電極基板にケースを嵌めた状態の
ケースの一部断面の平面図

【図８】第２実施例の拡大要部断面図

【図９】第３実施例の電極基板の表面図

【図１０】図９の基板に対するケース取付け図

【図１１】第４実施例の接続板係止部の拡大断面図

【図１２】第４実施例のケース係止部の拡大断面図

【図１３】第５実施例の電極基板の表面図

【図１４】図１３の基板に対する無底ケースの取付け図

【図１５】従来のメタライズ器体の組立て状態を示す要
部拡大断面図

【符号の説明】

１ 電極基板 ２，２’ スルーホール ３，３’ 電極 ３” 溶着枠面 Ｋ 金属ケース Ｔ 窓枠状底面 Ｔ’ 中央枠面 Ｓ 振動素子 ４，４’ 支持板部 ５，５’ 基部板面 ６，６’ 絞り突円部 ７，７’ 水平面 ８，８’ 折曲部 ９、９’ 接続板 １０，１０’ 嵌溝 １１，１１’ 対向突片 １２，１２’ 凹所 １３，１３’ 対向凸壁 １４ チタン入り銀ろう材 １５ 凹溝 １６ チタン入り銀ろうペースト印刷

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両面に電極を施してスルーホールを所定個
   所に設けた電極基板と、該基板表面に定着させる金属ケ
   ースと、水晶等の振動素子を支持してスルーホールに取
   り付ける接続部材との組立てからなる表面実装型振動子
   において、 セラミック成型板の両面に対し、チタン入り銀ろうペー
   スト印刷をもって、スルーホールを含めた電極を設ける
   と共に表面側に金属ケースの溶着枠面を設けて電極基板
   を設け、該溶着枠面に該ケースを位置決めのもとに溶着
   固定すること、金属板加工をもって、水晶等の振動素子
   の支持板部を設けた基部板面中央部に対し、スルーホー
   ル嵌着に適する絞り突円部を下側に絞り形成し且つ基部
   板面から先方を水平面とし且つ先端部を下向の折曲部に
   形成した振動素子支持の接続板を設けること、該絞り突
   円部をスルーホールに嵌着したとき、該接続板の先端部
   の該折曲部を嵌める嵌溝を、セラミック板成型において
   基板表面に設けて、該接続板を、絞り突円部をスルーホ
   ールに嵌着すると共に該折曲部を基板面の対応の嵌溝に
   嵌着して定着してなることを特徴とする表面実装型振動
   子用の気密性器体。
2. 【請求項２】金属ケースの窓枠状底面の対向の内側辺中
   央部に位置決め対向突片を下曲げに設け、電極基板の表
   面に、セラミック板成型において該突片の対応嵌着に適
   する凹所を形成し、該突片の凹所に対する嵌挿で、該ケ
   ースの位置決め定着した請求項１記載の表面実装型振動
   子用の気密性器体。
3. 【請求項３】電極基板の表面に、セラミック板成型にお
   いて、金属ケースの窓枠状底面の中央枠面を挾嵌させる
   に適する位置決め間隔で対向凸壁を設けて、該凸壁間に
   該ケースの中央枠面を挾嵌して、該ケースの位置決め定
   着をした請求項１記載の表面実装型振動子用の気密性器
   体。
4. 【請求項４】電極基板表面に設けた接続板の先端部の折
   曲部を嵌める嵌溝内および金属ケースの対向突片を嵌め
   る凹所内に対し、チタン入り銀ろう材を入れて、そのろ
   う材の溶着で該折曲部および該突片を嵌着固定した請求
   項１又は請求項２記載の表面実装型振動子用の気密性器
   体。
5. 【請求項５】無底に係る金属ケースの下辺部を嵌挿する
   に適する凹溝を、電 極基板の表面周辺部に設け、該凹溝
   内にチタン入り銀ろうペイント印刷を施して、該ケース
   下辺部を該凹溝に対して嵌着し、該ペースト印刷の溶接
   で無底の該ケースを基板表面に固定嵌着した請求項１記
   載の表面実装型振動子用の気密性器体。