JPH1131939A - 表面実装型水晶振動子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂製のベースを用いることにより、水晶振
動子の小型化、低コスト化を実現すると同時に、耐湿性
にも優れた表面実装型水晶振動子およびその製造方法を
提供することを目的とする。 【解決手段】 樹脂製のベースとキャップとの間に得ら
れた内部空間に水晶片を保持してなる表面実装型水晶振
動子であって、前記ベース内に平板状のリード端子がト
ランスファー成形または射出成形により一体成形され、
かつ前記ベース内での前記リード端子の封止面積を広く
した。具体的には、前記リード端子は前記ベースの上面
に沿って延在し、前記ベースの上面でほぼ直角に曲折し
て前記ベース内を貫通し、前記ベースの底面で曲折して
前記ベースの底面に沿って延在している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂製のベースを
用いた表面実装型水晶振動子およびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の水晶振動子は、金属製のベースに
リード端子を気密絶縁的に封着した構成となっている。
図３を参照しながら説明すると、コバールなどからなる
金属製のベース１には、一対の貫通孔（図示せず）が形
成され、この貫通孔に埋め込まれた封着ガラス３、３に
よってコバール合金などからなる一対のリード端子２、
２が気密絶縁的に封着されている。ベース１上面に突出
したリード端子２、２には、ステンレスなどからなるサ
ポータ４、４が溶接され、このサポータ４、４間に水晶
片５を支持している。そして、ベース１の上面には鉄製
のキャップ６が溶接封止され、水晶片５の振動空間８を
確保している。

【０００３】製造方法を説明すると、カーボン製の組み
立て治具を用い、ベースの貫通孔に封着ガラスを組み込
み、さらに封着ガラスをリード端子が挿通するように組
み立てる。そして組み立て治具ごと約１０００℃の封着
炉で熱処理を行い、封着ガラスを溶融固着することによ
り、ベースにリード端子を封着する。この後、リード端
子にサポータを溶接し、サポータ間に水晶片を接着した
後、ベース上面にキャップ溶接して水晶振動子が完成す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記説明したように従
来の水晶振動子はベースが金属製であるため、これを表
面実装化するにはベースの底面に樹脂製の台座を設ける
などプリント基板との接触面を絶縁体にする必要があっ
た。このため、通常の方法でベースを組み立てた後、台
座を設ける工程が余分に必要となり、製造コストが高く
なるという問題がある。金属に替えてセラミック製のベ
ースを用いたものも採用されているが、これには電極が
メタライズされた積層セラミックを用いる必要があるた
め、価格が非常に高くなるという問題がある。

【０００５】また、金属製のベースは、金型打ち抜き、
プレス加工によって高精密の形状、寸法を得るものであ
るため、加工費が高いという問題があるばかりでなく、
金型打ち抜き、プレス加工の観点からベースの小型化に
は限度があり、水晶振動子の軽薄短小化の障害になると
いう問題がある。

【０００６】また、ベースおよびリード端子の材料に
は、封着ガラスと熱膨張係数がほぼ等しいコバール合金
を用いる必要があるが、コバール合金は非常に高価であ
るという問題がある。

【０００７】さらに、ベース、封着ガラスおよびリード
端子を組み立て治具内にセットし、これらを封着炉で熱
処理するという工程が必要であるため、組み立てコスト
が高くなると同時に処理に長時間を必要とし、製造効率
が悪いという問題がある。

【０００８】このような問題から、水晶振動子用パッケ
ージの樹脂化の検討がなされていたが、樹脂パッケージ
では水晶振動子の特性に致命的な悪影響を与える耐湿性
の確保が困難であるという理由から、依然として金属ベ
ースを用いたガラス封着型の水晶振動子が使用されてい
る。

【０００９】本発明は上記問題点を解決するためのもの
であって、樹脂製のベースを採用することにより、水晶
振動子の小型化、低コスト化を実現すると同時に、耐湿
性にも優れた表面実装型水晶振動子およびその製造方法
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、樹脂製のベースとキャップとの間に得られ
た振動空間に水晶片を保持し、前記ベース内にリード端
子がトランスファー成形または射出成形により一体成形
された表面実装型水晶振動子であって、リード端子はベ
ースの上面に沿って延在し、ベースの上面でほぼ直角に
曲折しベース内を貫通し、さらにベースの底面でほぼ直
角に曲折してベースの底面に沿って延在しているもので
ある。

【００１１】また、本発明は、対をなしたリード端子が
多数形成されたリードフレームを用い、リード端子を所
定の形状に曲折した後、リード端子を成形金型内にセッ
トし、ベースを樹脂成形し、次いで前記リードフレーム
から前記リード端子を切断するものである。

【００１２】この本発明によれば、樹脂製のベースを採
用することにより、水晶振動子の小型化、低コスト化を
実現すると同時に、耐湿性にも優れた表面実装型水晶振
動子およびその製造方法を提供することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、樹脂製のベースとキャップとの間に得られた振動空
間に水晶片を保持し、ベース内にリード端子がトランス
ファー成形または射出成形により一体成形された表面実
装型水晶振動子であって、リード端子はベースの上面に
沿って延在し、ベースの上面でほぼ直角に曲折しベース
内を貫通し、さらにベースの底面でほぼ直角に曲折して
ベースの底面に沿って延在しているものである。水晶振
動子のベースを樹脂化するにあたっての課題として、耐
湿性の確保という問題がある。従来の金属製のベースに
リード端子をガラス封着した構成では、リードはほぼ完
全に気密封着されるため、耐湿性に問題はなかったが、
樹脂製のベースとリード端子を一体成形するといった構
成では、耐湿性に問題が残る。本発明ではベース内に埋
設されるリード端子の封止面積ができるだけ広くなるよ
うに、リード端子はベースの上面に沿って延在し、ベー
スの上面でほぼ直角に曲折しベース内を貫通し、さらに
ベースの底面でほぼ直角に曲折してベースの底面に沿っ
て延在している。このため、リード端子と樹脂との密着
性が向上し、耐湿性を確保することができる。また、ベ
ース上面に沿ってリード端子が延在しているため、ベー
スの上方にリード端子が突出することなく、水晶振動子
の低背化を図ることができる。さらに、リード端子は樹
脂製のベース内で折曲しているため、外部からリード端
子への機械的ストレスや引っ張りに対するベースの強度
が向上し、ベースとリード端子との間に間隙が生じるこ
とがない。

【００１４】本発明の請求項２に記載の発明は、リード
端子はベース底面に延在し、さらにベースの側面で曲折
しベースの側面に沿って延在しているものである。この
ため、水晶振動子をプリント配線基板に実装した際のは
んだフィレットを容易に目視確認することができる。

【００１５】本発明の請求項３に記載の発明は、リード
端子は銅または銅系素材が露出した状態でベースと一体
成形されたものである。銅または銅合金は樹脂内で酸化
膜を形成するため、リード端子と樹脂との密着性をさら
に高めることができる。

【００１６】本発明の請求項４に記載の発明は、対をな
したリード端子が多数形成されたリードフレームを用
い、リード端子を所定の形状に曲折する工程と、前記リ
ード端子を成形金型内にセットし、ベースを樹脂成形す
る工程と、リードフレームからリード端子を切断する工
程を含むものである。これによれば、あらかじめリード
端子を所定の形状に曲折した後、樹脂製のベースと一体
成形するため、成形後にリードをフォーミングする際に
樹脂へストレスを与えることがなく、耐湿性が低下する
のを防ぐことができる。

【００１７】（実施の形態１）図１は本実施の形態によ
る水晶振動子の断面図である。エポキシ樹脂製のベース
１には、その周囲に段差１ａが形成され、凹状体をなし
ている。ベース１と一体成形されたリード端子２、２
は、ベース１上面に沿って延在し、ベース１の中央側で
直角に曲折し、ベース１を貫通した後、さらにベース１
底面で直角に曲折し、ベース１底面に沿って延在してい
る。ベース１底面に延在したリード端子２、２はさらに
ベース１側面で曲折し、ベース１側面に沿って延在して
いるため、水晶振動子としてプリント配線基板に実装し
た際には、上方から容易にはんだフィレットを確認する
ことができる。

【００１８】リード端子２、２は板厚０．５ｍｍの平板
状の銅材を用い、ベース１上面に延在したリード端子
２、２上には、ステンレス製のサポータ４、４が溶接さ
れている。サポータ４、４間には水晶片５が支持されて
いる。

【００１９】ベース１の段差１ａ上には、接着剤７によ
り平板状のキャップ６が接合され、水晶片５の振動空間
８を確保している。

【００２０】次に、この水晶振動子の製造方法について
説明する。図２はこれを図示した製造工程図である。

【００２１】まず、銅材からなる帯状材料をプレス金型
により打ち抜き、対をなしたリード端子を多数形成す
る。次いで、このリード端子をプレス金型により曲げ加
工を行い、所定の形状に曲折する。本実施の形態では、
曲げ加工はベース上面からベースを貫通する方向に直角
に曲折する部分だけを先に曲折し、それ以外はベース成
形後に行ったが、先に全ての曲げ加工を行っても良い。

【００２２】次いで、リード端子を成形金型内にセット
し、トランスファー成形によりエポキシ樹脂を成形し、
ベースとリード端子を一体成形する。

【００２３】次いで、リードフレームからリード端子を
切断し、個々のベースに分離する。この後、ベース上面
のリード端子上にサポータを溶接し、サポータ間に水晶
片を接着する。そして、ベースの段差上に接着剤を塗布
し、キャップを接着して水晶振動子が完成する。

【００２４】本実施の形態では、ベースはエポキシ樹脂
などの熱硬化性樹脂を用いるトランスファー成形で行っ
たが、液晶ポリマーなどの熱可塑性樹脂を用いて射出成
形により行ってもよい。

【００２５】また、キャップには任意の材料を用いれば
よく、樹脂、金属またはセラミックなどを用いてもよ
い。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、樹
脂製のベースを採用することにより、表面実装型水晶振
動子の小型化、低価格化を実現することができる。

【００２７】また、製造工程も簡略化することができ、
製造効率が向上する。さらに、リード端子とベースとの
密着性を向上させることができ、水晶振動子の耐湿性、
気密性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す水晶振動子の断面
図

【図２】本発明の一実施の形態を示す水晶振動子の製造
工程図

【図３】従来の水晶振動子を示す断面図

【符号の説明】

１ ベース １ａ 段差 ２ リード端子 ３ 封着ガラス ４ サポータ ５ 水晶片 ６ キャップ ７ 接着剤 ８ 振動空間

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂製のベースとキャップとの間に得ら
   れた振動空間に水晶片を保持し、前記ベース内にリード
   端子がトランスファー成形または射出成形により一体成
   形された表面実装型水晶振動子であって、前記リード端
   子は前記ベースの上面に沿って延在し、前記ベースの上
   面でほぼ直角に曲折し前記ベース内を貫通し、さらに前
   記ベースの底面でほぼ直角に曲折して前記ベースの底面
   に沿って延在していることを特徴とする表面実装型水晶
   振動子。
2. 【請求項２】 前記リード端子は前記ベースの側面で曲
   折し前記ベースの側面に沿って延在している請求項１記
   載の表面実装型水晶振動子。
3. 【請求項３】 前記リード端子は銅または銅系素材が露
   出した状態で前記ベースと一体成形された請求項１また
   は請求項２記載の表面実装型水晶振動子。
4. 【請求項４】 対をなしたリード端子が多数形成された
   リードフレームを用い、前記リード端子を所定の形状に
   曲折する工程と、前記リード端子を成形金型内にセット
   し、ベースを樹脂成形する工程と、前記リードフレーム
   から前記リード端子を切断する工程を含むことを特徴と
   する表面実装型水晶振動子の製造方法。