JPS6043015B2 - 気密封入容器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は水晶発振子、水晶共振子、水晶炉波器、光セ
ンサーおよびハイブリット回路等の素子を内部に収容す
る金属製器体で装用される形式の気密封入容器に関する
。

従来、この種の気密封入容器は、リード線を容器から引
出す位置によつて例えば第１図に図示するものを横型と
称し、第２図に図示するものを縦型と称してそれぞれ用
途に応じて使い分けていた。

すなわち、第１図に図示する横型の容器は取付面積は大
きいが高さが小さく、また第２図の縦型の容器は取付面
積は小さいが高さが大きくなる特徴があり、それぞれプ
リント基板の取付位置のスペースとの関係から適宜に選
択して使用するものである。しかしながら、内部に収容
する素子が全く同一であつてもプリント基板上の取付面
積あるいは高さの制限から、形状の異なる縦・横型容器
を用意することは、いたずらに部品点数を増して部品管
理上不便であり、加えて、第１図および第２図では２本
のリード線を設けているが、さらにアース用のリード線
を設ける場合には容器から３本以上のリード線が引出さ
れることになつて、容器に於けるリード線の引出位置と
ともに引出されるリード線の本数によつても容器の構造
を違える必要があり、いつそう部品管理が複雑なものと
なつていた。

また、従来のこの種の気密封入容器は、第３図に図示す
るように、特に横型の場合には、リード線３を緩通する
ための穴２をあけた金属製のベース１の前記穴２にリー
ド線３を挿通するとともに、ベース１内に絶縁材４を配
設してリード線３を封着し、リード線３の先端に素子５
を接続した後に、ベース１の上に金属製のケース６を被
せてベース１とケース６の端縁を半田付することにより
構成するものであるが、容器の高さ鴇が大きくなり容器
の形状が大きくなる欠点があつた。

また近時は、半導体集積素子用にＤＩＰ（デュアル・イ
ンライン・パッケージ）と呼ばれる気密封入容器（図示
省略）が水晶振動子等にも用いられる例が体くなつてき
ているが、このＤＩＰには次の欠点がある。すなわち、
この容器はセラミックス製であるため電気シールドの性
質がなく、この性質を必要とする場合（水晶振動子等て
は必要とする場合が多い。）には容器の全表面をメタラ
イズ処理して、そこからリード線（アース線）を引出す
必要がある。また電気シールドの必要がなくとも高度の
気密封止のためには、金属蓋体て容器を封止する封止部
にこのメタライズ処理が必要で、セラミック特有の高温
焼成の他にメタライズ処理という余分な工程を必要とし
ている。そのため、容器を安価に供給するためには極め
て大規模な量産を行う必要があり、様々な大きさ、形状
の気密容器を必要とする水晶振動子等の容器の場合には
かなりの不自由を生じているのが現状である。この発明
は従来の欠点を解決し、リード線を容器の一面だけに設
けることなく容器の適宜な周面”に所要数だけ設けるこ
とにより、プリント基板の取付面積又は取付スペースあ
るいはリード線の本数等の条件が異なつても１つの同形
状の容器で間に合うように汎用性をもたせて縦横兼用取
付を可能にするとともに、セラミック焼成およびメタラ
イズ工程を不要とし、ありふれたブレス技術およびガラ
スハーヌ技術のみで、形状を小型化した電気シールドの
充分な経済性ある気密封入容器を提供することを目的と
する。また、この種の容器の場合、最も問題となるのが
容器の剛性と気密の確゛保であるが、この発明はそれら
の点においても優れた強度、信頼性に富む新規な気密封
入容器を提供することを目的とする。以下、この発明の
構成を第４図及ひ第５図に示す実施態様を中心として説
明する。

第４図及び第５図は気密封入容器を示す。

図に於て、１１は金属板をブレス塑性加工法により第３
図の従来のベース１の高さＨ１とほぼ同じ高さＨ１にて
逆Ｕ字断面の凸部１２を平面からみて方形の環状に形成
した器体であつて、凸部１２を形成する内側壁１３と底
壁１４と外側壁１５との内側に環状溝１６が形成され、
内側壁１３および外側壁１５の相対向するＡ，Ｂ面には
リード線１９を緩通するための穴１７，１８が重ねてあ
けられている。この穴１７，１８をあける位置は、第４
図のＡ，Ｂ面に限らず他の相対向するＣ，Ｄ面でもよく
、４面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのすべてであつてもよく、あるい
は任意に選ばれた１面、２面又は３面であつてもよい。
穴１７，１８の数はリード線数に応じた数とする。１９
は前記穴１７，１８に緩通して凸部１２を横断して配置
したリード線であつて、断面円形、角形あるいは平板状
のものを使用する。

２０は溶融して前記環状溝１６内を埋めリード線１９を
封着するガラス又はセラミックあるいは樹脂等の絶縁材
、２１は前記凸部１２の開口側の内側壁１３の端縁に電
気スポットあるいは金属又は有機接着剤て接合部分を密
にして固着した金属製あるいはガラス製の底体、また２
２は底体２１に対向して凸部１２の底壁１４に電気スポ
ットあるいは金属又は有機接着剤で接合部分を密にして
固着した金属製、ガラス製、セラミック製あるいは樹脂
板製の蓋体で、凸部１２と底体２１と蓋体２２との間に
形成される気密室２３にはリード線１９を接続して水晶
発振子又は光センサー等の素子２４を封入する。

そして例えは、この容器を光センサー用の気密封入容器
として使用する場合には前記底体２１、蓋体２２のうち
の少なくとも一方を全体又は部分的に透明ガラス材にし
て容器内の光センサーが受光できるようにし、またこの
容器を水晶発振子、水晶発振子等の受光を必要としない
素子用として使用する場合には、通常は底体２１および
蓋体２２を金属製とするものである。但し、このとき、
底体２１および蓋体２２の一方又は両方の全体又はその
一部分にガラス材を使用することもある。なお、容器を
電気的に接地するため、これからリード線を出したいと
きは、例えば第５図の蓋体２２として第６図のように外
部リード部分２２″をもつものと用い、この外部リード
部分２２″を接地に利用するものである。

この容器をプリント基板に取付ける場合には、先ず横型
にして取付ける場合は第７図に図示するように、あらか
じめリード線１９を下方へ垂直に折曲げておいて、絶縁
シート２７を介して容器の底体２１をプリント基板２５
上に載置するとともに、リード線１９あるいはリード線
１９と同様に下方へ折曲げた外部リード部分２２″をプ
リント基板２５の取付穴２６に挿入することにより行う
ものである。また次に、この容器を縦型にして取付ける
場合は第８図に図示するように、リード線１９が引出さ
れる側の器体１１の凸部１２の外側壁１５をプリント基
板２５に対する取付面として、間に絶縁シート２７を介
して、リード線１９あるいは第６図に図示する蓋体２２
の外部リード部分２２″をそのまま真直に伸ばした状態
でプリント基板２５の取付穴２６に挿入することにより
行うものである。この場合に、第７図および第８図の横
型・縦型取付に於て、使用しないリード線１９は根元か
ら切断しておき邪魔にならないようにすることがある。
また、縦型取付としては第９図のようにリード線１９が
引出されない側の器体１１の外側面を取付面にすること
もある。なお、第４図および第５図ては器体１１の凸部
１２を平面からみて方形の環状としたものと記載したが
、これは方形に限らず長方形、円形、楕円形、卵形等を
採用することもできる。

第４図および第５図の気密封入容器は、器体１１の凸部
１２を断面逆Ｕ字形状に形成したものを記載しているが
、これを第１０図のように更に堅固な構造に構成するこ
とができる。

この容器は例えは極めて広い面積（高さは同じ）の素子
を封入するときに用いられる容器である。この容器では
器体１１の外側壁１５の端縁に外側壁１５と略垂直にし
て折曲辺１５ａを連設し、更にこの折曲辺１５ａと略垂
直にして折曲辺１５ｂを連設することにより、環状の凸
部１２の外側に、環状溝１６ａを有する環状のＵ字形状
の凹部１２ａを設けたものである。リード線１９は、凸
部１２の内側壁１３および外側壁１５の穴１７，１８に
重ねて折曲側辺１５ｂをあけた穴１８ａをも緩通させて
外部へ引出し、絶縁材２０は環状溝１６ａ内も埋めるよ
うにして環状溝１６および環状溝１６ａ内でリード線１
９を封着する。この構成によつて、容器は極めて広い面
積の素子を封入するように気密室２３の容積を大きく（
高さは第５図の容器とほぼ同じＨ１）しても、器体１１
は断面逆Ｕ字形の凸部１２の外側に断面Ｕ字形の凹部１
２ａを連設したため第５図の容器に比較して強度を増し
、特に器体１１の形状を大きくする場合に器体１１の反
りや捩れ等の変形を防ぐ効果がある。

また底体２１は折曲辺１５ａに密着して配設するとき、
接合部分が大きくなるので、器体１１と底体２１との接
合部分の気密性が良くなり、強度が増して都合がよい。
次に、第４図、第５図の気密封入容器では、器体１１と
底体２１を別々に形成してこれを接合する構成としてい
るが、第１１図に図示するように器体１１と底体２１を
一枚金属板からブレス加工によつて一体に形成すること
もできる。

この容器を光センサー用として使用する場合には蓋体２
２側にした透明ガラス材を使用できないことになるが、
器体１１部分が第４図、第５図の容器よりも補強されて
、ねじれ変形が少なく、組立加工が簡単になる長所があ
る。また、第１２図は第４図、第５図の容器の器体１１
の内側壁１３の端縁に内側壁１３と略垂直にして折曲辺
１３ａを連設したもので、凸部１２を補強するとともに
、器体１１と底体２１との接合部分を大きくすることに
より、組立性を良くして気密性を高めたものである。こ
の容器では底体２１および蓋体２２の両者をガラスにす
ることができる。なお、第５図および第１２図の容器に
は第１３図、第１４図に図示するように、底体２１とし
て．ガラス板２８を金属又は樹脂の枠体２９に取付け、
これを凸部１２の内側壁１３の端縁又は凸部１２の内側
壁１３の端縁に連設した折曲辺１３ａの端縁に嵌め込ん
だものが使用できる。

そして、上記の第１１図乃至第１３図の容器の．構成は
、第４図、第５図の容器とともに、第１０図の容器に於
ても同様に実施することができる。

次に、これらの気密封入容器に於けるリード線１９と素
子２４との接続を説明する。リード線１９は、断面丸形
、角形あるいは平板・状のものを使用するが、容器の気
密室２３内に配置される素子２４との接続側の先端１９
ａには第１５図Ａ，Ｂ，Ｃに図示するように、あらかじ
め段部３０を形成することができる。

そしてこのリード線１９と素子２４を接続するときには
、第１６図のように段部３０に接着剤３１を付けて素子
２４の端部を段部３０上に載置して固定するものである
。この段部３０は第１７図Ａ，Ｂ，Ｃのように折り曲げ
て設けてもよく、このときは熱伸縮による素子の歪をこ
の屈曲部で吸収されることが可能となる。また、リード
線１９は素子２４との接続側の先端１９ａに第１８図に
図示するように端部にスリット３２を形成した洋白板等
の金属片３３をスポット溶接等によりあらかじめ固着し
ておき、このリード線１９に素子２４を接続するときに
は、第１９図に図示するように金属片３３のスリット３
２に素子２４の端部を嵌め込んで固定することもできる
。さらに必要があれば、素子２４の端部を嵌め込んだ金
属片３３のスリット３２部分に接着剤を付けてより強固
に固定することもある。さらに、この発明の気密封入容
器の蓋体２２の上面、底体２１の下面あるいは器体１１
の外側面には、これらがプリント基板と直接接触しない
ように絶縁材片３４を配設することがある。

絶縁材片３４を配設する面は、プリント基板への取付方
によつて決まるもので、第２０図は縦型取付を示し器体
１１の外側面のうちリード線１９が配設されない面に絶
縁材片３４を配設したものを示す。この容器を縦横取付
兼用型にしたいときは、第２１図に示すように、底体２
１．蓋体２２および器体１１の外側面のすべてに絶縁材
片３４を配設して、これらのどの面もプリント基板に対
する取付面にできるうにする場合もある。しかし、底体
２１、蓋体２２および器体１１のすべての外側面に絶縁
材片３４を配設するのは無駄になるので、最も使用頻度
の高い任意の２面に配設するのが通常である。この絶縁
材片３４は第２１図に図示するように、任意な形状で適
当な厚みを有し、１個又は数個を容器の外側面の適宜な
位置に接着剤等にて固着するものである。さらに、この
発明の気密封入容器では器体１１とプリント板の直接接
触を避けるためにリード線１９にストッパー部を形成す
ることがある。

以下これについて説明すると、第２２図Ａ，Ｂ，Ｃに図
示するリード線１９の外端部を折曲けて屈曲部１９ｂを
形成したり、あるいは第２３図Ａ，Ｂ，Ｃのようにリー
ド線１９の一部に両側から圧力を加えて凸部１９ｃを形
成するもので、これらの屈曲部１９ｂ又は凸部１９ｃは
機械加工によつて簡単に形成することができる。そして
、これらのストッパー部１９ｂ，１９ｃのリード線１９
に形成される位置は容器との関係できめられる。すなわ
ち、第２４図に示すようにリード線１９を下方へ折曲げ
てプリント基板２５の取付穴２６に挿入した状態で容器
の取付面とプリント基板２５との間に適当な隙間が形成
されるようなリード線の位置を選んでストッパー部を形
成するものである。この発明は前記の実施例に基づいて
特許請求の範囲のように構成したので、１つの容器でプ
リント基板への取付を横型又は縦型に兼用できるため従
来のように取付方に応じて構造の異なる容器を用意する
必要がなく、同形状の容器を大量に生産できるとともに
、部品管理上便利になりコストの低減をはかることがで
きる。特に、容器の底体および蓋体は、内部に封入する
素子の種類によつてその構造あるいは材質を適宜に選択
することがきるため、プリント基板に対する縦横取付兼
用の効果に加えて蓋体又は底体を変えるだけで多種類の
素子の気密容器として共通に利用することができ、いつ
そう量産によるコスト低減の効果を上げることができる
。また、従来の横型の気密封入容器と比較すると、本発
明の容器は、器体の内側に素子を収容するので、第３図
に図示する従来の容器の厚さが鴇てあつたものが本発明
の容器では↓より十分小さいＨ１となり、Ｈ２−Ｈ１だ
け小さくでき薄型化を達成できる。

そして、ｍ型トランジスタ用金属ケース又はＨＣ型水晶
振動子ケース用に既に工業的に完成されたブレス技術、
ガラスハーメ技術のみでこれを製造することができるの
で製品の高信頼性と低価格が期待てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は従来の気密封入容器を表わし、第１
図は縦型取付用容器の斜視図、第２図は横型取付用容器
の斜視図、第３図は横型取付用容器の断面図である。 また、第４図乃至第２４図は本発明の気密封入容器の実
施例を表わし、第４図は容器の平面図、第５図は同じく
断面図、第６図は蓋体の平面図、第７図は第４図・第５
図の容器をプリント基板に対して横型に取付けた状態を
示す説明図、第８図および第９図は同じく縦型取付の説
明図、第１０図は他の実施例の容器の断面図、第１１図
乃至第１４図はそれぞれ更に他の実施例の容器の断面図
、第１５図Ａ，Ｂ，Ｃはリード線の斜視図、第１６図は
第１５図Ａ，Ｂ，Ｃのリード線と素子との接続の説明図
、第１７図Ａ，Ｂ，Ｃは他の実施例のリード線の正面図
、第１８図は更に他の実施例のリード線の斜視図、第１
９図は第１８図のリード線と素子との接続の説明図、第
２０図は絶縁材を配設した本発明の容器をプリント基板
に取付けた状態を示す説明図、第２１図は絶縁材を配設
した本発明の容器の斜視図、第２２図Ａ，Ｂ，Ｃおよび
第２３図Ａ，Ｂ，Ｃはリード線の外端部の斜視図、第２
４図は第２３図のリード線を実施した本発明の容器をプ
リント基板に取付けた状態を示す説明図。１１・・・・
・・器体、１２・・・・凸部、１２ａ・・・・・・凹部
、１３・・・・・内側壁、１３ａ・・・・・・折曲辺、
１５・・・・・外側壁、１５ａ・・・・・・折曲辺、１
５ｂ・・・・・・折曲側辺、１６，１６ｂ・・・・・・
環状溝、１７，１８，１８ａ・・・・・・穴、１９・・
・・・リード線、１９ａ・・・・・・リード線の先端、
１９ｂ，１９ｃ・・・・・・リード線のストツζパー部
、２０・・・・・・絶縁材、２１・・・・・底体、２２
・・・・・蓋体、２３・・・・・気密室、２４・・・・
・・素子、２８・・・・・ガラス板、２９・・・・・枠
体、３０・・・・・・リード線の段部、３１・・・・・
・接着剤、３２・・・・・・金属片のスリット、３３・
・・・・・金属片、３４・・・・・・絶縁材片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 環状溝１６を有する環状の逆Ｕ字断面の凸部１２の
   内側壁１３および外側壁１５の所要数のリード線１９ご
   緩通するための穴１７，１８をあけた金属製の器体１１
   と、該凸部１２を横断して該穴１７，１８を緩通するリ
   ード線１９と、前記環状溝１６内に配設して該リード線
   １９を封着する絶縁材２０と、前記凸部１２の下部に接
   合部分を密にして固着した底体２１と、該底体２１に対
   向して前記凸部１２の上部に接合部分を密にして固着し
   た蓋体２２と、からなり、器体１１と底体２１と蓋体２
   ２とに囲まれた気密室２３内にリード線１９と接続して
   素子２４を封入するようにした気密封入容器。 ２ 器体１１の外側壁１５の端縁に該外側壁１５と略垂
   直にして折曲辺１５ａ連設し、更に該折曲辺１５ａと略
   垂直にして折曲側辺１５ｂを連設することにより、環状
   の凸部１２の外側に環状溝１６ａを有する環状のＵ字断
   面の凹部１２ａを設け、リード線１９を緩通する穴１８
   ａを該折曲側辺１５ｂにも設けると共に、絶縁材２０を
   該環状溝１６ａにも配設して凸部１２および凹部１２ａ
   を横断するリード線１９を封着したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の気密封入容器。 ３ 器体１１と底体２１とを一体に形成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の気密封入
   容器。 ４ 器体１１の内側壁１３の端縁に該内側壁１３と略垂
   直にして折曲辺１３ａを連設し、該折曲辺１３ａに接合
   簿部分を密にして底体２１を固着ことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載の気密封入容器。 ５ 器体１１の内側壁１３の端縁に該内側壁１３と略垂
   直にして折曲辺１３ａを連設し、該折曲辺１３ａの端縁
   に、ガラス板２８の周囲に枠体２９を配設してなる底体
   ２１を密嵌したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の気密封入容器。 ６ 器体１１の内側壁１３の下端内側に、ガラス板２８
   の周囲に枠体２９を配設してなる底体２１を密嵌したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   気密封入容器。 ７ リード線１９の素子２４と接続する側の先端１９ａ
   に段部３０を形成し、該段部３に接着剤３１を介して素
   子２４を載置するごとくことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の気密封入容器。 ８ リード線１９の素子２４と接続する側の先端１９ａ
   に端部にスリット３２を有する金属片３３を固着し、該
   金属片３３のスリット３２に素子２４を係合して固定す
   るごとくことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の気密封入容器。 ９ 底体２１、蓋体２２又は外側壁１５の各外側面の適
   宜な面に絶縁材片３４を配設ことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の気密封入容器。 １０ 底体２１、蓋体２２又は折曲側辺１５ｂの各外側
   面の適宜な面に絶縁材片３４を配設ことを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の気密封入容器。 １１ リード線１９をプリント基板の取付穴に挿入する
   ため下方へ折曲げた状態で容器の下部より下方位置にな
   るようにしてリード線１９の一部にストッパー部１９ｂ
   ，１９ｃを形成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の気密封入容器。