JP2001044783A - 表面実装型圧電共振子 - Google Patents
表面実装型圧電共振子Info
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- JP2001044783A JP2001044783A JP11215442A JP21544299A JP2001044783A JP 2001044783 A JP2001044783 A JP 2001044783A JP 11215442 A JP11215442 A JP 11215442A JP 21544299 A JP21544299 A JP 21544299A JP 2001044783 A JP2001044783 A JP 2001044783A
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Abstract
型圧電共振子を提供することにある。 【解決手段】貫通孔51,61,71を有する筐体状ケ
ース4と、一端側が貫通孔の内壁面に固着し、他端側が
筺体状ケースの底面から側面へ導出したリード端子5,
6,7と、圧電共振素子1と、筺体状ケースの開口部の
封止部材8とから成り、リード端子の一端側を絞り形状
部501,601,701として筐体状ケースに埋入さ
せる。
Description
振子に関するものである。
クロコンピュータなどが多用されており、このようなマ
イクロコンピュータにはクロック発振回路などが接続さ
れていた。
回路のように、圧電共振素子Rの両端と接地電位との間
に入出力容量成分C1,C2が接続され、さらに、圧電
共振素子Rの両端間に帰還抵抗成分r、インバーターI
が夫々接続されていた。
実装する場合には、実装形態としてリードピン型とリー
ドピンを用いない表面実装型の2つに大別できるが、従
来はリードピン型が主流を占めていた。しかしながら、
現在のプリント配線基板への高密度実装技術からする
と、小型化に形成でき、しかも、プリント配線基板に他
の電子部品と一度にリフロー半田接合が可能な表面実装
型が主流となってきている。
容器に圧電共振素子及びコンデンサ素子を収納させる関
係で、圧電共振素子及びコンデンサ素子を容器の内部に
独立して配置する構造と、コンデンサ素子を容器の一部
の蓋体(例えばコンデンサ基板を蓋体にする)にする構
造とに分けることができる。
部の蓋体で構成する場合、回路基板への実装強度が弱く
なるという問題があるため、圧電共振素子及びコンデン
サ素子を容器の内部に独立して用いる方法が使用されて
いた。
303686に開示されている。即ち、従来の表面実装
型圧電共振子を図7〜図9で説明すると、表面実装型圧
電共振子は筐体状ケース4、リード端子5,6,7、封
止部材8、圧電共振素子1,コンデンサ素子2で構成さ
れている。具体的には、筐体状ケース4は底面に導電性
接着剤充填用の貫通孔51,61,71が形成され、且
つ、一側面が開口している。リード端子5,6,7は、
その一端側が貫通孔51,61,71の内壁面に向けて
成形された接続先端部50,60,70を樹脂インサー
トモールドによって一体的に固着させ、且つ、他端側が
筺体状ケース4の外底面から導出されている。封止部材
8は筺体状ケース4の側面開口に充填されている。ま
た、圧電共振素子1とコンデンサ素子2は筺体状ケース
4内部に配置されている。
ついては、各貫通孔51,61,71から導電性接続部
材52,62,72を充填させることによって各振動電
極11,12、容量電極21〜25とが接続されるとと
もに、各リード端子5,6,7の他端側先端6a,6b
(5a,5b,7a,7bは図示せず)が筐体状ケース
4の底面より側面に沿って屈曲させて半田接合部を形成
している。
圧電共振子においては、近年の電子部品の小型化に伴っ
て、筐体状ケース4の肉厚を限りなく薄くする必要がで
てきた。しかしながら、筐体状ケース4の肉厚を限りな
く薄くすると、樹脂インサートモールドによって筐体状
ケース4と一体的に固着されたリード端子5,6,7の
接続先端部50,60,70の接合強度が樹脂と金属の
熱膨張係数の差などによって低下する問題点があった。
端部50,60,70が貫通孔51,61,71の内壁
面と樹脂インサートモールドによって一体的に固着さ
れ、且つ、導電性接続部材52,62,72を貫通孔5
1,61,71に充填硬化した状態でリード端子5,
6,7の他端側先端6a,6bを筐体状ケース4の側面
側に沿って折り曲げると、曲げ応力がかかり、貫通孔5
1,61,71の内壁面に固着した接続先端部50,6
0,70が図9の矢印に示すように内壁面から離脱して
導電性接続部材52,62,72にクラックを生じさせ
るという問題点があった。このクラックにより、筐体状
ケース4の封止性が低下するとともに、接続不良を発生
させ圧電共振素子1の作動に悪影響を及ぼす可能性が高
くなってきた。
ものであり、その目的は、小型にしたとしても封止信頼
性が高い表面実装型圧電共振子を提供することにある。
共振子は、底面に導電性接着剤充填用の貫通孔が少なく
とも2つ形成され、且つ、一面が開口した筐体状ケース
と、一端側が前記貫通孔の内壁面に固着され、他端側が
筺体状ケースの底面から側面にかけて導出されているリ
ード端子と、圧電基板の両主面に振動電極を形成した圧
電共振素子と、前記筺体状ケースの開口を封止する封止
部材とから成り、前記筺体状ケース内部に、前記圧電共
振素子が配置され、前記各貫通孔内に充填させた導電性
接続部材を介して前記各振動電極と前記各リード端子と
が接続されている表面実装型圧電共振子において、前記
各リード端子の一端側先端を前記筐体状ケース内に埋入
させてなる。
端側を筐体状ケースの底面から側面にかけて導出させて
も、各リード端子の一端側先端を筐体状ケース内に埋入
させてなるため、リード端子の一端側先端にはアンカー
効果が働き、貫通孔の内壁面に固着したリード端子の一
部が内壁面から剥離するのを抑えることができ、これに
より、貫通孔に充填硬化した導電性接続部材にクラック
が発生せず筐体状ケースの封止性を向上させることがで
きる。
振子を図面に基づいて詳説する。なお、従来技術の構成
で同じ個所は説明を簡略するために同じ番号を使うもの
とする。
観斜視図であり、図2はその横断面図であり、図3はそ
の縦断面図であり、図4は分解斜視図である。
デンサ素子であり、3は圧電共振素子1、コンデンサ素
子2などから成る積層体であり、4は筺体状ケースであ
り、5〜7はリード端子であり、8は封止部材である。
PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)などの圧電セラミック
材料、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、
四棚酸リチウムなどの単結晶材料から成る短冊状の圧電
基板10と、振動電極11、12とから構成されてい
る。振動電極11及び12は、圧電基板10の両主面に
互いに対向するように形成されている。即ち、圧電基板
10の上面側主面には、その中央部から一方端部にまで
延びる振動電極11が、他方端部に引出電極14が形成
されている。また、圧電基板10の下面側主面には、そ
の中央部から他方端部にまで延びる振動電極12が、一
方端部に引出電極13が形成されている。そして、振動
電極11は、圧電基板10一方端部側の端面の導体膜1
7を介して引出電極13に接続されている。振動電極1
2は、圧電基板10他方端部側の端面の導体膜18を介
して引出電極14に接続されている。これら、振動電極
11、12、引出電極13、14は例えばAg系材料を
主成分とする薄膜導体膜によって形成され、導体膜1
7、18は例えばAg系材料を主成分とする導電性ペー
ストの印刷、熱硬化によって形成される。
鉛)、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)、BaTiO3
(チタン酸バリウム)などの誘電体セラミック材料から
成る短冊状の誘電体基板20に2つの容量成分を形成す
るための複数の容量電極が形成されている。図におい
て、誘電体基板20の上面側には2つの電極21、22
が、誘電体基板20の下面側に、容量成分を形成すると
同時に、外部(リード端子5〜7)との接続を達成する
ための接続電極(以下、単に電極)23、24、25が
形成されている。また、上面側の電極21と下面側の電
極23とは、誘電体基板20の一方端面の導体膜26を
介して接続されており、上面側の電極22と下面側の電
極25とは、誘電体基板20の他方端面の導体膜27を
介して接続されている。さらに、誘電体基板20の上面
側の電極21、22は、その一部が誘電体基板20の下
面側の電極24に対向している。
を中心にみた場合、誘電体基板20の厚みを介して上面
側の電極21との間で所定容量成分が形成され、さら
に、誘電体基板20の下面の平面方向で電極23との間
で所定容量が形成され、両容量成分が合成されて第1の
容量成分(図6のC1に相当)となる。また、誘電体基
板20の下面側の電極24を中心にみた場合、誘電体基
板20の厚みを介して上面側の電極22との間で所定容
量成分が形成され、さらに、誘電体基板20の下面方向
で電極25との間で所定容量が形成され、両容量成分が
合成されて第2の容量成分(図6のC2に相当)とな
る。
成分とする導電性ペーストの選択的な印刷・焼きつけに
よって、導体膜26、27は、Agなどの導電性材料が
混合されたエポキシ系樹脂から成る導電性樹脂ペースト
の選択的な印刷によって形成される。
とは、両基板の両端部付近に介在された導電性接合部材
15、16によって、両者の間に所定間隔が形成されて
電気的に接続され、且つ機械的に接合され、積層体3が
形成されている。この導電性接合部材15によって、例
えば、圧電共振素子1の振動電極11から圧電基板10
の下面側主面にまで延出した引出電極13とコンデンサ
素子2の誘電体基板20における上面側の電極21とが
電気的に接続され、導電性接合部材16によって、例え
ば、圧電共振素子1の振動電極12がコンデンサ素子2
の誘電体基板20上面側主面の電極22とが電気的に接
続されている。この導電性接合部材15、16は、仮硬
化した状態の導電性接着剤シートであったり、また、導
電性樹脂ペーストの塗布、硬化した部材であっても構わ
ない。
は、実際には、圧電共振素子1とコンデンサ素子2とを
積層した後、積層体3の端面に、一括的に形成されるも
のである。
素子2とを積層した後の積層体3は、例えば、一側面が
開口した筺体状ケース4に収納・配置される。筺体状ケ
ース4は、液晶ポリマーなどの耐熱性に優れた樹脂材料
などから成り、その内部には積層体収納領域(内部空
間)40が形成されており、例えば、その一側面に開口
41が形成されている。開口41の内側周囲は外部に向
かって広がるテーパ面42となっている。このテーパ状
の開口41によって、圧電共振素子1とコンデンサ素子
2とから成る積層体3の収納・配置をスムーズに行える
ようになっている。
4の底面の厚みを貫き、且つ、外側が外方に広がる漏斗
状の貫通孔51、61、71が形成されており、そこの
内壁部の一部または全部に3つのリード端子5、6、7
の一端側である接続先端部50、60、70が筐体状ケ
ース内に埋入されて一体的に固着されている。図では、
接続先端部50、60、70は貫通孔51、61、71
の内壁部の一部にまで延びており、貫通孔51、61、
71の外方側内壁の一部を構成している。また、貫通穴
51、61、71の開口からは、筐体状ケース4の内部
に収容配置された積層体3を構成するコンデンサ素子2
の下面側に位置する電極23、24、25と夫々対向す
る。なお、貫通孔51、61、71を漏斗状に形成した
がこれに限定されず、単なる円筒状の貫通孔で形成して
も良い。
続先端部50,60,70における先端は図2,3、5
に示すように筐体状ケース4側に向けて折り返した絞り
形状部501,601,701が形成されている。ま
た、リード端子5、6、7の他端側6a,6bは筐体状
ケース4の底面で2つの方向に分かれて筐体状ケース4
の底面を介して、筐体状ケース4の両側面に導出してい
る。そして、リード端子5,6,7の他端側6a,6b
は筐体状ケース4両側面に沿って折り曲げられている。
これにより、半田接合部が形成されることになる。尚、
リード端子5、6、7の材質としては洋白、リン青銅な
どの金属製部材からなる。
60、70も含む)及び漏斗状の貫通孔51、61、7
1は、ケース4を形成する際の樹脂のインサートモール
ドによって一体的に形成される。即ち、内金型と貫通孔
の形成を決定する突起が形成された外金型との間にリー
ド端子5、6、7となる所定形状の金属フープ材を挟持
した状態で、ケース4の樹脂材料をインサート・硬化し
て、両金型を離脱させることによって形成する。
体3の外形寸法に比較して若干大きな形状となってお
り、この形状の差異による間隔が、圧電共振素子1の共
振動作を確保するための間隙となる。即ち、圧電共振素
子1の圧電基板10の上面側には、所定間隔D1が形成
され、その長手方向の側面側には所定間隔D2が形成さ
れ、圧電基板10の下面側には、導電性接合部材15、
16の厚みに相当する間隙D4が形成されることにな
る。
内部の底面(以下、内底面という)との間には所定間隔
D3を形成している。各間隙D1、D2、D4 は、内部
空間40に突出した突出部43、44、45によって形
成されている。
の導電性金属粉末をエポキシ系接着剤に混合した導電性
樹脂ペーストが供給、硬化して成る導電性接続部材5
2、62、72が配置されている。この導電性接続部材
52、62、72により、貫通孔51、61、71が気
密的封止され、ケース4内での積層体3が固定される。
また、導電性接続部材52、62、72は、コンデンサ
素子2の下面の電極23、24、25と貫通孔51、6
1、71内のリード端子5、6、7の接続先端部50、
60、70にまで到達するように充填され、これによ
り、電極23とリード端子5、電極24とリード端子
6、電極25とリード端子7との電気的な接続が達成で
きる。
素子2の下面側主面に形成された電極(接続電極)23
に接続し、電極23、導体膜26を介して、電極21と
接続し、さらに、導電性接合部材15、引出電極13、
14、導体膜17を介して振動電極11に接続する。ま
た、第2のリード端子6は、コンデンサ素子2の下面側
主面に形成された電極(接続電極)24に接続する。さ
らに、第3のリード端子7は、コンデンサ素子2の下面
側主面に形成された電極(接続電極)25に接続し、電
極25、導体膜27を介して、電極22と接続し、さら
に、導電性接合部材16を介して振動電極12に接続す
る。
1のリード端子5は、圧電共振素子1(R)の振動電極
11に接続するとともに、2つの容量成分のうち一方の
容量成分C1 を接続するための端子として動作し、第2
のリード端子6は、2つ容量成分が接地されるようにす
るための端子として動作し、第3のリード端子7は、圧
電共振素子1(R)の振動電極12に接続するととも
に、2つの容量成分のうち他方の容量成分C2 を接続す
るための端子として動作する。
て気密的に封止されている。封止部材8は、厚み20〜
100μm程度のステンレス板、樹脂シート板などから
成り、ケース4の開口41を封止する封止板82と、該
封止板82の外部側に充填・硬化された外部側封止樹脂
部材83から構成されている。尚、外部側封止樹脂部材
83か封止板82とケース4の隙間から内部空間40に
侵入しないように、積層体3とケース4の内面における
周囲の間隙に内部側封止樹脂部材81を充填しても構わ
ない。
7の他端側6a,6bを筐体状ケース4の底面から起立
させて側面に沿って屈曲させても、各リード端子5,
6,7の一端側50,60,70における先端501,
601,701を筐体状ケース4に埋入することで貫通
孔内壁面に固着されるため、樹脂一体成型されたリード
端子5,6,7の一端側先端の絞り形状部501,60
1,701にはアンカー効果が働き、貫通孔内壁面に固
着したリード端子5,6,7の一端側50,60,70
が前記内壁面から剥離するのを抑えることができ、これ
により、貫通孔51,61,71に充填硬化する導電性
接続部材52,62,72にクラックが発生せず、筐体
状ケース4の封止性を向上させるとともに接続信頼性を
高めることができる。
4に圧電共振素子1とコンデンサ素子2を収納し、3つ
の貫通孔51,61,71と3つのリード端子で接続す
る構造を説明したが、これに限定されず、圧電共振素子
1のみを配したものでもよい。その場合には2つの貫通
孔と2つのリード端子が必要となる。
填用の貫通孔が少なくとも2つ形成され、且つ、一面が
開口した筐体状ケースと、一端側が前記貫通孔の内壁面
に固着され、他端側が筺体状ケースの底面から側面にか
けて導出されているリード端子と、圧電基板の両主面に
振動電極を形成した圧電共振素子と、前記筺体状ケース
の開口を封止する封止部材とから成り、前記筺体状ケー
ス内部に、前記圧電共振素子が配置され、前記各貫通孔
内に充填させた導電性接続部材を介して前記各振動電極
と前記各リード端子とが接続されている表面実装型圧電
共振子において、前記各リード端子の一端側先端を前記
筐体状ケース内に埋入させた為に、各リード端子の他端
側を筐体状ケースの底面より側面に導出させても、筐体
状ケース4に埋入させた各リード端子の一端側先端には
アンカー効果が働き、リード端子の一端側が前記内壁面
から剥離することを抑えることができ、これにより、貫
通孔に充填する導電性接続部材にクラックが発生せず、
筐体状ケースの封止性を向上させるとともに接続信頼性
を高めることができる。この結果、封止信頼性が飛躍的
に向上した表面実装型圧電共振子を提供することができ
る。
ある。
る。
る。
る。
る説明図である。
ある。
る。
る。
説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 底面に導電性接着剤充填用の貫通孔が少
なくとも2つ形成され、且つ、一面が開口した筐体状ケ
ースと、一端側が前記貫通孔の内壁面に固着され、他端
側が筺体状ケースの底面から側面にかけて導出されてい
るリード端子と、圧電基板の両主面に振動電極を形成し
た圧電共振素子と、前記筺体状ケースの開口を封止する
封止部材とから成り、前記筺体状ケース内部に、前記圧
電共振素子が配置され、前記各貫通孔内に充填させた導
電性接続部材を介して前記各振動電極と前記各リード端
子とが接続されている表面実装型圧電共振子において、 前記各リード端子の一端側先端を前記筐体状ケース内に
埋入させたことを特徴とする表面実装型圧電共振子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11215442A JP2001044783A (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | 表面実装型圧電共振子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11215442A JP2001044783A (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | 表面実装型圧電共振子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=16672432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11215442A Pending JP2001044783A (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | 表面実装型圧電共振子 |
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Country | Link |
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1999
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