JPH05129870A - 表面実装型振動子用の気密性器体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】メタライズ基板とせず、セラミック成型基板で
凹凸形成を容易にし、基板に、強固接合性が高いチタン
入り銀ろうペースト印刷でスルーホールを含めた電極と
ケース溶着枠の形成を図ることで、表面実装型振動子用
の気密性器体の製造工程の簡略化と、スルーホールに対
する振動素子支持の接続線の嵌通の固着と気密性と導電
性を高め、金属ケースの定着簡易化と、部品節約による
安価量産化と、該凹凸でケースの精密組立の容易化を可
能にする。 【構成】セラミック成型基板に、セラミックに強固接合
性が高い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面とケース溶着枠面を形成させて、
金属ケースの溶接定着と、該ホールへの振動素子支持の
接続線を固着気密性高く嵌装する手段と、基板の凹凸成
型を利用して該ケースの位置決め固定強化をする構成手
段からなる。

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１２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、慣用のアルミナ材等の基板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，タングステン等をメタライズし、そ
の上にニッケルメッキ処理Ｎをして、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，
０００℃ 〜１，１００℃）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）メタライズ方式は、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、メタライズ
銀ろう電極は導電性が低い。 （ニ）メタライズに係るスルーホール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、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、セラミック成型基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、メッキ処埋，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簡易な製造工程のもとに安価量産
化を確実にすること、且つ又、 スルーホールに対する
接続線の密嵌のもとに気密性が高い製品化を実現するこ
と、及びセラミック基板に対するチタン入り銀ろうペー
スト印刷面の強固な接合性をもって耐衝撃性が強くて長
期安定使用性に富む製品化と、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線の固着取
付けを一段と強化せしめ、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、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】セラミック成型基板の両面に対
し、メタライズ方式でなくセラミックに強固接合性が高
い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
着枠面とを設ける手段と、基板表面の該ペースト印刷の
溶接枠面に金属ケースを位置決めのもとに溶接定着する
手段と、スルーホールに対する水晶等の振動素子を支持
する支持板部を設けた接続線の嵌装手段とからなり、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、基板のセラミック成型において、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
嵌挿をする手段、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
枠面の挟嵌をする手段、又、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手
段、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手
段とからなる。

【０００７】

【作用】セラミック成型基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
ック基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
ルに対する接続線の取付けは、強固な密嵌で導電性と気
密性とが確実となる。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、接続線の固定も確実のもとに耐衝撃性を与え
る。更にケースの取付けは、セラミック基板成型で容易
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。

【０００８】

【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３に示す構成である。それ
は、図１２の前記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、

【０００９】基板をセラミック成型基板１とし、該基板
１に対し、メタライズ方式でなく、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、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、水晶等の振動素子Ｓの支持板部Ｕ，
Ｕ’を設けてなる一対の接続線Ｒ、Ｒ’をスルーホール
２，２’に対して定着嵌装して構成することを特徴とす
る表面実装型振動子用の気密性器体。

【００１０】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、接続線Ｒ，Ｒ’の支持板部Ｕ，Ｕ’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。

【００１１】第２実施例。 図４〜図６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
の内側中央部に、位置決めの対向突片４，４’を下曲げ
に設け、基板表面に、セラミック基板成型において該突
片４，４’に対応嵌着に適する凹所５，５’を形成し、
該突片４，４’を対応の凹所５，５’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。

【００１２】第３実施例。 図７及び図８に示す構成
で、セラミック成型基板１の表面に、その基板成型にお
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６，６’を
設けて、該凸壁６，６’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実施例に係る
気密性器体。

【００１３】第４実施例。 図９に示す構成で、セラミ
ック成型基板１表面に設けた金属ケースＫの対向突片４
を嵌める凹所５内に対し、チタン入り銀ろう材７を挿入
して、該突片４を嵌着固定してなる第２実施例に係る気
密性器体。なお、接続線Ｒ、対向突片４、凹所５は一対
のものである。

【００１４】第５実施例。 図１０及び図１１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８を、セラミック成型基板１の表
面周辺部に設け、該凹溝８内にチタン入り銀ろうペース
ト印刷９を施して、凹溝８に対しケースの下辺部を嵌め
て、該ペースト印刷９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。

【００１５】本発明は上記各実施例に基づく構成である
から、セラミック成型基板１に対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、非常に基板に対して接合力が強力であ
り、電極３、３’の導電性は高く、そして金属ケースＫ
や接続線Ｒ，Ｒ’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。且
つ又、上記ペースト印刷は、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”が連続的に即製された電
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’に接続線Ｒ，Ｒ’を各対向状態のもとに次
々嵌挿し、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。

【００１６】そして、セラミック基板成型は、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４，４’を対応凹所５，５’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、基板表面に対向凸壁６，６’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２実施例の凹所５，５’内にチタン
入り銀ろう材７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の固定を
確実強化させ、用途によって接続線Ｒ、Ｒ’の突出線を
切断する等の外部からの衝撃に対する耐衝撃性を高め安
全性がある。

【００１７】導電性が高いペースト印刷に係るスルーホ
ール２，２’に対する接続線Ｒ，Ｒ’の嵌着は、穴内に
おいて確実なペースト印刷面への固定接触となって、接
触不良が生じる不安がなく、穴の密封状態になる結果、
嵌穴に対するギャップやガタ付き発生不安がなく、導電
性は勿論のことケース密封と相関して気密状態となる
し、又、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９を施した凹溝８を設けることで、製
作コストが安い無低ケースの下辺部の嵌装固定が可能と
なる。

【００１８】これにより、本発明は、セラミック成型基
板１に対するチタン入り銀ろうペースト印刷と、基板に
対する凹凸面の成型利用と、ケース及び接続子の強力な
溶着とケースの溝嵌め固定とにより、導電性，密着性，
耐衝撃性，安定性そして気密性が高くなる。

【００１９】

【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
ズ製品に比べて密着性と気密性と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．セラミック基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．接続線Ｒ，Ｒ’の穴嵌めは、チタン入り銀ろうペー
スト印刷に係るスルーホール２，２’での強固な密着性
で、銀ろうリング部材の介在補助なしで接触不良が起こ
らず、穴に対する気密性も良い。 ６．電極基板の製造は、大型基板素材に達続して所定パ
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、ケースの係止固定が簡
単にできるため、ケース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。 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】第２実施例の電極基板の表面図

【図５】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６】図５の正面図

【図７】第３実施例の電極基板の表面図

【図８】図７の基板に対するケース取付け図

【図９】第４実施例のケース係止部の拡大断面図

【図１０】第５実施例の電極基板の表面図

【図１１】図１０の基板に対する無底ケースの取付け図

【図１２】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 セラミック成型基板 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 Ｕ，Ｕ’ 支持板部 Ｒ，Ｒ’ 接続線 ４，４’ 対向突片 ５，５’ 凹所 ６，６’ 対向凸壁 ７ チタン入り銀ろう材 ８ 凹溝 ９ 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】両面にメタライズ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、窓枠状底面を該基板
   表面の銀ろう箔枠面に溶接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嵌着する接続
   線との組立てに係る表面実装型振動子において、 セラミック成型基板の両面に対し、メタライズ方式でな
   くセラミックに強固接合性が高い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る手段と、
   基板表面の該ペースト印刷の溶着枠面に、被蓋する金属
   ケースを位置決めのもとに溶着固定する手段と、スルー
   ホールに対する水晶等の振動素子の支持板部を設けた接
   続線の嵌装手段とから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、セラミック成
   型基板の表面に、セラミック基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】セラミック成型基板の表面に、その基板成
   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】セラミック成型基板表面に設けた金属ケー
   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突片を嵌着固定した
   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、セラミック成型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ースト印刷を施し
   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。