JPS6257310A - 電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は電子部品に関し、特にたとえばセラミック共
振子、セラミックフィルタあるいは集積回路素子などの
プレート状のエレメントを有する電子部品に関する。

（従来技術） 第１３図および第１４図はこの発明の背景となるフィル
タエレメントを示し、第１３図はその正面図であり、第
１４図はその背面図である。この第１３図および第１４
図に示すフィルタエレメント１０は、厚みすべり撮動モ
ード（シェアモード）を利用するエネルギ閉じ込め形圧
電フィルタである。この発明は特にこのような圧電フィ
ルタに好適するので、ここで、この発明の理解に必要な
範囲でこのフィルタエレメントについて説明する。

エレメント１０はたとえば圧電セラミックからなる短冊
状の圧電基板１２を含み、この圧電基板１２にはその上
端から長手方向にそのほぼ中央にまでスリット１３が形
成されろ５、また、圧電基板１２の一方主面のスリン１
〜１３で分割された左右両側には、１対の振ｆ７Ｉ電極
１４ａおよび１４Ｃ１と１４ｂおよび１４Ｃ２とがそれ
ぞれ形成される。左右の撮動電極のうち電極１４Ｃ１と
１４ｃ２とは共通接続される。圧電基板１２の他方主面
には、それぞれの振動電極１４ａおよび１４Ｃ１ど１４
ｂおよび１４ｃ２とに対向して共通電極１６ａと１６ｂ
とが形成される。

また、圧電基板１２の一方主面には、振動電極１４ａか
ら圧電基板１２の上端にまで延びる引出し部１８ａが形
成され、振動電極１４ｂから圧電基板１２の上端にまで
延びて引出し部１８ｂが形成される。さらに、圧電基板
１２の他方主面には、共通電極１６ａおよび１６ｂに共
通的に接続されて圧電基４ｆｉｉ１２の下端にまで延び
る引出し部２０が形成される。これら電極や引出し部は
、たとえば銀、ニッケルなどの蒸着やスパッタリングに
よって形成される。

このようなフィルタエレメント１０にリード端子が接続
される。すなわち、第１５図で示すように、リード端子
２２が引出し部２０に、リード端子２４ａが引出し部１
８ａに、リード端子２４ｂが引出し部１８ｂに、それぞ
れ、たとえばはんだ付けで接続される。

さらに、第１６図で示すように、リード端子２２．２４
ａおよび２４ｂが接続されたフィルタエレメント１０が
、たとえばシリコンゴムなどの弾性材２６で覆われ、ざ
らに、たとえば樹脂などの外装材２８で被覆され、第１
７図で示すような回路構成の圧電フィルタ３０として形
成される。

〈発明が解決しようとする問題点） この圧電フィルタ３０では、製造中はもちろん、完成後
であってもフィルタエレメント１０が弾性材２６中に浮
いている形となるため、外的な衝撃によってエレメント
１０が破壊されることがあった。特に、エレメント１０
の圧電基板１２の中央にスリット１３が形成されている
場合は顕著である。

このような圧電基板１２のクラックないし割れを防止す
るために、第１８図で示すように、補強基板を用いるこ
とが提案されている。すなわち、絶縁材からなる補強基
板４０の表面に第１５図のリード端子２２．２４ａおよ
び２４ｂのそれぞれの先端部分に相当する導体パターン
４２．４４ａおよび４４ｂが形成される。この補強基板
４０の表面にフィルタエレメント１０が載置され、それ
ぞれの導体パターン４２．４４ａおよび４４ｂのそれぞ
れの一端がエレメント１０の引出し部２０．１８ａおよ
び１８ｂにたとえばはんだ付けされる。そして、導体パ
ターン４２．４４ａおよび４４ｂのそれぞれの他端に、
リード端子２２．２４ａおよび２４ｂがたとえばはんだ
付けされる。

この従来技術では、エレメントの割れなどが生じない程
度にその典械的強度は大ぎくなるが、所定の導体パター
ンが形成された補強基板を別部品として準備する必要が
あり、部品点数が増加するだけでなく、はんだ付けする
個所が増えてその製造工程も煩雑になる。その結果、コ
スト高になる。

さらに、補強基板に導体パターンを形成する必要がある
ので補強基板をエレメントより小さくできないため、圧
電フノルタの小型化にも問題がある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、機械的強度が向
上されしかも簡単な構成でかつ製造時のはんだづけ性を
向上できる構造上の特徴を有する電子部品を提供するこ
とである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、プレート状のエレメントを、このエレメン
トとほぼ同じ形状でほぼ同じ大きさの金属板によって全
体的に支持し、１つのリード端子がこの金属板から延び
て形成され、別のリード端子がエレメントの引出し部に
接続された電子部品において、金属板側に面するエレメ
ント主面上に電極が形成されるとともに、金属板に貫通
孔が形成され、貫通孔を介して金属板と電極とがはんだ
づけされるものとし、このとき貫通孔周縁がテーバ状に
なっており、このテーパ面にはんだづけ性のよいメッキ
膜が施されているのを特徴としている。

（作用） 金属板の一方主面にプレート状のエレメントが全体的に
支持され、したがって、この金属板から延びるリード端
子がエレメントの引出し部に接続される。一方、別のリ
ード端子がエレメントの引出し部に接続される。貫通孔
を介して金属板と電極とがはんだで接続されるわけであ
るが、貫通孔周縁に地金が露出していないので金属板の
表面側と電極とがはんだで確実に接続される。このよう
にして、リード端子間に抵抗、コンデンサ、フィルタあ
るいは集積回路などのエレメントが接続される。

（発明の効果） この発明によれば、金属板によってエレメントを全体的
に支持しているため、従来のようにエレメントを弾性材
で覆っただけのものに比べて耐衝撃性が向上し、エレメ
ントのクラックや割れを有効に防止することができる。

しかも、その金属板はリード端子と一体になっているた
め、従来の補助基板を用いるものに比べて、構造が簡単
になる。

すなわち、第１８図に示す従来のものは補強用の基板と
リード端子とが別々になっていたので、第１５図に示す
従来のも、のに対して部品点数の増加や工程の煩雑さを
招来した。これに対して、この発明では、補強用の金属
板はリード端子と一体になっているため、補強基板を用
いるものと同等以上の機械的強度を有し、しかも別部品
を準備する必要もなく、さらに、はんだ付けなどの工数
の増加もない。また、金属板とリード端子とをたとえば
プレス加工により同時に成形することができるので、工
程はさらに簡単になる。

さらに、この発明によれば金属板がシールド板として有
効に作用する場合がある。すなわち、たとえば第１３図
および第１４図に示すような圧電フィルタエレメントを
有する電子部品では、フィルタの入力側と出力側とがス
トレイ容徴を介して直接結合されてしまい、したがって
減衰域でのスプリアス特性がよくなかった。ところが、
この発明の金属板を用いてそれを接地すれば、入出力間
にシールド板が介在されたと同じ効果があり、そのため
、この発明によれば、入出力間のアイソレーションがよ
くなる。実施例として第１３図および第１４図に示す圧
電フィルタエレメントにこの発明を適用した場合には、
減衰域でのスプリアス特性が従来のものと比べてたとえ
ば５ｄ　Ｂ改善される。

さらに、この発明によれば製造過程におけるニレメンＩ
・の保持が簡単になる。すなわち、第１５図に示す従来
の構造ではリード端子によってエレメントを挟持できず
、リード端子をはんだ付けする前に仮固定して保持して
おくことができないし、第１８図に示す従来の構造では
エレメントと補強基板との一体保持が困難であった。こ
れに対して、この発明によれば、エレメントが全面的に
金属板上に支持されるので、金属板と別のリード端子と
によってエレメントを挟持して仮固定（仮保持）するこ
とができ、特に、電子部品を自動組立て装置を用いてつ
くる場・合、非常に便利である。

そしてこの発明によれば、貫通孔を介して金属板と電極
とがはんだづけされるわけであるが、貫通孔周縁に地金
が露出していないので金属板の表面側と電極とがはんだ
で確実に接続される。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行なう以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す正面図である。第２
図は第１図実施例に用いられる金属板およびリード端子
を示す正面図であるａ第３図は第１図実施例の側面図で
あるうこの実施例では、第１３図および第１４図に示す
圧電フィルタエレメント１０が用いられるが、この発明
は、他の圧電セラミックを用いたエレメントたとえばセ
ラミック共振子なと、水晶その他の単結晶圧電体、ある
いは圧電体以外の集積回路など、任意の電子部品に適用
され得るものであることを、予め指摘しておく。

第２図を参照して、金属板２１は、たとえば洋白、真鍮
あるいは４２ニツケル（４２％のニッケルを含むニッケ
ルー鉄の合金）などの金属からなり、エレメント１０と
ほぼ同じ形状でほぼ同じ大きさに形成される。そしてこ
の金属板２１には、第２図に示すように、エレメント１
０の引出し部２０に対応する位置に、貫通孔２１ａが形
成される。このｎ通孔２１ａは、そこを通して金属板２
１とエレメント１０との位置的なずれを目視により確認
ができ、またエレメント１０と金属板２１とのはんだ付
けのために必要なものである。

金属板２１の下端中央から下方に延びてリード端子２２
が形成される。このリード端子２２はフレーム２５から
上方に延びて形成される。また、リード端子２４ａおよ
び２４ｂが、リード端子２２の両側に所定間隔を隔てて
平行にフレーム２５から上方に延びて形成される。した
がって、金属板２１とリード端子２２．２４ａおよび２
４ｂとは、フレーム２５から延びて一体的に形成され、
いわゆるフープ材として構成される。さらに、リード端
子２４ａおよび２４ｂの自由端は互いに内方に折り曲げ
られて折曲部２４ａ１および２４ｂ１として形成され、
この折曲部２４ａ１および２４ｂ１は金属板２１側に折
り曲げて金属板２１に重なるように形成される。この折
曲部２４ａ１および２４ｂ１は、金属板２１上に第１３
図および第１４図に示すエレメント１０を載せた場合、
引出し部１８ａおよび１８ｂとそれぞれ対応する。

第１図および第３図を参照して、金属板２１の表面には
、エレメント１０（第１３図および第１４図参照）が載
置される。この場合、エレメント１０は、金属板２１と
折曲部２４ａ１および２４ｂ１とで挟持され、仮固定さ
れた状態となる。すなわち、金属板２１によってエレメ
ント１０が全面的に支持され、エレメント１０の上端部
分の主面に折曲部２４ａ１および２４ｂ１が載せられる
。リード端子２４ａおよび２４ｂのそれぞれはフレーム
２５から一体的に延びているためばね性を有する。この
リード端子２４ａおよび２４ｂのばね性によって、エレ
メント１０が金属板２１との間に挟持され得るのである
。

ついで、リード端子２２．２４ａおよび２４ｂとエレメ
ント１０とが接続される。まず、エレメント１０の引出
し部２０が、特に第４図に示すように、貫通孔２１ａを
介して金属板２１の表面部分にはんだ付けによって電気
的に接続されかつ機械的に固定される。

この場合、金属板２１は、はんだ濡れ性や耐候性を向上
させるためにはんだや銀などを金属板材地金にメッキし
た後、金型にて所望の形状に打ち抜いて製造される。す
ると、金型で打ち扱かれてできた貫通孔２１ａのせん断
面にはメッキがほどこされておらず、金属板材地金が露
出したままになっている。このため、貫通孔２１ａを介
してエレメント１０の引出し部２０と金属板２１（正確
にはメッキ膜）とをはんだづけするとき、大部分は第４
図に示すようにニレメン１〜１０の引出し部２０と金属
板２１とが電気的に接続されかつ機械的に固定されるが
、まれに、第５図に示すようにはんだづけ不良が発生す
ることもある。これは、はんだ濡れ性のあまりよくない
金属板材地金が露出している個所がはんだブリッヂ経路
に存在しているためはんだがエレメント１０の引出し部
２０へのびず、はんだ濡れ性のよいメッキ膜面上にのび
るためである。なお、図において、５１と５２は金属板
２１の表・裏面上のメッキ膜、５３は貫通孔２１ａの側
周面となるせん断面、５４ははんだである。そこで、本
発明では、実施例としては第６図に示すように、貫通孔
２１ａの周囲部分にタタキ加工をほどこし、地金が貫通
孔２１の側周面にできるかぎりないしはほとんど露出し
ないようにした。いわば貫通孔２１ａの周縁がテーパ状
になっており、テーバ面上にメッキがほどこされている
状態になっているといえる。すると、はんだづけの際、
なめらかにはんだが貫通孔２１ａ内に拡散するから、エ
レメント１０の引出し部２０と金属板２１とが確実に電
気的に接続されるとともに機械的に固着されることにな
る。つまり、この構造だと、金属板とこれとはんだづけ
されるべき電極とのはんだづけ性が向上し、したがって
製品の歩留まりや信頼性が向上する。そして、エレメン
ト１０の引出し部１８ａおよび１８ｂが、それぞれ、リ
ード端子２４ａおよび２４ｂの折曲部２４ａ１および２
４ｂ１にはんだ付けによって電気的に接続されかつ機械
的に固定される。

その後、リード端子２２．２４ａおよび２４ｂが接続さ
れた状態でエレメント１０の周囲がたとえばシリコンゴ
ムなどの弾性材（図示ゼず）で覆われ、さらにその周囲
にはたとえば樹脂などの外装材（図示せず）が形成され
る。

最後に、リード端子２２．２４ａおよび２４ｂがフレー
ム２５から切り離されて第１６図に示すような圧電フィ
ルタ３０として完成される。

第７図は圧電フィルタの周波数特性を示すグラフであり
、実線がこの実施例の特性を示し、点線が従来例の特性
を示す。

第７図から明らかなように、この実施例の圧電フィルタ
３０は、第１５図や第１８図に示す従来の圧電フィルタ
に比べてその減衰域でのスプリアス特性が約５ｄＢ改善
されている。これは、金属板２１がシールド板として作
用したからである。寸なわら、この実施例の圧電フィル
タ３０では、金属板２１が第１７図で示す回路構成の入
出力間に存在することになるので、この金属板２１が接
地されることによって入出力間のシールド板として作用
するため、入出力間のアイソレーションが改善され、フ
ィルタとしてのスプリアス特性が改善されるのである。

なお、金属板２１やリード端子２２．２４ａおよび２４
ｂの材料として４２ニツケルを用いた場合、その他の一
般的な材料たとえば洋白や真徐を用いた場合に比べて、
圧電フィルタ３０の温度特性が向上され得る。これは、
４２ニツケルが、次表かられかるように、圧電基板１２
とほぼ同等の線膨張係数やヤング率を有するからである
。、基板１２すなわちエレメント１０と金属板２１との
線膨張率などがあまり太きく違うと、中心周波数が温度
変化によって大きく変化してしまうばかりか、と−１〜
シヨツクによる応力増大にともなって、圧電基板１２と
金属板２１やリード端子２２．２４ａ　ａよび２４ｂと
の接合部分に破壊を生じたり圧電基板１２にクラックを
生じることがあるが、４２ニツケルの場合にはそのよう
な電気的特性の変化や機械的強度の劣化が有効に防止さ
れるのである。

発明者等の実験によれば、たとえば洋白の場合にはフィ
ルタの中心周波数の温度特性はＮ　３０ｐｐｍ／℃であ
るのに対して、４２ニツケルを用いた場合の中心周波数
の温度特性はＮ　１０ｐｐｍ　／’Ｃと低かった。

表 第８図および第９図はエレメントの他の例を示し、第８
図はその正面図であり、第９図はその背面図である。こ
のニレメン１へ１０は厚みたて振動モードを利用したエ
メルギー閉じ込め形の圧電フィルタエレメントである。

第１０図は第８．９図のエレメントを用いる場合の金属
板およびリード端子を示す正面図である。

金属板２１は第８図および第９図に示すエレメント１０
とほぼ同じ形状でほぼ同じ大きざに形成され、その下部
中央に貫通孔２１ａが形成される。貫通孔２１ａは、エ
レメント１０を金属板２１に重ねた状態で、エレメント
１０の引出し部２０に対応する位置に形成される。さら
に、金属板２１の中央の左右の２ｇ所には貫通孔２１ａ
１および２１ａ２が形成される。貫通孔２１ａ１および
２１ａ２のそれぞれは、エレメント１０を金属板２１に
重ねた状態で、共通電極１６ａおよび１６ｂに対応する
位置に形成され、振動電極１４ａ　、　１４ｃ１および
１４ｂ　、１４０２部分に空隙部を形成するのに利用さ
れる。

第８図および第９図に示すエレメント１０が第１１図の
点線で示すように、第１０図に示す金属板２１上に取り
付けられるリエレメント１０の引出し部２（）が貫通孔
２１ａの周辺の金属板２１にたとえばはんだ付けされ、
さらに、リード端子２４ａおよび２４ｂが引出し部１８
ａおよび１８ｂにそれぞれたとえばはんだ付けされる。

その後、第１２図に示すように、詳しくは特公昭４５−
２２３８４号公報に間示しであるように、撮動電極１４
ａ　、　１４ｂ　、　１４ｃ１および１４Ｃ２と共通電
極１６ａおよび１６ｂとの周辺にはたとえば一定の大き
さにワックス層を形成したうえで、たとえばエポキシ樹
脂などの外装材２８を付着する。この外装材２８を加熱
硬化するとき、ワックスが外装材２８にしみ込んで第１
２図で示す空隙２６が形成される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す正面図である。 第２図は第１図実施例に用いられるフープ材を示す正面
図である。 第３図は第１図実施例の側面図である。 第４図と第５図はこの発明の先行例における要部断面図
である。 第６図はこの発明の一実施例における要部断面図である
。 第７図は周波数特性を示すグラフであり、実線が第１図
実施例の特性を示し、点線が従来例の特性を示す。 第８図および第９図はエレメントの他の例を示し、第８
図はその正面図であり、第９図はその背面図である。 第１０図は第８図および第９図図示のエレメントに用い
られるフープ材を示す正面図である。 第１１図は第８図および第９図に示すエレメントが第１
０図に示すフープ材に取り付けられた状態を示す斜視図
である。 第１２図は別の実施例を示す断面図である。 第１３図および第１４図はこの発明の背景となりかつこ
の発明に用いられ得る圧電フィルタエレメントの一例を
示し、第１３図はその正面図であり、第１４図はその背
面図である。 第１５図は第１３図および第１４図に示したエレメント
にリード端子が取り付けられた正面図である。 第１６図は従来の圧電フィルタの一例を示す断面図であ
る。 第１１図は第１６図に示す圧電フィルタの回路図である
。 第１８図は従来の圧電フィルタの他の例を示す正面図で
ある。 図において、１０は圧電フィルタエレメント、１２は圧
電基板、１４ａ　１１４ｂ　、　１４ｃ１および１４Ｃ
２は振動電極、１６ａおよび１６ｂは共通電極、１８ａ
　、　１８ｂおよび２０は引出し部、２１は金属板、２
２．２４ａおよび２４ｂはリード端子、３０は圧電フィ
ルタ、５４ははんだ、５５はテーパ面を示す◇

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プレート状のエレメント、 前記エレメントとほぼ同じ形状でほぼ同じ大きさに形成
   され、前記エレメントの主面がその一方主面状に支持さ
   れる金属板、 前記金属板から延びて形成されるリード端子、前記エレ
   メントの引出し部に接続される別のリード端子、 前記金属板側に面するエレメント主面上に形成される電
   極、 および、前記電極の位置に関連して前記金属板に形成さ
   れる貫通孔、 を有し、 前記貫通孔を介して前記金属板と前記電極とがはんだづ
   けされるものとし、前記貫通孔周縁がテーパ状になって
   おり、このテーパ面にはんだづけ性のよいメッキ膜が施
   されていることを特徴とする、電子部品。