JP5196976B2 - 表面実装用の圧電デバイス - Google Patents

Description

本発明は圧電材を水晶等とした表面実装用の圧電デバイス（以下、表面実装デバイスとする）を技術分野とし、特に例えばパチンコの遊技台に設置される表面実装デバイスに関する。

（発明の背景）
表面実装デバイス例えば表面実装発振器は小型・軽量であることから、各種の電子機器に周波数や時間の基準源として内蔵される。近年では、表面実装発振器は多種多様のデジタル制御機器に内蔵され、このようなものの一つに遊技台としてのパチンコ台への設置が検討されている。

（従来技術の一例）
第４図は一従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装発振器の断面図、同図（ｂ）は同底面図、同図（ｃ）は水晶片の平面図である。

表面実装発振器は積層セラミックからなる凹状として内壁段部を有する容器本体１にＩＣチップ２と水晶片３とを収容し、金属カバー４を被せて密閉封入する。容器本体１は内底面に図示しない回路端子を、内壁段部の表面に一対の水晶端子を有する。一対の水晶端子は内底面の回路端子に図示しない導電路を経て電気的に接続する。そして、容器本体１の外底面の４角部には実装端子５を有し、積層面を経て内底面の回路端子と電気的に接続する。

ＩＣチップ２は発振回路を集積化し、回路機能面のＩＣ端子が回路端子にバンプ６を用いた超音波熱圧着によって固着する。水晶片３は両主面に励振電極７ａを有し、例えば一端部両側に引出電極７ｂを延出する。そして、引出電極７ｂの延出した一端部両側が導電性接着剤８によって水晶端子に固着する。

金属カバー４は、例えば容器本体１の開口端面に設けられた図示しない金属リングにシーム溶接によって接合される。そして、これらによる表面実装発振器は例えばパチンコ台の裏側に設けられる制御装置の図示しないセット基板に表面実装として取り付けられる。

（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の表面実装発振器は、例えばセット基板に対して表面実装であるため、パチンコ台に取り付けたセット基板の表面上からの取り外しが比較的に容易となる。したがって、現行では、第５図（正面図）に示したようにリードピン（リード端子）９を有する金属ベース１０にＩＣチップや水晶振動子等を配置して金属カバー１１を被せたリードピン型の水晶発振器が採用される。

これによれば、セット基板に搭載する際には、セット基板に設けた貫通孔にリードピン９を挿入してセット基板の反対面で半田付けされる。したがって、セット基板からの表面実装発振器の取り外しを困難にする。このことから、リードピン型の水晶発振器が採用され、表面実装発振器の採用は見送られる問題があった。

（発明の目的）
本発明はリードピン型として兼用できる表面実装発振器を提供することを目的とする。

本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、最下位層の外底面に実装端子を有した積層セラミックからなる容器本体に少なくとも圧電片を密閉封入した表面実装用の圧電デバイスにおいて、前記容器本体における前記最下位層は前記最下位層に対する上位層の平面外形よりも大きくする突出部を有し、前記突出部の外底面には前記実装端子を有するとともにリードピンの挿入される貫通孔を有する構成とする。

このような構成であれば、容器本体の最下位層には実装端子及び貫通孔を有する突出部を設けたので、リードピンを貫通孔に自在に挿入して固定できる。したがって、表面実装デバイスをリードピン型として適用できる。

（実施態様項）
本発明の請求項２では、請求項１において、前記貫通孔の内周面及び前記外底面の反対面には、前記外部端子と電気的に接続した金属膜を有する。これにより、半田を用いた場合のリードピンとの接合強度を高められる。

同請求項３では、請求項１において、前記リードピンは一端側を釘頭状とする。これによれば、釘頭状のリードピンを突出部の貫通孔に挿入して固着してリードピン型の表面実装発振器を形成する。そして、表面実装発振器のリードピンの他端側をセット基板の貫通孔に挿入して反対面で固着した場合、リードピンを釘頭状としたので、セット基板の表面側からは取り外せない。

同請求項４では、請求項１において、前記容器本体は内壁段部を有した凹状とし、前記凹部底面にはＩＣチップが固着され、前記段部には圧電片が保持される。これにより、表面実装デバイスをさらに明確にし、具体的な構造とした表面実装発振器に特定される。

第１図は本発明の一実施形態を説明する表面実装発振器の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は底面図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。

表面実装発振器は、前述したように、積層セラミックからなる凹状とした容器本体１の内底面にＩＣチップ２を固着し、内壁段部に水晶片３の一端部両側を固着する。そして、この実施形態では容器本体１の実装端子５の設けられた最下位層例えば底壁層はその上位層よりも平面外形を大きくして突出部１２を有する。ここでは、最下位層の長さ方向の両端側に突出部１２を設ける。但し、底壁層が複数層からなる場合は少なくとも最下位層を突出すればよい。

そして、容器本体１の外底面の４角部及び突出部１２の外底面には実装端子５を有する。突出部１２には内周に貫通孔１３が形成され（所謂スルーホール）、貫通孔の内周及び外底面の反対面となる上面にも金属膜５ａが設けられる。これらの金属膜５ａは実装端子５と電気的に接続する。そして、突出部１２には釘頭状としたリードピン１４が挿入され、釘頭状とした頭部が図示しない半田によって上面の金属膜５ａに固着される。この場合、半田は貫通孔内１３にも侵入して接続強度を高める。

これらは、例えば第２図に示したように、底壁及び枠壁となるシート状のグリーンシート（底壁シート１Ｂ、枠壁シート１Ｃ）を積層した容器本体シート１Ａの焼成後、縦横の分割線Ａ−Ａ及びＢ―Ｂ線に沿って個々の容器本体１に分割される。この場合、底壁シート１Ｂは平板として、容器本体１の突出部１２を含む４角部の外底面の４角部に、実装端子５の下地電極（ＷやＭo）が印刷される。そして、突出部１２に貫通孔１３を設けて、貫通孔１３の内周及び上面に金属膜５ａの下地電極が印刷される。

枠壁シート１Ｂは容器本体１の収容部に相当する複数の第１開口部１５ａを有し、さらに底壁の突出部１２上の空間に相当する第２開口部１５ｂを第１開口部１５ａの両側に有する。そして、これらを積層して容器本体シート１を形成して一体的に焼成される。焼成後には、実装端子５及び金属膜５ａの下地電極上にＮi及びＡu膜がメッキによって形成され、その後、個々の各容器本体１に分割される。

このような構成であれば、容器本体１の底壁を突出して貫通孔１３を設けたので、リードピン１４を必要に応じて形成でき、表面実装発振器をリードピン型として適用できる。ここでは、リードピン１４を釘頭状として貫通孔１４に固着する。したがって、例えば第３図のセット基板に対する装着断面図に示したように、リードピン１４が貫通したセット基板１６の裏面側で半田付けすれば、リードピン型とした表面実装発振器をセット基板１６の表面側からの取り外しを困難とする。

このことから、この実施形態でのリードピン型とした表面実装発振器であれば、遊技台としてのパチンコに搭載できる。なお、遊技台としてはパチンコのみならずスロット等の遊技台にも適用できることは勿論である。

（他の事項）
上記実施形態ではパチンコ等の遊技台を対象として説明したが、必要に応じて各種の用途に適用できる。表面実装デバイスは表面実装発振器として説明したが、圧電材としての水晶片等のみを収容して密閉封入した表面実装振動子にも適用でき、圧電材としての水晶を収容した圧電デバイスであれば適用できる。

そして、表面実装発振器の貫通孔１３に釘頭状としたリードピン１４を予め装着したが、例えばセット基板に直線状のリードピンが予めけられた場合でも、表面実装発振器の貫通孔を挿入すれば装着できる。したがって、貫通孔１３を有する突出部１２を形成したものは本発明の技術的範囲に属する。

本発明の一実施形態を説明する表面実装発振器の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は底面図である。 本発明の一実施形態の製造方法を説明する一部破断とした容器本体シートの平面図である。 本発明の一実施形態である表面実装発振器のセット基板に対する装着断面図である。 従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装発振器の断面図、同図（ｂ）は同底面図、同図（ｃ）は水晶片の平面図である。 他の従来例を説明するリードピン型の水晶発振器の正面図である。

符号の説明

１ 容器本体、２ ＩＣチップ、３ 水晶片、４、１１ 金属カバー、５ 実装端子、６ バンプ、７ 励振及び引出電極、８ 導電性接着剤、９、１４ リードピン、１０ 金属ベース、１２ 突出部、１３ 貫通孔、１５ 開口部、１６ セット基板。

Claims (4)

1. 最下位層の外底面に実装端子を有した積層セラミックからなる容器本体内に少なくとも圧電片を密閉封入した表面実装用の圧電デバイスにおいて、前記容器本体の前記最下位層が前記最下位層に対する上位層の平面外形よりも外形形状が大きい突出部を有し、前記突出部の外底面に前記実装端子を有するとともにリードピンが挿入される貫通孔を有することを特徴とする表面実装用の圧電デバイス。
2. 請求項１において、前記貫通孔の内周面及び前記外底面の反対面に、前記実装端子と電気的に接続する金属膜を有する表面実装用の圧電デバイス。
3. 請求項１において、前記リードピンが、一端側を釘頭状とした表面実装用の圧電デバイス。
4. 請求項１において、前記容器本体が、内壁に段部を形成した凹部を有し、前記凹部の底面にＩＣチップが固着され、かつ、前記段部に前記圧電片が保持される表面実装用の圧電デバイス。