專利名稱：電子部件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子部件及制造該電子部件的方法，具體地講，涉及一種包含壓電元件和至少一對引線端子的電子部件，其中該引線端子設(shè)有杯狀支撐部，用以支撐所述壓電元件的兩端。
在這種電子部件中，通常使用模壓端子，這種端子使用模具模壓金屬板制成，用以精確地制成杯狀引線端子。通過對由模壓制成的模壓端子進(jìn)行附加的處理形成所述杯狀支撐部。這樣形成的杯狀支撐部極好地用于支撐壓電元件，并且由于可以在穩(wěn)定狀態(tài)下使用焊料，故該支撐部具有極可靠的導(dǎo)電性。
然而，由于它們是模壓端子，需要使用較大面積的金屬板以形成各杯狀支撐部，因而會(huì)造成大量材料的損失，與此同時(shí)，由于在各端子所要支撐的是不同類的壓電元件時(shí)，必須改變所述杯狀支撐部的形狀，于是就需要不同的模具，其缺點(diǎn)在于，使原料成本和加工成本都增加。
另一方面，日本未審專利申請公開JP-2000-114913中也描述了一種電子部件，這種部件帶有由具有圓形截面導(dǎo)電線材制成的引線端子。與使用金屬板的模壓端子相比，這種具有圓形引線端子之電子部件的優(yōu)點(diǎn)在于，降低了材料損失，同時(shí)也使加工成本降低。但在這種情形下，由于在所述圓形引線端子的側(cè)面上形成V形接納槽，并將壓電元件的兩端都插入該接納槽中，這就要求壓電元件的厚度要比圓形引線端子的直徑薄得多，而且還有一個(gè)問題，即壓電元件的類型受到限制。一般地說，廣泛采用直徑為0.48mm的圓形引線端子，但能被這樣的圓形導(dǎo)電線材支撐的壓電元件是非常有限的。結(jié)果，就難于支撐所述的壓電元件，或者難于將導(dǎo)電連接件，例如焊料等加入到所述接納槽中，再有一個(gè)問題是，支撐壓電元件的能力不足，以及導(dǎo)電的可靠性降低。
按照本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例，一種電子部件包括一個(gè)壓電元件，以及至少一對設(shè)有杯狀部分、用以支撐所述壓電元件兩端的引線端子。在該電子部件中，杯狀支撐部和設(shè)在所述壓電部件兩端的電極通過導(dǎo)電連接件實(shí)現(xiàn)電連接和機(jī)械連接；所述引線端子由導(dǎo)電線材制成；引線端子的一端向外彎曲大約90度；由位于彎曲點(diǎn)端頭上的模壓延伸部分確定一個(gè)扁平部分，使其實(shí)際上平行于該引線端子的導(dǎo)引部延伸；由向內(nèi)彎曲的該扁平部分的端部確定所述杯狀支撐部。
此外，本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例提供一種電子部件制造方法，包括以下步驟，準(zhǔn)備一對導(dǎo)電線材，使該導(dǎo)電線材的一端向外彎曲大約90度的角度；通過模壓延伸，至少在位于彎曲點(diǎn)端頭的部分形成一個(gè)扁平部分，使其實(shí)際上平行于該引線端子的導(dǎo)引部延伸；通過將該扁平部分向內(nèi)彎曲形成杯狀支撐部；用一對杯狀支撐部支撐壓電元件的兩端，并用導(dǎo)電連接件使所述杯狀支撐部與在該壓電元件兩端形成的電極電連接及機(jī)械連接。
在本發(fā)明的這些優(yōu)選實(shí)施例中，優(yōu)選使用導(dǎo)電線材(如圓形引線)作為引線端子的材料。確定一對導(dǎo)電線材的一端向外彎曲，也就是說，使導(dǎo)電線材彎曲大約90度的角度，并且相互間按相反方向彎曲。接下來，至少在位于彎曲點(diǎn)端頭部分通過模壓延伸，形成一個(gè)扁平部分。滾壓這個(gè)扁平部分，使其實(shí)際上沿平行于作為引導(dǎo)部分的部分延伸，并滾壓包括該彎曲點(diǎn)的尖端部分，者或僅從該彎曲點(diǎn)的部分滾壓。繼而，向內(nèi)彎曲該扁平部分，形成所述杯狀支撐部。也可通過制成大體上為U形的彎曲或通過多個(gè)彎曲處理而使該扁平部分彎曲，以形成所述杯狀支撐部。
作為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中所用的導(dǎo)電線材，除基本上為圓形截面的引線以外，可以使用截面并非圓形(如基本上為方形)形狀的引線，。
作為形成杯狀支撐部的方法，在導(dǎo)電線材的尖端部分被滾壓平之后，該扁平部分可以向外彎曲大約90度的角度。但在這種情況下，形成一個(gè)不同于該例中所述扁平部分的彎曲點(diǎn)更好。也就是說，當(dāng)沿扁平面的方向彎曲所述扁平部分時(shí)，會(huì)引起變形，而且也不能可靠地保持所述杯狀的尺寸精度。
如上所述，由于形成這種由導(dǎo)電線材制成的杯狀支撐部，用以使壓電元件的末端被該支撐部包圍起來，所以與通常的V形接納槽相比，支撐壓電元件的能力是極好的，而且易于在其中加添焊料，從而壓電元件電極的導(dǎo)電可靠性也得以被大大提高。
各電子部件中所包括的壓電元件的寬度、厚度及其它特性都是變化的，相應(yīng)地，需要杯狀支撐部的自由度。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，由于是通過將導(dǎo)電線材的尖端部分模壓壓平延伸并向內(nèi)彎曲該扁平部分而形成該杯狀支撐部的，所以杯狀支撐部的內(nèi)部寬度和深度是可以自由改變的，即使該壓電元件比較厚，也可以很容易地制造支撐所述壓電元件的杯狀支撐部。
此外，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，由于引線端子自身是由一根引線制成的，所以與傳統(tǒng)裝置和方法中所用的使用模具模壓的模壓端子相比，其材料損失非常少。
在帶有模壓端子的電子部件中，當(dāng)把端子自動(dòng)安裝在電路板或其它安裝基板上時(shí)，需要在自動(dòng)插件中進(jìn)行切割和咬緊，從而會(huì)使該模壓端子變得比較薄。這就會(huì)出現(xiàn)一些不足，包括自動(dòng)插件中切割性能會(huì)變差，并使切削刃緣的壽命會(huì)變得非常短暫。相反，若使用的是由引線制成的引線端子，則自動(dòng)插件中切割性能就會(huì)是極好的，而且切削刃緣的壽命也可被大大延長。
很明顯，在本發(fā)明中，使用表面上涂覆有軟焊料的導(dǎo)電線材是更好的。
在模壓端子的情況下，在壓力加工后，需要比如電鍍等后處理步驟或其它步驟，以便提高焊接性能，結(jié)果會(huì)使成本提高。相反，在使用預(yù)先在其表面涂覆有軟焊料的導(dǎo)電線材時(shí)，由于在表面上的電鍍，在彎曲和模壓延伸過程中，因?yàn)楹噶系捻g性而不會(huì)脫皮，所以在最終的引線端子中可獲得極好的焊接性能。因此，不需進(jìn)行任何的后處理。
由于不再需要任何后處理，所以在端子形成后，接著就可以將其連接在產(chǎn)品生產(chǎn)線上，從而可縮短生產(chǎn)時(shí)間。
很明顯，在本發(fā)明中，希望將作為導(dǎo)電線材另一端的引線部分焊接并固定在一個(gè)金屬圈部件上，它與引導(dǎo)支撐之間有一固定距離。
也就是說，如果將直線的電線預(yù)先焊接和固定在環(huán)形物部件上，而且通過如上所述彎曲和模壓延伸導(dǎo)電線材形成所述杯狀支撐部，則可以有效地進(jìn)行對所述杯狀支撐部的加工處理。另外，通過將多個(gè)導(dǎo)電線材固定在環(huán)形物部件上，則就能進(jìn)行一系列的加工，如裝配壓電元件、焊接、涂蠟、使用封裝樹脂密封，而不會(huì)發(fā)生生產(chǎn)線中的中斷。
圖5A至5E是表示圖4流程圖中引線端子形狀變化的說明性示意圖。
所述電子部件最好是一個(gè)諧振器，它包括一個(gè)在比如考畢茲振蕩電路中所要用的內(nèi)置電容器，所述電子部件最好包括壓電元件1、電容器元件2和三個(gè)引線端子10、11、12，而且所述電子部件的結(jié)構(gòu)是用封裝樹脂6整體密封這些元件。
壓電元件1最好是能量收集厚度消減振蕩型元件，它包括呈條狀的壓電陶瓷襯底、從該襯底前表面之一端延伸至中間部分的電極，以及從該襯底后表面的另一端延伸至中間部分的電極，其中兩個(gè)電極彼此面對，在中間部分的壓電襯底位于兩者之間。
所述電容器元件2中，將一對電極沿長度方向配置在壓電襯底一個(gè)主表面上的兩端處，所述壓電襯底由比如陶瓷或其它合適的材料制成；并且一個(gè)電極，它部分面對上述電極，并沿長度方向配置在另一個(gè)主表面上的中間部分。
壓電元件1和電容器元件2分別具有公知的結(jié)構(gòu)，例如在日本已審專利公開平5-33847中所述者，這里省去對它的詳細(xì)描述。
如圖3A值3B所示，引線端子10、11和12最好由導(dǎo)電線材制成。這里首選使用直徑約為0.48mm的圓形引線，也即首選低碳鋼制成、并且其表面上先鍍上銅再鍍上軟焊料所得的導(dǎo)線。引線端子10和12二者的末端被向外彎曲大約90度的角度，通過模壓延伸位于彎曲頂端部分，各形成扁平部分，其大體上平行于引導(dǎo)部分10a和12a；通過向內(nèi)彎曲這些扁平部分而形成杯狀支撐部10b和12b。上述扁平部分的寬度首選約為0.8至約為1.0mm，厚度首選約為0.15至約為0.2mm。
此外，處于中間的引線端子11被彎曲，以致沿該電子部件的橫向具有類似臺(tái)階的外形(沿側(cè)向)，并且通過模壓延伸彎曲部分11b的末端形成扁平部分11c，使該扁平部分11c向上延伸。在位于引線端子10和12二者的中間部分10a和12a，設(shè)置彎曲的止動(dòng)部分10c和12c，以便在將端子10、12插入電路板中時(shí)能控制停止的位置。
此外，在止動(dòng)部分10c和12c的頂部形成略被滾壓的部分10d和12d，也就是說，所形成的部分在引導(dǎo)部分10a至12a上端部分并被封裝樹脂6所覆蓋。設(shè)置這些部分10d至10d，為的是防止安裝所述電子部件時(shí)焊料和焊劑進(jìn)入封裝樹脂6的內(nèi)部。
從圖3C的側(cè)視圖可明顯看出，沿著與引線11中間彎曲部分11b的相同彎曲方向的彎曲部分10e和12e設(shè)置在剛好位于引線端子10和12二者杯狀支撐部10b和12b之前的位置處。因?yàn)橛袕澢糠?0e和12e，所以被杯狀支撐部10b和12b支撐的壓電元件1非常靠近中間的引線端子11，而且壓電元件1的底面受到引線端子11的彎曲部分11b的支撐。同樣地，電容器元件2的底面也受到中間的引線端子11的彎曲部分11b的支撐。因此，在焊接之前的階段，壓電元件1和電容器元件2的位置在方位上是趨于穩(wěn)定的，焊接也比較容易進(jìn)行。
壓電元件1的兩個(gè)端部都受到引線端子10和12的杯狀支撐部10b和12b的支撐，通過將導(dǎo)電連接件，比如焊料注入杯狀支撐部10b和12b，而使壓電元件1被機(jī)械固定，同時(shí)位于壓電元件1兩個(gè)端部的電極與杯狀支撐部件10b和12b電連接。
電容器元件2被支撐在杯狀支撐部10b與12b及中間引線端子11之頂端11b之間，且通過上面提到的導(dǎo)電連接件3與4與支撐部10b和12b電連接和機(jī)械連接，同時(shí)還通過另一導(dǎo)電連接件5與引線端子11連接。
在把壓電元件1和電容器元件2固定在三個(gè)引線端子10至12之后，最好對壓電元件1的振動(dòng)部分(中心部分)涂蠟，并對其周圍涂覆封裝樹脂6，接著，在封裝樹脂6固化時(shí)，通過促進(jìn)蠟的吸收確定空腔7，以包圍壓電元件1的振動(dòng)部分。
如圖3A-3C所示，多組引線端子10和12的導(dǎo)引部分組10a至12a作為三個(gè)一組被焊接并被固定在一個(gè)長的環(huán)形件上，而且彼此間有一個(gè)固定的距離。當(dāng)該電子部件的制造完成后，使引線端子10和12與該環(huán)形件分離，但在比如形成引線端子10至12、焊接壓電元件1和電容器元件2、涂蠟、用包裝樹脂進(jìn)行封裝等一系列操作中，是將引線端子10和12固定在所述環(huán)形件13上而在生產(chǎn)線中被傳送的。這時(shí)，在該環(huán)形件13上形成有裝配孔14，其間有固定的間距，為的是正確地定位所述環(huán)形件。
接下來，根據(jù)圖4A至4E和圖5A至5E描述用以形成圖3A-3C所示引線端子10至12的方法的一個(gè)舉例。
圖4A至4E是使用模具形成引線端子的流程圖，圖5A至5E示出引線端子形狀的變化情況。
在圖4A至4E和5A至5E中，A表示準(zhǔn)備一對引線端子10A和12A的過程。在此，使用實(shí)際上為方形截面之引線，但也可使用實(shí)際上為圓形的引線。
B表示使用支撐模具20和彎曲模具21將引線10A和12A的末端向外彎曲大約90度角度的過程。
C表示通過在引線10A和12A的頂端模壓延伸包含彎曲點(diǎn)，并且彎曲角度約為90度的部分而形成扁平部分的過程，從而利用一對模壓延伸模具22和23，使其實(shí)際上平行于導(dǎo)引部分10a和12a延伸。
D表示在被滾壓的扁平部分10f和12f被支撐在一對模具24和25之間時(shí)，利用彎曲模具26，使被滾壓的扁平部分10f和12f在距其末端約三分之一處向著厚度方向彎曲大約90度角度的過程。
E表示在使扁平部分10f和12f被支撐在一對模具27和28之間時(shí)，利用彎曲模具29，使扁平部分10f和12f在距其末端約三分之二處向著厚度方向進(jìn)行彎曲大約45度角度的過程。
如圖5E所示，通過上述過程，彼此面對的杯狀支撐部10b和12b被置于引線端子對10和12的頂端處。當(dāng)如上所述那樣使扁平部分10e和12e向著厚度方向進(jìn)行兩次彎曲，而形成支撐部10b和12b時(shí)，就減少了步驟數(shù)，而且模具也變簡單。
在上述優(yōu)選實(shí)施例中，描述了一種電子部件，其中壓電元件和電容器元件被固定在三個(gè)引線端子上，但也可制造出使一個(gè)壓電元件固定在兩個(gè)引線端子之間，而且不帶電容器元件的電子部件。
另外，考慮到引線端子，各自的一個(gè)端部向外彎曲大約90度的角度，并通過模壓延伸包括頂端彎曲點(diǎn)的部分，形成扁平部分，但也可由不包括頂端彎曲點(diǎn)的部分形成所述扁平部分。
此外，形成引線端子的順序也不限于圖4A至4E和5A至5E所示，在引線端子的頂端被滾壓扁平之后，引線端子在未受滾壓的部分向外彎曲大約90度的角度，則該扁平部分即可形成杯狀。
從上面的描述中可清楚地理解，按照本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例，首選是通過使用導(dǎo)電線材部件形成所述杯狀支撐部，并且所述杯狀部分的外形包圍壓電元件端部。因此，與帶有V狀接納槽的引線相比，這種支撐部對所述壓電元件具有極好的支撐功能，而且很容易向內(nèi)部加添焊料。結(jié)果，大大提高了壓電元件電極導(dǎo)電的可靠性。
此外，即使壓電元件具有不同的寬度和厚度，由于只用改變引線彎曲的位置就可自由改變杯狀支撐部的內(nèi)部寬度和深度，所以該杯狀支撐部可用于各類壓電元件且只需小的成本。
再有，與采用模壓模具制備的模壓端子相比，由于這種引線端子自身是由單根引線制成的，所以材料損失非常少。
而且，由于這種引線端子是由引線制成的，所以在自動(dòng)插入機(jī)中很容易進(jìn)行切割，并且可大大延長切削刃緣的壽命。
此外，使用本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的制造方法，完全可制造本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的電子部件，并且成本較低。
雖然上面描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，對熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，各種變化和改型都是明顯的，而不致脫離本發(fā)明的范圍和精神。于是，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)由下述各權(quán)利要求單獨(dú)限定。
權(quán)利要求
1.一種電子部件包括壓電元件，其兩端具有電極；至少一對引線端子，設(shè)有杯狀支撐部，用以支撐所述壓電元件的兩個(gè)端部；導(dǎo)電連接件，它被布置成使所述杯狀支撐部和位于該壓電元件兩個(gè)端部的電極通過該導(dǎo)電連接件實(shí)現(xiàn)電連接和機(jī)械連接；其特征在于，所述至少一對引線端子由導(dǎo)電線材制成，引線端子的一個(gè)端部向外彎曲大約90度的角度，由一個(gè)位于彎曲點(diǎn)頂端的模壓延伸部分確定一個(gè)扁平部分，使其實(shí)際上平行于該引線端子的一個(gè)導(dǎo)引端而延伸，并且由所述向內(nèi)彎曲的扁平部分確定所述杯狀支撐部。
2.依照權(quán)利要求1所述的電子部件，其特征在于，所述電子部件是諧振腔。
3.依照權(quán)利要求1所述的電子部件，其特征在于，所述至少一對引線端子包括三根引線。
4.依照權(quán)利要求1所述的電子部件，其特征在于，還包括封裝樹脂，其中所述壓電元件、至少一對引線端子和導(dǎo)電連接件密封在所述封裝樹脂中。
5.依照權(quán)利要求1所述的電子部件，其特征在于，所述壓電元件是能量收集厚度消減振動(dòng)模式元件。
6.依照權(quán)利要求1所述的電子部件，其特征在于，所述至少一對引線端子中的每一個(gè)都由直徑約0.48mm的圓形引線制成。
7.依照權(quán)利要求1所述的電子部件，其特征在于，所述至少一對引線端子中的每一個(gè)都包括由低碳鋼制成、并且表面上鍍銅和在銅鍍層上鍍有軟焊料的導(dǎo)線。
8.依照權(quán)利要求1所述的電子部件，其特征在于，所述扁平部分的寬度為約0.8mm至約1.0mm，所述扁平部分的厚度為約0.15mm至約0.2mm。
9.依照權(quán)利要求1所述的電子部件，其特征在于，所述至少一對引線端子中的之一包括一個(gè)中間的端子，它被彎曲而具有臺(tái)階狀外形。
10.依照權(quán)利要求1所述的電子部件，其特征在于，還包括電容器元件，它被支撐在所述杯狀支撐部件與所述引線端子之一的頂端之間，并使它通過導(dǎo)電連接件與所述支撐部電連接和機(jī)械連接。
11.一種制造電子部件的方法，其特征在于，包括以下步驟準(zhǔn)備一對導(dǎo)電線材；使所述導(dǎo)電線材的一個(gè)端部向外彎曲約90度的角度；通過模壓延伸至少位于彎曲點(diǎn)頂端部分，以實(shí)際上平行于所述引線端子導(dǎo)引部被延伸；通過向內(nèi)彎曲所述扁平部，形成杯狀支撐部；將壓電元件的兩個(gè)端部支撐在一對所述杯狀支撐部處；利用導(dǎo)電連接件，使所述杯狀支撐部與形成在所述壓電元件兩端的電極實(shí)現(xiàn)電連接和機(jī)械連接。
12.如權(quán)利要求11所述的制造電子部件的方法，其特征在于，還包括在所述導(dǎo)電線材上鍍軟焊料的步驟。
13.如權(quán)利要求11所述的制造電子部件的方法，其特征在于，作為所述導(dǎo)電線材另一端的導(dǎo)引部用彼此間具有固定距離的導(dǎo)引架被焊接并固定在一個(gè)金屬環(huán)形件上。
14.如權(quán)利要求11所述的制造電子部件的方法，其特征在于，使所述導(dǎo)電線材的一個(gè)端部向外彎曲約90度角度的步驟是在距所述扁平部分的頂端約三分之二的位置處進(jìn)行的。
15.如權(quán)利要求11所述的制造電子部件的方法，其特征在于，還包括以下步驟在所述杯狀支撐部與引線端子之一的頂端之間設(shè)置電容器元件，并通過所述導(dǎo)電連接件使所述電容器電連接并機(jī)械連接在所述支撐部上。
16.如權(quán)利要求11所述的制造電子部件的方法，其特征在于，還包括將所述壓電元件、一對引線端子和導(dǎo)電連接件整體密封在封裝樹脂中的步驟。
17.如權(quán)利要求11所述的制造電子部件的方法，其特征在于，所述電子部件是諧振腔。
18.如權(quán)利要求11所述的制造電子部件的方法，其特征在于，所述電子部件是能量收集厚度消減振動(dòng)模式元件。
19.如權(quán)利要求11所述的制造電子部件的方法，其特征在于，每個(gè)引線端子都由直徑約0.48mm的圓形引線制成。
20.如權(quán)利要求11所述的制造電子部件的方法，其特征在于，每個(gè)引線端子都包括由低碳鋼制成、且表面鍍銅和在銅鍍層上鍍有軟焊料的導(dǎo)線。
21.如權(quán)利要求11所述的制造電子部件的方法，其特征在于，所述扁平部分的寬度為約0.8mm至約1.0mm，所述扁平部分的厚度為約0.15mm至約0.2mm。
全文摘要
一種電子部件,包括壓電元件和至少一對引線端子,所述引線端子具有杯狀支撐部,用以支撐所述壓電元件的兩端。杯狀支撐部和位于壓電元件兩端的電極通過一個(gè)導(dǎo)電連接件實(shí)現(xiàn)電連接和機(jī)械連接。各引線端子都由導(dǎo)電線材制成,引線端子的一個(gè)端部向外彎曲約90度角度,并由位于彎曲點(diǎn)頂端的模壓延伸部分確定一個(gè)扁平部分,使其實(shí)際上平行于該引線端子的導(dǎo)引端而被延伸,由向內(nèi)彎曲的扁平部分確定所述杯狀支撐部。
文檔編號(hào)H03H3/02GK1368793SQ0210231
公開日2002年9月11日 申請日期2002年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月29日
發(fā)明者杉森將宣, 中村賢一 申請人:株式會(huì)社村田制作所