CN1368793A - 电子部件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种电子部件,包括压电元件和至少一对引线端子,所述引线端子具有杯状支撑部,用以支撑所述压电元件的两端。杯状支撑部和位于压电元件两端的电极通过一个导电连接件实现电连接和机械连接。各引线端子都由导电线材制成,引线端子的一个端部向外弯曲约90度角度,并由位于弯曲点顶端的模压延伸部分确定一个扁平部分,使其实际上平行于该引线端子的导引端而被延伸,由向内弯曲的扁平部分确定所述杯状支撑部。

Description

电子部件及其制造方法

技术领域

本发明涉及电子部件及制造该电子部件的方法，具体地讲，涉及一种包含压电元件和至少一对引线端子的电子部件，其中该引线端子设有杯状支撑部，用以支撑所述压电元件的两端。

背景技术

日本已审专利申请公开平5-33847中描述了一种与本发明相关的电子部件，包括条状的压电元件；一对引线端子，它有杯状支撑部，用以支撑压电元件的两端，并通过导电连接件与压电元件的两端连接；电容器基板，它与所述杯状支撑部的外表面相连，以及与所述电容器基板相连的其它引线端子。

在这种电子部件中，通常使用模压端子，这种端子使用模具模压金属板制成，用以精确地制成杯状引线端子。通过对由模压制成的模压端子进行附加的处理形成所述杯状支撑部。这样形成的杯状支撑部极好地用于支撑压电元件，并且由于可以在稳定状态下使用焊料，故该支撑部具有极可靠的导电性。

然而，由于它们是模压端子，需要使用较大面积的金属板以形成各杯状支撑部，因而会造成大量材料的损失，与此同时，由于在各端子所要支撑的是不同类的压电元件时，必须改变所述杯状支撑部的形状，于是就需要不同的模具，其缺点在于，使原料成本和加工成本都增加。

另一方面，日本未审专利申请公开JP-2000-114913中也描述了一种电子部件，这种部件带有由具有圆形截面导电线材制成的引线端子。与使用金属板的模压端子相比，这种具有圆形引线端子之电子部件的优点在于，降低了材料损失，同时也使加工成本降低。但在这种情形下，由于在所述圆形引线端子的侧面上形成V形接纳槽，并将压电元件的两端都插入该接纳槽中，这就要求压电元件的厚度要比圆形引线端子的直径薄得多，而且还有一个问题，即压电元件的类型受到限制。一般地说，广泛采用直径为0.48mm的圆形引线端子，但能被这样的圆形导电线材支撑的压电元件是非常有限的。结果，就难于支撑所述的压电元件，或者难于将导电连接件，例如焊料等加入到所述接纳槽中，再有一个问题是，支撑压电元件的能力不足，以及导电的可靠性降低。

发明内容

为克服上述的问题，本发明的优选实施例提供一种电子部件，其中带有线性引线端子且具有极好的支撑压电元件的能力及导电可靠性；还提供一种制造这种新型电子部件的方法。

按照本发明的第一优选实施例，一种电子部件包括一个压电元件，以及至少一对设有杯状部分、用以支撑所述压电元件两端的引线端子。在该电子部件中，杯状支撑部和设在所述压电部件两端的电极通过导电连接件实现电连接和机械连接；所述引线端子由导电线材制成；引线端子的一端向外弯曲大约90度；由位于弯曲点端头上的模压延伸部分确定一个扁平部分，使其实际上平行于该引线端子的导引部延伸；由向内弯曲的该扁平部分的端部确定所述杯状支撑部。

此外，本发明的第二优选实施例提供一种电子部件制造方法，包括以下步骤，准备一对导电线材，使该导电线材的一端向外弯曲大约90度的角度；通过模压延伸，至少在位于弯曲点端头的部分形成一个扁平部分，使其实际上平行于该引线端子的导引部延伸；通过将该扁平部分向内弯曲形成杯状支撑部；用一对杯状支撑部支撑压电元件的两端，并用导电连接件使所述杯状支撑部与在该压电元件两端形成的电极电连接及机械连接。

在本发明的这些优选实施例中，优选使用导电线材(如圆形引线)作为引线端子的材料。确定一对导电线材的一端向外弯曲，也就是说，使导电线材弯曲大约90度的角度，并且相互间按相反方向弯曲。接下来，至少在位于弯曲点端头部分通过模压延伸，形成一个扁平部分。滚压这个扁平部分，使其实际上沿平行于作为引导部分的部分延伸，并滚压包括该弯曲点的尖端部分，者或仅从该弯曲点的部分滚压。继而，向内弯曲该扁平部分，形成所述杯状支撑部。也可通过制成大体上为U形的弯曲或通过多个弯曲处理而使该扁平部分弯曲，以形成所述杯状支撑部。

作为本发明优选实施例中所用的导电线材，除基本上为圆形截面的引线以外，可以使用截面并非圆形(如基本上为方形)形状的引线，。

作为形成杯状支撑部的方法，在导电线材的尖端部分被滚压平之后，该扁平部分可以向外弯曲大约90度的角度。但在这种情况下，形成一个不同于该例中所述扁平部分的弯曲点更好。也就是说，当沿扁平面的方向弯曲所述扁平部分时，会引起变形，而且也不能可靠地保持所述杯状的尺寸精度。

如上所述，由于形成这种由导电线材制成的杯状支撑部，用以使压电元件的末端被该支撑部包围起来，所以与通常的V形接纳槽相比，支撑压电元件的能力是极好的，而且易于在其中加添焊料，从而压电元件电极的导电可靠性也得以被大大提高。

各电子部件中所包括的压电元件的宽度、厚度及其它特性都是变化的，相应地，需要杯状支撑部的自由度。在本发明的优选实施例中，由于是通过将导电线材的尖端部分模压压平延伸并向内弯曲该扁平部分而形成该杯状支撑部的，所以杯状支撑部的内部宽度和深度是可以自由改变的，即使该压电元件比较厚，也可以很容易地制造支撑所述压电元件的杯状支撑部。

此外，在本发明的优选实施例中，由于引线端子自身是由一根引线制成的，所以与传统装置和方法中所用的使用模具模压的模压端子相比，其材料损失非常少。

在带有模压端子的电子部件中，当把端子自动安装在电路板或其它安装基板上时，需要在自动插件中进行切割和咬紧，从而会使该模压端子变得比较薄。这就会出现一些不足，包括自动插件中切割性能会变差，并使切削刃缘的寿命会变得非常短暂。相反，若使用的是由引线制成的引线端子，则自动插件中切割性能就会是极好的，而且切削刃缘的寿命也可被大大延长。

很明显，在本发明中，使用表面上涂覆有软焊料的导电线材是更好的。

在模压端子的情况下，在压力加工后，需要比如电镀等后处理步骤或其它步骤，以便提高焊接性能，结果会使成本提高。相反，在使用预先在其表面涂覆有软焊料的导电线材时，由于在表面上的电镀，在弯曲和模压延伸过程中，因为焊料的韧性而不会脱皮，所以在最终的引线端子中可获得极好的焊接性能。因此，不需进行任何的后处理。

由于不再需要任何后处理，所以在端子形成后，接着就可以将其连接在产品生产线上，从而可缩短生产时间。

很明显，在本发明中，希望将作为导电线材另一端的引线部分焊接并固定在一个金属圈部件上，它与引导支撑之间有一固定距离。

也就是说，如果将直线的电线预先焊接和固定在环形物部件上，而且通过如上所述弯曲和模压延伸导电线材形成所述杯状支撑部，则可以有效地进行对所述杯状支撑部的加工处理。另外，通过将多个导电线材固定在环形物部件上，则就能进行一系列的加工，如装配压电元件、焊接、涂蜡、使用封装树脂密封，而不会发生生产线中的中断。

附图说明

从下面参考附图对优选实施例的详细描述中，本发明其它的特点、原理、特征和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是表示本发明优选实施例电子部件一种举例内部结构的正视图；

图2是图1所示电子部件的顶视图；

图3A、3B和3C分别是包含于图1电子部件中之引线端子的正视图、俯视图和侧视图；

图4A至4E表示本发明优选实施例的引线端子制造方法的举例流程图；

图5A至5E是表示图4流程图中引线端子形状变化的说明性示意图。

具体实施方式

图1和2示出包含本发明优选实施例引线端子之电子部件的一个举例。

所述电子部件最好是一个谐振器，它包括一个在比如考毕兹振荡电路中所要用的内置电容器，所述电子部件最好包括压电元件1、电容器元件2和三个引线端子10、11、12，而且所述电子部件的结构是用封装树脂6整体密封这些元件。

压电元件1最好是能量收集厚度消减振荡型元件，它包括呈条状的压电陶瓷衬底、从该衬底前表面之一端延伸至中间部分的电极，以及从该衬底后表面的另一端延伸至中间部分的电极，其中两个电极彼此面对，在中间部分的压电衬底位于两者之间。

所述电容器元件2中，将一对电极沿长度方向配置在压电衬底一个主表面上的两端处，所述压电衬底由比如陶瓷或其它合适的材料制成；并且一个电极，它部分面对上述电极，并沿长度方向配置在另一个主表面上的中间部分。

压电元件1和电容器元件2分别具有公知的结构，例如在日本已审专利公开平5-33847中所述者，这里省去对它的详细描述。

如图3A值3B所示，引线端子10、11和12最好由导电线材制成。这里首选使用直径约为0.48mm的圆形引线，也即首选低碳钢制成、并且其表面上先镀上铜再镀上软焊料所得的导线。引线端子10和12二者的末端被向外弯曲大约90度的角度，通过模压延伸位于弯曲顶端部分，各形成扁平部分，其大体上平行于引导部分10a和12a；通过向内弯曲这些扁平部分而形成杯状支撑部10b和12b。上述扁平部分的宽度首选约为0.8至约为1.0mm，厚度首选约为0.15至约为0.2mm。

此外，处于中间的引线端子11被弯曲，以致沿该电子部件的横向具有类似台阶的外形(沿侧向)，并且通过模压延伸弯曲部分11b的末端形成扁平部分11c，使该扁平部分11c向上延伸。在位于引线端子10和12二者的中间部分10a和12a，设置弯曲的止动部分10c和12c，以便在将端子10、12插入电路板中时能控制停止的位置。

此外，在止动部分10c和12c的顶部形成略被滚压的部分10d和12d，也就是说，所形成的部分在引导部分10a至12a上端部分并被封装树脂6所覆盖。设置这些部分10d至10d，为的是防止安装所述电子部件时焊料和焊剂进入封装树脂6的内部。

从图3C的侧视图可明显看出，沿着与引线11中间弯曲部分11b的相同弯曲方向的弯曲部分10e和12e设置在刚好位于引线端子10和12二者杯状支撑部10b和12b之前的位置处。因为有弯曲部分10e和12e，所以被杯状支撑部10b和12b支撑的压电元件1非常靠近中间的引线端子11，而且压电元件1的底面受到引线端子11的弯曲部分11b的支撑。同样地，电容器元件2的底面也受到中间的引线端子11的弯曲部分11b的支撑。因此，在焊接之前的阶段，压电元件1和电容器元件2的位置在方位上是趋于稳定的，焊接也比较容易进行。

压电元件1的两个端部都受到引线端子10和12的杯状支撑部10b和12b的支撑，通过将导电连接件，比如焊料注入杯状支撑部10b和12b，而使压电元件1被机械固定，同时位于压电元件1两个端部的电极与杯状支撑部件10b和12b电连接。

电容器元件2被支撑在杯状支撑部10b与12b及中间引线端子11之顶端11b之间，且通过上面提到的导电连接件3与4与支撑部10b和12b电连接和机械连接，同时还通过另一导电连接件5与引线端子11连接。

在把压电元件1和电容器元件2固定在三个引线端子10至12之后，最好对压电元件1的振动部分(中心部分)涂蜡，并对其周围涂覆封装树脂6，接着，在封装树脂6固化时，通过促进蜡的吸收确定空腔7，以包围压电元件1的振动部分。

如图3A-3C所示，多组引线端子10和12的导引部分组10a至12a作为三个一组被焊接并被固定在一个长的环形件上，而且彼此间有一个固定的距离。当该电子部件的制造完成后，使引线端子10和12与该环形件分离，但在比如形成引线端子10至12、焊接压电元件1和电容器元件2、涂蜡、用包装树脂进行封装等一系列操作中，是将引线端子10和12固定在所述环形件13上而在生产线中被传送的。这时，在该环形件13上形成有装配孔14，其间有固定的间距，为的是正确地定位所述环形件。

接下来，根据图4A至4E和图5A至5E描述用以形成图3A-3C所示引线端子10至12的方法的一个举例。

图4A至4E是使用模具形成引线端子的流程图，图5A至5E示出引线端子形状的变化情况。

在图4A至4E和5A至5E中，A表示准备一对引线端子10A和12A的过程。在此，使用实际上为方形截面之引线，但也可使用实际上为圆形的引线。

B表示使用支撑模具20和弯曲模具21将引线10A和12A的末端向外弯曲大约90度角度的过程。

C表示通过在引线10A和12A的顶端模压延伸包含弯曲点，并且弯曲角度约为90度的部分而形成扁平部分的过程，从而利用一对模压延伸模具22和23，使其实际上平行于导引部分10a和12a延伸。

D表示在被滚压的扁平部分10f和12f被支撑在一对模具24和25之间时，利用弯曲模具26，使被滚压的扁平部分10f和12f在距其末端约三分之一处向着厚度方向弯曲大约90度角度的过程。

E表示在使扁平部分10f和12f被支撑在一对模具27和28之间时，利用弯曲模具29，使扁平部分10f和12f在距其末端约三分之二处向着厚度方向进行弯曲大约45度角度的过程。

如图5E所示，通过上述过程，彼此面对的杯状支撑部10b和12b被置于引线端子对10和12的顶端处。当如上所述那样使扁平部分10e和12e向着厚度方向进行两次弯曲，而形成支撑部10b和12b时，就减少了步骤数，而且模具也变简单。

在上述优选实施例中，描述了一种电子部件，其中压电元件和电容器元件被固定在三个引线端子上，但也可制造出使一个压电元件固定在两个引线端子之间，而且不带电容器元件的电子部件。

另外，考虑到引线端子，各自的一个端部向外弯曲大约90度的角度，并通过模压延伸包括顶端弯曲点的部分，形成扁平部分，但也可由不包括顶端弯曲点的部分形成所述扁平部分。

此外，形成引线端子的顺序也不限于图4A至4E和5A至5E所示，在引线端子的顶端被滚压扁平之后，引线端子在未受滚压的部分向外弯曲大约90度的角度，则该扁平部分即可形成杯状。

从上面的描述中可清楚地理解，按照本发明第一优选实施例，首选是通过使用导电线材部件形成所述杯状支撑部，并且所述杯状部分的外形包围压电元件端部。因此，与带有V状接纳槽的引线相比，这种支撑部对所述压电元件具有极好的支撑功能，而且很容易向内部加添焊料。结果，大大提高了压电元件电极导电的可靠性。

此外，即使压电元件具有不同的宽度和厚度，由于只用改变引线弯曲的位置就可自由改变杯状支撑部的内部宽度和深度，所以该杯状支撑部可用于各类压电元件且只需小的成本。

再有，与采用模压模具制备的模压端子相比，由于这种引线端子自身是由单根引线制成的，所以材料损失非常少。

而且，由于这种引线端子是由引线制成的，所以在自动插入机中很容易进行切割，并且可大大延长切削刃缘的寿命。

此外，使用本发明第二优选实施例的制造方法，完全可制造本发明第一优选实施例的电子部件，并且成本较低。

虽然上面描述了本发明的优选实施例，然而应当理解，对熟悉本领域的技术人员来说，各种变化和改型都是明显的，而不致脱离本发明的范围和精神。于是，本发明的范围应当由下述各权利要求单独限定。

Claims (21)

1.一种电子部件包括：

压电元件，其两端具有电极；

至少一对引线端子，设有杯状支撑部，用以支撑所述压电元件的两个端部；

导电连接件，它被布置成使所述杯状支撑部和位于该压电元件两个端部的电极通过该导电连接件实现电连接和机械连接；

其特征在于，所述至少一对引线端子由导电线材制成，引线端子的一个端部向外弯曲大约90度的角度，由一个位于弯曲点顶端的模压延伸部分确定一个扁平部分，使其实际上平行于该引线端子的一个导引端而延伸，并且由所述向内弯曲的扁平部分确定所述杯状支撑部。

2.依照权利要求1所述的电子部件，其特征在于，所述电子部件是谐振腔。

3.依照权利要求1所述的电子部件，其特征在于，所述至少一对引线端子包括三根引线。

4.依照权利要求1所述的电子部件，其特征在于，还包括封装树脂，其中所述压电元件、至少一对引线端子和导电连接件密封在所述封装树脂中。

5.依照权利要求1所述的电子部件，其特征在于，所述压电元件是能量收集厚度消减振动模式元件。

6.依照权利要求1所述的电子部件，其特征在于，所述至少一对引线端子中的每一个都由直径约0.48mm的圆形引线制成。

7.依照权利要求1所述的电子部件，其特征在于，所述至少一对引线端子中的每一个都包括由低碳钢制成、并且表面上镀铜和在铜镀层上镀有软焊料的导线。

8.依照权利要求1所述的电子部件，其特征在于，所述扁平部分的宽度为约0.8mm至约1.0mm，所述扁平部分的厚度为约0.15mm至约0.2mm。

9.依照权利要求1所述的电子部件，其特征在于，所述至少一对引线端子中的之一包括一个中间的端子，它被弯曲而具有台阶状外形。

10.依照权利要求1所述的电子部件，其特征在于，还包括电容器元件，它被支撑在所述杯状支撑部件与所述引线端子之一的顶端之间，并使它通过导电连接件与所述支撑部电连接和机械连接。

11.一种制造电子部件的方法，其特征在于，包括以下步骤：

准备一对导电线材；

使所述导电线材的一个端部向外弯曲约90度的角度；

通过模压延伸至少位于弯曲点顶端部分，以实际上平行于所述引线端子导引部被延伸；

通过向内弯曲所述扁平部，形成杯状支撑部；

将压电元件的两个端部支撑在一对所述杯状支撑部处；

利用导电连接件，使所述杯状支撑部与形成在所述压电元件两端的电极实现电连接和机械连接。

12.如权利要求11所述的制造电子部件的方法，其特征在于，还包括在所述导电线材上镀软焊料的步骤。

13.如权利要求11所述的制造电子部件的方法，其特征在于，作为所述导电线材另一端的导引部用彼此间具有固定距离的导引架被焊接并固定在一个金属环形件上。

14.如权利要求11所述的制造电子部件的方法，其特征在于，使所述导电线材的一个端部向外弯曲约90度角度的步骤是在距所述扁平部分的顶端约三分之二的位置处进行的。

15.如权利要求11所述的制造电子部件的方法，其特征在于，还包括以下步骤：在所述杯状支撑部与引线端子之一的顶端之间设置电容器元件，并通过所述导电连接件使所述电容器电连接并机械连接在所述支撑部上。

16.如权利要求11所述的制造电子部件的方法，其特征在于，还包括将所述压电元件、一对引线端子和导电连接件整体密封在封装树脂中的步骤。

17.如权利要求11所述的制造电子部件的方法，其特征在于，所述电子部件是谐振腔。

18.如权利要求11所述的制造电子部件的方法，其特征在于，所述电子部件是能量收集厚度消减振动模式元件。

19.如权利要求11所述的制造电子部件的方法，其特征在于，每个引线端子都由直径约0.48mm的圆形引线制成。

20.如权利要求11所述的制造电子部件的方法，其特征在于，每个引线端子都包括由低碳钢制成、且表面镀铜和在铜镀层上镀有软焊料的导线。

21.如权利要求11所述的制造电子部件的方法，其特征在于，所述扁平部分的宽度为约0.8mm至约1.0mm，所述扁平部分的厚度为约0.15mm至约0.2mm。

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