(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の導電性線材を準備する工程と、
上記導電性線材の一端部を外側に約９０度折り曲げる工程と、
少なくとも上記折り曲げ点より先端側の部位をリード部と平行に圧延して平坦部を形成する工程と、
上記平坦部を内側へ折り曲げることによりカップ状保持部を形成する工程と、
上記一対のカップ状保持部に圧電素子の両端部を保持する工程と、
上記カップ状保持部と圧電素子の両端部に形成された電極とを導電性接合材により電気的かつ機械的に接続する工程と、を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
上記導電性線材の表面には予め溶融半田メッキが施されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項３】
上記導電性線材の他端リード部は、パイロット穴を定ピッチ間隔で形成した金属製フープ材に互いに平行に、かつ所定間隔をあけて溶接固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品の製造方法、特に圧電素子と、この圧電素子の両端部を保持するカップ状保持部を有する少なくとも一対のリード端子とを備えた電子部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子部品として、短冊状の圧電素子と、この圧電素子の両端部を保持するとともに導電性接合材で接続されたカップ状保持部を有する一対のリード端子と、カップ状保持部の外側面に接続されたコンデンサ基板と、コンデンサ基板に接続された別のリード端子とを備えた電子部品が知られている（特公平５−３３８４７号公報）。
【０００３】
このような電子部品において、カップ形状のリード端子を精度よく作製するには、金属板を金型で打ち抜いたプレス端子を用いるのが一般的である。こうして打ち抜いた端子を追加工してカップ状保持部を形成する。このようにして形成されるカップ状保持部は、圧電素子の保持性に優れ、半田が安定して入るので、導通信頼性も高い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プレス端子であるため、カップ状保持部を形成するために、広い面積の金属板を必要とし、材料ロスが多くなるだけでなく、異なる品種の圧電素子を保持する場合には、カップ形状を変更しなければならないので、別に金型が必要となり、材料費，加工費が高くなる欠点があった。
【０００５】
一方、断面円形の導電性線材よりなるリード端子を備えた電子部品も提案されている（特開２０００−１１４９１３号公報）。丸リードを用いた電子部品では、金属板を用いたプレス端子と異なり、材料ロスが少なく、かつ加工費も少なくて済む利点がある。しかし、この場合には、丸リードの側面にＶ字形の受け溝を形成し、この受け溝に圧電素子の両端部を挿入するようになっているので、圧電素子の厚みが丸リードの直径より十分薄くなければならず、圧電素子の品種が制約されるという問題がある。一般に、φ０．４８ｍｍの丸リード線が広く使用されているが、この丸リード線に保持できる圧電素子は極めて制限される。その結果、圧電素子の保持が困難であるか、あるいは受け溝の中に半田などの導電性接合材を流し込むことが困難となり、保持性および導通信頼性が低いという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、線状のリード端子を用いるとともに、圧電素子の保持性および導通信頼性の高い電子部品の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、一対の導電性線材を準備する工程と、上記導電性線材の一端部を外側に約９０度折り曲げる工程と、少なくとも上記折り曲げ点より先端側の部位をリード部と平行に圧延して平坦部を形成する工程と、上記平坦部を内側へ折り曲げることによりカップ状保持部を形成する工程と、上記一対のカップ状保持部に圧電素子の両端部を保持する工程と、上記カップ状保持部と圧電素子の両端部に形成された電極とを導電性接合材により電気的かつ機械的に接続する工程と、を有することを特徴とする電子部品の製造方法を提供する。
【０００８】
本発明では、リード端子の材料として導電性線材（例えば丸リード線）を用いる。対をなす導電性線材の一端部を外側、つまり相反方向に約９０度折り曲げる。次に、少なくとも折り曲げ点より先端側の部位を圧延して平坦部を形成する。この平坦部はリード部となる部分と平行に圧延し、折り曲げ点を含む先端部、あるいは折り曲げ点より先端側のみ圧延する。次に、平坦部を内側へ折り曲げることによりカップ状保持部を形成する。カップ状保持部は、Ｕ字形に湾曲形成してもよいし、平坦部を複数回曲げ加工してもよい。
本発明で使用する導電性線材としては、断面円形のリード線の他、円形以外の断面形状（例えば角形）のリード線を用いることもできる。
【０００９】
カップ状保持部を形成する方法として、導電性線材の先端部を平坦に圧延した後で、外側に９０度折り曲げてもよい。但し、この場合には折り曲げ点が平坦部とは異なる箇所とする方がよい。すなわち、平坦部を平面方向に折り曲げると、平坦部に歪みが発生し、カップの形状や寸法精度が保持できないからである。
【００１０】
上記のように導電性線材から形成されたカップ状保持部は、圧電素子の端部を囲む形状であるから、従来のＶ字形の受け溝と比べて、圧電素子の保持性に優れ、かつ内側に半田などを流し込みやすく、圧電素子の電極との導通信頼性を高めることができる。
電子部品に使用される圧電素子は、幅、厚みなどが様々であり、カップ状保持部の自由度が求められる。本発明では、カップ状保持部を、導電性線材の先端部を平坦に圧延し、この平坦部を内側へ折り曲げて形成するので、その内幅や奥行きを自在に可変でき、厚みの比較的厚い圧電素子であっても保持可能なカップ状保持部を簡単に製作できる。
【００１１】
また、本発明では、金型打抜きのプレス端子に比べて、リード端子そのものが１本のリード線で形成されるので、材料ロスが極めて少ない。
プレス端子を用いた電子部品では、回路基板などに自動実装する際、自動挿入機でカット＆クリンチを行う必要があるが、プレス端子の厚みが薄くなると、自動挿入機でのカット性が悪く、カット刃のライフが短くなる欠点があった。これに対し、リード線を用いたリード端子では、リード部が棒状であるから、自動挿入機でのカット性がよく、カット刃のライフを延長できる。
【００１２】
請求項２のように、導電性線材として、その表面に予め溶融半田メッキが施されたものを使用するのがよい。
プレス端子の場合、半田付け性を高めるため、プレス加工の後に電界めっき等の後めっき処理が必要であり、コスト上昇を招いていた。これに対し、予め溶融半田メッキが施された導電性線材を用いれば、折り曲げや圧延を行っても、半田の延性により表面のメッキが剥離しないので、最終的なリード端子にも半田付け性を確保できる。そのため、後めっき処理が不要である。
このように後めっき処理が不要となることで、端子形成後、連続して製品の製作ラインに連結することができ、生産期間の短縮が可能となる。
【００１３】
請求項３のように、導電性線材の他端リード部を、パイロット穴を定ピッチ間隔で形成した金属製フープ材に互いに平行に、かつ所定間隔をあけて溶接固定するのがよい。
すなわち、予め直線状の導電性線材をフープ材に溶接固定しておき、この導電性線材に対して上記のような折り曲げ、圧延を行うことでカップ状保持部を形成すれば、カップ状保持部の加工が効率良く行える。また、複数の導電性線材をフープ材に固定しておくことで、リード端子の成形のほか、圧電素子の組立、半田付け、ワックス塗布、外装樹脂封止などの一連の工程を連続したラインで行うことが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１，図２は本発明に係るリード端子を用いた電子部品の一例を示す。
この電子部品は、例えばコルピッツ型発振回路に用いられるコンデンサ内蔵型共振子であり、圧電素子１とコンデンサ素子２と３本のリード端子１０，１１，１２とを備え、その周囲を外装樹脂６で一体に封止した構造を有する。
圧電素子１はエネルギー閉じ込め型厚みすべり振動モード素子であり、短冊状の圧電セラミック基板と、基板の表面の一端側から中央部にかけて設けられた電極と、基板の裏面の他端側から中央部にかけて設けられた電極とを備え、両電極は圧電基板を間にしてその中央部で対向している。
コンデンサ素子２は、セラミックなどの誘電体基板の一主面の長さ方向両端部に一対の電極が形成され、他主面の長さ方向中央部に上記電極と一部で対向する電極が形成されたものである。
上記圧電素子１およびコンデンサ素子２は、例えば特公平５−３３８４７号公報に記載のように、それぞれ公知の構造のものであり、ここでは詳しい説明を省略する。
【００１５】
リード端子１０，１１，１２は、図３に示すように、導電性線材より形成されたものである。ここでは、低炭素鋼よりなる線材の表面に銅メッキを施し、その表面に溶融半田メッキを施した、直径０．４８ｍｍの丸リード線を用いた。両側のリード端子１０，１２の先端部は外側に約９０度折り曲げられ、この折り曲げ点より先端側の部位をリード部１０ａ，１２ａと平行に圧延して平坦部を形成し、この平坦部を内側へ折り曲げることによりカップ状保持部１０ｂ，１２ｂを形成したものである。上記平坦部の幅は０．８〜１．０ｍｍ程度、厚みは０．１５〜０．２ｍｍ程度である。
また、中央のリード端子１１は、電子部品の側面方向に階段状に折り曲げられ、この折り曲げ部１１ｂの先端に上方へ起立する平坦部１１ｃが圧延されている。両側のリード端子１０，１１のリード部１０ａ，１２ａの途中には、回路基板への挿入時の停止位置を規定する湾曲したストッパ部１０ｃ，１２ｃが形成されている。
【００１６】
また、ストッパ部１０ｃ，１２ｃより先端側の部位、つまりリード部１０ａ〜１２ａの上端部であって外装樹脂６で覆われる部分には、僅かに圧延された部分１０ｄ〜１２ｄが形成されている。この部分１０ｄ〜１２ｄは、電子部品を実装する際、半田やフラックスが外装樹脂６の内部に入り込むのを防止するために設けられている。
図３の側面図から明らかなように、両側のリード端子１０，１２のカップ状保持部１０ｂ，１２ｂの直前位置に、中央のリード線１１の折り曲げ部１１ｂと同一方向に屈曲した部分１０ｅ，１２ｅが形成されている。屈曲部１０ｅ，１２ｅによって、カップ状保持部１０ｂ，１２ｂに保持された圧電素子１が中央のリード端子１１に近づき、圧電素子１の底面がリード端子１１の折り曲げ部１１ｂによって支持される。同様に、コンデンサ素子２の底面も、中央のリード端子１１の折り曲げ部１１によって支持される。そのため、半田付け前の段階で、圧電素子１およびコンデンサ素子２の位置が安定し、半田付けが容易になる。
【００１７】
圧電素子１の両端部は両側のリード端子１０，１２のカップ状保持部１０ｂ，１２ｂに保持され、カップ状保持部１０ｂ，１２ｂの中に半田などの導電性接合材３，４を流し込むことにより、圧電素子１が機械的に固定されるとともに、圧電素子１の両端部に形成された電極がカップ状保持部１０ｂ，１２ｂと電気的に接続される。
コンデンサ素子２は、カップ状保持部１０ｂ，１２ｂと中央のリード端子１１の先端部１１ｂとの間に保持され、上記導電性接合材３，４によって保持部１０ｂ，１２ｂと電気的かつ機械的に接続されるとともに、別の導電性接合材５によってリード端子１１とも接続される。
上記のように圧電素子１およびコンデンサ素子２を３本のリード端子１０〜１２に固定した後、圧電素子１の振動部（中央部）にはワックスが塗布され、その周囲に外装樹脂６を塗布した後、外装樹脂６の硬化時にワックスを吸収させることにより、圧電素子１の振動部の周囲には空洞７が形成される。
【００１８】
図３に示すように、３本１組のリード端子１０〜１２のリード部１０ａ〜１２ａは、長尺なフープ材１３に所定ピッチＰで複数組溶接固定されている。電子部品の製造完了時には、リード端子１０〜１２とフープ材１３とは切り離されるが、リード端子１０〜１２の成形、圧電素子１およびコンデンサ素子２の半田付け、ワックス塗布、外装樹脂封止などの一連の工程の間、リード端子１０〜１２はフープ材１３に固定された状態で製造ラインを運ばれる。その際、フープ材１３を正確に位置決めするため、フープ材１３にはパイロット穴１４が定ピッチＰ間隔で形成されている。
【００１９】
次に、図３に示すリード端子１０，１２の成形方法の一例を図４，図５に基づいて説明する。
図４は金型を用いたリード端子の成形工程図であり、図５はそのリード端子の形状変化を示す図である。
図４，図５において、（ａ）は一対のリード線１０Ａ，１２Ａを準備する工程である。ここでは、リード線として角型断面のリード線を用いたが、丸リード線であってもよい。
（ｂ）はリード線１０Ａ，１２Ａの先端部を、支持金型２０と曲げ金型２１とによって、外側へ約９０度折り曲げる工程を示す。
（ｃ）は９０度折り曲げたリード線１０Ａ，１２Ａの折り曲げ点を含む先端側の部位を、一対の圧延用金型２２，２３を用いて、リード部１０ａ，１２ａと平行に圧延して平坦部１０ｆ，１２ｆを形成する工程を示す。
（ｄ）は圧延された平坦部１０ｆ，１２ｆを一対の金型２４，２５で挟んだ状態で、曲げ金型２６によって平坦部１０ｆ，１２ｆの先端から約１／３の箇所を板厚方向に９０度折り曲げる工程を示す。
（ｅ）は平坦部１０ｆ，１２ｆを一対の金型２７，２８で挟んだ状態で、曲げ金型２９によって平坦部１０ｆ，１２ｆの先端から約２／３の箇所を板厚方向に約４５度折り曲げる工程を示す。
上記の工程を経ることにより、図５の（ｅ）に示すように、一対のリード端子１０，１２の先端部に対向するカップ状保持部１０ｂ，１２ｂが形成される。
上記のように平坦部１０ｅ，１２ｅを板厚方向に２回折り曲げて保持部１０ｂ，１２ｂを形成すれば、加工工数が少なくて済み、金型も簡単である。
【００２０】
上記実施例では、圧電素子とコンデンサ素子とを３本のリード端子に固定した電子部品について説明したが、２本のリード端子の間に圧電素子を固定し、コンデンサ素子を有しない電子部品であってもよい。
また、リード端子はその一端部を外側に約９０度折り曲げ、その折り曲げ点を含む先端側の部位を圧延して平坦部を形成したが、折り曲げ点を含まずにその先端側だけを圧延して平坦部を形成してもよい。
さらに、リード端子の成形順序は図４，図５に限るものではなく、リード線の先端部を平坦に圧延した後、圧延されていない部分で外側に９０度折り曲げ、その後平坦部をカップ状に成形してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、導電性線材を用いてカップ状保持部を形成し、この保持部が圧電素子の端部を囲む形状であるから、Ｖ字形の受け溝を設けたリード線に比べて、圧電素子の保持性に優れ、かつ内側に半田などを流し込みやすく、圧電素子の電極との導通信頼性を高めることができる。
また、圧電素子の幅や厚みが異なっても、リード線の折り曲げ箇所を変更するだけで、カップ状保持部の内幅や奥行きを自在に可変できるので、種々のタイプの圧電素子に低コストで適用することができる。
また、金型打抜きのプレス端子に比べて、リード端子そのものが１本のリード線で形成されるので、材料ロスが極めて少ない。
さらに、リード線を用いたリード端子であるから、自動挿入機でのカット性がよく、カット刃のライフを延長できる。
以上のように、請求項１に係る製造方法を用いれば、リード端子付きの電子部品を簡単かつ安価に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる電子部品の一例の内部構造を示す正面図である。
【図２】図１に示す電子部品の平面図である。
【図３】図１の電子部品に用いられるリード端子の正面図，平面図，側面図である。
【図４】本発明にかかるリード端子の加工方法の一例を示す工程図である。
【図５】図４の工程図におけるリード端子の形状変化を示す図である。
【符号の説明】
１          圧電素子
２          コンデンサ素子
３，４，５  半田（導電性接合材）
６          外層樹脂
１０〜１２  リード端子
１０ａ〜１２ａ  リード部
１０ｂ，１２ｂ  カップ状保持部
１３        フープ材
１４        パイロット穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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