(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光表示手段を内蔵して気密封着された外囲器と、この外囲器の外部に延出されたリードピンとを備えてなる蛍光表示管において、前記リードピンが、前記外囲器の外部に該外囲器の側辺から延出後、前記側辺に直角な方向の断面図でみて直角に３回折り曲げられたバネ構造を有し、前記蛍光表示管が両面接着層を介してプリント配線板上に固定され、前記リードピンがあらかじめ該プリント配線板に開けられてある前記外囲器の側辺外部に設けられたリードピン挿入孔に挿入されて、前記プリント配線板の背面部において半田付けで固定されていることを特徴とする蛍光表示管。
【請求項２】
前記折り曲げられたバネ構造は、前記折り曲げられた折り曲げ部を円弧状にしたバネ構造であることを特徴とする請求項１記載の蛍光表示管。
【請求項３】
前記蛍光表示管が半導体素子内蔵型であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の蛍光表示管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は蛍光表示管およびこの蛍光表示管を用いた電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電卓、オーディオ、家電製品、計測器、医療機器などの表示部に所定のパターンあるいはグラフィックを表示する表示素子や、バックライト、プリンタヘッド、ファックス用光源、複写機用光源などの各種光源、平面テレビ等に蛍光表示管が多用されている。
近年、蛍光表示管は、表示管単体でなく、プリント配線板などのモジュール基板を取り付けた電子部品としてオーディオ、計測器等に用いられる場合が多い。プリント配線板を取り付けることにより、オーディオ等の表示部の組み立てが容易となるためである。
【０００３】
蛍光表示管をプリント配線板に取り付けた従来の電子部品について、図４および図５により説明する。図４は電子部品の斜視図を、図５はＢ−Ｂ断面図をそれぞれ示す。
蛍光表示管１がプリント配線板２上に固定され、蛍光表示管１の外囲器５から外部に延出したリードピン３が直角に折り曲げられた後、あらかじめプリント配線板２に開けられてあるリードピン挿入孔４に挿入される。プリント配線板２の背面部２ａにおいて、リードピン３が半田付けされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、蛍光表示管はガラス製品であり、また、その表示管に内蔵されて蛍光表示手段を構成する陰極となるフィラメントは、フィラメントアンカーを介して張設されているなど、外部からの振動や衝撃に対して他の電子部品に比較して相対的に弱い構造になっているという問題がある。
【０００５】
一方、リードピン３の数を省略でき、全体としての小型化や表示密度を向上できる蛍光表示管として、駆動回路や制御回路が組み込まれた半導体素子内蔵型蛍光表示管が増加している。半導体素子内蔵型蛍光表示管の場合、リードピン３の数は半導体素子を含まない蛍光表示管の約 1/3〜1/4 に減少する。このため、リードピン３の数が少ない半導体素子内蔵型蛍光表示管は、外部からの振動や衝撃に対して不具合の発生する割合が特に多くなるという問題がある。
【０００６】
また、蛍光表示管を有する電子部品は、使用される機器も多様化して、振動や衝撃の多い機器に用いられるようになってきた。このため、衝撃試験なども従来より、例えば 500〜1000G の負荷がかかる、より過酷な試験が課されるようになり、従来の蛍光表示管では、これらの評価試験に耐えられないという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題に対処するためになされたもので、外部からの振動や衝撃に対して耐えることができる蛍光表示管およびこの蛍光表示管を用いた電子部品を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の蛍光表示管は、蛍光表示手段を内蔵して気密封着された外囲器と、この外囲器の外部に延出されたリードピンとを備え、このリードピンが外囲器の外部に該外囲器の側辺から延出後、前記側辺に直角な方向の断面図でみて直角に３回折り曲げられたバネ構造を有することを特徴とする。また、前記直角に折り曲げられた折り曲げ部を円弧状にしたバネ構造であることを特徴とする。また、上記蛍光表示管が両面接着層を介してプリント配線板上に固定され、上記リードピンがあらかじめ該プリント配線板に開けられてある上記外囲器の側辺外部に設けられたリードピン挿入孔に挿入されて、上記プリント配線板の背面部において半田付けで固定されていることを特徴とする。本発明において、蛍光表示手段とは、気密封着された外囲器内において、蛍光体を発光させて所定の表示をするための手段をいい、具体的には、少なくとも蛍光体層を有する陽極、グリット電極、陰極、所定の配線層および絶縁層、半導体素子をいう。
【０００９】
本発明の蛍光表示管は、半導体素子内蔵型であることを特徴とする。
【００１０】
外部からの振動や衝撃試験に対して不具合が生じる原因について調査したところ、リードピンの取り付け構造に原因のあることが分かった。すなわち、図４および図５に示すように、リードピン３は外囲器５から外部に直線状に延出したのち、折り曲げ部３ｄで直角に屈曲されてあらかじめプリント配線板２に開けられてあるリードピン挿入孔４に挿入され、プリント配線板２の背面部２ａにおいて半田付けで固定されている。このため、蛍光表示管１とプリント配線板２とがリードピン３により直接接続されていることから、プリント配線板２に加えられる振動や衝撃が直接蛍光表示管１に伝わり、蛍光表示管１が破壊するなどの不具合が生じていた。また、この不具合は、例えば、蛍光表示管１とプリント配線板２とを両面接着層を介して固定しても解消しなかった。
【００１１】
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、リードピン３が外囲器５の外部に延出後、角または円弧状に複数回折り曲げられたバネ構造を有することにより、プリント配線板２に加えられる外部からの振動や衝撃エネルギーがバネ構造部分で吸収され直接蛍光表示管１に伝わるのを防ぐことができる。
また、プリント配線板２と蛍光表示管とが両面接着層を介して固定されることにより、リードピン３の数が少ない半導体素子内蔵型蛍光表示管においても外部からの振動や衝撃による破壊などの不具合を防ぐことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の蛍光表示管および電子部品を図１および図２により説明する。図１は電子部品の斜視図を、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図をそれぞれ示す。
蛍光表示管１がプリント配線板２上に両面接着層６を介して固定される。蛍光表示管１の外囲器５から外部に延出したリードピン３が延出後、角または円弧状に複数回折り曲げられる。図１および図２においては、リードピン３は延出後に折り曲げ部３ａ、３ｂ、３ｃにおいて 3回直角に折り曲げられている。すなわち、平面図的にみて山折り、山折り、谷折りして、断面図的にみてコの字型の形状に折り曲げられている。その後、リードピン３先端をあらかじめプリント配線板２に開けてあるリードピン挿入孔４に挿入して、プリント配線板２の背面部２ａにおいて半田付けにて固定する。
【００１３】
上記形状を有することにより、蛍光表示管１とプリント配線板２とはバネ構造を有するリードピン３により接続される。このため、プリント配線板２に加えられた振動や衝撃は、リードピン３の折り曲げ部３ａ、３ｂ、３ｃが緩衝部となって吸収するので、直接蛍光表示管１に伝わらない。その結果、蛍光表示管１の破壊などが生じないとともに、プリント配線板２に振動を印加しても陰極であるフィラメント自身も殆ど揺れない。また、コの字型にすることにより、蛍光表示管１の高さを一定とすることができ、電子部品の組み立てが容易となる。
【００１４】
外囲器５から外部に延出するリードピン３の形状は、上記したように、振動や衝撃を吸収できるバネ構造であれば特に制限なく使用できる。
リードピン３のバネ構造の変形例を図３に示す。図３（ａ）〜図３（ｄ）はリードピン３の断面形状の変形例を示す図である。
図３（ａ）は上記折り曲げ部３ａおよび３ｂを円弧状に、図３（ｂ）は折り曲げ部３ｂおよび３ｃを円弧状に、図３（ｃ）は折り曲げ部３ｃを円弧状に、図３（ｄ）は折り曲げ部３ａ、３ｂおよび３ｃを全て円弧状にしたそれぞれの例である。折り曲げ部を円弧状にすることにより、繰り返しの振動が印加された場合、ほぼ直角に折り曲げた場合に比較して、金属疲労等が少なくなり、耐震性がより向上する。
【００１５】
本発明の電子部品は、リードピン３の形状が上記形状であるとともに、プリント配線板２と、蛍光表示管１とが両面接着層６を介して固定されている。両面接着層６を介在させることにより、プリント配線板２と蛍光表示管１とが相互に固着する。このため、リードピン３の数が少ない半導体素子内蔵型の蛍光表示管１であっても振動や衝撃により破壊することがなくなる。
両面接着層６は、プリント配線板２と蛍光表示管１とを相互に固定できるものであれば使用できる。例えば、両面接着テープ、両面接着シート等を例示できる。
【００１６】
蛍光表示管１は、ガラス基板上に配線層、絶縁層、導体層およびこの導体層上に蛍光体層を順次積層形成して得られる陽極に、蛍光体層を覆うようにグリット電極が配設され、さらにグリット電極の上方に蛍光体層に対向して陰極電子放出源となるフィラメントが形成され、また半導体素子が所定の位置に配設された基板全体をガラス製外囲器で低融点ガラスなどを用いて真空気密に封着して得られる。封着時に外囲器の外部にリードピンが引き出される。
本発明のリードピン構造は従来公知の蛍光表示管に応用することができる。例えばグリッド枠、フィラメントサポート、リードピンが一体の金属フレームからなるフレームタイプの蛍光表示管、基板上にあらかじめ成形されたグリッド、フィラメントサポートなどの内部電極をガラスペースト等で固定し、導電ペーストで配線パターンと接続して外部に引き出すカードエッヂタイプの蛍光表示管、グリッドを導電ペーストでプレートに接続し、フィラメントサポートとリードピンとをフレームにて形成する新中付けタイプの蛍光表示管等が挙げられる。
【００１７】
リードピン３は上記ガラス製外囲器から延出された状態で封着される。このため、リードピン３の材料としては、ガラス製外囲器と熱膨張係数がほぼ同じ導電性材料であることが好ましい。また、本発明にあっては、複数回折り曲げられてバネを形成できる剛性を有している材料であることが好ましい。そのような材料としては、４２６合金、リン青銅などを例示できる。
【００１８】
上記材料からなるリードピン３のバネ構造は、封着後に所定の治具を用いて角または円弧状に複数回折り曲げることにより得られる。あるいは、折り曲げた形状で封着してもよい。本発明の場合、封着後に折り曲げることがバネ特性を維持できるので好ましい。
蛍光表示管の製造方法は、折り曲げ工程が付加されるのみで、従来方法と比較して、ほぼ同等の生産性を有する。また、コの字型の断面形状にみられるように、プリント配線板に取り付けるときの高さをコの字型の一辺で制御できるので、容易に一定の高さとすることができ、電子部品としての品質および生産性が向上する。
【００１９】
【実施例】
厚さ 0.15mm 、幅 2mm の４２６合金製リードピンを 15 本側辺に有する半導体素子が内蔵されたフレームタイプの蛍光表示管を準備した。このリードピンを図１に示すコの字型の断面形状に形成した。なお、図１において、蛍光表示管の側辺から３ａまでの長さを 3mm、３ａから３ｂまでの長さを 3mm、３ｂから３ｃまでの長さを 2mmに設定した。
得られた蛍光表示管を、厚さ 2mm×縦 57mm×横 185mmのプリント配線板に 6個、 2mm厚さの両面粘着テープを介して取り付けて電子部品を作製した。
【００２０】
この電子部品を高さ 1m の支柱の先端に取り付け、コンクリート床に支柱を垂直に保持した状態から倒した。コンクリート床に衝突したときの加速度を加速度計で測定したところ 700G であった。実施例で得られた電子部品に取り付けられていた蛍光表示管は、 5個試験した結果、全て破壊しなかった。
一方、図４に示す従来型のリードピン構造を有する電子部品に取り付けられていた蛍光表示管は、 5個試験した結果、全て蛍光表示管のガラス製外囲器が破壊していた。また実施例と同様に、 2mm厚さの両面粘着テープを介して取り付けた場合も、全て蛍光表示管のガラス製外囲器が破壊した。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の蛍光表示管は、そのリードピンが外囲器の外部に延出後、角または円弧状に複数回折り曲げられたバネ構造を有するので、プリント配線板上に容易に配設することができる。また、得られた電子部品は、外部から振動や衝撃が加えられても割れたりする不具合がなくなる。
【００２２】
本発明の電子部品は、プリント配線板とバネ構造を有する蛍光表示管とが両面接着層を介して配設されてなるので、外部から振動や衝撃が加えられても割れたりする不具合がなくなる。特に、リードピンの数が少ない半導体素子内蔵型蛍光表示管であっても、外部からの振動や衝撃に対する不具合の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品の斜視図を示す図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面を示す図である。
【図３】リードピン３の断面形状の変形例を示す図である。
【図４】従来の電子部品の斜視図を示す図である。
【図５】図４におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。
【符号の説明】
１  蛍光表示管
２  プリント配線板
３  リードピン
４  リードピン挿入孔
５  外囲器
６  両面接着層
【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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