CN1108453A - 电子零件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的电子零件及其制造方法，为防止电子元 件特性发生变化，该电子部件包括如下构成：在第一 侧与第二侧具有开孔面的框体；装接于该框体内，具 有电极的电子元件；与所述框体第一侧开孔面直接接 合，具有通孔的第一板体；与所述框体第二侧开孔面 直接接合的第二板体；封口设置于所述通孔内侧，与 所述电极连接的导电体；设于所述第一板体外侧表 面，与所述导电体连接的外部电极。

Description

本发明涉及电子零件及其制造方法。

以往，例如是SAW（表面声波）滤波器、SAW谐振子、或石英振子等元件，为了防止相对于外部气氛的特性变动，而制成为将这些元件密封于容器内的构造。

上述以往电子零件的构造中，是用粘接剂和焊料进行容器密封盖的固定和元件固定的，因而时常有元件特性因这些粘接剂和焊料的影响而变化的情况。也就是有粘接剂和焊料部分飞散、附着于元件，使其特性变动的情况。

本发明目的在于提供一种没有粘接剂、焊料等杂质附着，防止特性变动的电子零件及其制造方法。

为达到此目的，本发明的电子零件包括以下组成：第一侧与第二侧有开孔面的框体;装在该框体内，具有电极的电子元件;直接与所述框体第一侧开孔面相接合，具有通孔的第一板体;直接与所述框体第二侧开孔面相接合的第二板体;封口设置于所述通孔内侧，与所述电极连接的导电体;以及设于所述第一板体外侧表面，与所述导电体连接的外部电极。

本发明电子零件的制造方法包括以下工序：（a）通过从基体第一侧的加工和第二侧的加工，制作具有第一开孔面与第二开孔面的框体的工序;（b）在所述框体第一开孔面上装接第一板体的工序;（c）在所述框体内侧装接电子元件的工序;（d）在所述框体第二开孔面上装接第二极体的工序;以及（e）对上述工序得到的组装件加热，通过此加热使所述框体与所述第一板体、以及所述框体与所述第二板体各自的装接部分直接接合的工序。

按照以上构造，电子元件就被密封于由框体、第一板体以及第二板体所形成的空间内。这时，第一板体与第二板体是分别与框体的第一侧与第二侧直接接合的，因而不会发生以往那样的因粘接剂和焊料的飞散所引起的元件特性变动。

而且按照上述制造方法，上述框体的开孔部是从框体的第一侧与第二侧的加工分别形成的，因而框体与第一板体以及框体与第二板体各自的碰接面部分不产生裂纹和缺口。其结果是，框体与第一板体以及框体与第二板体的直接接合完全。具体来说，通过仅从第一侧进行的切削加工形成框体开孔部时，必然在其切削终端部留有毛刺，此毛刺在第一板体或第二板体碰接时飞散，框体与第一板体以及框体与第二板体各自的间隙变狭，因此就有碍于两者的直接接合。为避免这种情况，也就是避免形成毛刺，框体开孔部是从第一侧第二侧分别加工形成的。

图1是本发明电子零件一实施例主要部分构造的截面图。

图2是本发明电子零件一实施例的分解斜视图。

图3是表示本发明电子零件制造方法一实施例框体制作工序和该框体与第一板体装接工序的截面图。

图4是表示本发明电子零件制造方法一实施例电子元件装接工序和框体与第二板体装接工序的截面图。

图5是表示本发明电子零件制造方法一实施例导电体插入工序的截面图。

图6是表示本发明电子零件制造方法的另一实施例导电体插入工序的截面图。

图7是表示本发明电子零件制造方法又一实施例导电体插入工序的截面图。

图8是表示本发明电子零件制造方法的另一实施例的截面图。

图9是表示本发明电子零件制造方法的另一实施例导体形成工序的截面图。

图10是表示本发明电子零件制造方法另一实施例的又一导电体形成工序的截面图。

图11是表示本发明电子零件制造方法另一实施例的又一导电体形成工序的截面图。

图12是表示本发明电子零件制造方法制作外部电极工序的一实施例的截面图。

以下以实施例详细说明本发明。

图1是表示本发明电子零件一实施例主要部分构造的截面图，图2是其组成部分的组装斜视图。

图1、图2中，框体1由例如电绝缘性的硼酸酸玻璃制作。作为电子元件的一例SAW谐振子3容纳于该框体1的开孔部2内。而且位于框体1两面的第一侧开孔面与第二侧开孔面分别直接接合着由硼硅酸玻璃制作的第一板体4以及第二板体5。第一板体4还形成有两个通孔6、7，导电体8封孔设置于这些通孔6、7的内侧。该导电体8一端分别与SAW谐振子3中分别形成的电极3a、3b连接，另一端则与第一板体4外侧表面所设置的外部电极9、10连接。

而且，框体1的大小例如是外径纵宽2mm、横宽4mm，内径纵宽1.4mm、横宽3.2mm。SAW谐振子3的大小例如是纵宽1.3mm、横宽3.1mm。通孔6、7的孔径例如是0.3mm。

框体1的板厚为400μm，第一板体4的板厚为300μm，第二板体5的板厚为200μm，SAW谐振子3的板厚为380μm。也就是说，SAW谐振子板厚比框体1薄，因而如图1所示，框体1的第一侧开孔面与第一板体4的内侧面之间必然形成有空间13。因而不妨碍SAW谐振子3的振动。此外，导电体8通过此间隙13与电极3a、3b连接。也就是说，SAW谐振子3只是被这两处的导电体8朝第二板体5的方向挤压，而且正因为此，在第二板体5上没有出现电子元件3前后左右方向上的位置偏移。

通过如上构成，电子元件就为框体1、第一板体4以及第二板体5所形成的空间密封。这时第一板体4和第二板体5是分别与框体1的第一侧和第二侧直接接合的，因而不会发生以往那样的因粘接剂和焊料的飞散而引起的元件特性变动。

框体1的开孔部2是靠从框体1第一侧开孔面与第二侧开孔面的加工形成的，该开孔部2内面如图1所示，该第一侧开孔面与第二侧开孔面大致中间部分均可以形成在SAW谐振子3一侧突出的斜面。此突出长度未特别限定，但例如可以是约100μm。因此，此框体1的开孔部2的上端以及下端都未产生加工带来的毛刺。因而不会有毛刺使框体1同板体4和5之间的距离变狭，框体1第一侧开孔面与第一板体4以及框体1第二侧开孔面与第二板体5的直接接合都很完全。

此外，在图1中，以电磁屏蔽为目的，还可以将屏蔽电极11、12设置于第一板体4以及第二板体5各自的外侧表面或内侧表面的规定位置。

另外，还可以在第一框体4纵向方向上的两端形成凹部4a、4b，在此凹部4a、4b之上形成与外部电极9、10连接的端电极9a、10a。

本发明的电子部件通过外部电极9、10或凹部4a、4b所形成的端面电极9a、10a安装于印刷板。

实施例2

下面以本发明电子零件的制造方法，说明电子元件采用SAW谐振子时的制造方法。

图3至图12是说明本发明电子零件制造方法一实施例的主要部分的截面图，表示各组成部分的符号与实施例1中说明的图1以及图2所示的组成部分符号相同。

另外，本实施例中用一组晶片状坯材，同时制造纵横方向排列的多个电子零件，然后分割成一个个电子零件。图3至图12表示形成一组晶片坯材上的多个电子零件中的一个电子零件的主要部分。

实施例2A

首先采用图3说明框体制造方法以及该框体与板体的装接工序。

先从该第一侧面1a加工具有如镜面光洁度的玻璃制板状坯材。

接下来从该坯料第二侧面1b加工、制造规定形状的框体1。这种加工手段例如可以是喷沙以及切削等。这时，框体1第一侧面1a与第二侧面1b的大致中间部分1c加工为向框体1内侧突出的斜面。通过这样的加工，框体1的上端与下端就不会产生毛刺。另一方面在第一板体4的规定位置加工两处通孔6、7。此通孔6、7的形状是其直径从此通孔内部的中央向两面方向变大的形状。

接着在框体1的第一形孔面1a装接具有两外通孔6、7的第一板体4。这时，第一板体4与框体1各自的装接面是成镜面状的。

本实施例中，通孔6、7的形状也可以是设置有SAW谐振子3一侧的口径比较小的形状。

实施例2B

用图4说明SAW谐振子的装接工序。另外以后的工序是在干燥的氮气气氛中进行。

在上述实施例2A的状态下，受到从通孔6、7下方受到吸引，开孔部2内处于负压。在此状态下，如图4A所示，由吸附夹具14吸附保持具有两处电极3a、3b的SAW谐振子3的内面一侧，该SAW谐振子3向下悬垂。在SAW谐振子3下降至开孔部2当中的状态下，停止吸附夹具14的进一步下降和吸引力。这样的话，SAW谐振子3靠经过通孔6、7的负压从吸附夹具14上脱离，落至如图4B所示的第一板体4上。此下落仅为100μm，因而不会由于落下引起损伤，而且此电极3a、3b与开孔部6、7相吻合，未产生位置偏离。另外，两处通孔6、7和两电极3a、3b是预先形成于互相对应位置的。

在此状态，接着如图4C所示将第二板体5装接在框体1的第二侧开孔面上。为了使它们接合，框体1同第一板体4和第二板体5各自的接合面必须处于保持镜面光洁度的状态。

然后在300℃下加热由第一板体4、第二板体5以及SAW谐振子3所构成的装接体五分钟。通过这一加热，框体1与第一板体4以及框体1与第二板体5各自的装接面就完全地直接接合。

而且，也可以对框体1与第一板体4以及框体1与第二板体5先加压然后再加热，夹替代上述加热。

此外，还可以在对框体1与第一板体4以及框体1与第二板体5加压的同时加热，来替代上述加热。

象这样加热再增加加压，就有上述框体1同其两侧板体4、5接合更为牢靠的效果。

具体来说，这样加压的话，即使接合面有稍许尘埃，但该尘埃外周面被强制压接，因而仍然能完全地进行直接接合。

实施例2C

以下采用图5说明导电体8的插入工序。在如前所述将框体1与第一板体4以及框体1与第二板体5分别直接整体接合以后，使它们的接合体如图5所示翻转，在此状态下将球状导电体8插入通孔6、7内。

这时，通孔6、7做成以其中部靠下方的位置为界，在上下方向上直径变大的形状，或第一板体4外侧表面口径较大的形状，因此，球状导体8可以光滑地在此通孔6、7内转动。

在此状态下，如图5B所示，超声波接合具15被按压在导电体上。接着当该超声波焊接具15加上超声波振动时，球状导电体8即软化，使开孔部6、7内被封孔。同时，该导电体8与SAW谐振子3上所形成的电极3a、3b则相接触，有着可靠的电连接。

另外，导电体8最好是在焊锡外面包覆具有与氧易反应的金属（例如是Zn、Sb、Al、Ti、Si、Cu、Cd中的至少一种金属）形成的导电体。因而，这种与氧易反应的金属与第一板体4的通孔6、7内面存在的氧原子结合，焊锡再与之结合。结果，通孔6、7就完全由导电体8密封。

另外，不言而喻，上述与氧易反应的金属即使混入焊锡中，还是具有相同的效果。

而且，超声波焊接具15的前端希望有如图5B所示的半球状凹部16。设置这种凹部16就容易将导电体8平稳地按压在开孔部6、7的下方。其结果是，导电体8就不致于溢出至通孔6、7的外部。

另外，一旦通孔6、7用导电体8密封，处于第一板体4、第二板体5以及框体1所形成的空间内充满干燥氮气的状态，因而具有防止低温使用时内部空间结露发生的效果。

另外，通孔6、7也可以是如图6所示从通孔内中部向表面方向口径变大的形状。

而且，通孔6a、6b还可以是如图7所示SAW谐振子3一侧口径较小，SAW谐振子相对的一侧口径较大的形状。

此外，还可以采用如图6所示的粉末状或粒状的导电体8a、或是图7所示的线状或柱状导电体8b，来替代球状导电体8。

实施例2D

以下采用图8说明导电体8插入工序另一实施例。

本实施例中在导电体插入第一板体通孔之后再装接SAW谐振子。

图8中，首先使具有两处通孔6c、7c的第一板体4与框体1的第一侧开孔面1a接合。两处通孔6c、7c其形状是设置SAW谐振子3一侧的口径较大，SAW谐振子相对一侧口径较小。使球状导电体8从其口径较大一侧滚入该通孔6c、7c中。

接着，装接SAW谐振子3，使SAW谐振子3上形成的电极3a、3b碰接于导电体8上。

接下来在框体1第二侧开孔面上装接第二板体5。然后通过300℃的加热使框体1与第一板体4以及框体1与第二板体5在它们的接合面直接接合，形成一体。

图9是图8所示的制造工序主要部分的放大图。如图9所示，通过此加热导电体8软化，将通孔6c、7c密封，同时此导电体8与电极3a、3b熔接起来。

不用说，也可以如图10所示，为了使得导电体8对通孔6c、7c的密封和与电极3a、3b的连接可靠，从通孔6c、7c小直径一侧插入超声波接合具15，加上超声波振动，藉此使导体8软化，进行与电极3a、3b的连接。

实施例2E

采用图11说明导电体8另一实施例。

图11是在SAW谐振子3电极3a、3b上隆起形成导电体8c的结构。此导电体8c插入通孔6c、7c内，此后与实施例20相同，靠接合加热或使用超声波接合具来软化，密封通孔6c、7c。但在此之前电极3a、3b与导电体8c是在前述的隆起形成时已形成为一整体。

实施例2F

下面说明外部电极以及端面电极设置工序的一实施例。

图4或图8所示的制造工序是在一组晶片状坯材上同时形成多个（例如9行×15列共135个）电子零件。

图12是排列的电子零件中相邻两个电子零件的第一电子零件凹部4a与第二电子零件凹部4b的主要部分的截面图。在相邻两个电子零件的分割部、成为第一电子零件的凹部4a的部分和成为第二电子零件的凹部4b的部分紧挨着形成一个凹部。此凹部是在形成通孔6、7时通过喷砂同时形成的。

首先如图12A所示，在第一板体4表面连续印刷导电材料，形成电极膜17。导电材料例如可以使用含有铜粉的树脂胶。

这时电极膜17就以中空状态覆盖在第一板体4的凹部4a、4b上。

接下来其全体在图12A的状态下被放入真空槽中。这时如图12B所示，凹部4a、4b部分的电极膜17膨胀，进而破裂。破裂的电极膜17的一端固定于凹部4a、4b的端面。其结果就如图12C所示在凹部4a、4b内形成端面电极9a、10a。此后藉助于切割手段，沿切割线18切断，分割成单个电子元件。

这样就在第一板体4的表面形成外部电极9、10与端面电极9a、10a。

另外，这样的外部电极形成工序当中可以同时形成屏蔽电极11。这时，通过使用规定的掩模涂覆树脂胶。

而且，还在第二板体外侧表面的规定位置涂覆含有铜粉的树脂胶形成另一屏蔽电极12。

此外，还可以以靠划线来分割的办法来替代藉助于切割的分割。这时，分割线宽度窄，从一组晶片状坯材可以获得更多的电子零件。

上述实施例1-2F中，是就电子元件由SAW谐振子来构成的情况进行说明的，但也可以是由SAW滤波器、或石英谐振子等振子构成，来替代SAW谐振子。此外，框体1、第一板体4以及第二板体5除了硼硅酸玻璃外可代之以采用钠玻璃等玻璃，以及石英，硅晶体等电绝缘性材料。框体的加工手段除喷砂之外，超声波加工等也可以。这些情况下都具有与上述实施例相同的效果。

Claims (25)

1、一种电子零件，其特征在于包括以下组成：

在第一侧与第二侧具有开孔面的框体；

装接在该框体内，具有电极的电子元件；

直接与所述框体第一侧开孔面接合，具有通孔的第一板体；

直接与所述框体第二侧开孔面接合的第二板体；

封口设置于所述通孔内侧，与所述电极连接的导电体；

设于所述第一板体外侧表面，与所述导电体连接的外部电极。

2、如权利要求1所述的电子零件，其特征在于所述框体、所述第一板体以及所述第二板体由玻璃材料制作。

3、如权利要求1所述的电子零件，其特征在于所述框体内周面上、所述第一开孔面与所述第二开孔面的大约中央部分呈具有向所述电子元件一侧突出的斜面的形状。

4、如权利要求1所述的电子零件，其特征在于所述第一板体以及所述第二板体的板厚基本相同。

5、如权利要求1所述的电子零件，其特征在于具有所述通孔的第一板体的板厚比所述第二板体的板厚厚。

6、如权利要求1所述的电子零件，其特征在于所述框体厚度比所述电子元件的厚度大。

7、如权利要求1所述的电子零件，其特征在于所述通孔在设有所述电子元件的一侧的孔径做得比其相对一侧的孔径还大。

8、如权利要求1所述的电子零件，其特征在于所述导电体由焊锡和包覆于该焊锡外周的易与氧结合的金属组成。

9、如权利要求8所述的电子零件，其特征在于所述易与氧结合的金属由Zn、Sb、Al、Ti、Si、Cu以及Cd当中所含的至少一种金属组成。

10、一种电子零件，其特征在于包括以下组成：

在第一侧与第二侧具有开孔面的框体;

装接在该框体内，具有电极的电子元件;

直接与所述框体第一侧开孔面接合，具有通孔的第一极体;

直接与所述框体第二侧开孔面接合的第二板体;

封口设置于第一板体外侧表面，与所述电极连接的导电体;

设于所述第一板体外侧表面，与所述导电体连接的外部电极，

其中，所述框体是从所述第一侧与所述第二侧进行加工形成的。

11、一种电子零件制造方法，其特征在于包括：

（a）从基材第一侧和第二侧进行加工，制作具有第一开孔面与第二开孔面的框体的工序;

（b）在所述框体第一开孔面装接第一板体的工序;

（c）在所述框体内侧装接电子元件的工序;

（d）在所述框体第二开孔面装接第二板体的工序;

（e）加热由以上工序得到的装接体，通过此加热使所述框体与所述第一板体、以及所述框体与所述第二板体各自的装接部直接接合的工序。

12、如权利要求11所述的电子零件制造方法，其特征在于所述框体、所述第一板体以及所述第二板体均由玻璃材料制作。

13、如权利要求11所述的电子零件制造方法，其特征在于所述工序（e）代之以对由以上工序得到的装接体边加压边加热，使所述框体与所述第一板体、以及所述框体与所述第二板体各自的装接部直接接合的工序。

14、如权利要求11所述的电子零件制造方法，其特征在于所述工序（e）代之以对由以上工序得到的装接体加压然后加热，使所述框体与所述第一板体、以及所述框体与所述第二板体各自的装接部直接接合的工序。

15、一种电子零件制造方法，其特征在于包括：

（a）制作具有第一开孔面与第二开孔面的框体的工序;

（b）接着在所述框体第一开孔面装接具有通孔的第一板体的工序;

（c）接着在所述框体内侧装接具有电极的电子元件的工序;

（d）接着设置导电体与所述电极连接并使所述通孔封住的工序;

（e）接着在所述框体第二开孔面装接第二板体的工序;

（f）接着加热由以上工序得到的装接体，通过此加热使所述框体与所述第一板体、以及所述框体与所述第二板体各自的装接部直接接合的工序。

16、如权利要求15所述的电子零件制造方法，其特征在于所述工序（c）是在所述框体内处于负压的状态下在所述框体内装接所述电子元件的工序。

17、如权利要求15所述的电子零件制造方法，其特征在于所述工序（d）代之以将导电体置入所述通孔内，接着通过使超声波焊接夹具碰接该导电体使之熔解，将所述通孔封闭，并且连接所述导电体与所述电极的工序。

18、如权利要求17所述的电子零件制造方法，其特征在于所述超声波焊接夹具的前端呈凹状。

19、如权利要求15所述的电子零件制造方法，其特征在于所述通孔呈所述电子元件一侧口径较大，而所述电子元件相对一侧口径较小的形状。

20、如权利要求15所述的电子零件制造方法，其特征在于所述工序（f）代之以对由以上工序得到的装接体加压和加热，通过这种加压和加热使所述框体与所述第一板体、以及所述框体与所述第二板体各自的装接部直接接合的工序。

21、一种电子零件制造方法，其特征在于包括：

（a）制作具有第一开孔面与第二开孔面的框体的工序;

（b）接着在所述框体第一开孔面装接具有通孔的第一板体的工序;

（c）接着在所述通孔内置入导电体的工序;

（d）接着在所述框体内侧设置具有电极的电子元件，同时，使所述通孔封闭、使所述导电体与所述电极连接的工序;

（e）接着在所述框体第二开孔面装接第二板体的工序;

（f）接着加热由以上工序得到的装接体，通过此加热使所述框体与所述第一板体、以及所述框体与所述第二板体各自的装接部直接接合的工序。

22、如权利要求21所述的电子零件制造方法，其特征在于所述通孔呈所述电子元件一侧口径较大，而所述电子元件相对一侧口径较小的形状。

23、如权利要求21所述的电子零件制造方法，其特征在于还包括：

（g）从所述通孔外侧插入超声波焊接夹具，通过使之与所述导电体碰接将它熔解，使所述通孔完全封闭并且所述导电体与所述电极完全连接的工序。

24、如权利要求21所述的电子零件制造方法，其特征在于所述工序（f）代之以对由以上工序得到的装接体加压和加热，通过此加压和加热使所述框体与所述第一板体、以及所述框体与所述第二板体各自的装接部直接接合的工序。

25、一种电子零件制造方法，其特征在于包括：

（a）组合具有通孔和凹部的第一板体、框体以及第二板体制作容器的工序;

（b）在所述容器内部封入具有电极的电子元件的工序;

（c）在所述通孔内设置导电体与所述电极电连接的工序;

（d）在所述容器外侧表面设置外部电极，同时与所述导电体连接，覆盖所述凹部的工序;

（e）将覆盖所述凹部的所述外部电极的一部分切断，在所述凹部端面形成端面电极与所述外部电极连接的工序。

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