JP2001237560A - 電子部品装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】筐体６内部に挿入された電子部品Ｂに対して影
響を与えずに、気密封止をおこなえる電子部品装置を提
供すること 【解決手段】上部が開口したケース４内に電子部品を収
容すると共に、ケース４の開口部を金属製蓋体６で覆
い、かつ、金属製蓋体６を封止材３を介してケース４に
接合させた電子部品装置Ａにおいて、封止材３は、金属
製蓋体６のケース４側の略全面に塗布された構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
に表面実装可能な電子部品装置に関わり、筐体に電子部
品を収容すると共に、金属製蓋体で封止してなる電子部
品装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、通信機器、電子機器にはマイ
クロコンピュータなどが多用されており、このようなマ
イクロコンピュータにはクロック発振回路などの電子部
品装置が接続されていた。このような電子部品装置はプ
リント配線基板に直接、表面実装ができるような構成に
なっている。

【０００３】例えば、図４に示す従来の電子部品装置の
断面図に示すように、上面が開口し、かつ底面からリー
ド線を埋め込み部５００ａに埋め込んだリード端子５０
が形成された筐体４０を有している。また、筐体４０内
には、短冊状の誘電体基板２１の下面に３つ（図の断面
図では１つである）の接続用電極２３１〜２５１を設け
て２つの容量成分を形成したコンデンサ素子２０と、コ
ンデンサ素子２０の上面に、短冊状の圧電基板１１０の
両主面に振動電極１１１，１１２を形成した圧電共振子
１１３とを導電性接続剤１５０、１６０（図の断面図で
は不図示）を介して電気的に接合してなる積層体が収納
されている。そして、筐体の側壁４２に封止材３０を塗
布して金属製蓋体６０の筐体40側を封止して構成されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示す構造では、筐体４０の封止は、筐体４０の開口部上
面に塗布した封止材（例えば、樹脂接着剤）３０と金属
製蓋体６０とにより筐体４０内の気密封止をおこなって
いるが、封止材３０と金属製蓋体６０とは材質が異なる
ため、互いの接合強度は十分に得ることができず、特に
外的要因、即ち、落下衝撃の時や電子部品装置の熱サイ
クル試験において金属製蓋体６０と封止材３０の熱膨
張、収縮率が異なるために剥れが生じる問題点があっ
た。

【０００５】このような外的要因による封止不良によ
り、電子部品の収納部に対する気密性が失われ、耐湿性
の低下、圧電共振子の電極腐蝕、更には、圧電共振子の
特性の変動もしくは特性不良を引き起こす問題点があっ
た。

【０００６】なお、金属製蓋体６０に代えて樹脂製蓋体
を用いると封止材３０との接合強度が得られて上述の剥
離の問題も解決され、樹脂製蓋体では十分な強度を得る
ことができないという新たな問題がある。即ち、十分な
接合強度を得るためには大きな厚みを形成する必要があ
り、厚みが大きくなると電子部品の低背化が阻害される
という問題点がある。

【０００７】本発明は、上述の問題点に鑑みて案出され
たものであり、その目的は、金属製蓋体と封止材との十
分な接合強度を確保するとともに、外的な要因によって
も筐体と金属製蓋体との接合強度を上げることができ、
かつ、筐体内部に挿入された圧電素子等の電子部品に対
して影響を与えずに気密封止をおこなえる電子部品装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明は、開口部を有する樹脂製の筐体内に電子部
品を収容すると共に、前記筐体の開口部を金属製蓋体で
覆い、かつ、前記金属製蓋体を封止材を介し筐体に接合
させた電子部品装置において、前記封止材は前記金属製
蓋体の筐体側の略全面に塗布されていることを特徴とす
る電子部品装置を提供する。

【０００９】本発明の構成によれば、金属製蓋体と封止
材で樹脂製の筐体を接合したとしても、前記金属製蓋体
の筐体側の略全面に封止材を塗布したために、金属製蓋
体と封止材の接合部位にかかる内部応力を分散させるこ
とができ、その結果、従来、内部応力が封止個所に集中
していたのに比べて封止材の剥離が生じにくくなくなる
ものである。

【００１０】しかも、外的な要因により金属製蓋体と封
止材との間に剥離が生じたときでも金属製蓋体の筐体側
の略全面に封止材を塗布して筐体の開口部を覆っている
ので、樹脂製の筐体と封止材は本来、強固に接合されて
封止されているので外部からの水分、埃等が開口部から
浸入することを防止することができる。

【００１１】しかも、金属蓋体の裏面における全面に塗
布するため、作業性が増し、量産性に富んだ製品を提供
することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の電子部品装置を図
面に基づいて詳説する。図１は、本発明の電子部品装置
の一例である容量内蔵型圧電共振子Ａの外観斜視図を示
し、図２は図1のＸ−Ｘ線断面図、図３は図1のＹ−Ｙ線
断面図を示す。

【００１３】図１において、容量内蔵型圧電共振子Ａ
は、その内側に電子部品Ｂと、上部が開口し、電子部品
Ｂを収納する筐体４と、筐体（以下、単に「ケース」と
いう）４の底面に配するリード端子５（５ａ，５ｂ，５
ｃ）と、ケース４の上部を封止する金属製蓋体６とから
成る。また、電子部品Ｂは、図2に示すように圧電共振
子１、及びコンデンサ素子２から成る。

【００１４】圧電共振素子１は、ＰＴ（チタン酸鉛）、
ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などの圧電セラミック
ス材料、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム
などの単結晶材料からなる短冊状の圧電基板１０と振動
電極１１，１２から構成されている。この圧電基板１０
に形成された振動電極１１および１２は圧電基板１０の
両主面の中央部付近で互いに対向するように形成されて
いる。また、この振動電極１１，１２は圧電基板１０の
両主面に形成され、互いに異なる端部にまで延出されて
いる。さらに、振動電極１２は圧電基板の下面に形成さ
れ一方端部にまで延出されている。振動電極１１，１２
はたとえばＡｇ系材料を主成分とする薄膜導体膜によっ
て形成されている。

【００１５】コンデンサ素子２は、ＰＴ（チタン酸
鉛）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＢａＴｉＯ₃
（チタン酸バリウム）などの誘電体セラミック材料から
成る短冊状の誘電体基板２０と、該誘電体基板２０の上
下両主面に２つの容量成分を形成するための複数の容量
電極２１，２２から構成されている。なお、誘電体基板
２０の平面形状は、上述の圧電基板１０の平面形状と同
一形状となっている。

【００１６】また、誘電体基板２０の上面主面に形成さ
れた２つの容量電極２１，２２が３つのリード端子５
（５ａ，５ｂ，５ｃ）との接続を達成するための接続電
極（単に電極という）２３，２４、２５とにより容量成
分が形成されている。

【００１７】また、上面側の電極２１と下面側の電極２
３とは、誘電体基板２０の一方端面または側面に形成さ
れた導体膜を介して接続されており、上面側の電極２２
と下面側の電極２４とは、誘電体基板２０の他方端面ま
たは側面に形成された導体膜を介して接続されている。

【００１８】さらに、誘電体基板２０の上面の電極２
１，２２は、その一部が誘電体基板２０の下面側の電極
２５に対向している。即ち、誘電体基板２０の下面側の
電極２５を中心にみた場合、誘電体基板２０の厚みを介
して上面側の電極２１との間で所定容量成分Ｃ１が形成
され、上面の２２との間で所定容量成分Ｃ２が形成され
る。

【００１９】このような電極２１〜２５は、誘電体基板
２０の上下主面にＡｇなどを主成分とする導電性ペース
トの選択的な印刷、焼きつけによって形成される。

【００２０】上述の圧電共振素子１とコンデンサ素子２
とは、両基板の当接面側の両端部付近に介在された導電
性接合部材１５、１６によって、両者の間に所定間隔を
もって機械的に接合され、且つ電気的に接続される。

【００２１】この導電性接合部材１５，１６は、所定厚
みの導電性接着シートや導電性樹脂ペーストから構成さ
れる。この導電性接着シートの厚み、積層するシートの
枚数、又は導電性ペーストの印刷量、重ね印刷回数によ
って、圧電共振素子１とコンデンサ素子２との間隔を制
御することができ、同時に、積層体全体の厚みを制御す
ることができる。

【００２２】この導電性接合部材１５は、例えば、圧電
基板の一方側の端部を介して導出された圧電素子１の振
動電極１１とコンデンサ素子２である誘電体基板２０の
上面側２１（さらに誘電体基板２０の一方端部を介して
電極２３）に電気的に接続し、また、この導電性接合部
材１６は、圧電共振素子１の振動電極１２とコンデンサ
素子２である誘電体基板２０の上面側電極２２（さらに
誘電体基板２０の他方端部を介して接続２４）に電気的
に接続している。

【００２３】なお、上述の電気的な接続を確実にして、
圧電共振素子１とコンデンサ素子２の機械的な接合を確
実にするために、圧電素子１,コンデンサ素子2が積層し
た状態で、圧電共振素子１とコンデンサ素子２の端面に
連続的に導電性接着部材などを配置して接合を行ことが
望ましい。

【００２４】ケース４は、ポリエーテルエーテルケトン
（ＰＥＥＫ）等の耐熱性に優れた樹脂材料，エポキシ樹
脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）などから成
り、その上面に開口部４１を形成し、開口部４１を形成
する側壁４１ａで覆われる内部空間により電子部品収納
領域４０が形成されている。ケース４の形状としては開
口部４１の上部からみて長方形状になるように直方体形
状でもよく、開口部４１が上部からみて円形になるよう
に円柱形状としてもよい。

【００２５】ケース４の電子部品収納領域４０は、実質
的に圧電素子１及びコンデンサ素子２を積層した積層体
を収納するに充分な形状となっており、開口部４１の面
積は、電子部品収納領域４０の底面の面積から若干広が
るような形状となっており、これにより、電子部品収納
領域４０内に容易に圧電共振素子１とコンデンサ素子２
との積層体が収容配置できるようになっている。

【００２６】また、ケース４の側壁４１ａにおける内側
面は、収納した圧電素子１とコンデンサ素子２との積層
体がケース中央部に位置決めしやすいように開口部４１
側に開く斜面状に形成している。

【００２７】さらに、ケース４の側壁４１ａ外周面に
は、側壁４１の上面４１ｂよりも下方側であって、金属
製蓋体６の周縁部６ａが覆いながら係合する段差部４１
ｃが形成されており、ケース４に金属製蓋体６を装着し
たときにケース４の側壁と金属製蓋体６の周縁部６ａ側
壁とが一致して平坦状に構成する。これにより実装密度
を高めることができる。なお、ケース４の上面４１ｂか
ら段差部４１ｃまでの上部外周面は山状の凸傾斜面に形
成されている。

【００２８】さらに、ケース4の底面には、リン青銅、
洋白などから成る金属性部材からなるリード端子５の一
端が一体的に成型されており、これら金属の線膨張係数
がケース４の線膨張係数に近くなるように設定されてい
る。

【００２９】なお、一体成型されたリード端子５は、ケ
ース４の底面から両側面方向に広がるように２つに分か
れており、ケース４の底面と側面との成す角部で、屈曲
加工が施され、その２つの他端が各々ケース４の側面に
まで延びている。

【００３０】具体的には、リード端子５となる金属フー
プ材（切断及び屈曲加工前の開いた状態）が、ケース４
の成型時に樹脂モールドにより、ケース４の底面に固着
されて、所定長さに切断されて、ケース４の側面に添う
ように屈曲加工されて溝成されている。固着されたリー
ド端子５の一部はケース内側５０ａ〜５０ｃにて露出さ
れている。

【００３１】このケース４内側に露出したリード端子５
上に、導電性接続部材７となるＡｇなどの導電性樹脂ペ
ーストを塗布・供給され硬化されて接合される。この導
電性接続部材７は、ケース４内の圧電共振素子１とコン
デンサ素子２とから成る積層体においてコンデンサ素子
２の下面の接続電極２３，２４，２５とリ一ド端子５と
の機械的および電気的な接続を行う。

【００３２】これにより、接続電極２３に接続する導電
位接続部材７によって、圧電共振素子1の振動電極１１
とコンデンサ素子２の２１を外部に導出し、また、コン
デンサ素子２の接続２４と接続する導電性接続部材７に
よって、圧電共振素子1の振動電極１２とコンデンサ素
子２の電極２２を外部に導出し、さらに、コンデンサ素
子２の接続電極２５と接続する導電性接続部材７によっ
て、コンデンサ素子２の２つの容量成分Ｃ１、Ｃ２の一
方がアース電位となるように共通的に外部に導出するこ
とができる。

【００３３】金属製蓋体６は、その平面部はケース４の
開口部４１に合わした形状であり、その材質としてはス
テンレス、４２アロイ、洋白等からなり、その周縁部６
ａはケース４の側壁４１ａの上部外周面に沿って係合で
きるように周縁部６ａの開口角度が決定されている。こ
こで、金属製蓋体６を用いる理由を説明する。以下に説
明する封止材３と金属製蓋体６との接着強度の面では樹
脂製で構成した蓋体の方が接合強度を得られるものの、
蓋体全体の強度が低くなるからである。樹脂製の蓋体で
強度を高めるには樹脂製の蓋体の厚みを厚く形成する必
要があるが、装置全体の低背化という問題が解決できな
い。従って、装置全体の強度が得られ、かつ、薄く形成
できる金属製蓋体６が用いられている。

【００３４】金属製蓋体６の内周面には封止材３が被着
形成されている。封止材３の材料としては、接着剤，ガ
ラス，半田等が考えられるが金属製蓋体と樹脂ケースの
両方に対して、接着性に優れかつ耐熱性にも優れている
の理由からエポキシ系の樹脂接着剤が好ましい。また、
金属製蓋体６のコーナー部にケース４の側壁４ａが当接
するために、封止剤３を十分に満たす必要があり、その
為に、金属製蓋体６のコーナー部は形状をＲ０．１〜Ｒ
０．３ｍｍとして接着剤蓄積空間を形成する。

【００３５】また、封止材３の塗布領域としては、金属
製蓋体６のケース４側の略全面に封止材３を塗布してな
る。封止材３の厚みとしては、金属製蓋体６と封止材３
との間にクラック等の剥離が生じた場合にもケース４と
封止材３で気密性を確保するために２０μｍ以上、より
好ましくは２０〜５０μｍの厚さに設定すると良い。ま
た、金属製蓋体６のケース4側の略全面に封止材を塗布
するのであるから、金属製蓋体６の周縁部６ａもケース
４の側壁４１ａ側にも塗布しても良い。このように封止
材３を略全面に塗布することにより熱サイクル試験によ
り電子部品装置Ａが熱膨張、収縮に伴う応力を緩和され
る効果を持つ。

【００３６】次に本発明のケース４に金属製蓋体６を覆
うことについて説明する。まず、封止材３をディスペン
サにより金属製蓋体６の裏面を上向きした状態で金属製
蓋体６の両サイドにエポキシ系の接着剤（封止材３）を
塗布し、その上に希釈剤を塗布することで接着剤を溶か
せて金属製蓋体６の内側まで引き伸ばしている。次に８
０℃で乾燥し、上述の希釈剤を飛ばすと共に取り扱い時
に付着しないように仮硬化させる。このように予め金属
製蓋体６の裏面に封止材を塗布・仮硬化しているので、
ケース４の開口部４１内に封止材３が流れ込むのを防い
でいる。

【００３７】また金属製蓋体６のコーナー部に入り込ん
だ封止材３が十分に満たされて以下のように接着強度を
得ている。

【００３８】次に、この金属製蓋体６をケース４の開口
部４１にかぶせて１５０℃で本硬化し封止する。この時
にケース４と金属製蓋体６との間に充分な封止材３が塗
布されているので、内部の圧力が増加してブロースルー
が発生したとしても金属製蓋体６の内側に向けて塗布し
た封止材が溶融して直ちに穴に流れ込んで塞ぐことにな
る。

【００３９】なお、例えば、金属製蓋体６の裏面の全面
に封止材３を塗布させても良い。このような構成にする
ことにより、封止材３を塗布する金属製蓋体６の領域が
最大にすることができ、封止材３と金属製蓋体６の接合
界面における内部応力を十分に分散させている。これに
より、内部応力が集中することによる封止材３と金属製
蓋体６の剥離の問題はなくなる。しかも、金属蓋体の裏
面における全面に塗布するため、作業性が増し、量産性
に富んだ製品を提供することができる。

【００４０】なお、本発明は上記実施例のような共振子
ほか、フィルタ等の他のあらゆる圧電部品にも適用でき
ることは勿論である。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明の構成によれば、材
質の異なる金属製蓋体と封止材で筐体を接合したとして
も、金属製蓋体の筐体側略全面に封止材を塗布したため
に、接合部位の金属製蓋体と封止材にかかる内部応力を
分散させることができ、その結果、従来、内部応力が封
止個所に集中していたのに比べて封止材の剥離が生じに
くくなり、接合強度を向上させることができる。

【００４２】しかも、金属製蓋体の筐体側の略全面に封
止材を塗布して筐体の開口部を覆っているので、外的な
要因により金属製蓋体と封止材との間に剥離が生じたと
きでも、外部からの水分、埃等が開口部から浸入するこ
とを完全に防止することができる。

【００４３】しかも、金属蓋体の裏面における全面に塗
布するため、作業性が増し、量産性に富んだ製品を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子部品装置を示す斜視図である。

【図２】本発明の電子部品装置の一例である容量内蔵型
圧電共振子のＸ−Ｘ線断面図である。

【図３】本発明の電子部品装置の一例である容量内蔵型
圧電共振子のＹ−Ｙ線断面図である。

【図４】従来の電子部品装置の封止構造を説明する図で
ある。

【符号の説明】

Ａ：容量内蔵型圧電共振子（電子部品装置） Ｂ：電子部品 １：圧電共振子 ２：コンデンサ素子 ３：封止材 ４：ケース（筐体） ４０：電子部品収納領域 ４１：筐体の開口部 ４１ａ：側壁 ４１ｂ：側壁上面 ５：リード端子 ５ａ：リード端子埋め込み部 ６：金属製蓋体 ６ａ：周縁部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E360 AB02 AB12 AB31 BA08 BC20 BD03 CA07 EA18 ED06 ED07 ED27 EE02 FA09 GA13 GA29 GB99 GC08 5J108 BB01 BB02 BB04 CC04 EE03 EE05 EE18 GG03 GG04 GG15 GG18 JJ02 MM02 MM03

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口部を有する樹脂製の筐体内に電子部
   品を収容すると共に、前記筐体の開口部を金属製蓋体で
   覆い、かつ、前記金属製蓋体を封止材を介し筐体に接合
   させた電子部品装置において、 前記封止材は前記金属製蓋体の筐体側の略全面に塗布さ
   れていることを特徴とする電子部品装置。