JP2002231847A - 電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】、筐体状ケースの開口を封止する金属製蓋体を
接着剤を介して取着させる工程においても、接着剤を加
熱硬化する際のブロースルーの発生を防止するととも
に、筐体状ケース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う。 【解決手段】上面が多角形状に開口した筐体状の樹脂ケ
ースの側壁上面全周に溝部を形成すると共に、該側壁の
角部に、その上面に形成した溝部から外周側の上面の高
さよりも内周側の上面の高さが低くなった窪み部分を形
成してなり、前記樹脂ケースの開口から電子部品を収容
し、前記溝部に接着剤を充填した後、外周に絞り部を有
した金属製蓋体の端部を前記溝部に挿入し、しかる後、
前記接着剤を硬化させて前記樹脂ケース内を気密封止す
ることを特徴とする電子部品装置の製造方法を提供す
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の製造方法に関わり、樹
脂ケース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の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、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
リント配線基板に表面実装ができるような構成になって
おり、例えば、図７に示されるような表面実装型の電子
部品装置が知られている。ここでは容量内蔵型の圧電共
振子で説明する。

【０００３】図６は電子部品装置１００の断面図であ
り、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２
０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（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４０
の側壁４２と金属製蓋体６０の周縁部内側とを接着剤３
０で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６に
示す構造では、筐体４０の封止は、筐体４０の開口部上
面に塗布した接着剤（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、接着剤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と接着剤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】また、気密封止された状態の電子部品装置
１００を加熱させて接着剤３０を硬化させると筐体４０
内の空気膨張により圧力が高められ、筐体４０の側壁部
４２上面と金属製蓋体６０とに介在した接着剤３０が一
旦溶融し硬化反応が進行するまでの間にブロースルーと
呼ばれる穴が多く空き、封止不良を発生することが知ら
れていた。

【０００６】特に、筐体４０に塗布される接着剤３０が
少ない場合には、金属製蓋体６０を筐体４０に封止する
場合に、接着剤３０の溜りが少なくなるので、ブロース
ルーにより穴が空いた後にはその穴が塞がらないという
問題点を有していた。

【０００７】従って、封止不良により、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
を引き起こすことがあった。

【０００８】一方、接着剤３０の塗布量が多い場合には
筐体状ケース4０の開口部から筐体状ケース4０内部に接
着剤３０が流れ込み、内部に挿入された積層体に接着剤
３０が付着し、特性が悪くなってしまうという問題点も
有している。その結果、筐体状ケース4０内部に挿入さ
れた圧電素子１１０へ接着剤３０の付着を防ぎながら安
定した気密封止性を確保することが非常に困難であっ
た。

【０００９】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、筐体の開口を封止する金属
製蓋体を接着剤を介して取着させる工程においても、接
着剤を加熱硬化する際のブロースルーの発生を防止する
とともに、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
装置の製造方法を提供することにある。

【００１０】

【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、上面が多角形状に開口した筐体状の樹脂
ケースの側壁上面全周に溝部を形成すると共に、該側壁
の角部に、その上面に形成した溝部から外周側の上面の
高さよりも内周側の上面の高さが低くなった窪み部分を
形成してなり、前記樹脂ケースの開口から電子部品を収
容し、前記溝部に接着剤を充填した後、外周に絞り部を
有した金属製蓋体の端部を前記溝部に挿入し、しかる
後、前記接着剤を硬化させて前記樹脂ケース内を気密封
止することを特徴とする電子部品装置の製造方法を提供
する。

【００１１】本発明の構成によれば、側壁の角部に位置
する溝部の体積は他の溝部（直線状の溝部）に比べて大
きいため接着剤が多く蓄積されやすく、この位置に溝部
の外周面の高さよりも内周面の高さが低くなった窪み部
分を設けることで、接着剤が窪み部分に蓄積されやすく
なり、かつ接着剤の加熱・硬化の際、樹脂ケース内部か
ら窪み部分を通じて外部に膨張する空気が抜けやすく、
しかも空気膨張によるブロースルーにより穴が発生した
としても側壁の角部に位置する溝部に蓄積されている接
着剤が溶融して直ちに穴に流れ込んで塞ぐと共に封止不
良を防止することができるものである。

【００１２】また、膨張した空気が樹脂ケースの角部分
から効率的に抜けさせることができるので、樹脂ケース
開口部の長辺および短辺部分にブロースルーが生じて封
止不良となることも無くなる。さらに、接着剤は主に溝
に溜ることから、従来技術のように平坦状に形成された
開口部の側壁上面に接着剤を付着させて起こる樹脂ケー
ス内側に封止部材が流れ込む問題が無くなることにな
る。

【００１３】また、樹脂ケースの側壁の各角部に形成す
る溝部は、その内周面及び外周面が丸みを有し、該内周
面の丸みの曲率半径が外周面の丸みの曲率半径よりも大
きくなるように形成されていることを特徴としている。

【００１４】このように形成すると、溝部の内周面に近
い位置に接着剤がより多く存在することができブロース
ルーによる封止不良を防止することができるものであ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電子部品装置の製
造方法について図面に基づいて詳説する。

【００１６】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の外観斜視図であり、図2は図1中
のX−X線断面図であり、図3はY−Y線断面図である。
尚、図2と同一部分は同一符号を付して説明する。

【００１７】図2において、筐体状ケースは上面が四角
形状の開口部を有し、内部に電子部品が収納されてい
る。即ち、図において、1は圧電共振素子、2はコンデン
サ素子、4は筐体状ケース、5は筐体状ケース4の底面に
埋め込まれたリード端子であり、6は金属製蓋体、3は封
止部材である。

【００１８】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1
1、12から横成されている。振動電極11、12はPTなどの
圧電基板10の両主面中央部付近で互いに対向するように
形成されている。振動電極11は圧電基板10の上面に形成
され一方端部にまで延出されている。また、振動電極12
は圧電基板10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。

【００１９】コンデンサ素子2は、PT（チタン酸鉛）PZT
（チタン転ジルコン酸鉛）、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、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21〜25とから横成さ
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。

【００２０】尚、図では、誘電体基板20の上面主面に2
つの電極21，22が形成されており、誘電体基板20の下面
に容量成分を形成すると同時に、外部（3つのリード荒
子5）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が形成されている。また、上面側の電
極21と下面側の電極23とは、誘電体基板20の一方端面ま
たは側面の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
たは側面の導体膜を介して接続されている。

【００２１】さらに、誘電捧基板20の上面の電極21，22
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
との問で所定容量成分Clが形成され、上面の電極22との
問で所定容量成分C2が形成される。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
導電ペーストの選択的な印刷、焼きつけによって形成さ
れる。尚、誘電体基板20の下面に形成された23〜25は、
各々リード端子5と掟続するための電極であり、本発明
では接続電極という。

【００２２】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。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。この導
電性技合部材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共振素子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
沐基板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。なお、上述の電気的な
接続を確実にして、圧電振素子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、両素子1、2が積層した
状態で、両素子1、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。

【００２３】筐体状筐体状ケース4は、ポリエーテルエ
ーテルケトン（PEEK）などの耐熱性に優れた樹脂材料な
どから成り、側壁部42により取り囲まれて上側が四角形
状の開口部41を有しており、内部に積層体収納領域（内
部空間）40が形成している。また、この筐体状筐体状ケ
ース4の側壁部42上面には後述の金属製蓋体の絞り部端
部をはめ込むことができる程度の深さに形成した溝部41
aが周回して形成されている。さらに、側壁部42の角部
における溝部41aは図４に示すように、その外周面の高
さよりも内周面の高さが低くなった窪み41bが形成され
ている。この窪み41bは、後で説明する空気の膨張によ
り集中させて通過させるためのエアパスとして働き、窪
みの深さは側壁部42の角部から窪み41bに接着剤が流れ
でない程度に形成する。例えば５０μｍの程度のもので
ある。

【００２４】また、図５、図６に示すように側壁部42の
各角部に形成する溝部41aは、その内周面（窪み41bが形
成された部位）及び外周面が丸みを有し、該内周面の丸
みの曲率半径R1が外周面の丸みの曲率半径R2よりも大き
くなるように形成されている。これにより、溝部41aの
角部における内周面近傍は接着剤が多く蓄積させること
ができている。また、金属製蓋体6の絞り部においてそ
の角部も丸みを有するように形成されており、金属製蓋
体6の角部の曲率半径をR3とした場合R2＜R3＜R1のよう
な関係にすると、接着剤を加熱・硬化させる際、熱硬化
に伴う筐体状筐体状ケース4の内部からの空気が抜けや
すい。また、溝部41aに金属製蓋体6を挿入した場合、図
６のように溝部41a一辺の内側における幅方向の距離を
ｇ１、外側の幅方向の距離をｇ２、角部の内側の距離を
Ｇ１、外側の距離をＧ２としたときに、Ｇ１＞ｇ１、Ｇ
２＞ｇ２とするのが好ましく、さらに好ましくはＲ１＞
Ｒ３とすることでＧ２がＧ１と略同じ長さにする方がよ
い。これにより、筐体状ケース４の内部から接着剤３の
Ｇ１側に空気が潜り込みやすいのでＧ２側に抜けやすく
なる。

【００２５】なお、溝部の内周面及び外周面が丸みを有
するように形成したが、これに限定されず、角部の内周
面及び外周面を平坦状に形成しても良い。この場合には
内周面の面積は外周面の面積よりも小さく、かつ金属製
蓋体６の角部も平面形状に形成しても良い。

【００２６】筐体状ケース4の内部空間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41の面積は、内部
空間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、内究空間40内に容易に圧電共振素子
1とコンデンサ素子2との積層件が収容配置できるように
なっている。

【００２７】また、筐体状ケース4の内側側面は、収納
した圧電共振素子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斜面状に形成してい
る。さらに、筐体状ケース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いる。

【００２８】一体成型されたリード端子5は、筐体状ケ
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、筐体状ケース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つの他端が各々筐体状ケース4
の側面にまで延びている。

【００２９】具体的には、リード端子5となる金属フー
プ材（切断及び屈由加工前の開いた状態）が、筐体状ケ
ース4の成型時に樹脂モールドにより、その底面に固着
されて、所定長さに切断されて、筐体状ケース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の一部は筐体状ケース内側にて露出され
ている。この筐体状ケース4内側に露出したリード端子
に、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、導電性接続部材7となる。

【００３０】この導電性接続部材7は、筐体状ケース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の下面の技続電極23，24，25と
り一ド端子5との機械的および電気的な接続を行う。

【００３１】これにより、接続電極23に接続する導電位
技続部材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の技続24と接続する導電性挨続部材7によって、圧電
共振素子1の転動電極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Cl、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。

【００３２】筐体状ケース4の開口41は、端部を絞って
凹型成形された金属製蓋体6、接着剤3によって気密的に
封止されている。接着剤3は開口部40の溝部41aに挿入も
しくは凹型成形された金属製蓋体の絞り部端部両面に塗
布された後に筐体状ケース4の開口部41と合わせて硬化
される。

【００３３】本発明の特徴的なことは、図2、3に示すよ
うに、筐体状ケース4の開口部に形成された溝部41aと凹
型成形された金属製蓋体6の絞り部端部の両面との間に
接着剤3が塗布されていることにある。この溝部41aによ
り、塗布された接着剤3が金属製蓋体の絞り部の両面に
着くことで広い封止面積が確保できる。また側壁部42の
角部に形成した溝部41aに窪み41bを設けることで接着剤
3を加熱硬化する際にケース内部で膨張した空気を出し
やすくすることができ、ケース開口部の長辺および短辺
部分に空気のかみこみが生じなくなるものである。

【００３４】従って、上述のように筐体状ケース4の開
口部41に金属製蓋体を合わせることで封止時に生じるエ
アパスを抑制しつつ、筐体状ケース4の開口部41ら金属
製蓋体間の封止面積が十分確保されて封止することが可
能になる。このような接着剤3はディスペンサによる塗
布や転写などによって簡単に塗付することが可能であ
る。

【００３５】

【発明の効果】本発明の構成によれば、側壁の角部に位
置する溝部の体積は他の溝部（直線状の溝部）に比べて
大きいため接着剤が多く蓄積されやすく、この位置に溝
部の外周面の高さよりも内周面の高さが低くなった窪み
部分を設けることで、接着剤が窪み部分に蓄積されやす
くなり、かつ接着剤の加熱・硬化の際、樹脂ケース内部
から窪み部分を通じて外部に膨張する空気が抜けやす
く、しかも空気膨張によるブロースルーにより穴が発生
したとしても側壁の角部に位置する溝部に蓄積されてい
る接着剤が溶融して直ちに穴に流れ込んで塞ぐと共に封
止不良を防止することができる電子部品装置の製造方法
を提供できるものである。

【００３６】また、膨張した空気が樹脂ケースの角部分
から効率的に抜くことができるので、樹脂ケース開口部
の長辺および短辺部分にブロースルーが生じて封止不良
となることも無くなる電子部品装置の製造方法を提供で
きるものである。

【００３７】さらに、接着剤は主に溝に溜ることから、
開口部の側壁上面に接着剤を付着させた従来技術に比べ
て樹脂ケース内側に封止部材が流れ込む問題が無くなる
電子部品装置の製造方法を提供できるものである。

【００３８】また、樹脂ケースの側壁の各角部に形成す
る溝部は、その内周面及び外周面が丸みを有し、該内周
面の丸みの曲率半径が外周面の丸みの曲率半径よりも大
きくなるように形成されているので溝部の内周面に近い
位置に接着剤がより多く存在することができブロースル
ーによる封止不良を防止することができる電子部品装置
の製造方法を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いられる電子部品装置の一例である
容量内蔵型圧電共振子の外観斜視図である。

【図２】図1中のX−X線断面図である。

【図３】図１中のY−Y線断面図である。

【図４】本発明に用いられる筐体状ケースの外観斜視図
である。

【図５】本発明に用いられる筐体状ケースにおいて、角
部の形状を説明するための図である。

【図６】本発明に用いられる筐体状ケースにおいて、角
部における溝部の形状を説明するための図である。

【図７】従来の電子部品装置の製造方法を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１：圧電発振子（電子部品） ２：コンデンサ素子（電子部品） ３：接着剤 ４：筐体状ケース

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面が多角形状に開口した筐体状の樹脂
   ケースの側壁上面全周に溝部を形成すると共に、該側壁
   上面の角部に、その溝部から外周側の上面の高さよりも
   内周側の上面の高さが低くなった窪み部分を形成してな
   り、前記樹脂ケースの開口から電子部品を収容し、前記
   溝部に接着剤を充填した後、外周に絞り部を有した金属
   製蓋体の端部を前記溝部に挿入し、しかる後、前記接着
   剤を硬化させて前記樹脂ケース内を気密封止することを
   特徴とする電子部品装置の製造方法。
2. 【請求項２】 前記側壁の角部に形成する溝部は、その
   内周面及び外周面が丸みを有し、該内周面の丸みの曲率
   半径が外周面の丸みの曲率半径よりも大きく形成したこ
   とを特徴とする請求項１記載の電子部品の製造方法。