JP2002299994A - 電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電子部品の小型化にともない、電子部品の電極
の間隔が狭まり、ケースの内底面に設けたリード端子の
露出接続部と電子部品素子の電極を導電性接着剤で接続
する際、導電性接着剤が表面張力により広がり、リード
端子電極間で短絡不良が発生するのを防止する。 【解決手段】底部上面に複数の孔部５ｋを形成した直方
体状のケース４と、一部が孔部５ｋから露出するように
ケース４の底部に埋め込まれ、両端部がケース４の下面
に導出されたリード端子５と、接続電極２３〜２５を有
するコンデンサ素子２とからなり、コンデンサ素子２の
接続電極２３〜２５間で幅方向の略全域に第１壁部８ａ
を形成し、その両端にコンデンサ素子２の幅方向端辺の
長手方向に延出した第２壁部８ｂを形成した電子部品で
ある。

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
上に表面実装できる表面実装型の電子部品に関し、ケー
ス内に隣り合う電位が異なる複数の接続電極を有する電
子部品素子を接続固定する際に接続電極間の短絡を防止
できる構造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、これらマイク
ロコンピュータには、表面実装型の電子部品がプリント
配線基板に搭載して用いられている。このような電子部
品の一例として、携帯電話等に用いられているクロック
発振回路に図５に示す電子部品である容量内蔵型圧電共
振子Ｚを用いている。

【０００３】この容量内蔵型圧電共振子Ｚを説明するた
めにクロック発振回路を等価回路図で示す（図６）。こ
のクロック発振回路は、圧電共振子Ｒの両端と接地Ｅと
の間に入出力容量成分Ｃ１、Ｃ２が接続され、さらに、
圧電共振子Ｒの両端間に帰還抵抗成分ｒ、インバータＩ
が接続されている。このクロック発振回路をより簡単に
達成できるように、図６の点線で囲んだ部分を一体化
し、上述の２つの容量成分Ｃ１，Ｃ２を１つのコンデン
サ基板に形成したコンデンサ素子Ｃと圧電共振子Ｒを一
体化した複合電子部品が容量内蔵型圧電共振子である。

【０００４】このような容量内蔵型圧電共振子Ｚの表面
実装の可能な構造として図５の外観斜視図に示すものを
すでに提案している。

【０００５】図７に図５のＸ−Ｘ断面図を示すが、上面
に開口４１を有する樹脂製の直方体状のケース４と、そ
の底部４０に、幅方向に伸びる３つのリード端子５が埋
め込まれている。リード端子５は、ケース４の底部上面
にリード端子５の中央の一部が見える形の孔状の露出接
続部５ｋによって露出されており、リード端子５の両端
はケース４底部４０の下面から側面に沿って屈曲加工さ
れてケース４の外側面に沿って立ち上がっている。

【０００６】ケース４の中にはコンデンサ素子２が載置
される。コンデンサ素子２は短冊状の誘電体基板２０の
下面に３つの下面電極２３〜２５と上面電極２１、２２
を設けて２つの容量成分を形成したもので、下面電極２
３〜２５はケースのリード端子５と露出接続部５ｋに充
填された導電性接着剤７を介して接続される。

【０００７】またコンデンサ素子２には、圧電素子１が
両端部分で接合されて一体化されている。圧電素子１は
短冊状の圧電基板１０の両主面に振動電極１１，１２を
形成したもので、両端を接合部材１５で貼り合わせたあ
と、両端面に導電接着剤などで端面導体膜１６を形成し
てコンデンサ素子２と圧電素子１の各電極間の導通を取
っている。

【０００８】ケース４のリード端子５の露出接続部５ｋ
に導電性接着剤７を充填することによりコンデンサ素子
２の下面電極２３〜２５に電気的に接続し、端面導体膜
１６を経由してコンデンサ素子２の上面電極２１，２２
に接続し、また圧電素子１の振動電極１１，１２に接続
している。その後、ケース４の開口部は封止樹脂材３を
介して金属蓋６が取り付けられ、気密封止される。

【０００９】ここで、図９に示すようにケース４の中の
露出接続部５ｋはケース４底部４０の上面中央に長手方
向に向けて一直線上に配置されるのが一般的である。そ
れは導電性接着剤７を塗布した上にコンデンサ素子２／
圧電素子１の積層体を載せたとき、導電性接着剤７が押
し広げられるが、導電性接着剤７をケース４の側壁から
遠い位置である幅方向中央に塗布することで下面電極２
３〜２５間同士の短絡事故を防止できるからである。す
なわち導電性接着剤７が押し広げられたとき、ケース４
内の底部４０上面と側壁面が交わるコーナーに到達した
とすると、そのコーナーに沿って容易に広がる傾向があ
り、その結果、隣同士の下面電極２３〜２５間で短絡が
発生する。このため信頼性が乏しく、また歩留まりが安
定しない管理の難しい製造が必要になっていた。従って
ケース４内で両側の側壁から遠い位置、すなわちほぼ幅
方向の中心を通る長手方向に向けた一直線上に露出接続
部５ｋが配置されるのである。

【００１０】そして、ケース４の底部４０の上面に形成
された３つの露出接続部５Ｋには、幅方向中央に３つの
孔が設けられており、その孔の底にはリード端子５の一
部が露出しており、さらに３つの露出接続部５ｋの間に
は、底面が一段低くなった溝部４２が幅方向に形成され
ている。

【００１１】この露出接続部５ｋに導電性接着剤７を所
定量塗布し、その上にコンデンサ素子２−圧電素子１の
積層体を載置することになるが、図１０のようにコンデ
ンサ素子２の下面電極２３〜２５の中央にそれぞれ記載
した点線円で示したように、この位置で露出接続部５ｋ
に塗布された導電性接着剤７がリード端子５とコンデン
サ素子２の下面電極２３〜２５に接続される。

【００１２】その後、露出接続部５ｋに塗布された導電
性接着剤７は図１０の点線円を越えて広がろうとする
が、ケース４の底面から形成された溝部４２により拘束
を受ける。すなわち隣り合う露出接続部５ｋに向かって
導電性接着剤７が広がろうとすると、表面張力により、
溝部４２の段差部に導電性接着剤７が引かれて段差部の
幅方向に広がる傾向がある。導電性接着剤７の塗布量が
多いときには溝部４２を越えて隣り合う端子電極を短絡
させる事態も発生するが、塗布量を管理すれば溝部４２
を越えて広がることはない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子機
器の小型化に呼応して圧電共振子にも一層の小型化が要
求されており、これにともなって下面電極２３〜２５間
の距離が接近するとともに、露出接続部５ｋとケース４
の側壁との距離が縮まり、導電性接着剤７の塗布量管理
だけでは短絡事故を防止できなくなっている。

【００１４】本発明は、上述の問題点を解決するために
案出されたものであり、その目的は、小型化してもケー
ス内部の電極間の短絡が発生しない電子部品の構造を提
供することにある。

【００１５】

【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、上面が開口するとともに、底部上面の長
手方向に複数の孔部を形成した直方体状のケースと、一
部が前記孔部から露出するように前記ケースの底部に埋
め込まれるとともに、両端部が少なくとも前記ケースの
下面に導出された複数のリード端子と、複数の接続電極
が長手方向に形成された短冊状の電子部品素子とからな
り、前記孔部から導電性接着剤を介して前記電子部品素
子の夫々の接続電極とリード端子とを電気的に接続する
電子部品において、前記接続電極間で前記電子部品素子
の幅方向の略全域に接続した第１壁部と、該第１壁部の
両端で電子部品素子の幅方向端辺に沿って接続した第２
壁部とからなる接続電極囲い部を形成するとともに、該
接続電極囲い部と前記ケース底部上面とが接続されてい
ることを特徴とする電子部品を提供する。

【００１６】本発明の構成によれば、複数のリード端子
が露出する孔部に導電性接着剤を塗布して電子部品素子
を接続するとき、電子部品素子の接続電極間に第１、第
２壁部からなる樹脂囲い（接続電極囲い部）が介在する
ため、加熱硬化時に隣接の電極方向に導電接着剤が広が
ることを抑えることができ、その結果、短絡事故を確実
に防止することができる。

【００１７】とくに、第１、第２壁部により接続電極の
少なくとも３辺を囲む形にしており、囲みの周囲をまわ
りこんで隣接する他の接続電極間に到達するまでの距離
を大きくとることができるため短絡を効果的に防止する
ことができる。

【００１８】このとき樹脂ケースの内底面は平坦なもの
でよく、従来導電性接着剤の広がりを抑えるために樹脂
ケース内底面に形成していた各種の接着剤の拡がり防止
機構（例えば従来の溝部４２）が不要になり、電子部品
の小型低背化が容易に達成できることになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電子部品を図面に
基づいて詳説する。

【００２０】本発明の電子部品である容量内蔵型圧電共
振子Ｚの外観斜視図を図５に示すが、図１は図５のＸ−
Ｘ線断面図であり、図２はＹ−Ｙ線断面図である。な
お、本発明の図５は従来技術に記載した構造と外観が同
じため、共通に用いるものとする。さらに、従来技術と
同じ構成の部分は同じ符号を用いるものとする。図にお
いて、容量内蔵型圧電共振子Ｚに用いられるケース４
は、直方体状で上面が四角形状の開口部４１を有し、内
部に電子部品素子として圧電素子１とコンデンサ素子２
の積層体を収納している。また、５はケース４の底面に
埋め込まれたリード端子であり、６は金属蓋、３は封止
部材である。

【００２１】圧電素子１は、その材質として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１
０と振動電極１１，１２から構成されている。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。振動電極１１は
圧電基板１０の上面に形成され他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。

【００２２】コンデンサ素子２は、その材質はＰＴ（チ
タン酸鉛）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＢＴ
（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
電極と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。

【００２３】なお、図では、誘電体基板２０の上面主面
に２つの上面電極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つのリード端子５）との接続を達成するための下面
電極２３，２４、２５が形成されている。また、上面電
極２１と下面電極２３とは、誘電体基板２０の一方端面
ないし側面に形成される導体膜を介して接続されてお
り、上面電極２２と下面電極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。

【００２４】また、接続電極２３〜２５間でコンデンサ
素子２の幅方向の略全域に接続した第１壁部８ａと、そ
の両端で電子部品素子２の幅方向端辺に沿って接続した
第２壁部８ｂとからなる樹脂囲い８を形成するととも
に、樹脂囲い８がケース４底部上面に接続されている。
図４にコンデンサ素子２と圧電素子１の積層体の外観斜
視図を示すが、この樹脂囲い８は下面電極２３、２４の
中心から見て誘電体基板２０の端面側の辺を除く３方を
コの字形にとり囲む形に形成されている。樹脂囲い８は
エポキシ系接着剤を印刷塗布などにより形成したもの
で、６０〜８０℃で仮硬化させたものである。

【００２５】さらに、誘電体基板２０の上面電極２１、
２２は、その一部が誘電体基板２０の下面電極２５と対
向している。即ち、誘電体基板２０の下面電極２５を中
心にみた場合、誘電体基板２０の厚みを介して上面電極
２１との間で所定容量成分Ｃ１が形成され、上面電極２
２との間で所定容量成分Ｃ２が形成される。

【００２６】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
トをスクリーン印刷、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と接続するための接続電極である。

【００２７】上述の圧電素子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せた接合部
材１５によって、両者の間に所定間隔をもって機械的に
接合される。この接合部材１５は、所定厚みの導電性接
着シートや導電性接着剤から構成される。必ずしも導電
性である必要はないが、圧電素子１とコンデンサ素子２
の当接面の電極を端面に引き出して、他の電極と接続す
ることが容易になるので導電性であることが望ましい。

【００２８】接合部材１５の厚みを選択することによっ
て、積層体全体の厚みを所定の厚みに制御することがで
きる。すなわち圧電共振子の共振周波数に応じて圧電素
子の厚みが変わるが、接合部材の厚みを調整して積層体
の全体の厚みを所定厚みにすることができる。これによ
り同じ条件で取り扱うことができ、自動組み立てを容易
にすることができる。

【００２９】圧電素子１とコンデンサ素子２の積層体端
面には端面導体膜１６が形成される。導電接着剤を転写
法などで塗布したり、スパッタリングなどの薄膜手法で
形成してもよい。これにより圧電素子の振動電極１１と
コンデンサ素子の上面電極２１、下面(接続)電極２３が
電気的に接続される。同様に圧電素子の振動電極１２と
コンデンサ素子の上面電極２２、下面(接続)電極２４が
電気的に接続される。

【００３０】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、その上面に開口４１を有し、内側に電子部品素子を
収容する内部空間４３が形成されている。

【００３１】ケース４の内部空間４３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、ケー
ス４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、内部空間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。また、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を形成している。さら
に、ケース4の底部４０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が一体的に成型さ
れている。これら金属の線膨張係数はケース４の線膨張
係数に近いことが望ましく適切なフィラーの種類と配合
量の選択が必要である。

【００３２】また、ケース４の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２
つに分かれており、ケース４の底部４０の下面と外周側
面との成す角部で、屈曲加工が施こされ、その２つの他
端が各々ケース４の側面に延びている。

【００３３】ケース４の底部４０の内底面は平坦で、中
心線上に３つの円形状の孔部からなる露出接続部５ｋが
形成され、各孔部の底面（不図示）にはリード端子５が
露出している。露出接続部５ｋに導電性接着剤７を塗布
して誘電体基板２の下主面を押し付けて、接続電極であ
る下面電極２３〜２５と露出接続部５ｋの間に導電性接
着剤７を介在させる。この状態で１５０〜２００℃に加
熱することで導電性接着剤を硬化させて電気的、機械的
に接続させることができる。

【００３４】また前記樹脂囲い８は一旦溶融して本硬化
に入るため、導電性接着剤７の硬化と同時に達成するこ
とができる。従ってコンデンサ素子２は、導電性接着剤
７と樹脂囲い８のエポキシ接着剤により樹脂ケース４の
内底面に強固に固定することができる。

【００３５】本発明の特徴的なことは、露出接続部５ｋ
に塗布された導電性接着剤７が図４のコンデンサ素子２
０の下面電極２３〜２５上に記載した点線円部に当接す
るが、点線円部を取り囲む形に樹脂囲い８が形成されて
いるため、加熱硬化時に導電性接着剤７がその表面張力
で広がったとしても、間の樹脂囲い８が障害になって隣
接する下面電極同士の短絡事故に繋がることがないこと
である。

【００３６】樹脂囲い８の塗布パターンは図４のよう
に、下面電極２３、２４を中心から外に向かって囲む形
を示した。とくにコンデンサ素子の幅いっぱいにコの字
パターンを形成することが有効である。これにより導電
性接着剤が樹脂囲い８を迂回して隣接の接続電極に到達
するまでに大きな距離を持たすことができるのである。
樹脂囲い８のパターン線幅は本質ではないが、形成の容
易な５０〜１００ミクロンに取られる。塗布厚みは３０
〜５０ミクロンである。

【００３７】樹脂囲い８の塗布パターンは図５に示すよ
うな形で中央の下面電極２５を両端からコの字形に囲む
ものでもよい。ここで下面電極２５を囲む形で、口の字
形に樹脂囲いのパターン形成したものでもよいが、この
場合導電性接着剤の加熱硬化時に発生する溶剤蒸気が抜
けるとき、口の字形パターンの周囲の一辺から蒸気が噴
出し、導電性接着剤を巻き込んで隣接する下面電極に短
絡する可能性がある。従って噴出しても問題発生の少な
い側面でコの字形樹脂囲い８１が向き合わせる図５の形
の方が望ましい。

【００３８】また図示していないが、図４と図５を合わ
せたものでもよい。すなわち下面電極２３を取り囲むコ
の字と、下面電極２５を囲むコの字とが背中あわせに配
置されて工の字形になったようなパターンを下面電極２
５の両側に配置したものでもよい。

【００３９】樹脂囲い８はエポキシ系接着剤で示したが
その他の樹脂接着剤でもよい。仮硬化後再溶融して使用
するタイプの接着剤が望ましいが、未硬化の接着剤を使
っても同様の効果を得ることができる。またシリコンゴ
ム接着剤であれば樹脂囲い８のパターンを塗布硬化させ
たものでも利用することができる。すなわちシリコンゴ
ムパターンの当接部分にはゴムが密着することで導電性
接着剤の侵入を阻止し、また、シリコンゴム自体が導電
性接着剤を撥く性質を持っており、シリコンゴムの樹脂
囲いの周囲に沿って導電性接着剤が拡がることを効果的
に防止することができる。

【００４０】複数のリード端子が露出する孔部に導電性
接着剤を塗布して電子部品素子を接続するとき、電子部
品素子の接続電極間に樹脂囲いが介在するため、加熱硬
化時に隣接の電極方向に導電接着剤が広がることを抑え
ることができ、その結果、短絡事故を確実に防止するこ
とができる。

【００４１】とくに接続電極の少なくとも３辺を囲む形
にすることにより、囲みの周囲をまわりこんで隣接する
接続電極間に到達するまでの距離を大きくとることがで
き、短絡を効果的に防止することができる。

【００４２】圧電共振子は一層の小型化が要求されてお
り、従来の樹脂ケース内に導電性接着剤の広がりを防止
する溝などの構造が採用できなくなっている。この発明
は当接面に樹脂パターンを介在させるだけで短絡不良を
防止することができ、樹脂ケースの内底面は平坦なもの
でよく、従来導電性接着剤の広がりを抑えるために樹脂
ケース内底面に形成していた各種の接着剤の拡がり防止
機構が不要になり、電子部品の小型低背化が容易に達成
できることになる。

【００４３】

【発明の効果】本発明の電子部品によれば、電子部品素
子の接続電極に樹脂囲いが施されているため、ケース底
部上面に配置される複数のリード端子が露出した孔部と
接続電極を導電性接着剤で接続する際に、表面張力で広
がろうとする導電性接着剤を遮り、導電性接着剤の広が
りによる短絡発生を抑えることができる。

【００４４】とくに第１、第２壁部からなる樹脂囲いの
パターンを導電性接着剤の接続部をとり囲む形にするこ
とにより広がりを封じ込め、短絡不良の発生のない電子
部品を提供することができる。

【００４５】さらに樹脂ケース内底面に導電性接着剤の
拡がり防止機構を形成する必要が無く、キャビティ底面
の平面上に形成できるので電子部品の小型、低背化に有
用な構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子部品を示す図５のＸ−Ｘ線に沿っ
た縦断面図である。

【図２】本発明の電子部品を示す図５のＹ−Ｙ線に沿っ
た横断面図である。

【図３】本発明の電子部品に用いられるケースの部分断
面斜視図である。

【図４】本発明の電子部品素子の外観斜視図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す電子部品素子の外観
斜視図である。

【図６】本発明による電子部品の外観斜視図である。

【図７】電子部品の一例である容量内蔵型圧電共振子の
等価回路図である。

【図８】従来構造の電子部品を示す図５のＸ−Ｘ線に沿
った縦断面図である。

【図９】従来構造の電子部品を示す図５のＹ−Ｙ線に沿
った横断面図である。

【図１０】従来構造の電子部品のケースの部分断面斜視
図である。

【図１１】従来構造の電子部品素子の外観斜視図であ
る。

【符号の説明】

１…圧電素子 ２…コンデンサ素子 ２１、２２…上面電極 ２３、２４、２５…下面電極 ３…封止部材 ４…ケース ５…リード端子 ５ｋ…開口接続部 ６…金属蓋 ７…導電性接着剤 ８…樹脂囲い １５…接合部材 １６…端面導体膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面が開口するとともに、底部上面の長
   手方向に複数の孔部を形成した直方体状のケースと、 一部が前記孔部から露出するように前記ケースの底部に
   埋め込まれるとともに、両端部が少なくとも前記ケース
   の下面に導出された複数のリード端子と、 複数の接続電極が長手方向に形成された短冊状の電子部
   品素子とからなり、 前記孔部から導電性接着剤を介して前記電子部品素子の
   夫々の接続電極とリード端子とを電気的に接続する電子
   部品において、 前記接続電極間で前記電子部品素子の幅方向の略全域に
   接続した第１壁部と、該第１壁部の両端で電子部品素子
   の幅方向端辺に沿って接続した第２壁部とからなる接続
   電極囲い部を形成するとともに、該接続電極囲い部と前
   記ケース底部上面とが接続されていることを特徴とする
   電子部品。