JP2003234630A - チップ型電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層体端面から接着剤が後退されており、そ
れによって外部電極と素子基板の電極との電気的接続の
信頼性に優れているチップ型電子部品を、煩雑な工程を
実施することなく、かつ余分な加工装置を必要とするこ
となく、安価にかつ確実に得ることを可能とするチップ
型電子部品の製造方法を提供する。 【解決手段】 圧電共振子１の少なくとも片面に、熱硬
化性の接着剤５，６を用いてケース基板３，４を貼り合
わせ、接着剤５，６を加熱により硬化させ、積層体１を
得る工程と、熱硬化性接着剤５，６の未硬化成分が分解
するが、硬化成分が分解しない温度に加熱することによ
り、接着剤５，６の端部５ａ，６ａを積層体１の端面１
ａ，１ｂから後退させ、スリットＢを形成する工程と、
スリットＢ内に至るように外部電極１３，１４を端面１
ａ，１ｂに形成する工程とを備える、チップ型電子部品
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、素子基板とケース
基板とが接着剤を介して貼り合わされてなる積層体を有
するチップ型電子部品の製造方法に関し、より詳細に
は、該積層体の端面に形成される外部電極と、素子基板
の電極との電気的接続の信頼性を高める構造が備えられ
たチップ型電子部品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、素子基板とケース基板とが接着剤
を介して貼り合わせてなる積層体を有する種々のチップ
型電子部品が知られている。この種のチップ型電子部品
では、素子基板の電極と積層体端面に形成された外部電
極との電気的接続の信頼性に優れていることが求められ
る。

【０００３】上記のような要求を満たすものとして、特
開平８−１６７８２３号公報には、図５に示す圧電共振
部品１０１が開示されている。圧電共振部品１０１は、
板状の圧電共振子１０２を有する。圧電共振子１０２
は、圧電基板１０２ａの上面及び下面に励振電極１０
３，１０４を形成した構造を有する。励振電極１０３，
１０４が圧電基板１０２ａを介して対向する部分におい
てエネルギー閉じ込め型の圧電振動部が構成されてい
る。圧電共振子１０２の上下には、封止基板１０７，１
０８が、接着剤１１０，１１１を介して貼り合わされて
いる。このようにして構成された積層体の端面に、外部
電極１１５，１１６が形成されている。

【０００４】励振電極１０３が、積層体の一方端面に引
き出されて外部電極１１５に電気的に接続されており、
励振電極１０４が積層体の他方端面に引き出されて外部
電極１１６に電気的に接続されている。

【０００５】この励振電極１０３，１０４と外部電極１
１５，１１６との電気的接続の信頼性を高めるために、
接着剤１１０，１１１の端部が、積層体の端面よりも後
退されている。すなわち、接着剤１１０，１１１の端部
を溶剤を用いて溶解したり、レーザービームによる消
去、紫外線等による分解あるいはサンドブラストなどの
研磨により、接着剤１１０，１１１の端部が後退されて
いる。従って、外部電極１１５，１１６が、接着剤１１
０，１１１の後退している部分まで入り込み、励振電極
１０３，１０４と面接触的に接続されている。よって、
外部電極１１５，１１６と、励振電極１０３，１０４と
の電気的接続の信頼性が高められている。

【０００６】特公平７−１２０９１３号公報において
も、同様に接着剤を研削やサンドブラスト法などにより
加工し接着剤を端部から後退させる方法が開示されてい
る。また、特開平１１−２３４０７１号公報には、積層
体端面をバレル研磨することにより、内部電極が露出す
る溝を形成し、それによって内部電極と外部電極との端
面における電気的接続の信頼性を高める方法が開示され
ている。

【０００７】他方、特開平９−８５８８号公報には、図
５に示した圧電共振部品１０１の製造に際し、接着剤１
１０，１１１の塗布領域を予め、積層体の端面から後退
するように限定することにより、接着剤１１０，１１１
の端部が積層体の端面から後退されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】特開平８−１６７８２
３号公報、特公平７−１２０９１３号公報、特開平１１
−２３４０７１号公報などに記載の方法では、接着剤を
サンドブラスト、ウォータージェット、バレル研磨など
の研削方法、あるいは溶剤を用いた接着剤端部の分解、
あるいは紫外線やプラズマ等の照射による接着剤端部の
分解により、接着剤が積層体端部から後退されていた。
しかしながら、これらの方法では、積層工程後に、接着
剤１１０，１１１を後退させるために上記のような種々
の加工が必要であった。従って、加工装置や治具が必要
であり、かつ製造工程が煩雑になり、コストが高くつく
という問題があった。

【０００９】特に、サンドブラスト、バレル研磨または
ウォータージェットなどの研削方法では、接着剤１１
０，１１１のみを選択的に加工することが困難であるた
め、圧電基板１０２ａ，封止基板１０７，１０８などの
他の部分も同時に加工され、外形寸法が変化するおそれ
があった。

【００１０】これに対して、特開平９−８５８８号公報
では、接着剤１１０，１１１による貼り合わせに先立
ち、接着剤１１０，１１１の塗布領域が、積層体の端面
から後退するように接着剤１１０，１１１が塗布され
る。この場合、貼り合わせ後に、上述したような煩雑な
加工を施す必要はない。

【００１１】しかしながら、液状の接着剤をスクリーン
板などを用いて印刷する方法を用いているため、貼り合
わせよりも圧力により接着剤１１０，１１１が、端面側
にいったり、接着剤１１０，１１１を高精度に積層体端
面から後退させることが困難であった。のみならず、接
着剤１１０，１１１が、積層時の加圧力により積層体端
面側とは反対側、すなわち封止空間側に至り、特性のば
らつきを生じるおそれもあった。

【００１２】本発明の目的は、上述した従来技術の欠点
を解消し、積層後に煩雑な加工工程を実施することな
く、封止基板の電極と積層体端面に付与される外部電極
との電気的接続の信頼性を高めることができ、かつ接着
剤を積層体端面から高精度に後退させることができ、さ
らに電気的特性のばらつきも生じ難い、信頼性に優れた
チップ型電子部品の製造方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のチップ型電子部
品の製造方法は、素子基板と、素子基板の少なくとも片
面に、封止空間を構成するように熱硬化性の接着剤を介
してケース基板が貼り合わされており、かつ前記素子基
板及びケース基板からなる積層体の端面に、素子基板に
設けられた電極に電気的に接続される外部電極が形成さ
れているチップ型電子部品の製造方法であって、前記素
子基板と、前記ケース基板とを、前記封止空間を除く領
域であって、前記積層体の端面に至る領域において前記
接着剤を介して貼り合わせて積層体を得る工程と、前記
積層体を加熱により硬化させる工程と、前記硬化工程後
に、前記接着剤の未硬化成分が分解するが、硬化成分が
分解しない温度に加熱することにより、前記接着剤層を
前記積層体の端面から後退させてスリットを形成する工
程と、前記積層体の端面に前記スリット内に至るように
外部電極を形成する工程とを備える。

【００１４】本発明に係る製造方法の特定の局面では、
上記熱硬化性の接着剤が無機充填剤を含有しており、そ
れによってスリットを形成する工程において、接着剤層
の積層体端面側部分における未硬化成分の分解・飛散に
より、接着剤の端部において無機充填剤の含有割合が相
対的に高くされる。従って、スリットを形成した後に、
サンドブラストなどにより研磨した場合、接着剤端部を
効果的に研磨することができ、接着剤の端部をより効果
的に積層体端面から後退させることができる。また、無
機充填剤の配合により、素子基板とケース基板とを接着
剤を介して貼り合わせた際の接着剤層の厚みを高精度に
制御することも可能となる。

【００１５】本発明の製造方法のより限定的な局面で
は、上記熱硬化性接着剤が上記充填剤を含有しており、
スリットを形成する工程後に、積層体の端面が機械的に
研磨される。従って、上述したように、接着剤の端部
を、積層体端面からより確実に後退させることができ
る。研磨工程は、例えば、サンドブラスト加工やウォー
タージェット加工などにより行われるが、サンドブラス
ト加工を用いた場合には、容易かつ安価に加工すること
ができる。

【００１６】上記無機充填剤の含有割合は、好ましく
は、接着剤の全体の体積比率で１０〜５０％を含めるこ
とが望ましい。１０体積％未満では、サンドブラストな
どによる後の研磨工程による端部後退硬化が小さくな
り、５０体積％を超えると、接着剤による素子基板とケ
ース基板との接着力が低下するおそれがある。

【００１７】本発明の別の特定の局面では、上記スリッ
トを形成する工程における加熱は、熱硬化性接着剤の温
度よりも５０℃〜１００℃高い温度範囲に加熱すること
により行われる。硬化温度よりも１０℃高い温度未満で
加熱した場合には、未硬化分の分解が十分に行われず、
接着剤を積層体端面から確実に後退させることが困難と
なり、硬化温度＋１００℃よりも高い温度に加熱した場
合には、硬化成分の分解が生じるおそれがある。

【００１８】本発明のチップ型電子部品の製造方法は、
素子基板とケース基板とを貼り合わせた積層体を有する
様々なチップ型電子部品に適用されるが、本発明のある
特定の局面では、上記素子基板として、エネルギー閉じ
込め型の圧電共振部を有する圧電共振子が用いられ、該
圧電共振子の両面に上記熱硬化性の接着剤によりケース
基板が貼り合わされる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の具体的な実施例を説明することにより、本発明を明ら
かにする。

【００２０】本実施例の製造方法では、まず、図２に示
す積層体１を得る。積層体１では、素子基板としての板
状の圧電共振子２と、第１，第２のケース基板３，４と
が、接着剤５，６を介して貼り合わされている。図３に
分解斜視図で示すように、圧電共振子２は、矩形板状の
圧電基板２ａを有する。圧電基板２ａの上面中央には、
励振電極７が形成されている。圧電基板２ａの下面に
は、励振電極８が形成されている。励振電極７，８は、
圧電基板２ａを介して対向するように配置されている。
励振電極７，８が対向されている部分において、エネル
ギー閉じ込め型の圧電振動部が構成されている。圧電基
板２ａは、厚み方向に分極処理された圧電セラミックス
により構成されている。

【００２１】圧電基板２ａの上面においては、励振電極
７に電気的に接続される引出電極７ａが形成されてい
る。引出電極７ａは、圧電基板２ａの上面において、端
縁２ａ ₁に沿うように形成されている。

【００２２】励振電極８は、圧電基板２ａの下面におい
て、端縁２ａ₂に沿うように形成された引出電極８ａに
電気的に接続されている。端縁２ａ₂は、上面の端縁２
ａ₁と反対側に位置している。

【００２３】他方、第１のケース基板３は、アルミナな
どの絶縁性セラミックあるいは合成樹脂などの絶縁性材
料により構成される。ケース基板３の上面には、外部電
極延長部９，１０が形成されている。第２のケース基板
４の下面にも、同様に外部電極延長部１１，１２が形成
されている。（図２参照）第２のケース基板４は、第１
のケース基板３と同様の材料で構成される。

【００２４】本実施例では、上記のように構成されてい
る圧電共振子２を上面に熱硬化性の接着剤５を付与し、
ケース基板３が貼り合わされる。また、圧電共振子２の
下面には、同様に熱硬化性の接着剤６が付与され、ケー
ス基板４が貼り合わされる。このようにして、図２に示
す積層体１が得られる。なお、ケース基板３の下面及び
ケース基板４の上面には、それぞれ、エネルギー閉じ込
め型のの振動部の振動を妨げないための封止空間Ａを形
成するために、凹部３ａ，４ａが形成されている。

【００２５】図２から明らかなように、上記接着剤５，
６は、得られた積層体１の端面１ａ，１ｂに至るように
形成されている。従って、端面１ａ、１ｂにこの状態で
外部電極を形成した場合、引出電極７ａ，８ａと外部電
極との電気的接続の信頼性が十分でない。

【００２６】本実施例では、上記積層体１を得た後に、
まず加熱により、熱硬化性の接着剤５，６を硬化させ
る。この硬化工程により、接着剤５，６を介して圧電共
振子２がケース基板３，４に強固に接着される。硬化温
度については、使用する接着剤５，６によっても異なる
が、例えばエポキシ系接着剤を用いる場合、１５０〜２
００℃程度の温度で、６０〜９０分維持することにより
硬化が行われる。これを熱硬化性接着剤を加熱すること
により硬化させる際の温度及び時間については、使用す
る熱硬化性の接着剤の硬化に必要な一般的な条件が用い
られる。

【００２７】次に、上記硬化工程後に、接着剤の未硬化
成分が分解するが、硬化成分が分解しない温度に加熱す
る。その結果、図１（ａ）に示すように、未硬化成分の
分解・飛散により、接着剤５，６の外側の端部５ａ，６
ａが積層体１の端面１ａ，１ｂから後退し、スリットＢ
が形成される。このスリットＡ，Ｂを形成する工程にお
ける加熱は、上記のように、接着剤５，６の未硬化成分
が分解するが、硬化成分が分解しない温度に加熱するこ
とにより行われる。この温度としては、より具体的に
は、例えば、熱硬化性の接着剤の硬化温度よりも５０℃
〜１００℃高い温度範囲とすればよい。硬化温度＋５０
℃未満の温度では、未硬化成分の分解が十分に起こらな
いおそれがあり、硬化温度＋１００℃よりも高い温度に
加熱した場合には硬化成分の分解が生じ、接着力が低下
するおそれがある。従って、好ましくは、熱硬化性の接
着剤５，６の硬化温度＋５０℃〜硬化温度＋１００℃の
温度範囲に加熱することによりスリットＢが確実に形成
される。

【００２８】また、上記スリットを形成する際の加熱時
間については、使用する熱硬化性の接着剤の種類によっ
ても異なるが、５分〜３０分程度加熱すればよい。５分
以下の場合には、未硬化成分の分解が十分に起こらない
ことがあり、３０分以上加熱しても、それ以上接着剤
５，６の端部５ａ，６ａの後退効果が飽和するため、エ
ネルギーコストを低減するには３０分以下とすることが
望ましい。

【００２９】接着剤５，６として、エポキシ系接着剤を
用いた場合、より具体的には、該エポキシ系接着剤の硬
化温度は１６０℃程度である場合、スリット形成に際し
ての加熱は２５０℃以上の温度で５分〜３０分程度加熱
することにより行われる。

【００３０】なお、上記接着剤５，６を構成する熱硬化
性の接着剤としては、特に限定されず、エポキシ系接着
剤、ウレタン系接着剤、シリコン系接着剤、ポリイミド
系接着剤などが挙げられる。好ましくは、接着強度に優
れ、後述の接着剤５，６の端部の後退硬化が十分に得ら
れるため、エポキシ系接着剤が用いられる。

【００３１】また、接着剤５，６には、シリカまたはタ
ルクなどの適宜の無機充填剤が配合されている。無機充
填剤の配合割合は、接着剤５，６全体の１０〜５０体積
％とすることが望ましい。無機充填剤の配合割合が１０
体積％未満の場合には、後述のサンドブラスト等による
研磨工程において接着剤５，６の端部をさらに後退させ
る効果が十分に得られないことがあり、５０体積％を超
えると、接着剤５，６の接着力が低くなるおそれがあ
る。

【００３２】上記無機充填剤としては、シリカ、タル
ク、ＭｇＳｉＯ₃、Ａｌ₂Ｏ₃、Ａｌ（ＯＨ）₃などの適宜
の無機充填剤を用いることができる。本実施例では、上
記のように、スリットを形成する工程の加熱により、接
着剤５，６の未硬化成分が分解し、接着剤５，６の端部
５ａ，６ａが積層体１の端面１ａ，１ｂから後退され
る。

【００３３】より好ましくは、このスリットＢを形成し
た後に、サンドブラストなどの研磨工程が実施される。
この研磨工程を実施することにより、接着剤５，６の端
部５ａ，６ａが、積層体１の端面１ａ，１ｂからより確
実に後退される。これを、図４を参照して説明する。

【００３４】図４（ａ）に示すように、接着剤５に無機
充填剤５ｂが分散されているとする。この場合、上記ス
リットＡの形成工程において、加熱されると、接着剤５
中の未硬化成分が分解・飛散し、図４（ｂ）に示すよう
に、端部５ａが積層体１の端面１ａから後退される。こ
の場合、未硬化成分が分解・飛散するため、端部５ａ近
傍では、無機充填剤５ｂの密度が残りの部分に比べて高
くなる。（図４（ｂ）参照）。

【００３５】従って、この状態において、サンドブラス
トなどにより研磨した場合、端部５ａ近傍において無機
充填剤の配合割合が高いため、端部５ａがサンドブラス
トにより効果的に研磨される。従って、破線Ｃで示す位
置までサンドブラストにより接着剤５の端部をより確実
に後退させることができる。

【００３６】すなわち、接着剤５，６に無機充填剤が配
合されている場合、上記のように、研磨工程を実施した
場合、接着剤５，６の端部５ａ，６ａをより確実に端面
１ａ，１ｂから後退させることができる。

【００３７】次に、図１（ｂ）に示すように、積層体１
の端面１ａ、１ｂに、導電ペースト塗着・硬化、あるい
は蒸着、めっきもしくはスパッタリングなどの薄膜形成
方法により外部電極１３，１４が形成される。外部電極
１３，１４は、上記スリットＢに入り込む。従って、外
部電極１３，１４は、引出電極７ａ，８ａと面接触的に
接触する。よって、外部電極１３，１４と励振電極７，
８との電気的接続の信頼性が高められる。なお、外部電
極１３，１４は、前述した外部電極延長部９〜１２に電
気的に接続されるように形成される。

【００３８】上記のように、本実施例の製造方法によれ
ば、接着剤５，６を硬化させるために加熱した後に、さ
らに未硬化成分が分解するが、硬化成分が分解しない温
度に加熱する工程を実施するだけで、接着剤５，６を端
面１ａ，１ｂから確実に後退させることができる。従っ
て、接着剤の硬化に必要な加熱装置をそのまま用い、加
熱条件を変更して引き続き加熱処理を行うだけで、接着
剤５，６の端部５ａ，６ａを後退させることができるた
め、余分な加工装置を必要としない。また、煩雑な別種
類の加工工程を実施する必要もない。

【００３９】なお、上記実施例では、スリットＢを形成
する工程後に、好ましくはサンドブラストなどの研磨工
程が行われたが、この研磨工程は必ずしも施されずとも
よい。

【００４０】また、上記実施例では、エネルギー閉じ込
め型の圧電共振子１の上下にケース基板３，４が接着剤
５，６を介して貼り合わされた積層体が用意されたが、
使用する素子基板としては、圧電共振子以外の他の電子
部品用素子基板であってもよい。例えば、素子基板とし
て、サーミスタやコンデンサなどが構成される素子基板
を用いてもよい。また、ケース基板は、素子基板の一方
面にのみ接着剤を介して積層されていてもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明に係る製造方法によれば、熱硬化
性の接着剤を加熱により硬化させて素子基板とケース基
板とを結合してなる積層体を得た後に、接着剤の未硬化
成分が分解するが硬化成分が分解しない温度に加熱する
ことにより、接着剤が積層体の端面から後退され、端面
に開いたスリットが形成される。従って、該スリット内
に至るように外部電極を形成することにより、外部電極
と素子基板の電極とがスリット内において面接触的に接
続されるため、外部電極と素子基板の電極との電気的接
続の信頼性を高めることができる。

【００４２】しかも、熱硬化性の接着剤の加熱硬化に際
しての加熱の後に同じ加熱処理を施すだけで上記接着剤
が積層体の端面から後退される。従って、接着剤を積層
体の端面から後退させるために、別種類の加工装置を用
意する必要がない。まだ、煩雑な別種類の加工工程を施
す必要も必ずしもない。従って、電気的接続の信頼性に
優れたチップ型電子部品を、安価にかつ効率よく生産す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例におい
て、加熱によりスリットが端面に開くように形成された
積層体を示す正面断面図及び外部電極が付与されたチッ
プ型電子部品の正面断面図。

【図２】本発明の一実施例において接着剤を用いて素子
基板の上下にケース基板を貼り合わせた状態を示す正面
断面図。

【図３】図２に示した積層体を得るのに用いられる圧電
共振子及び第１，第２のケース基板を説明するための分
解斜視図。

【図４】（ａ）及び（ｂ）は、無機充填剤を配合した場
合の硬化を説明するための図であり、（ａ）は上記充填
剤含有接着剤を介して素子基板とケース基板とが貼り合
わされている構造を示す部分切欠拡大表面断面図であ
り、（ｂ）はスリット形成後の状態を示す部分切欠拡大
正面断面図。

【図５】従来のチップ型圧電共振部品の正面断面図

【符号の説明】

１…積層体 １ａ，１ｂ…端面 ２…圧電共振子 ２ａ…圧電基板 ３，４…ケース基板 ５，６…接着剤 ５ａ，６ａ…端部 ５ｂ…無機充填剤 ７，８…励振電極 １３，１４…外部電極 Ｂ…スリット

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 素子基板と、素子基板の少なくとも片面
   に、封止空間を構成するように熱硬化性の接着剤を介し
   てケース基板が貼り合わされており、かつ前記素子基板
   及びケース基板からなる積層体の端面に、素子基板に設
   けられた電極に電気的に接続される外部電極が形成され
   ているチップ型電子部品の製造方法であって、 前記素子基板と、前記ケース基板とを、前記封止空間を
   除く領域であって、前記積層体の端面に至る領域におい
   て前記接着剤を介して貼り合わせて積層体を得る工程
   と、 前記積層体を加熱により硬化させる工程と、 前記硬化工程後に、前記接着剤の未硬化成分が分解する
   が、硬化成分が分解しない温度に加熱することにより、
   前記接着剤層を前記積層体の端面から後退させてスリッ
   トを形成する工程と、 前記積層体の端面に前記スリット内に至るように外部電
   極を形成する工程とを備えることを特徴とする、チップ
   型電子部品の製造方法。
2. 【請求項２】 前記熱硬化性接着剤が、無機充填剤を含
   有している、請求項１に記載のチップ型電子部品の製造
   方法。
3. 【請求項３】 前記スリットを形成する工程後に、前記
   積層体の端面を機械的に研磨する工程をさらに備える、
   請求項２に記載のチップ型電子部品の製造方法。
4. 【請求項４】 前記機械的研磨工程が、サンドブラスト
   加工により行われる、請求項３に記載のチップ型電子部
   品の製造方法。
5. 【請求項５】 前記スリットを形成する工程における加
   熱が、前記熱硬化性接着剤の硬化温度よりも５０℃〜１
   ００℃高い温度範囲に加熱することにより行われる、請
   求項１〜３のいずれかに記載のチップ型電子部品の製造
   方法。
6. 【請求項６】 前記素子基板が、エネルギー閉じ込め型
   の圧電共振部を有する圧電共振子であり、前記圧電共振
   子の両面に、前記熱硬化性接着剤により貼り合わされて
   いる、請求項１〜５のいずれかに記載のチップ型電子部
   品の製造方法。