JP2003289233A - 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
極間隔が狭まり、容器の内底面に設けた電極パッドと電
子部品素子の接続電極を導電性接着剤で接続する際、導
電性接着剤が拡がり電極間で短絡不良が発生するのを防
止する。また、同時に充分な接合強度を確保し、高い信
頼性性能を満足する。 【解決手段】 電子部品素子の入力電極及び出力電極が
容器のキャビティ底面の２つの電極パッドに導電性接着
剤を介して各々接続し、かつ蓋体がバネ部材を介して電
子部品素子を押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャビティに電子
部品素子を収容しマザーボードに実装され、通信機器や
電子機器に使用される電子部品の構造に関する。

【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のクロック源として発振回路を構成
する圧電共振子などの電子部品が知られている。特に近
年は携帯型電子機器の普及に伴い、高密度実装が可能な
電子部品装置が求められており、電子部品装置の小型化
に拍車がかかっている。

【０００３】この発振回路は、例えば図６に示す回路図
のように、電子部品素子である圧電デバイスＸの両端と
接地電位との間に負荷容量Ｃ１、Ｃ２が接続され、さら
に圧電デバイスＸの両端間に帰還抵抗Ｒ、インバータＮ
が接続されていた。このような発振回路を簡単に達成で
きるように、図中の点線で示すように上述の２つの負荷
容量Ｃ１，Ｃ２を１つの容量デバイスで構成し、容量デ
バイスと圧電デバイスＸを１つとした電子部品素子を用
いた容量内蔵型圧電部品が使用されている。

【０００４】図７は従来の容量内蔵型圧電部品５０の長
辺方向断面説図であり、図８は電子部品素子５７の説明
図である。図７に示されるように、容器５２は、その上
面に開口部が形成されたキャビティ５１を有し、そのキ
ャビティ５１底面には３つの電極パッド５３ａ、５３
ｂ、５３ｃが形成されている。この電極パッド５３ａ、
５３ｂ、５３ｃは容器５２の底面に埋め込まれるととも
に、その幅方向に平行に配置された３つのリード端子５
４ａ、５４ｂ、５４ｃと接続している。そしてリード端
子５４ａ、５４ｂ、５４ｃの両端は容器５２の外表面
（不図示）に導出されて、回路基板接続用のリード端子
を形成している。

【０００５】容器５２のキャビティ５１中には、圧電デ
バイス５５と容量デバイス５６とを一体化した電子部品
素子５７が収容されている。容量デバイス５６は、誘電
体基板５８の一方主面に入力電極５９ａ、出力電極５９
ｂ、グランド電極５９ｃから成る３つの接続電極が設け
られ、容器５２の電極パッド５３ａ、５３ｂ、５３ｃに
導電性接着剤６０にて接続されている。誘電体基板５８
の他方主面には両端から中央に向かって延びる２つの容
量電極６１があり、前記グランド電極５９ｃとの間で２
つの容量成分を形成している。圧電デバイス５５は短冊
状の圧電基板６２の両主面に振動電極６３を形成してお
り、その振動電極６３の両端部と容量デバイス５６の容
量電極６１の両端部が電気的に接続されている。そし
て、圧電デバイス５５と容量デバイス５６は導電性接着
剤６４にて積層体状に一体化している。

【０００６】ここで圧電デバイス５５と容量デバイス５
６が一体化した電子部品素子５７とリード端子５４ａ、
５４ｂ、５４ｃとの接合は、導電性接着剤６０を電極パ
ッド５３ａ，５３ｂ，５３ｃ上に盛り上げて塗布し、電
子部品素子５７を上方から押さえるようにして載置し、
導電性接着剤６０が電子部品素子５７の容量デバイス５
６下面の接続電極５９ａ，５９ｂ，５９ｃにある程度拡
がるようにして接合する。ただし、この時、導電性接着
剤６０は接続電極５９ａ，５９ｂ，５９ｃの周辺に留ま
り、他の接続電極５９ａ，５９ｂ，５９ｃとの間で短絡
しないように、かつ充分な接合強度が得られるように電
子部品素子５７の押さえを調節しなければならない。同
時に、電子部品素子５７に割れが発生したりしないよう
充分な配慮を払う必要がある。

【０００７】容器５２の開口部は図示しない封止用接着
剤を塗布した後、金属蓋６５を被せて固定している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のよう
に、電子部品素子５７の接続電極５９ａ，５９ｂ，５９
ｃとリード端子５４ａ，５４ｂ，５４ｃとを互いに接続
するのに、リード端子５４ａ，５４ｂ，５４ｃの露出し
た電極パッド５３ａ，５３ｂ，５３ｃに塗布された導電
性接着剤６０に当接して電子部品素子５７を押さえつけ
ながら接続するが、電極パッド５３ａ，５３ｂ，５３ｃ
と電子部品素子５７間に導電性接着剤６０が介在してい
るため、上から押さえつけて搭載する構成では、電子部
品素子５７を押さえすぎると接続電極５９ａ，５９ｂ，
５９ｃ間に導電性接着剤６０が拡がり短絡する問題が生
じていた。特に、容量内蔵型圧電部品５０の小型化が要
求されるなか、電子部品素子５７の寸法も小さく成らざ
るを得ず、従来のように電子部品素子５７の下面に３つ
の接続電極５９ａ，５９ｂ，５９ｃを配置する構成で
は、３つの接続電極５９ａ，５９ｂ，５９ｃの個々の間
隔が小さくなりすぎ、上述の導電性接着剤６０の拡がり
によって発生する短絡の問題は、重要な課題となってい
た。

【０００９】また、電子部品素子５７を導電性接着剤６
０に押さえるのを少なくすると、接合強度が得られず信
頼性性能が不十分になる問題点を有していた。同時に、
接続電極５９ａ，５９ｂ，５９ｃと電極パッド５３ａ、
５３ｂ、５３ｃとの３点による接続では、電子部品素子
５７の収容に傾きがあった場合、３点全てが接続されず
に接続不完全な箇所が発生するなど、安定性の欠ける面
があった。

【００１０】また、電子部品素子５７を導電性接着剤６
０に押さえるにあたり、上述の問題点のほか、押さえす
ぎによる電子部品素子５７の割れの問題も発生してい
た。

【００１１】また、発振周波数の高周波化にともない、
容量内蔵型圧電部品５０から漏れ出す不要輻射の問題が
顕著になるが、従来の容量内蔵型圧電部品５０ではグラ
ンド電極５９ｃからの配線、引き回しが複雑になりシー
ルド化が困難であった。

【００１２】また、容器５２開口部と金属製蓋体６５の
接合は、容量内蔵型圧電部品５０の小型化にともない、
接合部の面積も小さくなっており、接合強度の低下も招
いていた。

【００１３】本発明は、上述の問題を解決するために案
出されたものであり、その目的は、容器の電極パッドと
電子部品素子の接続電極との間を接続する導電性接着剤
が短絡することなく、かつ、充分な接合強度が確保でき
高い信頼性性能を満足できる電子部品を提供することに
ある。

【００１４】同時に、簡単な構成でシールド効果が得ら
れ、かつ、蓋体と容器の接合強度の強固な電子部品を提
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、下面に少なくとも入力電極と出力電極が
形成された電子部品素子と、上部が開口したキャビティ
を有する断面凹状の容器と、該容器のキャビティ底面に
形成されている少なくとも２つの電極パッドと、前記容
器のキャビティ開口周囲に接合するとともに、前記キャ
ビティ開口を封止する蓋体と、前記電子部品素子上面に
載置したバネ部材とからなり、前記容器に前記電子部品
素子を収納するとともに、前記電子部品素子の入力電極
及び出力電極が前記キャビティ底面の２つの電極パッド
に導電性接着剤を介して各々接続し、かつ前記蓋体が前
記バネ部材を介して電子部品素子を押圧て成ることを特
徴とする電子部品である。

【００１６】また、前記蓋体とバネ部材を金属で構成
し、かつ、前記電子部品素子の上面にグランド電極を形
成するとともに、該グランド電極と前記蓋体とが、前記
バネ部材によって接続されていることを特徴とする電子
部品である。

【００１７】また、前記蓋体は、前記キャビティ開口を
封止する封止部と、該封止部から前記容器の側面を介し
て下面に延出した脚部とから成ることを特徴とする電子
部品である。

【作用】本発明の第一の発明によれば、電子部品素子の
入力電極及び出力電極が容器のキャビティ底面の２つの
電極パッドに導電性接着剤を介して各々接続し、かつ蓋
体がバネ部材を介して電子部品素子を押圧している。

【００１８】これにより、バネ部材のバネ定数による一
定でかつ、適正な圧力で電子部品素子を押すことになる
ので、押さえ過ぎが原因の導電性接着剤の拡がりによる
短絡や電子部品素子の割れ、あるいは押さえ不足による
接続不良、接合強度の低下も防止でき、充分な信頼性性
能を得ることができる。

【００１９】また、本発明の第二の発明によれば、蓋体
とバネ部材を金属で構成し、かつ、電子部品素子の上面
にグランド電極を形成するとともに、該グランド電極と
蓋体とが前記バネ部材によって接続されている。

【００２０】これにより蓋体と電子部品素子のグランド
電極との接続が容易に行え、複雑な配線の引き回しを行
うことなくシールド効果を得ることが可能である。

【００２１】また、本発明の第三の発明によれば、蓋体
はキャビティ開口を封止する封止部と、該封止部から前
記容器の側面を介して下面に延出した脚部とから成る。

【００２２】これにより、蓋体は、封止部および封止部
から容器の側面を介して下面に延出した脚部とによっ
て、容器の上面、側面及び下面の３方から容器を抱え込
んで接合しているので、蓋体と容器の接合は強固なもの
になっている。同時に、マザーボードへの半田実装にお
いて、脚部の側面に半田フィレットが形成されるため、
マザーボードへの実装強度も強固になる。

【００２３】

【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。

【００２４】図１に本発明の第一の実施例として容量内
蔵型圧電部品１の外観斜視図を示す。

【００２５】図２（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図であ
り、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図である。図３は
図１の底面図である。

【００２６】容量内蔵型圧電部品１は、主に、容器２、
容器２のキャビティ３に収納される電子部品素子４、容
器２の開口を封止する蓋体５、電子部品素子上面に載置
されるバネ性を有するバネ部材１９、容器２の側面に導
出したリード端子６から構成される。

【００２７】容器２は、断面凹状であり、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
材料などからなり、キャビティ３を有し内部に電子部品
素子４を収納している。また、キャビティ３の底面に
は、後述する入力端子６ａ、出力端子６ｂの一部が露出
した電極パッド７ａ、７ｂが形成されている。そしてキ
ャビティ３は電子部品素子４を収納するのに充分な形状
となっており、また、電子部品素子４を容易に収容でき
るよう開口部の面積は、キャビティ３の底面の面積から
若干広がるような面積となっている。

【００２８】電子部品素子４は、図４に示すように容量
デバイス８と圧電デバイス９を積層した構成となってい
る。

【００２９】容量デバイス８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１０の一方主面に、例えばＡｇ系材
料を主成分とする導体膜により２つの容量電極１１を形
成するとともに、この２つの容量電極１１と誘電体基板
１０の厚み方向に対向するグランド電極１２ａを形成し
ている。

【００３０】圧電デバイス９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
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成る圧電性を有する短冊状の圧電基
板１３の両主面に、圧電基板１３の厚み方向に対向する
一対の振動電極１４を形成している。振動電極１４は、
例えばＡｇ系材料を主成分とする薄膜導体膜によって形
成され、圧電基板１３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るとともに、それぞれ圧電基板１
３の異なる端部にまで延出している。

【００３１】上述の容量デバイス８と圧電デバイス９
は、誘電体基板１０の一方主面と圧電体基板１３の一方
主面とを対面するように配置するとともに、容量デバイ
ス８の一方の容量電極１１と圧電デバイス９の一方の振
動電極１４を導電性接着剤１５にて接合し、かつ、容量
基板１０および圧電基板１３の一対の一方の端面に接続
電極１６ａが形成されている。同時に、容量デバイス８
の他方の容量電極１１と圧電デバイス９の他方の振動電
極１４を導電性接着剤１５にて接合し、かつ、容量基板
１０および圧電基板１３の一対の他方の端面に接続電極
１６ｂが形成されている。このように、容量デバイス８
と圧電デバイス９は積層体状に接合・接続されて電子部
品素子４と成る。

【００３２】蓋体５は、ＳＵＳなどの金属材料が使用さ
れ、封止部１７と脚部６ｃから成る。封止部１７は断面
凹状で、図示しない接着剤にてキャビティ３開口を上方
より覆い塞ぐように配置・接合される。このとき、接着
剤は熱硬化型の接着剤であり、例えば１５０℃の温度に
て１時間加熱することにより、あらかじめ封止部１７の
内面に塗布され予備硬化されていた接着剤が溶融し、そ
の後硬化することにより気密封止が行われる。脚部６ｃ
は、図３に示すように封止部１７のそれぞれの長辺略中
央の２カ所から容器２の側面に沿って容器２の下部に延
出されている。即ち、蓋体５と容器２とは、容器２の側
壁上面に接合するだけでなく、脚部６ｃによって容器２
の上面、側面及び下面の３方から容器２を抱え込んで接
合している。そして、入力端子６ａ、出力端子６ｂとと
もに半田付け等によってマザーボード３０の電極と接
続、固定される。

【００３３】バネ部材１９は、バネ性を有する例えばリ
ン青銅などの金属製部材からなり、電子部品素子４上面
に載置され蓋体５によって押圧されることにより、バネ
部材１９自体が電子部品素子４を押圧する。よって、電
子部品素子４を適正な圧力で押圧するよう、最適なバネ
定数や形状、寸法が選択される。

【００３４】リード端子６である入力端子６ａ、出力端
子６ｂは、リン青銅、洋白などの金属製部材からなり、
容器２の底部に一体成型されており、キャビティ３底面
にてその一部がキャビティ３内に露出し電極パッド７
ａ、７ｂを形成している。そして、リード端子６ａ、６
ｂは容器２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、容器２の下面と外周側面との成す角部
で、屈曲加工が施され、その２つの他端が各々容器２の
側面に延びている。

【００３５】ここで、容量内蔵型圧電部品１の製造方法
は以下の手順にて行う。

【００３６】まず、電子部品素子４を容器２のキャビテ
ィ３に収納・接続するのに、予めキャビティ３底面の２
つの電極パッド７ａ、７ｂに導電性接着剤１８を塗布す
る。その後、電子部品素子４を容量デバイス８のグラン
ド電極１２ａがキャビティ３開口に露出するようにキャ
ビティ３内に収納し、予め塗布しておいた導電性接着剤
１８にて２つの電極パッド７ａ、７ｂと電子部品素子４
の一対の接続電極１６ａ、１６ｂを接続するよう載置す
る。さらに、容量デバイス８のグランド電極１２ａ上に
バネ部材１９を載置した状態で蓋体５の封止部１７をキ
ャビティ３開口を覆うように配置し、図示しない接着剤
にてキャビティ３開口を気密封止するとともに、導電性
接着剤１８を硬化する。即ちキャビティ３開口の図示し
ない接着剤の硬化、気密封止と導電性接着剤１８の硬化
を同時に行う。この時、蓋体５に荷重をかけキャビティ
３開口部に押しつけることにより、固定する必要があ
る。これはバネ部材１９を介して電子部品素子４を押圧
して、電子部品素子４の一対の接続電極１６ａ、１６ｂ
と電極パッド７ａ、７ｂの間に配置する導電性接着剤１
８を適正な圧力で押圧して導電性接着剤１８を硬化する
ためである。このキャビティ３開口の図示しない接着剤
の硬化、気密封止と導電性接着剤１８の硬化の同時作業
は、例えば１５０℃の温度にて１時間程度加熱すること
により行うことができる。また、容器２の側面に沿って
延出された脚部６ｃは、容器２側面から容器２底面に沿
って折り曲げられており、蓋体５は、容器２の上面、側
面及び下面の３方から容器２を抱え込んで固定される。

【００３７】上述の工程により電子部品素子４は、下面
の一対の接続電極１６ａ、１６ｂがキャビティ３底面の
２つの電極パッド７ａ、７ｂと接続固定され、かつ、上
面のグランド電極が蓋体５の封止部１７と接続される。

【００３８】すなわち、蓋体５がバネ部材１９を介して
電子部品素子４の接続電極１６ａ、１６ｂが該接続電極
１６ａ、１６ｂと電極パッド７ａ、７ｂの間に配置する
導電性接着剤１８を適正な圧力で押圧した状態で導電性
接着剤１８が硬化するので、電子部品素子４の押さえ過
ぎが原因の導電性接着剤１８の拡がりによる短絡や電子
部品素子４の割れ、あるいは押さえ不足による接続不
良、接合強度の低下も防止でき、充分な信頼性性能を得
ることができる。

【００３９】また、金属製の蓋体５は金属製のバネ部材
１９にて電子部品素子４のグランド端子１２ａと接続し
ているので、シールド効果を得ることができる。

【００４０】また、蓋体５と容器２とは、容器２の側壁
上面に接合するだけでなく、蓋体５の封止部１７から容
器２側面に沿って下面に延出した脚部６ｃによって容器
２の上面、側面及び下面の３方から容器２を抱え込んで
接合しているため、蓋体５と容器２の接合は強固なもの
になっている。同時に、マザーボード３０への半田実装
において、脚部の側面に半田フィレットが形成されるた
め、マザーボード３０への実装強度も強固になる。

【００４１】なお、上述の説明では、容量デバイス８に
形成されるグランド電極１２ａは、１つの電極として説
明したが、図４（ａ）、（ｂ）に示すように中央部分の
スリット２１によって２つに分割されたグランド電極１
２ｂであってもよい。但し、この場合、蓋体５の封止部
１７と接続するバネ部材１９は、図４（ｂ）のように、
分割されたグランド電極１２ｂの両方を接続するように
配置することは言うまでもない。

【００４２】また、本発明の第二の実施例を図５に示
す。第一の実施例では、電子部品素子４の上面一カ所に
バネ部材１９を載置し蓋体５にて電子部品素子４を押圧
しているが、図５に示すように電子部品素子４の両端部
２カ所にバネ性部材１９を載置しても良い。この実施例
によると、電子部品素子４の両端部２カ所を押圧するた
め、電子部品素子４が傾くことなくより安定した押圧が
得られる。

【００４３】なお、上述の説明では、バネ部材１９とし
て略Ｕ字状の形状で図示してきたが、略Ｕ字状にこだわ
る必要はなく、適切なバネ定数を持ち、適切な圧力で電
子部品素子４を押設でき、かつ、電気的接続も確実にで
きればこれ以外の形状であっても構わない。

【００４４】

【発明の効果】本発明の電子部品によれば、電子部品素
子の入力電極及び出力電極が容器のキャビティ底面の２
つの電極パッドに導電性接着剤を介して各々接続し、か
つ蓋体がバネ部材を介して電子部品素子を押圧してい
る。

【００４５】このため、バネ部材のバネ定数による一定
でかつ、適正な圧力で電子部品素子を押すことになるの
で、押さえ過ぎが原因の導電性接着剤の拡がりによる短
絡や電子部品素子の割れ、あるいは押さえ不足による接
続不良、接合強度の低下も防止でき、充分な信頼性性能
を得ることができる。

【００４６】また、金属製の蓋体は金属製のバネ部材に
て電子部品素子のグランド端子と接続しているので、シ
ールド効果を得ることができる。

【００４７】また、蓋体と容器とは、容器の側壁上面に
接合するだけでなく、蓋体の封止部から容器側面に沿っ
て下面に延出した脚部によって容器の上面、側面及び下
面の３方から容器を抱え込んで接合しているため、蓋体
と容器の接合は強固なものになっている。同時に、マザ
ーボードへの半田実装において、脚部の側面に半田フィ
レットが形成されるため、マザーボードへの実装強度も
強固になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例の電子部品の外観斜視図
である。

【図２】本発明の第一の実施例の電子部品の断面図であ
り、（ａ）は電子部品をマザーボードに搭載した状態に
おける図１のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）はそのＢ−
Ｂ線断面図である。

【図３】本発明の第一の実施例の底面図である。

【図４】本発明の第一の実施例の電子部品の変形例を示
す説明図であり、（ａ）は電子部品素子の説明図であ
り、（ｂ）は電子部品の断面説明図である。

【図５】本発明の第二の実施例の電子部品の断面説明図
である。

【図６】発振回路を示す回路図である。

【図７】従来の電子部品の断面説明図である。

【図８】従来の電子部品素子の説明図である。

【符号の説明】

１・・・・・容量内蔵型圧電部品 ２・・・・・容器本体 ３・・・・・キャビティ ４・・・・・電子部品素子 ５・・・・・金属製蓋体 ６ａ・・・・・入力端子 ６ｂ・・・・・出力端子 ６ｃ・・・・・グランド端子 ７ａ、７ｂ・・・・・電極パッド ８・・・・・容量デバイス ９・・・・・圧電デバイス １０・・・・・誘電体基板 １１・・・・・容量電極 １２ａ、１２ｂ・・・・・グランド電極 １３・・・・・圧電基板 １４・・・・・振動電極 １５・・・・・導電性接着剤 １６・・・・・接続電極 １７・・・・・封止部 １８・・・・・導電性接着剤 １９・・・・・バネ部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０３Ｈ 9/02 Ｈ０３Ｈ 9/02 Ｌ 9/10 9/10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下面に少なくとも入力電極と出力電極が
   形成された電子部品素子と、 上部が開口したキャビティを有する断面凹状の容器と、 該容器のキャビティ底面に形成されている少なくとも２
   つの電極パッドと、 前記容器のキャビティ開口周囲に接合するとともに、前
   記キャビティ開口を封止する蓋体と、 前記電子部品素子上面に載置したバネ部材とからなり、 前記容器に前記電子部品素子を収納するとともに、前記
   電子部品素子の入力電極及び出力電極が前記キャビティ
   底面の２つの電極パッドに導電性接着剤を介して各々接
   続し、かつ前記蓋体が前記バネ部材を介して電子部品素
   子を押圧して成ることを特徴とする電子部品。
2. 【請求項２】 前記蓋体とバネ部材を金属で構成し、か
   つ、前記電子部品素子の上面にグランド電極を形成する
   とともに、該グランド電極と前記蓋体とが、前記バネ部
   材によって接続されていることを特徴とする請求項１記
   載の電子部品。
3. 【請求項３】 前記蓋体は、前記キャビティ開口を封止
   する封止部と、該封止部から前記容器の側面を介して下
   面に延出した脚部とから成ることを特徴とする請求項１
   または請求項２のいずれかに記載の電子部品。