JP2014197615A - 電子デバイス及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 リッドとベースとを接合する樹脂が容易にフィレットを形成でき、耐湿性を向上させ、品質のバラツキを低減させることができる電子デバイス及びその製造方法を提供する。【解決手段】 リッド１１が樹脂によってセラミックベース等の基板３上に接着されて、リッド１１の内部を封止する電子デバイス及びその製造方法であって、リッド１１における樹脂４との接触面１ａに粗面加工を施して、微細な凹凸形状を備えた粗面とし、粗面によって樹脂４を広がりやすくして、樹脂４がフィレット形状を容易に形成することができ、耐湿性を向上させ、電子デバイスの品質を向上させるものである。【選択図】 図１

Description

本発明は、電子デバイス及びその製造方法に係り、特に、リッド（Lid：蓋）とベースとを接合する樹脂を良好なフィレット形状に形成でき、耐湿性を向上させることができる電子デバイス及びその製造方法に関する。

［従来の技術］
従来の電子デバイスとして、表面実装の水晶振動子等がある。
［従来の水晶振動子：図４］
従来の水晶振動子について図４を参照しながら説明する。図４は、従来の水晶振動子の断面説明図である。
従来の水晶振動子は、図４（ａ）に示す金属又はセラミックのリッドを、図４（ｂ）に示すように、水晶片５が導電性接着剤６で設けられたセラミックベース等の基板３上にリッド１を樹脂４を介して搭載し、図４（ｃ）に示すように、リッド１を基板３に押さえ込んで樹脂４を押し広げ、水晶片５を気密に樹脂封止するようになっていた。

［フィレットなしの構成：図５］
樹脂４がリッド１の接触面によって押し広げられ、接触面からはみ出した状態（フィレットありの構成、フィレット形状が形成された構成）であれば、水分がリッド１の内部に浸透しにくいが、図５に示すように、樹脂４がリッド１の外側まで広がっていない状態（フィレットなしの構成）となると、水分が浸透しやすくなって、耐湿性が悪くなることがある。
図５は、フィレットなしの構成を示す断面説明図である。

［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特許第３１８３０６５号公報「圧電部品の製造方法」（株式会社村田製作所）［特許文献１］、国際公開第２０１０／０７４１２７号公報「圧電振動デバイス、圧電振動デバイスの製造方法、および圧電振動デバイスを構成する構成部材のエッチング方法」（株式会社大真空）［特許文献２］、特開２０１２−７４８３７号公報「圧電デバイス」（日本電波工業株式会社）［特許文献３］、特開２００３−２６４４４７号公報「圧電振動子およびその製造方法」（セイコーインスツルメント株式会社）［特許文献４］がある。

特許文献１には、金属製キャップの開口部を、内面側を外面側に向かって傾斜させ、当該開口部に接着剤を塗布して樹脂封止を行うことが示されている。
特許文献２には、リッドに粗面加工を施して、金属の接合剤を用いて水晶振動板と接合することが記載されている。

また、特許文献３には、リッドに粗面加工を施し、金属膜を形成後、低融点ガラスを用いてベース部と接合することが記載されている。
特許文献４には、水晶板と蓋体とを金属膜を介して張り合わせた接合膜をフッ素樹脂やフッ素化合物でコーティングすることが記載されている。

特許第３１８３０６５号公報 国際公開第２０１０／０７４１２７号公報 特開２０１２−７４８３７号公報 特開２００３−２６４４４７号公報

以上のように、従来の電子デバイスでは、リッドと基板の接合面では樹脂がむき出しになっており、特にフィレットなしの場合には、樹脂がリッドと基板との接合部を十分に覆っていないため、耐湿性が悪くなって、品質のバラツキが発生するという問題点があった。

尚、特許文献１〜４には、リッドと基板とを樹脂で接合する電子デバイスにおいて、リッドに粗面加工を施してフィレットを形成しやすくすることは記載されていない。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、リッドとベースとを接合する樹脂が容易にフィレットを形成でき、耐湿性を向上させ、品質のバラツキを低減させることができる電子デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、リッドが樹脂によって基板上に接着されて、リッドの内部を封止する電子デバイスであって、リッドにおける樹脂との接触面を凹凸形状の粗面としたことを特徴としている。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、リッドが樹脂によって基板上に接着されて、リッドの内部を封止する電子デバイスであって、リッドにおける樹脂との接触面に、撥水性の薄膜が形成されていることを特徴としている。

また、本発明は、上記電子デバイスにおいて、薄膜が、フッ素系の撥水剤又は二酸化ケイ素によって形成されていることを特徴としている。

また、本発明は、上記電子デバイスにおいて、リッドが樹脂によって基板上に接着された部分を封止部とし、前記封止部を覆うように保護膜が形成されていることを特徴としている。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、リッドを基板上に樹脂によって接着して、リッドの内部を封止する電子デバイスの製造方法であって、リッドにおける樹脂との接触面を、凹凸形状のある粗面として形成し、粗面が形成されたリッドを、樹脂を介して基板に押さえ込んで封止を行うことを特徴としている。

また、本発明は、上記電子デバイスの製造方法において、粗面をアルゴンプラズマ処理によって形成することを特徴としている。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、リッドを基板上に樹脂によって接着して、リッドの内部を封止する電子デバイスの製造方法であって、リッドにおける樹脂との接触面にフッ素系の撥水剤又は二酸化ケイ素から成る薄膜を形成し、薄膜が形成されたリッドを、樹脂を介して基板に押さえ込んで封止を行うことを特徴としている。

本発明によれば、リッドが樹脂によって基板上に接着されて、リッドの内部を封止する電子デバイスであって、リッドにおける樹脂との接触面を凹凸形状の粗面とした電子デバイスとしているので、樹脂を広がり易くして、樹脂を良好なフィレット形状に形成することができ、また、樹脂とリッドとの密着性を向上させ、耐湿性を向上させて、電子デバイスの品質を向上させることができる効果がある。

また、本発明によれば、リッドが樹脂によって基板上に接着されて、リッドの内部を封止する電子デバイスであって、リッドにおける樹脂との接触面に、撥水性の薄膜が形成されている電子デバイスとしているので、樹脂との接触面において、樹脂を外側に押し広げて、樹脂を良好なフィレット形状に形成することができ、耐湿性を向上させて、電子デバイスの品質を向上させることができる効果がある。

また、本発明によれば、リッドが樹脂によって基板上に接着された部分を封止部とし、当該封止部を覆うように保護膜が形成されている上記電子デバイスとしているので、良好な形状に形成されたフィレットの上に保護膜が形成されるため、樹脂と保護膜との間に隙間ができず、密着性を良好として、封止部を確実に保護することができ、耐湿性を一層向上させることができる効果がある。

第１の水晶振動子の断面説明図である。 第１の水晶振動子に保護膜を形成した構成を示す断面説明図である。 第２の水晶振動子の断面説明図である。 従来の水晶振動子の断面説明図である。 フィレットなしの構成を示す断面説明図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る電子デバイスは、ベース上にリッドを樹脂によって接着して、リッドの内部を封止するものであり、リッドにおける樹脂との接触面を凹凸のある粗面として、樹脂を広がり易くして、フィレットを形成しやすくすると共に、樹脂とリッドとの密着性を向上させて、耐水性を向上させ、電子デバイスの品質を向上させることができるものである。

また、本発明の実施の形態に係る電子デバイスは、リッドにおける樹脂との接触面に、撥水性の薄膜を形成して、樹脂を外側にはじき易くすることで、フィレットを形成し易くし、耐水性を向上させ、電子デバイスの品質を向上させることができるものである。

尚、電子デバイスとして、以下、表面実装の水晶振動子を例に説明するが、ベースにリッドを樹脂によって接着して、リッド内部を封止する構成の電子デバイスであれば、本発明は適用可能である。

［第１の水晶振動子：図１］
本発明の実施の形態に係る第１の水晶振動子（第１の水晶振動子）について図１を参照しながら説明する。図１は、第１の水晶振動子の断面説明図である。
図１（ａ）が第１の水晶振動子のリッド１１を示しており、凹形状を逆さまにした状態でベース上に搭載されるものであり、封止剤である樹脂との接触面１ａを備えている。

そして、第１の水晶振動子では、リッド１１の樹脂との接触面１ａは、微細な凹凸形状を備えた粗面として形成されている。
接触面１ａを粗面とする粗面加工は、Ａｒ（アルゴン）プラズマ処理によって行われる。
樹脂との接触面１ａを適切な凹凸を備えた粗面とすることにより、樹脂のぬれ性を良好にして、リッド１１を基板３上に押しつけた際に樹脂を広がり易くするものである。
粗面の粗さは、Ｒａで約１００００オングストローム程度である。
尚、ここでは、接触面１ａのみを粗面加工した例を示しているが、リッド１１の内側（凹部側）全体に粗面加工を施して粗面としてもよい。

図１（ｂ）では、水晶片５が導電性接着剤６で固定されたセラミックベース等の基板３に、接触面１ａが粗面加工されたリッド１１が樹脂４を介して搭載される状態を示している。
樹脂４として、エポキシ樹脂等を用いている。

図１（ｃ）では、リッド１１を基板３に押さえ込んで、リッド１１の内部を樹脂封止した状態を示している。リッド１１が樹脂４によって基板上に接合されている部分を封止部とする。
第１の水晶振動子では、リッド１１における樹脂４との接触面１ａに粗面加工を施しているので、樹脂４が粗面によって広がり易くなり、リッド１１の外側まで広がってフィレットありの状態を容易に形成できるものである。

これにより、第１の水晶振動子では、封止部において、樹脂４のフィレットが基板３とリッド１１との間の接合部分を十分に覆うことができ、耐湿性を向上させることができるものである。
更に、粗面加工によって樹脂４とリッド１１との接触面積を拡大させることができ、樹脂４とリッド１１との密着性を向上させることができるものである。
また、第１の水晶振動子は、樹脂との接触面に粗面加工を施すだけなので、十分なフィレットを備えて耐湿性の優れた水晶振動子を低コストで実現できるものである。

［保護膜を形成した構成：図２］
次に、第１の水晶振動子において保護膜を形成した構成について図２を用いて説明する。図２は、だ１の水晶振動子に保護膜を形成した構成を示す断面説明図である。
図２では、図１の（ｃ）に示した状態において、封止部を覆うように保護膜７を形成した構成を示している。

保護膜７としては、シリコン酸化膜（SiO₂；二酸化ケイ素）、シリコン窒化膜（Si₃N₄）等があり、撥水性を向上させるものである。
ここで、第１の水晶振動子では、樹脂４を良好なフィレット形状に形成することができるため、保護膜７を形成する際に、保護膜７と樹脂４の間に隙間が形成されないように成膜することができ、密着性を向上させ、水晶振動子の耐湿性を一層向上させることができるものである。

［第２の水晶振動子：図３］
次に、本発明の実施の形態に係る第２の水晶振動子（第２の水晶振動子）について図３を参照しながら説明する。図３は、第２の水晶振動子の断面説明図である。
図３（ａ）では、第２の水晶振動子のリッド１２を示しており、樹脂との接触面１ａに、撥水性の薄膜２２が形成されている。
撥水性の薄膜２２としては、フッ素系の撥水液を付着させて硬化させたものや、シリコン酸化膜（SiO₂）の薄膜をスパッタリング等で成膜して形成したものがある。

第２の水晶振動子では、接触面１ａの中心付近に薄膜２２を形成しており、この部分で樹脂をはじいて外側に押し広げ易くするものである。尚、接触面１ａの外周部分には薄膜２２を形成しないことにより、リッド１２と樹脂４との密着性を損なわないようにしている。

図３（ｂ）では、リッド１２を基板３に搭載した状態を示しており、図３（ｃ）では、リッド１２が基板３上に押し付けられて、樹脂が広げられ、内部を封止した状態を示している。
第２の水晶振動子では、リッド１２における樹脂４との接触面１ａの中心部分に撥水性の薄膜２２が形成されているので、樹脂４がはじかれて外側に広がりやすくなり、リッド１２の外側まで広がってフィレットありの状態を容易に形成できるものである。

特に、撥水液を用いて薄膜２２を形成する場合には、第１の水晶振動子に比べて簡易な製造プロセスで良好なフィレット形状が得られ、耐湿性の優れた水晶振動子を容易に実現できるものである。
更に、第２の水晶振動子においても、封止部に保護膜を形成することにより、一層耐湿性を向上させることができるものである。

［実施の形態の効果］
第１の水晶振動子によれば、リッド１１における樹脂４との接触面に粗面加工を施して、微細な凹凸形状を備えた粗面としているので、粗面によって樹脂４を広がりやすくして、樹脂４がフィレット形状を容易に形成することができ、耐湿性を向上させることができる効果がある。

第２の水晶振動子によれば、リッド１２における樹脂４との接触面に、フッ素系の撥水剤又は二酸化ケイ素から成る撥水性の薄膜２２を形成しているので、樹脂４を撥水膜２２によってはじいて外側に広げやすくして、樹脂４がフィレット形状を容易に形成することができ、耐湿性を向上させることができる効果がある。

更に、第１及び第２の水晶振動子において、リッド１１,１２と基板３とが樹脂４によって接合された封止部を覆う撥水性の保護膜７を形成しているので、良好なフィレット形状の上に保護膜７を形成でき、保護膜７と樹脂４との密着性をよくして、封止部全体を確実に保護することができ、耐湿性を更に向上させることができる効果がある。

本発明は、リッドとベースとを接合する樹脂を良好なフィレット形状に形成でき、耐湿性を向上させることができる電子デバイス及びその製造方法に好適である。

１，１１，１２...リッド、 １ａ...接触面、 ２２...薄膜、 ３...基板、 ４...樹脂、 ５...水晶片、 ６...導電性接着剤、 ７...保護膜

Claims (7)

1. リッドが樹脂によって基板上に接着されて、前記リッドの内部を封止する電子デバイスであって、
   前記リッドにおける前記樹脂との接触面を凹凸形状の粗面としたことを特徴とする電子デバイス。
2. リッドが樹脂によって基板上に接着されて、前記リッドの内部を封止する電子デバイスであって、
   前記リッドにおける前記樹脂との接触面に、撥水性の薄膜が形成されていることを特徴とする電子デバイス。
3. 薄膜が、フッ素系の撥水剤又は二酸化ケイ素によって形成されていることを特徴とする請求項２記載の電子デバイス。
4. リッドが樹脂によって基板上に接着された部分を封止部とし、前記封止部を覆うように保護膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の電子デバイス。
5. リッドを基板上に樹脂によって接着して、前記リッドの内部を封止する電子デバイスの製造方法であって、
   前記リッドにおける樹脂との接触面を、凹凸形状のある粗面として形成し、前記粗面が形成されたリッドを、樹脂を介して基板に押さえ込んで封止を行うことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
6. 粗面をアルゴンプラズマ処理によって形成することを特徴とする請求項５記載の電子デバイスの製造方法。
7. リッドを基板上に樹脂によって接着して、前記リッドの内部を封止する電子デバイスの製造方法であって、
   前記リッドにおける樹脂との接触面にフッ素系の撥水剤又は二酸化ケイ素から成る薄膜を形成し、前記薄膜が形成されたリッドを、樹脂を介して基板に押さえ込んで封止を行うことを特徴とする電子デバイスの製造方法。

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