JPH0865093A

JPH0865093A - 電子部品とその製造方法

Info

Publication number: JPH0865093A
Application number: JP6201998A
Authority: JP
Inventors: Shinji Umeda; 眞司梅田; Daizo Ando; 大蔵安藤; Kunihiko Oishi; 邦彦大石; Sadashi Nakamura; 禎志中村; 宗子 ▲高▼橋; Muneko Takahashi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-08-26
Filing date: 1994-08-26
Publication date: 1996-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は電子部品とその製造方法に関するも
ので、ケースの気密性を高めることを目的とする。【構成】絶縁性のケースと、このケース内に素子の一
例として設けられＳＡＷ発振子３とを備え、前記ケース
には貫通孔６を設け、この貫通孔６の内面及びケース外
の貫通孔外周部分には金属膜１３を設け、貫通孔６内の
金属膜１３上には半田１６を設けるとともにケース内の
電極３ａに接続し、この半田１６のケース外部分は、前
記金属膜１３の貫通孔外周部分の少なくとも一部分を覆
った。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品とその製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＳＡＷフィルターやＳＡＷ発振
子あるいは、水晶振動子は、外部雰囲気に応じて、その
特性が変動するので、それらの素子をケース内に密封す
る構成となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のものにおい
ては、ケース外へリード線を引出して接続を行う構成と
なっていたので、その引出部において十分な気密性がと
れず、水分が浸入して素子の特性を劣化させてしまうと
いう問題があった。

【０００４】そこで本発明は、ケースの気密性を高めて
素子の特性劣化を防止することを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そして、この目的を達成
するために本発明は絶縁性のケースと、このケース内に
設けられた素子とを備え、前記素子の電極に対応するケ
ース部分には貫通孔を設け、この貫通孔の内面及びケー
ス外の貫通孔外周部分には金属膜を設けると共に、前記
貫通孔内の金属膜上には封孔体を設け、この封孔体のケ
ース内部分を前記素子の電極に接続し、この封孔体のケ
ース外部分はこのケース外において、前記金属膜の貫通
孔外周部分の少なくとも一部分を覆ったものである。

【０００６】

【作用】以上の構成とすれば、素子のケース外への電気
的な引出しは、貫通孔内の封孔体を介して行うことが出
来、しかも、この封孔体は貫通孔内においては金属膜に
固着するので強度が強くて脱落は起きず、さらに、ケー
ス外においては金属膜の貫通孔外周部をこの封孔体によ
って覆っているので気密性は極めて高くなり、この結果
として、素子の特性劣化は起きなくなるのである。

【０００７】

【実施例】図１において、１は枠体で例えば硼珪酸ガラ
スで作られている。この枠体の開孔部２内には、素子の
一例としてＳＡＷ発振子（ＳＡＷフィルタ等でも良い）
３が収納されている。また、枠体１の上下面には、それ
ぞれ硼珪酸ガラスで作られた第一，第二の板体４，５が
ガラス同士で直接接合されている。また、第一の板体４
に形成された二つの貫通孔６，７内には、封孔体８が設
けられ、この封孔体８の下端は、それぞれＳＡＷ発振子
３の入出力用の電極３ａ，３ｂに接続され、その上端
は、第一の板体４上面に設けた外部電極９，１０に接続
されている。すなわち枠体１、枠体４，５によりケース
が構成され、そのケース内にＳＡＷ発振子３が収納され
ている。

【０００８】さて、図１において、枠体１の板厚は４０
０μｍで、第一の板体４の板厚は３００μｍ、第二の板
体５の板厚は２００μｍで、さらに、ＳＡＷ発振子３の
板厚は３８０μｍとなっている。つまり、ＳＡＷ発振子
３は、枠体１よりも板厚が薄いので、図２に示すごと
く、その上面と、第一の板体４の下面との間には、必
ず、空間１１が形成されるので、ＳＡＷ発振子３の振動
が阻害されることはない。また、封孔体８はこの空間１
１を介して、電極３ａ，３ｂに接続されており、つま
り、ＳＡＷ発振子３は、この２ヵ所の封孔体８によって
のみ、第二の板体５方向に押圧されているだけである
が、それだけで充分に第二の板体５上での前後左右方向
への位置ズレはおきない。

【０００９】なお枠体１の両側には第一，第二の板体
４，５がガラス同士で直接接合されることとなる。もち
ろんこれらの接合をさせるためには、枠体１と、第一，
第二の板体４，５との接合面は、ガラスの鏡面が保持さ
れた状態でなければならない。また、これら三者の直接
接合をより確実なものにするためには、これら三者を加
圧しながら加熱したりすることが、好ましい。つまり、
このような加圧をすれば、接合面に、わずかなホコリ等
が存在したとしても、そのホコリ外周面を強く圧接する
ので、直接接合が行えることとなるのである。

【００１０】図２から図８は貫通孔６，７の封孔作業を
示すものであり、両者とも同じ工程であるので、その代
表として貫通孔６部分についてのみ説明する。まずは図
２に示すごとく、板体４上にマスク１２を設け、この状
態で蒸着もしくはスパッタにより貫通孔６内及びＡｌ製
の電極３ａ上及び板体４上の貫通孔６外周部分に金属膜
１３を設ける。この金属膜１３は３層構造よりなり、下
層はＣｒもしくはＴｉ、中層は銅、上層は金もしくは錫
よりなる。

【００１１】次にマスク１２を除去し、図３のごとくス
テージ１４上に載せ、上方よりノズル１５を図４のごと
く下降させる。すなわち、ノズル１５の先端は板体４上
の金属膜１３の若干上方、具体的には２０〜３０μｍ上
方に置いて下降動作を停止させるのである。この時、ス
テージ１４は、ノズル１５の温度（約４５０℃）より低
い約１５０℃に設定されている。ノズル１５内に充填さ
れている半田は、錫と鉛と微量の銀を含有しており、錫
と鉛を１００％とした時に鉛を約９０％以上にすること
によって、融点を約３００℃としている。したがって、
ノズル１５を約４５０℃としておれば、このノズル１５
内においては、半田１６は溶融状態で液状となってい
る。したがって図３，図４に示すごとくノズル１５を定
位置に下降させるまでの間は、ノズル１５内を負圧とし
て半田１６の不要な流出を阻止している。

【００１２】次に、図５に示すごとく、ノズル１５に圧
力を加えることにより、半田１６を貫通孔６内に圧入す
る。この時、貫通孔６内及び電極３ａ上には金属膜１３
が設けられており、しかもその表面は金もしくは錫より
なるものであるので、半田１６はこの金属膜１３の表面
部分に一体化されることになる。尚、板体５は、図４に
示すごとくステージ１４上に載せてケース全体を約１５
０℃程度に昇温させているので、板体４の貫通孔６内に
４５０℃程度の半田が流入させられたとしても、ヒート
ショックにより、一体化されている板体４，５、枠体１
によるケースが損傷してしまうことはない。また、この
ケースが１５０℃であれば、半田１６の融点である約３
００℃よりも温度が低いので、貫通孔６内の半田は徐々
に冷却固化されることになる。

【００１３】ここで、ステージ１４によりケースを昇温
させたもう一つの理由について説明する。すなわち、ケ
ースを上記のごとく１５０℃程度に加熱し、その状態で
図５のごとく貫通孔６を半田１６で封孔すれば、その最
終工程つまり図８の後に、ケースをステージ１４から取
り出すことにより、その温度が常温になった場合には、
このケース内は負圧となり、その結果としてＳＡＷ発振
子３の空気抵抗による振動阻害が起きなくなるのであ
る。

【００１４】再び図５にもどって説明を続けると、半田
１６を貫通孔６内に圧入し、半田１６がこの貫通孔６内
で冷却固化される前に、図６に示すごとくノズル１５は
図５の状態から約１００μｍ持ち上げるのであるが、図
５の状態では半田１６の圧入後約１秒間この状態が保持
される。その理由は、貫通孔６内に圧入された半田１６
の上方部分の熱で貫通孔６の上面外周部の金属膜１３の
温度を高めるためである。つまり、図６において、持ち
上げられたノズル１５からは半田１６が、追加して流出
させられるのであるが、この時、金属膜１３が高温にな
っておれば、この流出した半田１６は、図６に示すごと
く貫通孔６の上面の外周の金属膜１３上にスムーズに広
がり、この結果として、この上面の金属膜１３はその全
周に渡って、半田１６により覆われ、これによりケース
内の気密性は極めて高く保たれるようになるのである。

【００１５】この点について、さらに詳しく説明する
と、以上のように板体４上の金属膜１３上面を半田１６
で覆わなければ、気密に対する信頼性は低いものになっ
てしまう。つまり、貫通孔６は板体４にサンドブラスト
あるいはエッチングにより形成されるものであり、その
表面は大きく荒れている。したがって、ここに金属膜１
３を蒸着させたとしても、完全にその凹凸部分を埋める
ことは出来ず、微細な隙間が形成されてしまう。またこ
の隙間は半田１６を圧入したとしても、完全に覆うこと
は出来ず、その結果としてケース内の気密性を劣化させ
てしまうのであった。

【００１６】そこで、本発明は、半田１６を図６に示す
ごとく貫通孔６の上面外周の金属膜１３上部分をも覆う
ごとく半田１６を追加して供給するものである。この場
合、貫通孔６の外周部分の板体４上面はガラスとしての
鏡面が保たれており、したがってこの上面に設ける金属
膜１３とは密着しこの金属膜１３の上面も鏡面のごとく
平坦な面となる。したがって、ここに図６に示すごとく
半田を盛れば、確実に気密がとれることになるのであ
る。図６に示した状態はその後約５秒程度保持され、こ
れによりノズル１５の熱が半田１６、金属膜１３へと伝
えられ、これにより半田１６と金属膜１３の上面の金も
しくは錫が拡散し強固な結合状態を形成するのである。
その後、図７に示すごとく、ノズル１５は水平方向に移
動され、これにより、ノズル１５内の半田と貫通孔６内
の半田１６とが、切れることになる。この時重要なこと
は、ノズル１５内を負圧状態にした状態でノズル１５を
水平方向に移動させることである。なぜなら、ノズル１
５内を負圧状態にしておかなければ、半田１６の切れが
悪くなり、貫通孔６内の半田１６が水平方向に長く引き
ずられてしまう。

【００１７】そこで、ノズル１５内を負圧として、この
切れを良くしたのである。この切れを良くするためのも
う一つの工夫として、半田１６の成分を工夫したことも
挙げられる。つまり、半田１６は鉛と錫よりなり、鉛は
その９０％以上とすることにより、液相から固相への転
移性を高めるようにしたのである。この点をいいかえる
と、半田１６は温度が下がると、直ちに固化を始めると
いうことであり、ノズル１５が図７のごとく水平方向に
移動すれば、このノズル１５からの熱供給が、激減する
ことにより貫通孔６内の半田１６は固化し、その固化は
ノズル１５に引きずられている半田１６へと進んでい
く。

【００１８】これにより、図７に示すごとくノズル１５
が水平方向に約１mm移動しただけで半田６の切れが起き
る。この切れた先端部分をバリと称すれば、このバリは
図７，図８に示すごとく水平方向に伸びており、このこ
とが、全体の高さを低くすることに大きく貢献してい
る。つまり、ノズル１５を垂直方向に引き上げて、半田
６を切った場合、バリは上方に針状に立ち上がり、当然
の事としてその高さ寸法は高くなってしまう。

【００１９】また、図８において、半田１６の上面も含
む板体４上には図１に示す外部電極９が、印刷により形
成されるのであるが、本実施例のごとくバリが水平方向
に伸びておれば、印刷による外部電極９の厚さが約１５
０μｍであっても十分に全体を埋設させることができ
る。これに対して、バリが針状に、垂直方向に伸びたま
まであった場合、外部電極９が印刷によって形成出来な
い。しかも仮に外部電極９を何らかの方法で形成したと
しても、結果的にこの電子部品の厚さが、数mm程度も厚
くなってしまう。なお、本実施例において用いるノズル
１５は、ステンレスもしくはセラミックにより形成され
ている。つまりステンレスやセラミックであれば、図
５，図６のごとくその先端面に半田１６が当接したとし
ても、この先端面に付着することはなく、これにより図
７のごとくノズル１５を水平方向に移動させれば、半田
１６が切れることになるのである。

【００２０】なお、半田１６の酸化防止の為には微量な
銀を入れておくことが望ましい。また、図３〜図６から
も理解されるように、ノズル１５の先端面の外径は、貫
通孔６のケース上面側の最大開口径よりも大きくしてお
り、これは図５のごとく半田１６を貫通孔６内に圧入し
た時に半田１６がノズル１５の外方へ洩れ出してしまう
のを防止するためである。

【００２１】図９は製造装置を示し、図１に示すＳＡＷ
デバイスを一度に多数個製造するものである。つまり大
板状の板体４，５間に複数のＳＡＷ発振子３を設け、そ
の状態で各ＳＡＷデバイスの貫通孔６に半田１６を圧入
し、その後分断して図１に示す個々のＳＡＷデバイスを
得るものである。

【００２２】図１０から図１７は、他の製造方法を示し
ている。つまりこの実施例においては、図６に示す状態
から再度ノズル１５より半田１６を流出させるものであ
る。この内、図１０は図３に対応し、図１１は図４に対
応し、図１２は図５に対応し、図１３は図６に対応す
る。ただし、図１３は図６に比較して金属膜１３上面の
一部分が半田１６により覆われていない状態となってい
る。つまり貫通孔６の外径形状が、円形ではなくその一
部が外方に伸びてしまった場合、その部分まで半田１６
が広がらず、図１３のごとく半田１６により金属膜１３
が覆われないことが生じる。そこで、図１４に示すごと
く、ノズル１５に圧入を加えて、半田１６を再度流出さ
せて、今まで覆われていなかった金属膜１３上まで半田
１６を広げ、この状態でノズルを下降させ、その後、図
１６のごとくノズルを上昇させ、その状態でノズル１５
を水平方向に移動させて半田１６を切る。このようにす
れば、図１７に示すごとく、金属膜１３の上面はその全
周にわたって半田１６で確実に覆われ、気密は保たれる
ことになるのである。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明は絶縁性のケース
と、このケース内に設けられた素子とを備え、前記素子
の電極に対応するケース部分には貫通孔を設け、この貫
通孔の内面及びケース外の貫通孔外周部分には金属膜を
設けると共に、前記貫通孔内の金属膜上には封孔体を設
け、この封孔体のケース内部分を前記素子の電極に接続
し、この封孔体のケース外部分はこのケース外におい
て、前記金属膜の貫通孔外周部分の少なくとも一部分を
覆ったものである。そして以上の構成とすれば、素子の
ケース外への電気的な引出しは、貫通孔内の封孔体を介
して行うことが出来、しかも、この封孔体は貫通孔内に
おいては金属膜に固着するので強度が強くて脱落は起き
ず、さらに、ケース外においては金属膜の貫通孔外周部
をこの封孔体によって覆っているので気密性は極めて高
くなり、この結果として、素子の特性劣化は起きなくな
るのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の分解斜視図

【図２】その製造工程を示す要部断面図

【図３】その製造工程を示す要部断面図

【図４】その製造工程を示す要部断面図

【図５】その製造工程を示す要部断面図

【図６】その製造工程を示す要部断面図

【図７】その製造工程を示す要部断面図

【図８】その製造工程を示す要部断面図

【図９】本発明の一実施例の製造装置を示す斜視図

【図１０】本発明の他の実施例の製造工程を示す要部断
面図

【図１１】本発明の他の実施例の製造工程を示す要部断
面図

【図１２】本発明の他の実施例の製造工程を示す要部断
面図

【図１３】本発明の他の実施例の製造工程を示す要部断
面図

【図１４】本発明の他の実施例の製造工程を示す要部断
面図

【図１５】本発明の他の実施例の製造工程を示す要部断
面図

【図１６】本発明の他の実施例の製造工程を示す要部断
面図

【図１７】本発明の他の実施例の製造工程を示す要部断
面図

【符号の説明】

１枠体３ＳＡＷ発振子４板体５板体６貫通孔１３金属膜１４ステージ１５ノズル１６半田

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村禎志大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者 ▲高▼橋宗子大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性のケースと、このケース内に設け
られた素子とを備え、前記素子の電極に対応するケース
部分には貫通孔を設け、この貫通孔の内面及びケース外
の貫通孔外周部分には金属膜を設けると共に、前記貫通
孔内の金属膜上には封孔体を設け、この封孔体のケース
内部分を前記素子の電極に接続し、この封孔体のケース
外部分はこのケース外において、前記金属膜の貫通孔外
周部分の少なくとも一部分を覆った電子部品。
【請求項２】封孔体は、複数段により構成された請求
項１に記載の電子部品。
【請求項３】素子は、ＳＡＷデバイスより成り、その
入出力電極に封孔体を接続した請求項１または２に記載
の電子部品。
【請求項４】絶縁性のケースと、このケース内に設け
られた素子とを備え、先ず第１工程として前記素子の電
極に対応するケース部分に設けた貫通孔の内面及びケー
ス外の貫通孔外周部分に金属膜を設け、次に第２工程と
して貫通孔のケース外部分からノズルにより溶融状態の
封孔体をこの貫通孔内に圧入し、その後第３工程として
ノズルを若干持ち上げて、このノズルから流出した封孔
体により、ケース外部分の貫通孔外周部分の金属膜の一
部分を覆う電子部品の製造方法。
【請求項５】第２工程においてノズルの先端部はケー
スの外面からは若干離して封孔体の圧入を行う請求項４
に記載の電子部品の製造方法。
【請求項６】ケースをステージ上に配置すると共に、
このステージは封孔体の融点より低い温度に加熱した請
求項４に記載の電子部品の製造方法。
【請求項７】ステージの加熱温度は、ノズルの加熱温
度より低くした請求項６に記載の電子部品の製造方法。
【請求項８】ノズル先端面の外径は、貫通孔のケース
外側の開口径より大きくした請求項４に記載の電子部品
の製造方法。
【請求項９】第３工程の後に、第４工程としてノズル
を水平方向に移動させる請求項４に記載の電子部品の製
造方法。
【請求項１０】第３工程の後に、第４工程としてノズ
ルを負圧状態とし、この状態でノズルを水平方向に移動
させる請求項４に記載の電子部品の製造方法。
【請求項１１】第３工程において、ノズルを封孔体を
流出させた後、所定時間その状態を保持した後、第４工
程としてノズルを移動させる請求項９または１０に記載
の電子部品の製造方法。
【請求項１２】保持時間は、数秒程度とした請求項１
１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項１３】ノズルは、ステンレスもしくはセラミ
ックにより形成した請求項４に記載の電子部品の製造方
法。
【請求項１４】ノズルは、封孔体の融点よりも高く設
定した請求項４または６に記載の電子部品の製造方法。
【請求項１５】封孔体は半田よりなり、鉛と錫を１０
０％とした時に、鉛を９０％以上とした請求項４に記載
の電子部品の製造方法。
【請求項１６】封孔体に微量の銀を含有させた請求項
１５に記載の電子部品の製造方法。
【請求項１７】金属膜の表面を、金または錫とした請
求項１５または１６に記載の電子部品の製造方法。
【請求項１８】絶縁性のケースと、このケース内に設
けられた素子とを備え、先ず第１工程として前記素子の
電極に対応するケース部分に設けた貫通孔の内面及びケ
ース外の貫通孔外周部分に金属膜を設け、次に第２工程
として貫通孔のケース外部分からノズルにより溶融状態
の封孔体をこの貫通孔内に圧入し、その後第３工程とし
てノズルを若干持ち上げて、このノズルから流出した封
孔体により、ケース外部分の貫通孔外周部分の金属膜の
一部分を覆い、第４工程として、ノズルを若干持ち上げ
た状態で封孔体をノズルから圧出させ、第５工程として
ノズルを若干下降させ、第６工程としてノズルを若干持
ち上げ、第７工程としてノズルを水平方向に移動させる
電子部品の製造方法。
【請求項１９】第５工程において、ノズルを下降させ
た状態で所持時間を設ける請求項１８に記載の電子部品
の製造方法。
【請求項２０】ケースをステージ上に配置すると共
に、このステージは封孔体の融点より低い温度に加熱し
た請求項１８に記載の電子部品の製造方法。
【請求項２１】ステージの加熱温度は、ノズルの加熱
温度より低くした請求項２０に記載の電子部品の製造方
法。
【請求項２２】第７工程においてノズルを負圧状態と
し、この状態でノズルを水平方向に移動させる請求項１
８に記載の電子部品の製造方法。