JP3109655B2 - 電子部品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子部品、特にリー
ド端子付きの電子部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、リード端子付きの電子部品、特に
回路素子をその周囲を樹脂で拘束せずにシールする構造
の電子部品の場合、例えば特公平１−４８６９５号公報
に記載のように、素子の電極にリード端子を電気的に接
続し、素子をケース内に収容した上、リード端子をケー
スの開口部から外部へ引き出した状態で、ケースの開口
部をシール用樹脂で密封するのが通例である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この構造で
は商品設計段階で、ケースの開口部をリード端子の形状
に応じて個々に設計する必要があり、また製造に際して
は、ケースの開口部にシール用樹脂を１個ずつ塗布する
必要があった。そのため、大量生産が困難であり、製造
コストが高くなるという問題があった。

【０００４】また、シール用樹脂を塗布する前の段階で
は、素子にリード端子が直接接続された状態であるた
め、素子に負荷が掛かりやすく、特に素子が圧電素子の
ような脆弱な部品である場合には、素子に割れやクラッ
クが入りやすく、歩留りを低下させるという問題があっ
た。

【０００５】そこで、本発明の目的は、量産が簡単でか
つ低コストであり、素子に負荷がかかりにくく、素子を
完全にシールできる構造の電子部品を提供することにあ
る。また、他の目的は、基板を小型化できる電子部品を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、パターン電極が設けられた絶縁性基板
と、第１と第２の電極を有し、上記基板の表面に搭載さ
れ、第２の電極が上記基板のパターン電極と電気的に接
続された回路素子と、上記回路素子を覆うように基板の
表面に接着封止された導電性材料よりなるキャップと、
上記回路素子の表面に形成された第１の電極と上記キャ
ップの内面とを電気的に接続する導電性接着剤 と、上記
キャップの外面に電気的に接続された第１のリード端子
と、上記基板のキャップ外の部位へ導出されたパターン
電極に電気的に接続された第２のリード端子と、を備え
たことを特徴とする電子部品を提供する。

【０００７】回路素子の第２の電極は基板のパターン電
極と接続され、このパターン電極は基板のキャップ外の
部位まで導出されている。キャップ外へ導出されたパタ
ーン電極に第２のリード端子を接続することにより、第
２のリード端子と回路素子とは基板を介して電気的に接
続される。また、回路素子の表面に形成された第１の電
極はキャップの内面と電気的に接続され、このキャップ
の外面に接続された第１のリード端子を介して外部へ導
出される。つまり、キャップが回路素子の第１電極と第
１のリード端子とを接続する配線としての役割を果たす
ので、基板にそのためのパターン電極やリード端子接続
用のスペースを形成する必要がなく、基板を小型化でき
る。また、リード端子をアース端子とすれば、導電性キ
ャップが電磁シールド機能を果たすことができる。さら
に、回路素子の表面に形成された第１の電極とキャップ
の内面とが導電性接着剤によって接続されるので、回路
素子の表面電極に対してワイヤーボンディングを行う必
要がなく、回路素子に衝撃荷重がかからない。

【０００８】請求項２のように、キャップ外の基板の部
位に導出されたパターン電極を基板の裏面側へ延長し、
このパターン電極の延長部にリード端子を接続すれば、
基板の表面にリード端子を接続する場合に比べて基板を
一層小型化できる。

【０００９】請求項３のように、キャップの外面に凹部
を形成し、この凹部に第１のリード端子を嵌合して接続
するとともに、上記凹部によってキャップの内側へ突出
した凸部と回路素子の第１の電極とを導電性接着剤によ
り接続すれば、電子部品の厚みを薄くできるとともに、
リード端子を凹部で安定に保持できるので、接続作業が
簡単となる。また、キャップの内面に凹部による凸部が
形成されるので、この凸部に導電性接着剤を塗布してお
くことで、回路素子の表面電極とキャップとを簡単に導
通させることができ、導電性接着剤が回路素子の上に拡
がるのを防止でき る。

【００１０】さらに、請求項４のように、回路素子が長
さ振動モードまたは拡がり振動モードを利用した圧電共
振子であり、回路素子の第２の電極が回路素子の裏面に
形成されている場合、この第２の電極を、導電性接着剤
により基板のパターン電極と接続固定するのが望まし
い。つまり、回路素子がワイヤボンディングを用いずに
基板のパターン電極に接続固定されるので、回路素子が
圧電素子であっても破損の恐れが少ない。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１，図２は本発明の前提となる
電子部品の一例を示す。この電子部品は、基板１，圧電
素子１０，キャップ２０，リード端子３０〜３２等を備
えた圧電フィルタである。

【００１２】基板１はアルミナセラミックス，ガラスエ
ポキシ樹脂等の絶縁性材料からなる四角形の薄板であ
り、基板１の表面には３個のパターン電極２，３，４が
スパッタリング，蒸着，印刷などの公知の手法で形成さ
れている。そのうち、入力電極２と出力電極３の内側端
部が基板１の中央部で近接するように形成され、外側端
部は基板１の一側部に向かって帯状に延びている。アー
ス電極４の内側端部は入，出力電極２，３の内側端部に
対して直角方向に近接しており、外側端部は入，出力電
極２，３の外側端部と同様に基板１の一側部に向かって
帯状に延びている。

【００１３】基板１の表面、特にキャップ接着部には、
絶縁レジストインクなどを印刷することにより、枠形の
絶縁層５が形成されている。絶縁層５の中央空間部に
は、上記パターン電極２〜４の内側端部が露出してい
る。この絶縁層５は、基板１のパターン電極２〜４と金
属キャップ２０との短絡防止、および電極２〜４の厚み
による基板１表面の凹凸を緩和し、キャップ２０の封止
不良を防止する目的で設けられる。

【００１４】圧電素子１０は、例えば長さ振動モードや
拡がり振動モードを利用した圧電共振子であり、長方形
の圧電セラミック基板の表面には全面電極１１が形成さ
れ、裏面には２個の個別電極１２，１３が形成されてい
る。振動のノード点近傍である表面電極１１の中央部に
はワイヤー１４の一端が接続されており、ワイヤー１４
の他端は絶縁層５の中央空間部から露出したアース電極
４の内側端部と接続されている。圧電素子１０の裏面電
極１２，１３の中央部寄りの部分は、それぞれ導電性接
着剤１５，１６によって、絶縁層５の中央空間部から露
出した入，出力電極２，３の内側端部と接続固定されて
いる。上記導電性接着剤１５，１６はディスペンサーや
印刷などで内側端部上に塗布した後、その上に素子１０
を搭載し、例えば１５０℃で３０分間加熱することによ
り、導電性接着剤１５，１６を硬化させたものである。
これにより、基板１と素子１０との固定、および基板１
の電極２，３と素子１０の裏面電極１２，１３との電気
的接続が行われる。なお、素子１０の振動を阻害しない
ように、素子１０と絶縁層５との間には僅かな空隙が設
けられている。また、導電性接着剤１５，１６は、予め
圧電素子１０の裏面電極１２，１３上に付与しておいて
もよい。

【００１５】上記基板１上には、素子１０を覆う金属製
キャップ２０が接着封止されている。この例ではキャッ
プ２０としてアルミニウム，銅などの金属製キャップを
用いたが、アルミナセラミックスや樹脂などの絶縁性キ
ャップを用いてもよい。絶縁性キャップを用いた場合に
は、絶縁層５は必ずしも必要ではない。キャップ２０の
開口部には、予め封止用接着剤２１が転写などにより均
一な厚みで塗布されており、このキャップ２０を素子１
０を搭載した基板１に被せることにより、キャップ２０
の開口部は基板１の絶縁層５上に密着する。この状態
で、例えば１５０℃で３０分間加熱すれば、封止用接着
剤２１が硬化し、キャップ２０の基板１への接着封止が
完了する。なお、この実施例の封止用接着剤２１は絶縁
性であり、かつ基板１のキャップ接着部には絶縁層５が
形成されているので、キャップ２０と基板１のパターン
電極２〜４との絶縁性は十分に確保されている。

【００１６】キャップ２０の接着封止後、キャップ２０
外の基板１上に導出されたパターン電極２〜４の外側端
部にそれぞれリード端子３０〜３２が半田３３〜３５を
用いて電気的に接続される。リード端子３０〜３２の引
出部は予め帯状金属板よりなるキャリヤ３６に溶接等に
よって連結されており、リード端子３０〜３２をパター
ン電極２〜４に接続し、後述する外装樹脂４０をディッ
プコーティングした後、リード端子３０〜３２はキャリ
ヤ３６と分離される。

【００１７】なお、リード端子３０〜３２の先端部に予
め半田３３〜３５を塗布しておき、基板１のパターン電
極２〜４に接続する際にこの半田３３〜３５を溶融させ
るようにすれば、接続作業が簡単となる。この場合、リ
ード端子３０〜３２の先端部に半田３３〜３５の塗布量
をコントロールするためのスリット、溝、凹凸などを形
成しておいてもよい。また、この例では、リード端子３
０〜３２として丸リード端子を用いているが、平板状端
子を用いてもよい。また、リード端子３０〜３２の接続
方法は、半田付に限らず、抵抗溶接などの他の方法を用
いてもよい。

【００１８】リード端子３０〜３２の接続後、リード端
子３０〜３２の接続部分を含む基板１とキャップ２０の
周囲を絶縁性の外装樹脂４０でディップコーティングす
ることにより、本電子部品を完成する。外装樹脂４０で
コーティングする目的は、本電子部品をプリント基板な
どに半田実装する際の熱でリード端子３０〜３２を基板
１に接続固定している半田３３〜３５が溶融するのを防
止するため、および、基板１およびキャップ２０を電気
的，機械的に保護するためである。

【００１９】上記のような構造とすれば、キャップ２０
外へ導出されたパターン電極にリード端子３０〜３１を
接続することにより、リード端子と回路素子１０とは基
板１を介して電気的に接続される。そのため、回路素子
１０にはリード端子が直接接続されず、回路素子１０に
かかる負荷が軽減される。また、回路素子１０は基板１
上に搭載された状態でキャップ２０によりシールされる
ので、回路素子１０が完全に封止される。さらに、全て
のリード端子３０〜３１を基板１のパターン電極２〜４
に接続すればよく、接続すべき対象が基板１のみである
ため、接続作業が簡単となり、量産が簡単でかつ低コス
トである。 しかしながら、上記構造の電子部品の場合、
基板１に入，出力用のパターン電極２，３の他にアース
用のパターン電極４を形成しなければならず、しかもこ
のパターン電極４とリード端子３２とを接続するための
スペースを設けなければならないので、基板１が大型と
なる。また、圧電素子１０の表面電極１１を基板１のア
ース用のパターン電極４と接続するためにワイヤーボン
ディングを行う必要があるため、圧電素子１０に衝撃荷
重がかかる。

【００２０】図３，図４は本発明の第１実施例を示し、
図１，図２と同一部分には同一符号を付して説明を省略
する。この実施例では、基板１に入，出力用のパターン
電極２，３のみを形成し、これら電極２，３の金属キャ
ップ２０の両側部に導出された外側端部にリード端子３
０，３１を半田３３，３４で接続してある。また、金属
キャップ２０の内面と素子１０の表面電極１１とを導電
性接着剤１７で接続し、キャップ２０の外面にアース用
リード端子３２を半田３５で接続したものである。な
お、３本のリード端子３０〜３２の引出部がインライン
状に並ぶように、アース用リード端子３２は基板１の厚
み方向に折曲されている。この実施例の場合も、基板１
およびキャップ２０の周囲が外装樹脂（図示せず）でコ
ーティングされている。

【００２１】この実施例では、基板１の一側部にリード
端子３０〜３２を接続するための部分を形成する必要が
なく、かつアース用のパターン電極４を省略できるの
で、基板１を小型化でき、特に高さ寸法を短縮できる。
また、金属キャップ２０を素子１０の表面電極１１とリ
ード端子３２とを接続するための配線として用いてお
り、しかも図１，図２のようなワイヤー１４に代えて導
電性接着剤１７を用いているので、ワイヤボンディング
作業を省略でき、素子１０に加わる衝撃を軽減できる。

【００２２】なお、金属キャップ２０と素子１０の表面
電極１１との接続に導電性接着剤１７を用いたが、電極
１１とキャップ２０とのクリアランスを考慮して、ワイ
ヤー，導電性テープ，半田，金属ばね片などを単独また
は組み合わせて用いてもよい。

【００２３】図５は本発明の第２実施例を示し、図３と
同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この実
施例は第１実施例の変形例であり、金属キャップ２０の
中央部外面に凹部２２を形成し、この凹部２２にアース
用リード端子３２を嵌合させた状態で半田３５で接続し
たものである。この場合には、リード端子３２を凹部２
２で安定に保持できるので、半田付け作業が簡単とな
る。また、キャップ２０の内面に凹部２２による凸部が
形成されるので、この凸部にクリーム半田１８を塗布し
ておき、キャップ２０を基板１に被せた後、半田溶融温
度まで加熱すれば、素子１０の表面電極１１とキャップ
２０とを簡単に導通させることができる。なお、クリー
ム半田に限らず、上記第２実施例と同様に導電性接着剤
等を用いてもよい。

【００２４】この実施例では、リード端子３２を凹部２
２に嵌合させることで、電子部品全体の厚みを薄くでき
る。また、導電剤（半田または導電性接着剤）１８が凸
部に集中し、導電剤の塗布量のばらつきや、素子１０の
表面電極１１とキャップ２０との間のクリアランスにバ
ラツキがあっても、導電剤１８が素子１０の上に拡がる
のを防止できる。

【００２５】図６〜図８は本発明の第３実施例を示し、
図３，図４と同一部分には同一符号を付して説明を省略
する。この実施例は第１実施例のさらなる変形例であ
り、基板１に入，出力用のパターン電極２，３のみが形
成され、これら電極２，３の外側端部２ａ，３ａは基板
１の側部に形成されたスルーホール溝１ａを介して基板
１の裏面側へ延設されている。そして、基板１の裏面側
へ延設された電極２，３の端部２ａ，３ａに入，出力用
リード端子３０，３１が半田付けされている。また、金
属キャップ２０の上面にはアース用リード端子３２が半
田３５で接続されている。なお、上述した第２実施例と
同様にキャップ２０にリード端子３２が嵌合する凹部を
形成してもよい。

【００２６】リード端子３０〜３２は丸リードよりな
り、その先端部３０ａ〜３２ａは図８に示されるように
潰し成形により平板形状化されている。したがって、電
極２，３およびキャップ２０への半田付けが容易とな
る。また、リード端子３０〜３２は引出部をインライン
状に並べるため、入，出力用リード端子３０，３１を基
板表面側へ、アース用リード端子３２を基板裏面側へそ
れぞれ折曲してある。基板１およびキャップ２０の周囲
は外装樹脂４０でディップコーティングされるが、その
際、リード端子３０〜３２の折曲部が流れ止めとなっ
て、これより引出部側へ外装樹脂４０が流れるのを規制
している。また、上記各リード端子をプリント基板に形
成した穴に挿入して、この電子部品（圧電フィルタ）を
プリント基板に取り付ける際に、上記の折曲部がプリン
ト基板表面上に当接することにより、リード端子の挿入
深さを一定に制限することができ、プリント基板上での
取付位置を正確に揃えることができる。

【００２７】上記実施例の場合には、入，出力用リード
端子３０，３１が基板１の裏面で接続されるので、基板
１の長さ方向の寸法を第１実施例（図３参照）に比べて
更に短縮でき、基板１を一層小型化できる。また、３本
のリード端子３０〜３２で基板１およびキャップ２０を
上下から挟む構造であるため、半田付け前にリード端子
によって電子部品を仮保持でき、半田付け時の作業性が
向上する。また、入，出力用のリード端子３０，３１と
キャップ２０との距離を確保できるので、リード端子３
０，３１がキャップ２０と短絡するのをより確実に防止
できる。

【００２８】本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。図１，図２では、基板１の一側部にパターン電極
２〜４を延設し、この部分にリード端子３０〜３２を接
続したが、図６のようにパターン電極２〜４を基板１の
裏面側へ延長し、この延長部にリード端子３０〜３２を
接続してもよい。これによると、基板１の高さ寸法を短
縮できる。

【００２９】例えば、上記実施例では単一の回路素子を
基板上に搭載したが、複数の回路素子を基板上に搭載
し、これらを１個のキャップで覆うようにしてもよい。

【００３０】また、回路素子として表面側に１個の電極
を、裏面側に２個の電極を有する圧電素子を用いたが、
これに限るものではなく、例えば表裏面にそれぞれ１個
ずつ電極を有する圧電素子でもよい。また、回路素子は
圧電共振子のような圧電素子に限らず、コンデンサ素子
や回路モジュールなどでもよい。さらには、この発明の
適用される電子部品は、圧電素子を用いた圧電フィルタ
に限らず、圧電発振子等の他の部品であってもよいこと
は言うまでもない。回路素子数や電極数に応じて、リー
ド端子の数も３本に限らず、２本あるいは４本以上であ
ってもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、導電性のキャップが回路素子の第１電極と第１
のリード端子とを接続する配線としての役割を果たすの
で、基板にそのためのパターン電極やリード端子接続用
のスペースを設ける必要がなく、基板を小型化できる。
また、回路素子の表面に形成された第１の電極とキャッ
プの内面とが導電性接着剤によって電気的に接続される
ので、回路素子の表面電極に対してワイヤーボンディン
グを行う必要がなく、回路素子に衝撃荷重がかからない
という特徴がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の前提となる電子部品の一例の斜視図で
ある。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明の第１実施例の斜視図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】本発明の第２実施例の斜視図である。

【図６】本発明の第３実施例の表側斜視図である。

【図７】図６に示す電子部品の裏側斜視図である。

【図８】図６に示す電子部品の一部側面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２，３，４ パターン電極 １０ 回路素子（圧電素子） １１ 表面電極 １２，１３ 裏面電極 １４ ワイヤー １７ 導電性接着剤 ２０ キャップ ３０〜３２ リード端子 ４０ 外装樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 入江 誠 京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−263451（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−112346（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 23/12 H01L 23/02 - 23/04 H01L 23/48 - 23/50 H03H 9/10 H03H 9/17

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パターン電極が設けられた絶縁性基板と、第１と第２の電極を有し、 上記基板の表面に搭載され、
   第２の電極が上記基板のパターン電極と電気的に接続さ
   れた回路素子と、 上記回路素子を覆うように基板の表面に接着封止された
   導電性材料よりなるキャップと、上記回路素子の表面に形成された第１の電極と上記キャ
   ップの内面とを電気的に接続する導電性接着剤と、 上記キャップの外面に電気的に接続された第１のリード
   端子と、 上記基板のキャップ外の部位へ導出されたパターン電極
   に電気的に接続された第２のリード端子と、を備えたこ
   とを特徴とする電子部品。
2. 【請求項２】上記基板のキャップ外の部位へ導出された
   パターン電極は基板の裏面側へ延長され、このパターン
   電極の延長部に上記第２のリード端子が電気的に接続さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
3. 【請求項３】上記キャップの外面には凹部が形成され、
   この凹部に第１のリード端子が嵌合されて接続されると
   ともに、上記凹部によってキャップの内側へ突出した凸
   部と上記回路素子の第１の電極とが上記導電性接着剤に
   より接続されていることを特徴とする請求項１または２
   に記載の電子部品。
4. 【請求項４】上記回路素子は長さ振動モードまたは拡が
   り振動モードを利用した圧電共振子であり、 上記回路素子の第２の電極は回路素子の裏面に形成さ
   れ、 この第２の電極は、導電性接着剤により上記基板のパタ
   ーン電極と接続固定されていることを特徴とする請求項
   １ないし３のいずれかに記載の電子部品。