JP3235467B2 - 電子部品 - Google Patents

電子部品

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JP3235467B2
JP3235467B2 JP14658596A JP14658596A JP3235467B2 JP 3235467 B2 JP3235467 B2 JP 3235467B2 JP 14658596 A JP14658596 A JP 14658596A JP 14658596 A JP14658596 A JP 14658596A JP 3235467 B2 JP3235467 B2 JP 3235467B2
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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、主に表面
実装型の電子部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】表面実装型の電子部品として、図１，図
２に示されるような圧電部品が提案されている。この圧
電部品は、圧電振動を利用した素子４を含んでおり、こ
こでは表裏面に電極４ａ，４ｂが形成された圧電素子が
用いられ、この素子４は長さ振動モードを利用してい
る。圧電素子４が搭載される基板１には電極２，３がパ
ターン形成されており、一方の電極２上に圧電素子４の
裏面側電極４ｂが導電性接着剤５によって接続固定され
ている。圧電素子４の表面側電極４ａはワイヤー６によ
って他方の電極３と接続されている。基板１上には圧電
素子４を覆うキャップ７が接着剤８によって接着封止さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような圧電部品
の場合、ワイヤーボンディング法によって圧電素子４の
表面側電極４ａと基板１の電極３とを接続しているが、
両方の接続点の高さが異なるため、適切な条件を求める
のが困難であった。また、一方の接続点に接続した状態
で、キャピラリを移動させる際、ワイヤー６の送り出し
量を適切な長さに調整する必要がある。例えばワイヤー
６の送り出し量が短い場合、図３のようにワイヤー６が
圧電素子４のエッジ等に接触して切れたり、圧電素子４
の電気的特性を阻害するといった問題があり、ワイヤー
６の送り出し量が長い場合には、図４のようにワイヤー
６が倒れ、圧電素子４に接触して圧電素子４の電気的特
性を阻害するといった問題があった。上記のような理由
から、ワイヤーを用いた電子部品の場合には、品質が安
定せず、大量生産が難しいといった不具合があった。さ
らに、圧電素子４の表面側電極４ａと基板１の電極３と
を接続するために、基板１およびキャップ７にワイヤー
６の配線スペースを確保する必要があるので、電子部品
が大型となるという欠点があった。
【０００４】そこで、本発明の目的は、回路素子と基板
の電極パターンとの電気的接続が簡単で、コストが低く
品質を安定化させることができ、かつ小型化が可能な電
子部品を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、電極パターンが設けられた
絶縁性基板に回路素子を搭載し、回路素子を覆うキャッ
プを基板上に接着封止した電子部品において、上記キャ
ップの少なくとも内面には導電部が形成され、上記キャ
ップの導電部またはこの導電部と対向する回路素子の電
極の一方に、略Ｕ字形に湾曲する導電性ワイヤの両端部
が固定され、上記ワイヤの中央部はキャップの導電部ま
たは回路素子の電極の他方と電気的に接続され、上記キ
ャップの導電部は基板上の電極パターンとも接続されて
おり、上記回路素子の電極と基板の電極パターンとがワ
イヤおよびキャップの導電部を介して導通していること
を特徴とする。請求項２に係る発明は、表面に少なくと
も第１，第２の電極が形成された基板と、表裏面に電極
が形成され、基板上に搭載される回路素子と、回路素子
を覆うように基板上に接着封止されるキャップとを有
し、回路素子の裏面側電極が基板の第１の電極と直接接
続された電子部品において、上記キャップの少なくとも
内面には導電部が形成され、上記キャップの導電部また
はこの導電部と対向する回路素子の表面側電極の一方
に、略Ｕ字形に湾曲する導電性ワイヤの両端部が固定さ
れ、上記ワイヤの中央部はキャップの導電部または回路
素子の表面側電極の他方と電気的に接続され、上記キャ
ップの導電部は基板上の第２の電極とも接続され、上記
回路素子の表面側電極と基板の第２の電極とがワイヤお
よびキャップの導電部を介して導通していることを特徴
とする。
【０００６】回路素子の電極と基板の電極パターンとを
接続するために、本発明ではキャップと略Ｕ字形ワイヤ
とを用いている。つまり、キャップを配線の一部として
用いることにより、従来のワイヤーボンディング法によ
る接続に比べて、回路素子と基板の電極パターンとの接
続が簡単になるとともに、コストを低減でき、品質を安
定化させることができる。また、キャップ内部に回路素
子の表面側電極と基板の電極とを接続するためのワイヤ
ーの配線スペースを確保する必要がないので、キャップ
を小型化できる。
【０００７】キャップの導電部としては、キャップ自身
をアルミニウムや銅などの金属材料で形成してもよい
し、キャップをセラミックスや樹脂などの絶縁材料で形
成し、その少なくとも内面に導電膜をスパッタリング，
蒸着，印刷などの手法で形成したものでもよい。
【０００８】回路素子が表裏面に電極を形成した圧電振
動を利用した素子である場合、この素子の表面側電極の
ノード点近傍をキャップの導電部と接続するのが望まし
い。この場合には、キャップの導電部と圧電素子の表面
側電極とを接続する導電材料がノード点近傍、つまり無
振動部に付着するので、圧電素子の振動が阻害されず、
その電気的特性を損なうことがない。なお、圧電振動モ
ードには長さ振動モードや拡がり振動モード等があり、
いずれの素子も圧電セラミック基板の表裏面の中央部に
ノード点を有している。したがって、これらの圧電素子
の裏面中央部を基板に固定し、表面中央部をキャップ内
面と接続するのが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】図５，図６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、図１に示した
ものと同様に基板１０と圧電素子２０とキャップ３０と
を備えたものである。
【００１０】上記基板１０はアルミナセラミックス，ガ
ラスエポキシ樹脂等からなる長方形の薄板であり、基板
１０の上面には２個のパターン電極１１，１２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、一方の電極１１はその外部接続部１１ａ
が基板１０の一方の短辺に沿って帯状に形成され、外部
接続部１１ａから基板１０の中央部に向かって直角方向
に内部接続部１１ｂが延びている。他方の電極１２は基
板１０の他方の短辺にそって帯状に形成されている。
【００１１】基板１０の上面には、上記電極１１，１２
の上に絶縁レジストパターンなどの枠形の絶縁層１３が
印刷法により形成されている。絶縁層１３の中央空間部
には、一方のパターン電極１１の内部接続部１１ｂが露
出している。この絶縁層１３は、基板１０のパターン電
極１１と金属キャップ３０との短絡防止、および電極１
１，１２の厚みによる基板１０表面の凹凸を緩和し、キ
ャップ３０の封止不良を防止する機能を有する。
【００１２】圧電素子２０は、例えば長さ振動モードを
利用した圧電フィルターもしくは圧電発振子であり、長
方形の圧電セラミック基板の表裏面全面に電極２２，２
１が形成されている。圧電素子２０の裏面電極２１の中
央部は、導電性接着剤２３によって、絶縁層１３の中央
空間部から露出したパターン電極１１の内部接続部１１
ｂに接続固定されている。上記導電性接着剤２３はディ
スペンサーや印刷などで塗布した後、その上に素子２０
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２３を硬化させたものである。これに
より、基板１０と素子２０との固定、および基板１０の
電極１１と素子２０の裏面電極２１との電気的接続が行
われる。なお、素子２０の両端部が絶縁層１３と接触し
ないように、素子２０と絶縁層１３との間には僅かな空
隙が設けられている。
【００１３】上記基板１０上には、素子２０を覆う金属
製のキャップ３０が接着封止されている。キャップ３０
の開口部には、予め封止用接着剤３１が転写などにより
均一な厚みで塗布されている。また、素子２０の表面電
極２２上、特にノード点およびその近傍である表面電極
２２の中央部には導電性接着剤３２がディスペンサーで
塗布されている。導電性接着剤３２の塗布量は、素子２
０の表面電極２２とキャップ３０の内面とのクリアラン
スを考慮し、接着剤３２が素子２０の上で必要以上に拡
がらない量に調整する必要がある。そして、キャップ３
０を基板１０に被せることにより、キャップ３０の開口
部は基板１０の絶縁層１３上に密着し、かつキャップ３
０の内面は素子２０の表面電極２２に導電性接着剤３２
を介して接触する。この状態で、例えば１５０℃で３０
分間加熱すれば、封止用接着剤３１と導電性接着剤３２
とが硬化する。これにより、キャップ３０の基板１０へ
の接着封止と、素子２０の表面電極２２とキャップ３０
との電気的接続とが行われる。なお、この実施例の封止
用接着剤３１は絶縁性であり、かつ基板１０のキャップ
接着部には絶縁層１３が形成されているので、キャップ
３０と基板１０の電極１１との絶縁性は確保されてい
る。なお、封止用接着剤３１は導電性接着剤であっても
よい。
【００１４】キャップ３０の接着封止後、キャップ３０
の外面と基板１０の電極１２との上に導電性接着剤３３
をディスペンサーで塗布し、上記と同様な条件で加熱硬
化させることにより、キャップ３０と基板１０の電極１
２とが電気的に接続される。なお、導電性接着剤３３の
塗布を、封止用接着剤３１と導電性接着剤３２の加熱硬
化前に行い、導電性接着剤３３の加熱硬化を封止用接着
剤３１および導電性接着剤３２の加熱硬化と同時に行っ
てもよい。
【００１５】上記のようにして、圧電素子２０の裏面電
極２１は導電性接着剤２３を介して基板１０のパターン
電極１１と電気的に接続され、表面電極２２は導電性接
着剤３２、キャップ３０、導電性接着剤３３を介して基
板１０のパターン電極１２と電気的に接続される。これ
により、表面実装型の圧電部品が完成する。上記のよう
に、圧電素子２０と基板１０のパターン電極１２との接
続を、導電性接着剤３２の塗布により行うので、マルチ
処理が可能であるとともに、導電性接着剤３２の塗布は
ワイヤーボンディングのように素子２０に大きな衝撃力
を与えることがないので、素子２０を破損することがな
く、導通接続の処理能力を上げることができる。また、
ワイヤーの引回し形状がばらつくことがないので、品質
が安定し、かつワイヤーの引回し部をなくすことができ
るので、小型の電子部品を得ることができるという効果
がある。
【００１６】
【００１７】
【００１８】図７は本発明の第１実施例を示し、図６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、金属キャップ３０の中央部内面にＵ字形に湾
曲した導電性ワイヤー３７の両端部を溶接固定し、ワイ
ヤー３７の中央部を圧電素子２０の表面電極２２の中央
部に圧接させて導通させたものである。ワイヤー３７は
ワイヤーボンダーのような公知の手段でキャップ３０の
内面に固定すればよい。上記実施例では、圧電素子２０
とキャップ３０との電気的接続のために熱処理が必要な
く、熱処理による素子２０への影響を小さくできる。ま
た、圧電素子２０とキャップ３０の内面とのクリアラン
スのばらつきをワイヤ３７の撓みで吸収できるので、キ
ャップ３０の寸法精度の許容範囲が広い。なお、キャッ
プ３０とパターン電極１２とを接続するため、導電性接
着剤にかえて導電テープ３６を用いてもよい。
【００１９】
【００２０】図８は本発明の第２実施例を示し、図６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、圧電素子２０の表面電極２２の中央部上面
に、ワイヤーボンダーでＵ字形ワイヤー３９の両端が固
定されている。一方、金属キャップ３０の中央部内面に
は、キャップ３０を基板１０上に搭載した時にワイヤー
３９にのみ接触するように導電性接着剤４０がディスペ
ンサー等で塗布されている。キャップ３０を基板１０に
搭載した後、例えば１５０℃、３０分間加熱することに
より、導電性接着剤４０を加熱硬化させる。これによ
り、キャップ３０と圧電素子２０の表面電極２２とがワ
イヤー３９および導電性接着剤４０を介して導通する。
なお、導電性接着剤４０の加熱硬化を、封止用接着剤３
１および導電性接着剤３３の加熱硬化と同時に行っても
よいことは勿論である。
【００２１】この実施例の場合、導電性接着剤４０が圧
電素子２０に付着しないので、圧電素子２０の電気的特
性を悪化させない。また、ワイヤー３９を固定する際、
その両端が同一高さであるため、ワイヤーボンダーによ
って簡単に固定できる。さらに、ワイヤー３９と導電性
接着剤４０とを併用することにより、ワイヤー３９のみ
を用いた場合に比べて電気的接続がより確実になる。導
電性接着剤４０の熱処理時の熱が圧電素子２０に直接伝
達されないので、圧電素子２０の熱による影響を小さく
できる等の効果を有する。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。例えば、上記実施例ではキャップとして金属キャ
ップを用いたが、絶縁性キャップの内面に中央部から一
端部まで連続する導電部をスパッタリング，蒸着などの
公知の手法で形成してもよい。上記実施例では単一の回
路素子とキャップ（導電部）とを接続するようにした
が、複数の回路素子を基板上に搭載し、それら回路素子
の電極同士をワイヤー等で接続した上、このワイヤーを
キャップの導電部に接触もしくは導電性接着剤などで接
続するようにしてもよい。また、キャップの導電部を介
して基板のパターン電極と接続される回路素子の電極
は、入力電極，出力電極もしくはアース電極であっても
よい。アース電極の場合、金属キャップを用いると、電
磁シールドの機能も果たす。基板に形成された電極パタ
ーンは２個に限らず、３個以上形成してもよい。本発明
の回路素子としては、フィルターや発振子のような圧電
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。
【００２８】
【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、キャップを配線の一部として利用したので、回
路素子の電極と基板の電極パターンとの電気的接続が簡
単となり、大量生産が容易で、品質の安定した電子部品
を提供することができる。また、従来のような基板の電
極パターンと回路素子の電極とを直接ワイヤで接続する
ものと異なり、キャップ内面と回路素子とをワイヤで接
続すればよいので、素子の表面側電極と基板の電極とを
接続するためのワイヤの配線スペースが不要であり、電
子部品を小型化できるという利点がある。さらに、回路
素子とキャップの内面とのクリアランスのばらつきをワ
イヤの撓みで吸収できるので、キャップの寸法精度の許
容範囲が広い。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例の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】ワイヤーの配線不良時の図１のＡ−Ａ線断面図
である。
【図４】ワイヤーの配線不良時の他の例の図１のＡ−Ａ
線断面図である。
【図５】本発明の前提となる電子部品の一例の斜視図で
ある。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】本発明にかかかる電子部品の第１実施例の断面
図である。
【図８】本発明にかかかる電子部品の第２実施例の断面
図である。
【符号の説明】
１０ 基板 １１，１２ パターン電極 ２０ 回路素子（圧電素子） ２１ 裏面電極 ２２ 表面電極 ２３ 導電性接着剤 ３０ キャップ３７，３９ ワイヤ ４０ 導電性接着剤
───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 川上 博之 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 (72)発明者 藤居 長一朗 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 平８−8683（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−8677（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−249956（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−23617（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−20422（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−68215（ＪＰ，Ｕ) 米国特許5250870（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03H 9/00 - 9/215 H01L 23/02 - 23/10

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電極パターンが設けられた絶縁性基板に回
    路素子を搭載し、回路素子を覆うキャップを基板上に接
    着封止した電子部品において、 上記キャップの少なくとも内面には導電部が形成され、上記 キャップの導電部またはこの導電部と対向する回路
    素子の電極の一方に、略Ｕ字形に湾曲する導電性ワイヤ
    の両端部が固定され、 上記ワイヤの中央部はキャップの導電部または回路素子
    の電極の他方と電気的に接続され、 上記キャップの導電部は 基板上の電極パターンとも接続
    されており、 上記回路素子の電極と基板の電極パターンとがワイヤお
    よびキャップの導電部を介して導通していることを特徴
    とする電子部品。
  2. 【請求項２】表面に少なくとも第１，第２の電極が形成
    された基板と、表裏面に電極が形成され、基板上に搭載
    される回路素子と、回路素子を覆うように基板上に接着
    封止されるキャップとを有し、回路素子の裏面側電極が
    基板の第１の電極と直接接続された電子部品において、 上記キャップの少なくとも内面には導電部が形成され、上記 キャップの導電部またはこの導電部と対向する回路
    素子の表面側電極の一方に、略Ｕ字形に湾曲する導電性
    ワイヤの両端部が固定され、 上記ワイヤの中央部はキャップの導電部または回路素子
    の表面側電極の他方と電気的に接続され、 上記キャップの導電部は 基板上の第２の電極とも接続さ
    れ、上記 回路素子の表面側電極と基板の第２の電極とがワイ
    ヤおよびキャップの導電部を介して導通していることを
    特徴とする電子部品。
  3. 【請求項３】上記ワイヤの両端部はキャップの導電部又
    は回路素子の電極の一方に固定され、 上記ワイヤの中央部が導電性接着剤でキャップの導電部
    又は回路素子の電極の他方に固定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、圧電振動を利用した素子
    であり、 上記素子の電極のノード点近傍をキャップの導電部と接
    続した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。
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