JP3419358B2 - 金属キャップの絶縁膜形成方法 - 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、コンデンサ基板な
どの基板表面上に搭載された圧電セラミック素子などの
素子を覆い封止するための電子部品封止用金属キャップ
の表面に絶縁膜を形成する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】圧電共
振素子などの素子を基板上に搭載したチップ型電子部品
においては、圧電振動部が振動するため、振動を妨げな
いように素子をパッケージ内に収納した構造が用いられ
ている。具体的には、基板表面上に素子を搭載した後、
該素子を覆い封止するため基板表面上にキャップが取り
付けられる。

【０００３】図１２は、このようなキャップにより封止
される従来の電子部品の一例を示す断面図である。図１
２に示す従来の電子部品においては、絶縁性キャップ４
０が用いられている。これは、基板１０上に形成された
端子電極１１及び１２の上にキャップ４０が取り付けら
れるので、端子電極１１及び１２の間における短絡を防
止するためには絶縁性が必要とされるからである。基板
１０の上面側には、圧電共振素子などの素子２０が搭載
されている。素子２０は半田２１により端子電極１１に
接合されており、半田２２により端子電極１２に接合さ
れている。基板１０の下面側の端子電極１１及び１２の
間には、これらの端子電極１１及び１２との間でコンデ
ンサを形成するための端子電極１３が設けられている。

【０００４】絶縁性キャップ４０としては、セラミック
製キャップや樹脂製キャップなどが用いられる。しかし
ながら、これらのキャップは成形性を考慮すると、厚み
として０．２５ｍｍ以上が必要となり、このため低背化
を達成することができず、また基板面積も大きくなると
いう問題がある。

【０００５】低背化を図り回路基板の集積度を上げるた
めには、キャップとして金属製キャップを用いることが
好ましい。しかしながら、金属製キャップをそのまま基
板上に取り付けると、上述のように端子電極間での短絡
が生じる。

【０００６】このような端子電極間での短絡を防止する
ため、図１３に示すように、金属キャップ４２が載置さ
れる基板１０及び端子電極１１，１２の上に絶縁層４１
を形成し、この絶縁層４１の上にキャップ４２を載せる
方法が考えられる。なお、図１３においては基板１０上
に搭載する圧電共振素子などの素子を図示省略してい
る。

【０００７】このような方法によれば、金属キャップを
用いることができるので、低背化を図ることができる
が、電子部品を小型化していくと、基板上に絶縁層を精
度良く形成することが困難になるという問題を生じる。

【０００８】ところで、特開平６−１３２７６２号公報
には、内面に絶縁層が設けられた金属キャップが開示さ
れている。このような金属キャップにおいては、基板と
接する端部を外側に折り曲げ、その内面が端子電極と接
するように成形加工され、内面に設けられた絶縁層が端
子電極と接している。このようにして金属キャップと端
子電極の間に絶縁層が介在するため、端子電極間の短絡
を防止することができる。該公報には、絶縁層の具体的
な形成方法について説明はないが、おそらく金属キャッ
プ成形前の板材の状態において絶縁層がプレコートさ
れ、このプレコートされた板材をキャップ形状に成形し
ているものと思われる。このような金属キャップにおい
ては、端子電極と接する箇所に絶縁層を位置させるた
め、その端部を外側に折り曲げておく必要がある。ま
た、このような折り曲げ加工の際に絶縁層が剥離して絶
縁性が不十分になるおそれがある。

【０００９】また、絶縁層を金属キャップの外側にも設
け、回路基板に実装した際に他の部品との電気的絶縁性
を保ちたい場合があるが、該公報には内面に絶縁層を設
けた金属キャップのみが開示されており、金属キャップ
の外側に絶縁層を設ける方法については何ら開示されて
いない。

【００１０】本発明の目的は、キャップ形状に成形され
た状態で絶縁膜を簡易に形成することができる金属キャ
ップの絶縁膜形成方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、端子電極が形
成された基板表面上に搭載された素子を覆い封止するた
め基板表面上に取り付けられる電子部品封止用金属キャ
ップの表面に、端子電極と金属キャップとの間を電気的
に絶縁するための絶縁膜を電着塗装により形成する方法
であり、以下に説明する好ましい実施形態により電着塗
装を行うことを特徴としている。

【００１２】本発明によれば、キャップ形状に成形され
た状態で金属キャップの表面上に絶縁膜を形成すること
ができる。従って、どのようなキャップ形状のものであ
っても、基板表面上に取り付ける際に端子電極と接する
箇所の表面上に絶縁膜を形成することができる。このよ
うな金属キャップを用いれば、そのまま接着剤等を用い
て基板表面上に取り付けて封止することができる。

【００１３】本発明における電着塗装としては、従来よ
り一般的な電着塗装方法を採用することができ、カチオ
ン型電着塗料またはアニオン型電着塗料を用い、金属キ
ャップを陰極または陽極として、電着塗装することがで
きる。

【００１４】本発明に従う好ましい実施形態の１つにお
いては、導電性支持板の上に導電性両面テープを貼り付
け、該導電性両面テープの上に金属キャップを貼り付け
電気的に導通させた状態で支持し、電着塗装を行うこと
を特徴としている。このような方法によれば、配列させ
た多数の金属キャップを同時に導電性両面テープに貼り
付けて支持し固定することができ、多数の金属キャップ
を同時に効率良く電着塗装することができる。

【００１５】本発明に従う他の好ましい実施形態におい
ては、金属キャップを治具で保持し電気的に導通させた
状態で電着塗装を行うことを特徴としている。このよう
な方法によれば、簡易な治具で金属キャップを保持し固
定することができる。

【００１６】

【００１７】本発明の金属キャップは、上記本発明の絶
縁膜形成方法により形成することができるキャップであ
る。本発明の金属キャップは、少なくとも端子電極と接
する箇所の表面に絶縁膜が形成されているので、そのま
ま接着剤等を用いて基板表面上に取り付けても、基板の
端子電極と金属キャップとの間の絶縁性を確保すること
ができる。従って、低背化された電子部品を効率良く製
造することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例の絶縁
膜が形成された金属キャップを用いた電子部品を示す断
面図である。

【００１９】誘電体基板などの基板１０の両端部の端
面、上面及び下面の上には端子電極１１及び端子電極１
２が形成されている。基板１０の下面の中央にはさらに
端子電極１３が形成されており、端子電極１１と端子電
極１３及び端子電極１２と端子電極１３の間でそれぞれ
コンデンサが構成されている。また端子電極１１と端子
電極１２との間で別個のコンデンサが構成されている。
また、基板１０内には、端部が端子電極１１または端子
電極１２に接するような内部電極が形成されていてもよ
く、このような内部電極間でコンデンサが構成されてい
てもよい。

【００２０】基板の上面側には、圧電共振素子などの素
子２０が搭載されている。素子２０の一方端は半田２１
により端子電極１１に接合されており、他方端は半田２
２により端子電極１２に接合されている。さらに、基板
１０の上面側には、素子２０を覆い封止するように金属
キャップ１が取り付けられている。金属キャップ１の表
面には絶縁膜２が形成されている。この絶縁膜２は、金
属キャップ１の表面を電着塗装することにより形成され
た絶縁膜である。絶縁膜の厚みとしては、３〜３０μｍ
程度であることが好ましい。

【００２１】図１に示すように、端子電極１１及び１２
と金属キャップ１との間には絶縁膜２が介在しているの
で、金属キャップ１が直接端子電極１１または１２に接
触することはなく、良好な絶縁性が確保される。金属キ
ャップ１は、適当な接着剤等を用いて基板１０上に接着
することができる。

【００２２】図２〜図６は、金属キャップの表面におい
て絶縁膜が形成される箇所の例を示す図である。各図に
おいて（ａ）は斜視図を示しており、（ｂ）は（ａ）に
示すＡ−Ａ線に沿う断面図を示しており、（ｃ）は金属
キャップの底面すなわち基板と接触する面を示してい
る。各図において絶縁膜が形成されている箇所にはハッ
チッグを付している。

【００２３】図２に示すように、絶縁膜１２は金属キャ
ップ１の全面に形成してもよい。図２に示す実施例で
は、金属キャップ１の外側表面及び内側表面並びに基板
に取り付けられる際接する底面の全てに絶縁膜２が形成
されている。このように金属キャップ１の全面に絶縁膜
２を設けることにより、この電子部品を回路基板に実装
した際、他の部品と接しても電気的絶縁性を保つことが
でき、電気的特性の劣化を防ぐことができる。また金属
キャップ１の内面にも絶縁膜２が形成されているので、
内部における素子や半田等との絶縁性も保つことができ
る。

【００２４】図３に示す実施例では、金属キャップ１の
外側上面を除く表面に絶縁膜２が形成されている。この
ように金属キャップ１の外側上面に絶縁膜が形成されな
い場合、この部分を用いて金属キャップと端子電極とが
絶縁されているかどうかをチェックすることができる。

【００２５】図４に示す実施例では、金属キャップ１の
側面の中央の下方に絶縁膜２が形成されない箇所が設け
られている。この部分においては、金属キャップ１の底
面においても絶縁膜２が形成されていない。このような
絶縁膜が形成されない領域は、端子電極と接触しない領
域となるように注意しなければならない。絶縁膜２が形
成されない領域にアースを接続することにより、金属キ
ャップ１にシールド機能を付与することができる。

【００２６】図５に示す実施例においては、側面の中央
部に絶縁膜２が形成されていない領域が設けられてい
る。このような金属キャップにおいても、絶縁膜２が形
成されていない領域をアースに接続して、金属キャップ
１にシールド機能を付与することができる。

【００２７】図６に示す実施例においては、金属キャッ
プ１の下方端部にのみ絶縁膜２が形成されている。絶縁
膜２は、金属キャップ１の下方端部の外側及び内側並び
に底面上に形成されている。これらの金属キャップにお
いても、絶縁膜２が形成されていない部分をアースに接
続してシールド機能を付与することができる。

【００２８】以上のように、本発明において絶縁膜が形
成される領域は特に限定されるものではなく、少なくと
も端子電極と接触する箇所の表面に絶縁膜が設けられて
いればよい。

【００２９】図７は、本発明に従う第１の実施形態にお
ける絶縁膜形成方法を説明するための断面図である。金
属板などからなる導電性支持板３０の上には、導電性両
面テープ３１が貼り付けられている。導電性両面テープ
３１は、例えば金属粉末やカーボンブラック等を含有す
ることにより導電性が付与された両面テープである。導
電性両面テープ３１の上には、複数の金属キャップ１が
貼り付けられている。導電性支持板３０は、金属などか
らなる導電性の保持具３２により保持されている。

【００３０】図８は、図７に示す金属キャップ１の支持
状態を示す断面図である。図８に示すように、金属キャ
ップ１は、その上面において導電性両面テープ３１に接
着するように貼り付けられている。金属キャップ１は、
導電性両面テープ３１を介して導電性支持板３０に電気
的に導通している。従って、保持具３２を介して導電性
支持板３０を陰極または陽極とすることにより、金属キ
ャップ１を陰極または陽極とすることができる。

【００３１】金属キャップ１を、上記のように支持した
状態で、電着塗料中に浸漬し、金属キャップ１を陰極ま
たは陽極とすることにより、金属キャップ１の露出した
表面上に電着塗装することができ、電着塗装による絶縁
膜を形成することができる。なお、本実施形態の支持方
法では、金属キャップ１の上面を導電性両面テープ３１
に貼り付けているので、金属キャップ１の上面には絶縁
膜が形成されない。従って、図３に示すような実施例の
絶縁膜パターンを形成することができる。

【００３２】図９は、本発明に従う第２の実施形態にお
ける絶縁膜形成方法を説明するための正面図である。ま
た図１０は、図９に示す金属キャップの支持状態を示す
断面図である。

【００３３】図９及び図１０を参照して、金属板などか
らなる導電性支持板３３には、図１０に示すような横方
向に延びる突出部３３ａが形成されている。この突出部
３３ａの上に、導電性両面テープ３４が貼り付けられて
いる。導電性両面テープ３４は、図７及び図８に示す導
電性両面テープ３１と同様に、例えば金属粉末やカーボ
ンブラックを含有することにより導電性が付与されてい
る。導電性両面テープ３４の上には、金属キャップ１が
貼り付けられている。図１０に示すように、金属キャッ
プ１は、その底面部分において導電性両面テープ３４と
接着するように貼り付けられている。導電性支持板３３
は、金属などからなる導電性の保持具３５により保持さ
れている。

【００３４】金属キャップ１は、導電性両面テープ３４
を介して導電性支持板３３に電気的に導通している。従
って、保持具３５を介して導電性支持板３３を陰極また
は陽極とすることにより、金属キャップ１を陰極または
陽極とすることができる。このような支持状態で、電着
塗料中に浸漬し、金属キャップ１を陰極または陽極とす
ることにより、金属キャップ１の表面上に電着塗装する
ことができる。

【００３５】電着塗装はまわり込みがよいので、金属キ
ャップ１の外側表面だけでなく、内側表面にも塗装する
ことができる。しかしながら、導電性両面テープ３４と
の接着箇所には塗装がなされないので、金属キャップ１
の底面の中央部には塗膜が形成されない。従って、金属
キャップ１の底面の絶縁膜のパターンは、図４（ｃ）に
示すような状態となる。このような絶縁膜が形成されな
い領域が、端子領域と接する領域と重ならないように注
意する必要がある。

【００３６】図１１は、本発明に従う第３の実施形態に
おける絶縁膜形成方法を示す断面図である。本実施形態
では、金属板などからなる導電性支持板３６の上に、金
属などの導電部材からなるバネ状部材３７を設け、この
バネ状部材３７に挟み込むように金属キャップ１を押し
込み支持する。金属キャップ１は、バネ状部材３７を介
して導電性支持板３６と電気的に導通している。従っ
て、導電性支持板３６を陰極または陽極とすることによ
り、金属キャップ１を陰極または陽極とすることができ
る。

【００３７】このような支持状態で、電着塗料中に浸漬
し、金属キャップ１を陰極または陽極とすることによ
り、金属キャップ１の露出した表面上に電着塗膜からな
る絶縁膜を形成することができる。本実施形態によれ
ば、バネ状部材３７と金属キャップ１が接している部分
以外の金属キャップ１の表面上に絶縁膜を形成すること
ができる。

【００３８】以上のように、本発明によれば、キャップ
形状に成形された状態で絶縁膜を形成することができ
る。従って、従来のように絶縁膜を形成した後曲げ加工
等を施す必要がなく、端子電極と接する箇所の表面に良
好な絶縁膜を形成することができる。

【００３９】以上の実施例においては、素子を搭載する
基板として誘電体基板などの基板を例にして説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば絶
縁性基板などを用いてもよい。

【００４０】

【発明の効果】本発明の絶縁膜形成方法によれば、キャ
ップ形状に成形された状態で絶縁膜を容易に形成するこ
とができる。従って、端子電極と接する箇所の表面に良
好な絶縁膜を形成することができる。このような金属キ
ャップは、そのまま接着剤等を用いて基板上に取り付け
ることができるので、低背化可能な電子部品を効率良く
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従い形成された絶縁膜を有する金属キ
ャップを用いた電子部品の一例を示す断面図。

【図２】本発明に従う一実施例の金属キャップを示す図
であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ
線に沿う断面図、（ｃ）は底面図。

【図３】本発明に従う他の実施例の金属キャップを示す
図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−
Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は底面図。

【図４】本発明に従うさらに他の実施例の金属キャップ
を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）に示
すＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は底面図。

【図５】本発明に従うさらに他の実施例の金属キャップ
を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）に示
すＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は底面図。

【図６】本発明に従うさらに他の実施例の金属キャップ
を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）に示
すＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は底面図。

【図７】本発明に従う好ましい実施形態の１つにおける
金属キャップの支持状態を示す正面図。

【図８】図７に示す金属キャップの支持状態を示す断面
図。

【図９】本発明に従う他の好ましい実施形態における金
属キャップの支持状態を示す正面図。

【図１０】図９に示す金属キャップの支持状態を示す断
面図。

【図１１】本発明に従うさらに他の好ましい実施形態に
おける金属キャップの支持状態を示す断面図。

【図１２】従来の電子部品の一例を示す断面図。

【図１３】従来の電子部品の他の例を示す斜視図。

【符号の説明】

１…金属キャップ ２…絶縁膜 １０…基板 １１〜１３…端子電極 ２０…素子 ２１，２２…半田 ３０，３３…導電性支持板 ３１，３４…導電性両面テープ ３２，３５…保持具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−204491（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−97314（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−158828（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 23/02 H01L 21/312 H01L 21/316 H01L 41/22

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端子電極が形成された基板表面上に搭載
   された素子を覆い封止するため前記基板表面上に取り付
   けられる電子部品封止用金属キャップの表面に、前記端
   子電極と前記金属キャップとの間を電気的に絶縁するた
   めの絶縁膜を電着塗装により形成する方法であって、導電性支持板の上に導電性両面テープを貼り付け、該導
   電性両面テープの上に金属キャップを貼り付け電気的に
   導通させた状態で支持し、電着塗装を行う ことを特徴と
   する金属キャップの絶縁膜形成方法。
2. 【請求項２】 端子電極が形成された基板表面上に搭載
   された素子を覆い封止するため前記基板表面上に取り付
   けられる電子部品封止用金属キャップの表面に、前記端
   子電極と前記金属キャップとの間を電気的に絶縁するた
   めの絶縁膜を電着塗装により形成する方法であって、 金属キャップを治具で保持し電気的に導通させた状態で
   電着塗装を行うことを特徴とする金属キャップの絶縁膜
   形成方法。