JP2000138339A - 電子部品 - Google Patents
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Abstract
導電性樹脂接着剤を介して電子部品素子を接合するにあ
たり、電極部間の短絡を有効に抑えた電子部品素子を提
供する。 【解決手段】底面に互いに対向しあう一対の電極部40a
、40b からなる電極パッド40が形成されたキャビティ
ー部10を有する容器体1 に、前記一対の電極部 40b、40
b に跨がり、且つ導電性樹脂接着材41を介してチップ状
電子部品素子4 を搭載して成る電子部品素子であって、
前記一対の電極部 40a、40b の外方側辺に、導電性樹脂
接着材41の流れ方向を規定する切り欠き部 42a、42b を
形成した。
Description
内部にチップ状電子部品素子を実装してなる電子部品に
属するものである。
プ及びチップ状電子部品素子を実装してなる電子部品と
しは、温度補償型水晶発振器などが例示できる。
ガラスエポキシ樹脂基板上に、温度補償型水晶発振器を
構成する各電子部品素子、例えば水晶振動子、トランジ
スタ、感温素子、コンデンサ素子、抵抗素子などを所定
回路上に実装していた。また、表面に開口を有する筺体
状の容器に、これらの水晶振動子、トランジスタ、感温
素子、コンデンサ素子、抵抗素子などが収容して、1つ
の温度補償型水晶発振器としていた。
のキャビティー内に、すべての部品を搭載するために、
小型化に限界があった。
子、抵抗素子などを集積化したICチップし、容器体の
一方主面に開口したキャビティー部内に、ICチップと
チップコンデンサなどのチップ状電子部品素子を実装
し、容器体の他方主面に水晶振動子を配置した構造の温
度補償型水晶発振器が提案されている。
化を考慮して、チップ状電子部品素子は、少なくとも1
005サイズ(平面サイズ1mm×0.5mm)などを
用いて、半田を介して接合することは非常に困難とな
る。
チップと同一のキャビティー部に収容されており、小型
化のためにICチップとチップ状電子部品素子とが非常
に近接して配置されることになる。このため、チップ状
電子部品素子を接合する半田に含まれるフラックスが、
ICチップの電極パッドに付着してICチップとIC電
極パッドとの接合信頼性の低下や半田ボールによるショ
一トなどが発生してしまう。
着剤が考えられる。導電性接着剤は、半田に比べると上
述の悪影響が解消されるものの、半田の溶融時の表面張
力に起因するセルフアライメントが充分に効かないこと
になり、その結果、キャビティー部の所定細部にチップ
状電子部品素子を載置することが非常に困難となる。
脂接着材が広がりやすく、その結果、一対の電極パッド
間で短絡を発生したり、また、電極パッドの表面がメッ
キ面であると、半田に比べ接合強度が低下してしまうと
いう問題があった。
たものであり、その目的は、導電性樹脂接着材を介して
チップ状電子部品素子の搭載するにあたり、導電性接着
材の流れ方向を規制することより、一対の電極部の間の
短絡を防止するとともに、他の電子部品素子との間隔を
充分に狭くすることができる電子部品素子を提供する。
対向しあう一対の電極部を有する部品搭載用電極パッド
が形成されたキャビティー部を有する容器体に、前記一
対の電極部を跨ぐようにチップ状電子部品素子を搭載さ
せるとともに、チップ状電子部品素子の端子電極を導電
性樹脂接着材を介して一対の電極部に接続させて成る電
子部品であって、前記一対の電極部の各々に、両電極部
が対向する辺以外に切り欠き部が形成されていることを
特徴とする電子部品である。
脂接着材によって接合される一対の電極部の各々に両電
極部が対向する辺以外に切り欠き部が形成されている。
樹脂接着材を互いに対向している側ではなく、それ以外
の方向に逃がすことができる。
から露出する容器表面の方が荒いたことに起因してい
る。即ち、導電性樹脂接着材が切り欠き部の容器表面側
に引きつけられることになることに起因する。
樹脂接着材による短絡を有効に防止することができ、同
時に、導電性樹脂接着材の流れ方向を考慮して、近接し
あう他の電子部品素子との配置位置を考慮することがで
きるため、キャビティー部内の電子部品素子の実装効率
を高めることができる。
部には、電極パッドの厚み相当分の凹みが発生し、この
樹脂だまりに樹脂のフィレットが形成され接合強度が強
まり、同時に、耐衝撃や耐振動などの信頼性が向上す
る。
面に基づいて詳説する。
晶発振器の外観斜視図であり、図2はその断面図であ
る。図3は容器体の底面図であり、図4は、容器体のキ
ャビティー部底面のパターンを示す図である。
型水晶発振器は、上面(以下、表面という)が平坦で且
つ下面(以下、底面という)側に凹部状キャビティー部
10が形成された概略直方体状の容器体1、矩形状の水
晶振動子2、制御回路を構成するICチップ3及び2つ
のチップ状電子部品素子4、5、金属製蓋体6及び充填
樹脂7とから主に構成されている。
絶縁層1a、1b、異形状の開口を有する概略枠状セラ
ミック絶縁層1c、1dが一体的に積層されて構成され
ている。そして、セラミック絶縁層1a、1bは、水晶
振動子2が収容される領域とICチップ3、チップ状電
子部品素子4、5が収容される領域をを仕切る仕切部と
なり、また、セラミック絶縁層1c、1dは枠状となる
脚部となり、これにより、仕切部の底面と、該底面と枠
状脚部とに囲まれた凹部状のキャビティー部10が構成さ
れる。
は、各々外部端子電極11〜14が形成されている。ま
た、容器体1の側面には、必要に応じて、ICチップ3
の動作制御を行うための端子電極15〜18が形成されてい
る。
領域内には、水晶振動子用電極パッド20、21(21は図で
は現れない) が形成されており、容器体1 のキャビティ
ー部10の内部には、IC接続用電極パッド30、一対の電
極部40a 、40b から成る素子用電極パッド40、一対の電
極部50a 、50b から成る素子用電極パッド50、さらに、
これら電極パッド30、40、50と接続する配線パターンが
形成されている。
1dの層間又はセラミック層1a〜1dの厚み方向には、上述
の電極パッド30、40、50と外部端子電極11〜14、端子電
極15〜18とを接続する配線パターンが形成されている。
〜1dとなるセラミックグリーンを用いて形成する。具
体的には、絶縁層1a〜1dとなるセラミックグリーン
を所定形状に成型し、また、配線パターンに応じて貫通
孔を形成し、モリブデンやタングステンなどの高融点金
属ペーストで貫通孔を充填すると同時に、表面に各種電
極パッドや端子電極、配線パターンとなる導体膜を高融
点金属ペーストの印刷により形成する。
圧着した後、焼成処理を行う。
子電極、各電極パッド、各種配線パターンにNiメッ
キ、フラッシュ金メッキなどを施して容器体1が達成さ
れる。
パッド、配線パターン、端子電極はは、Auメッキ皮膜
されていることになる。
動子2 が導電性接着材2a、2b( 図では現れない) を介し
て配置されている。水晶振動子2 は、所定カット、例え
ばATカットされた矩形状の水晶板の両主面に形成され
た振動電極、該振動電極から一方他端部に延出された島
状の引出電極部とから構成されている。そして、水晶振
動子2 は、水晶振動子用電極パッド20、21とバンプ部材
22、23を介して導電性接着材2a、2bを介して接続され
る。
2 は金属製蓋体6 によって気密的に封止されている。金
属製蓋体6 は、コバールや42アロイなどの金属材料か
らなり、例えば0.1mmの厚みであり、容器体1の表
面の封止用導体パターンにろう付けされた枠状のシーム
リング61と密接されて溶接・接合される。
が例示できる。そして、電子部品素子4 は、図3 に示す
ように一対の電極部40a 、40b からなる素子用電極パッ
ド40に、また、電子部品素子5は、一対の電極部50a 、
50b からなる素子用電極パッド50に、Ag粉末を含む導
電性樹脂接着材41、41を介して接合される。尚、導電性
樹脂接着材41、51は、例えばAg粉末、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂などからなる導電性樹脂ペーストを供給
塗布し、約150℃程度の熱硬化によって、硬化・接合
する。
うものであり、例えば、増幅手段、温度補償手段、感応
手段を具備している。増幅手段として増幅用インバータ
などが例示でき、温度補償手段は、演算手段、温度補償
データの記憶手段、バリキャップダイオード、負荷容
量、抵抗手段などを具備している。
ップ3 の表面または底面の電極にバンプ部材を形成し、
このバンプ部材とIC接続用電極パッド30との間に、超
音波ボンディングや導電性接着剤を介したフェースボン
ディングによって接合される。また、ICチップ3 をダ
イ接続して、ワイヤでボンディングしても構わない。
ば、ICチップ3とOUT 外部端子電極12との間で、一方
がグランド電位となるように接続される。これは、出力
信号中にノイズとなる直流成分を除去するものである。
は、ICチップ3 とVCC 外部端子電極11との間に接続さ
れ、VCC 外部端子電極11に供給される電源電圧に重畳す
る高周波ノイズを除去するものである。
Cチップ3 は、容器体1 の矩形状の底面に対して概略十
字形状のキャビティー部10が形成されることによって発
生する容器体1 の4つの隅部の領域に外部端子電極11〜
14が配置されている。
3 、電子部品素子5 の配置及び外部端子電極11〜14との
配置関係により、容器体1 を非常にコンパクトなものと
している。
チップ3 、電子部品素子4 、5 を強固に接合させ、ま
た、耐湿信頼性を向上させるために、充填樹脂7 が充填
形成されている。充填樹脂7 は、例えば、少なくとも2
種類の充填樹脂から成り、例えばキャビティー部10底面
側に主に充填・硬化される樹脂層と、該樹脂層上に充填
・硬化される樹脂層である。具体的に、キャビティー部
10の底面側に充填・硬化される収縮率が比較的大きい樹
脂材料で構成される。一般にアンダーフィル樹脂と言わ
れるエポキシ樹脂などの樹脂成分が多い材料である。こ
の樹脂層は、少なくともICチップ3 の上面を完全に被
覆する程度に充填・硬化されている。
とキャビティー部4の底面との間に充填された樹脂層の
収縮によって発生する応力によって、両者の接合強度が
向上する。しかも、ICチップ3 を完全に覆うように形
成された樹脂層の収縮によって発生する応力が、ICチ
ップ3 に向かって発生する。これにより、応力がICチ
ップ3 の上面側側からキャビティー部10の底面側に押し
つけるように働き、キャビティー部10の底面に接合した
ICチップ3 の接合強度が向上する。
プ3 や電子部品素子4 、5 を被覆する樹脂層だけでは耐
湿性などが充分に得られないことを懸念して充填・硬化
されるものである。これにより、キャビティー部10内に
実装したICチップ3 や電子部品素子4 、5 の接合強度
及び耐湿性信頼性が向上する。尚、充填樹脂は、キャビ
ティー部10の開口面から突出させないようにすることが
重要である。これは、表面実装型水晶発振器を安定して
プリント配線基板に配置するためである。
子部品素子4を配置する部品搭載用電極パッド40を構成
する一対の電極部40a 、40b 及び電子部品素子5を配置
する部品搭載用電極パッド50を構成する一対の電極部50
a 、50b の外方側辺に、電極部40a、40b 及び50a 、
50b 内部に向かって切り欠き部42(42a、42b)、52(52a、
52b)が形成されている。
される一対の電極部40a 、40b は、電子部品素子4の一
対の外部電極間の距離を考慮して、応じて互い所定間隔
xを有して互いに対向するように配置されている。尚、
対向しあう一辺を内方側辺といい、1つの電極部、例え
ば、40aで内方側辺と対向する辺を図4 では外方側辺と
している。
接続より完全な矩形状ではないが、全体として概略矩形
状となっている。そして、この電極部40a の外方側辺に
は、概略矩形状の切り欠き部42a が形成されている。例
えば、矩形状の切り欠き部42a の形状の幅方向の寸法
は、電極部40a の外方側辺の長さに比較して短い寸法で
あり、矩形状の切り欠き部42a の形状の切り込みの寸法
は、電極部40a の対向方向の寸法に比較して短い寸法で
あり、電極部40a の外方側辺の中心線と切り欠き部42a
の形状の幅方向の中心線が略同一となっている。
b に、電子部品素子4 、5 を導電性導電性樹脂接着剤4
1,51 となる導電性樹脂ペーストを供給・硬化して実装
される。
40b に供給した導電性樹脂ペーストが、切り欠き部42a
、42b 側に引き寄せされて、互いの間隔x側に導電性
樹脂ペーストが広がることを規制できる。
樹脂ペーストを供給し、さらにその上に電子部品素子4
をに載置しても、導電性樹脂ペーストが広がっても、電
子部品素子4 の外部端子電極間を短絡させるようなこと
はない。
a 、42b 側に引き寄せされるのは、電極部40a 、40b の
表面がAuメッキが施されており、切り欠き部42a 、42
b から露出するキャビティー部10の底面はセラミック材
料が露出しているためである。従って、電極部40a 、40
b の表面に比較して、キャビティー部10の底面の表面状
態が荒いため、導電性樹脂ペーストが流れ易い環境にな
っているためである。
給した導電性樹脂ペーストの広がり方向を規制すること
ができることになる。
着材41を用いて電子部品素子4 を実装する構造に関して
は、キャビティー部の底面のように、効率的な半田の塗
布が困難な場合、即ち、半田を印刷手法で供給できない
場合や、キャビティー部のように洗浄が困難な構造であ
る場合、キャビティー部内に200℃前後の熱の印加を
嫌う素子、例えばICチップ3 と並設する構造の場合な
どで特に有用であり、導電性接着剤の流れ方向を規制す
ることができるため、キャビティー部10のICチップ
3 や電子部品素子4、5の配置設計次第で、導電性接着
材による短絡のない、効率的な配置設計が可能である。
した切り欠き部42a 、42b は、電極部の厚み相当分のへ
こみが形成されることになる。
子部品素子4 を搭載すると、電子部品素子4 の端子電極
部分の底面または側面にフレットが形成されることにな
り、接合強度を向上させることもできる。同時に、耐衝
撃や耐振動などの信頼性が向上させることができる。
する電極部40a 、40b また、従来の切り欠き部を有さな
い電極部100a、100bとにおける電子部品素子4 の接合に
ついて、図5、図6に用いて説明する。尚、図5は、本
発明の電極部40a 、40b に関し、(a) 、(c) 、(e) 、
(g) は平面図を示し、(b) 、(d) 、(f) 、(h) はその側
面図を示す。図6は、本発明の電極部100a、100bに関
し、(a) 、(c) 、(e) 、(g) は平面図を示し、(b) 、
(d) 、(f) 、(h) はその側面図を示す。
a、40b上に導電性樹脂ペースト41a 、41b を供給す
る。その供給方法は、例えばディスペンサを利用して供
給する。
電性樹脂ペースト41a 、41b は、切り欠き部42a 、42b
を伝って外方側に流れでる。これは、電極部40a、40
b の表面(Auメッキ)に比較してキャビティー部10
の底面の方が表面状態が荒いためである。
品素子4(図5(e)では点線で示す)を載置する。こ
れにより、電子部品素子4の端子電極が下向きに押圧す
ることにより、導電性樹脂ペースト41a 、41b の一部が
電子部品素子4を伝って中央部側に流れ込むが、同時に
外側へ引っ張られているため、中央部側に流れ込む量が
少なくなる。
電性樹脂ペースト41a 、41b を、例えば150℃の温度
を与えて熱硬化して、導電性樹脂接着材41、41とする。
これにより、電子部品素子4の端子電極間の導電性樹脂
接着剤41、41は、充分な距離でもって維持されることに
なり、導電性樹脂接着剤どうしの短絡を有効に抑えた実
装が可能となる。
る電子部品素子4 の実装メカニズムは図6(a)〜図6
(h)のとおりである。
100b上に導電性樹脂ペースト101a、101bを供給する。
性樹脂ペースト101a、101bは、電極部100a、100b上に平
面的に等位方向に広がる。
性樹脂ペースト101a、101b上に電子部品素子4を搭載し
た状態である。この状態においては、導電性樹脂ペース
ト101a、101bは電子部品素子4の端子電極を伝って中央
側に流れ込む。この時、導電性樹脂ペースト101a、101b
は外方側辺に引き寄せられないため、中央部側にも導電
性樹脂ペースト101a、101bがはみでてしまう。
脂ペースト101a、101bを熱硬化し、導電性樹脂接着材10
1 となる。この時、電子部品素子4の端子電極間での短
絡が発生しやすい状態となってしまう。
40b 、50a 、50b に形成された切り欠き部42a 、42b 、
52a 、52b が導電性樹脂ペースト41a 、41b の流れ出し
方向を決定することになるため、この切り欠き部42a 、
42b 、52a 、52b を電極部40a 、40b 、50a 、50b の外
方側辺に形成することにより、電極部40a と40b 及び50
a と50b との間の短絡を有効に防止することができる。
a 、40b が互いに対向しあう内方側辺と対をなす外方側
辺に切り欠き部42a 、42b を形成しているが、電極部40
a 、40b 以外の辺に切り欠き部を形成してもよい。
って、導電性樹脂ペースト41a 、41b の流れ方向を規制
することができることから、近接しあう他の電子部品素
子、例えば、ICチップ3 の配置方向によって、電極部
40a 、40b の内方側辺を除く他の辺に形成しても構わな
い。
ーストが、電極部の外方側に引き寄せられるその他の電
極部の構造としては、図7〜図9の電極部40a、40
bの構造とすることができる。
と同等の径を有する概略半円形状の切り欠き部44a 、44
b を形成した例を示している。
も短い径を有する概略半円形状の切り欠き部45a 、45b
を形成した例を示している。これは、図7に比較して電
極部40a 、40b の面積を大きくすることができる。
形状の切り欠き部46a 、46b を形成した例を示してい
る。尚、図示されていないが、楕円状であっても、ま
た、多角形状でであっても構わない。
、40b の互いに対向しあう内方側辺以外の3 つの辺の
いずれであっても構わない。また、電極部40a 、40b の
形状も、矩形上に限ることはない。
ティー部10にICチップ3 、電子部品素子4、5を実装
した水晶発振器で説明したが、水晶発振器に限らず、容
器体のキャビティー部底面に、電子部品素子など実装し
た電子部品全般に適用することができる。
に、導電性樹脂接着材を介してチップ状電子部品素子を
搭載するにあたり、導電性樹脂接着材の流れ方向を規制
できるため、一対の電極部の間の短絡を有効に防止で
き、接合強度を向上させ、さらに、近接しあう電子部品
素子との距離を短く設定することができる。
視図である。
である。
省略した状態の底面図である。
平面における配線パターンを説明する概略平面図であ
る。
図であり、(a)、(c)、(e)、(f)は部分平面
図であり、(b)、(d)、(f)、(g)は部分側面
図である。
(c)、(e)、(f)は部分平面図であり、(b)、
(d)、(f)、(g)は部分側面図である。
である。
である。
である。
切り欠き部
Claims (1)
- 【請求項1】 底面に互いに対向しあう一対の電極部を
有する部品搭載用電極パッドが形成されたキャビティー
部を有する容器体に、前記一対の電極部を跨ぐようにチ
ップ状電子部品素子を搭載させるとともに、チップ状電
子部品素子の端子電極を導電性樹脂接着材を介して一対
の電極部に接続させて成る電子部品であって、 前記一対の電極部の各々に、両電極部が対向する辺以外
に切り欠き部が形成されていることを特徴とする電子部
品。
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