(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に導電ペーストを付与する工程と、
前記基板上に電子部品素子を搭載する工程と、
下方に開いた開口を有し、前記導電ペーストの硬化により形成される電極に電気的に接続される導電性キャップを用意する工程と、
上面に接着剤が所定の厚みに塗布される接着ステージを備え、
前記接着ステージにおいて、接着剤が塗布される領域において該接着ステージ上面に開口しており、かつ該接着ステージの下方に延びる少なくとも１つの吸引孔が形成されており、
前記吸引孔に接続された吸引手段をさらに備え、
前記吸引手段により吸引することにより、接着ステージ上面に塗布された接着剤の一部が除去されるように構成されている、接着剤塗布装置を用いて前記導電性キャップの開口端面において、前記電極に接触される部分を除いて絶縁性接着剤を塗布する工程と、
前記導電ペーストが硬化する前に、前記導電性キャップを前記絶縁性接着剤を介して基板面に接合する工程とを備えることを特徴とする、キャップ付電子部品の製造方法。
【請求項２】
基板上に搭載された電子部品素子を囲繞するように基板に絶縁性接着剤を介して導電性キャップを接合するに際し、該導電性キャップに接着剤を塗布するための接着剤塗布装置であって、
上面に接着剤が所定の厚みに塗布される接着ステージを備え、
前記接着ステージにおいて、接着剤が塗布される領域において該接着ステージ上面に開口しており、かつ該接着ステージの下方に延びる少なくとも１つの吸引孔が形成されており、
前記吸引孔に接続された吸引手段をさらに備え、
前記吸引手段により吸引することにより、接着ステージ上面に塗布された接着剤の一部が除去されるように構成されている、接着剤塗布装置。
【請求項３】
前記吸引孔の下端に連通されており、該吸引孔よりも容積の大きな吸引室が前記接着ステージ内に設けられており、該吸引室が、前記吸引手段に連結されている、請求項２に記載の接着剤塗布装置。
【請求項４】
前記吸引室内に、弾性膜からなるダイヤフラムが該吸引室内を、前記吸引孔側の空間と前記吸引孔とは反対側の空間とに区画するように設けられている、請求項３に記載の接着剤塗布装置。
【請求項５】
前記接着ステージ上に付与された接着剤の厚みを一定とするために接着ステージの上面に平行に移動されるスキージをさらに備える、請求項２〜４のいずれか１項に記載の接着剤塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば圧電共振部品のように、基板とキャップとを有するパッケージ構造を備えたキャップ付電子部品の製造方法に関し、より詳細には、導電性キャップと基板との接着構造が改良されたキャップ付電子部品の製造方法及び接着剤塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば圧電発振子や圧電フィルタ等においては、基板とキャップとからなるパッケージ構造が広く用いられている。この種のキャップ付電子部品の一例が特開平９−３０７３９７号公報に開示されている。
【０００３】
上記先行技術に記載のキャップ付電子部品では、基板上に外部と電気的に接続するための複数の外部電極が形成されている。また、基板上に圧電共振素子が搭載されており、該圧電共振素子を囲繞するように金属キャップが基板に絶縁性接着剤を用いて接合されている。さらに、電磁シールド効果を得るために、上記金属キャップは基板上に形成された、アース電位に接続される外部電極に電気的に接続されている。
【０００４】
この先行技術に記載の製造方法における金属キャップ接合工程を図７を参照して説明する。
まず、図７の上方に略図的に示すように、金属キャップ１０１を用意する。金属キャップ１０１は、下方に開いた開口を有する。他方、金属キャップ１０１とともにパッケージを構成する基板１０２を用意する。基板１０２の上面には、特に図示はしないが、複数の外部電極が形成されている。また、実際には、基板１０２上に圧電共振素子（図示せず）等が搭載されている。
【０００５】
金属キャップ１０１の接合に際しては、金属キャップ１０１の開口端面及び開口端面に連なる外側面及び内側面に、絶縁性接着剤１０３が塗布される。しかる後、金属キャップ１０１が、基板１０２の上面に圧着され、絶縁性接着剤１０３により金属キャップ１０１が基板１０２に接合される。
【０００６】
この場合、金属キャップ１０１と基板１０２上のアース電位に接続される外部電極との電気的接続を果たすために、導電層１０４が予め基板１０２の上面に形成されている。すなわち、導電層１０４は、基板１０２上のアース電位に接続される外部（図示せず）電極上に付与されている。導電層１０４は、導電ペーストにより構成されている。
【０００７】
導電層１０４が仮硬化した段階で、上記金属キャップ１０１の基板１０２への接着が行なわれている。従って、仮硬化されている導電層１０４が、絶縁性接着剤１０３を押し退け、金属キャップ１０１の下方開口端面に接触することになるため、金属キャップ１０１と導電層１０４とが電気的に接続される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特開平９−３０７３９７号公報に開示されている上記先行技術では、上記導電層１０４を形成して金属キャップ１０１を接合するにあたり、▲１▼基板上に導電ペーストを転写して導電層１０４を形成する工程、▲２▼導電層１０４を仮硬化させる工程、▲３▼金属キャップ１０１に絶縁性接着剤１０３を塗布する工程、及び▲４▼金属キャップ１０１を基板１０２上に圧着する工程を実施しなければならなかった。従って、上記導電層１０４の仮硬化に時間を要するため、生産性が低かった。
【０００９】
加えて、必ずしも接着剤１０３が導電層１０４により押し退けられないことがあり、キャップ１０１と導電層１０４との導通不良が生じることがあった。
また、上記導通不良の発生率は、使用する絶縁性接着剤の粘度によって変化する。従って、接着剤を変更した場合には、導通不良発生率が変化する。よって、使用する接着剤が限られるとともに、接着剤を変更する度に、厳格な生産管理を行なわなければならなかった。
【００１０】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、生産性に優れ、導電性キャップと基板との導通不良が生じ難く、導電性キャップを基板に接合する接着剤の種類の制約が少ない、キャップ付電子部品の製造方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、上記キャップ付電子部品の製造方法に好適な接着剤塗布装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願の第１の発明は、基板上に導電ペーストを付与する工程と、前記基板上に電子部品素子を搭載する工程と、下方に開いた開口を有し、前記導電ペーストの硬化により形成される電極に電気的に接続される導電性キャップを用意する工程と、上面に接着剤が所定の厚みに塗布される接着ステージを備え、前記接着ステージにおいて、接着剤が塗布される領域において該接着ステージ上面に開口しており、かつ該接着ステージの下方に延びる少なくとも１つの吸引孔が形成されており、前記吸引孔に接続された吸引手段をさらに備え、前記吸引手段により吸引することにより、接着ステージ上面に塗布された接着剤の一部が除去されるように構成されている、接着剤塗布装置を用いて導電性キャップの開口端面において、基板上の電極に接触される部分を除いて絶縁性接着剤を塗布する工程と、導電ペーストが硬化する前に、導電性キャップを前記絶縁性接着剤を介して基板面に接合する工程とを備えることを特徴とする、キャップ付電子部品の製造方法である。
【００１３】
本願の第２の発明は、基板上に搭載された電子部品素子を囲繞するように基板に絶縁性接着剤を介して導電性キャップを接合するに際し、該導電性のキャップに接着剤を塗布するための接着剤塗布装置であって、上面に接着剤が所定の厚みに塗布される接着ステージを備え、接着ステージにおいて、接着剤が塗布される領域において該接着ステージ上面に開口しており、かつ該接着ステージの下方に延びる少なくとも１つの吸引孔が形成されており、前記吸引孔に接続された吸引手段をさらに備え、前記吸引手段により吸引することにより、ステージ上面に塗布された接着剤の一部が除去されるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
第２の発明の特定の局面では、前記吸引孔の下端に連通されており、吸引孔よりも容積の大きな吸引室が接着ステージ内にさらに設けられており、該吸引室が、前記吸引手段に連結されている。
【００１５】
第２の発明のさらに他の特定の局面では、前記吸引室に、弾性膜からなるダイヤフラムが、該吸引室内を、前記吸引孔側の空間と前記吸引孔とは反対側の空間とに区画するように設けられている。
【００１６】
第２の発明の別の特定の局面では、前記接着ステージ上に付与された接着剤の厚みを一定とするために接着ステージの上面に平行に移動されるスキージがさらに備えられる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施例を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１９】
図１（ａ）,(ｂ）は、本発明の一実施例の製造方法により得られるキャップ付電子部品を説明するための平面図及び正面図である。
キャップ付電子部品１は、基板２と導電性キャップ３とからなるパッケージ構造を有する。基板２は、アルミナからなる絶縁性セラミックスあるいは合成樹脂等の適宜の絶縁性材料により構成されている。
【００２０】
基板２の上面には、特に図示はしないが、複数の外部電極が形成されている。この複数の外部電極は、パッケージ内に収納される電子部品素子、例えば、圧電共振素子に電気的に接続される。
【００２１】
基板２の上面２ａ上には、上記複数の外部電極のうちアース電位に接続される外部電極上に、導電ペーストの固化により形成されている電極４が構成されている。
【００２２】
また、導電性キャップ３は、内部の圧電共振素子等の電子部品素子を囲繞するようにして、下方の開口端面側から基板２の上面２ａに、絶縁性接着剤６を介して接合されている。
【００２３】
本実施例の特徴は、上記電極４が導電性キャップ３の開口端面に接触している部分を除いて、絶縁性接着剤６が導電性キャップ３の開口端面と、基板２との間に配置されていることにある。従って、電極４により、導電性キャップ３と基板２の上面に形成されたアース電位に接続される外部電極との導通が確実に果たされる。言い換えれば、電極４と導電性キャップ３の開口端面とが確実に導通される。
【００２４】
次に、本実施例のキャップ付電子部品１の製造方法を説明する。
まず、上面に複数の外部電極（図示せず）が形成された上記基板２を用意する。次に、基板２上に、電子部品素子を搭載する。この電子部品素子の搭載は、電子部品素子の電極と基板２上の外部電極とが電気的に接続されるように、導電性接着剤や半田等を用いて行なわれる。
【００２５】
他方、下方に開いた開口を有する導電性キャップ３を用意する。導電性キャップ３としては、Ａｌ等の適宜の金属材料からなる金属キャップ、あるいは絶縁性材料の表面に導電膜を形成してなるキャップ等を用いることができる。
【００２６】
次に、図２に略図的に示すように、導電性キャップ３の開口端面３ａに、絶縁性接着剤６を塗布する。この場合、絶縁性接着剤６は、前述した電極４に当設される部分を除いて、塗布される。
【００２７】
しかる後、基板２の上面２ａのアース電位に接続される外部電極上に前述した電極４を構成するために導電ペーストを塗布する。この導電ペーストが、仮硬化する前に、導電性キャップ３を基板２の上面２ａに接着し、絶縁性接着剤６により導電性キャップ３を基板２に接合する。
【００２８】
しかる後、絶縁性接着剤６及び導電ペーストの硬化により、図１に示したキャップ付電子部品１が得られる。
本実施例の製造方法では、予め導電性キャップ３の開口端面において、電極４に接触される部分を除いて、すなわち選択的に絶縁性接着剤が塗布される。そして、基板２の上面に付与された導電ペーストが硬化する前に、導電性キャップ３か基板２の上面２ａに圧着されて接合が行なわれる。従って、導電ペーストの硬化により形成された電極４と導電性キャップ３の開口端面とが確実に接触し、両者の間の導通不良はほとんど生じない。本発明の発明者が、本実施例の製造方法によりキャップ付電子部品を製造したところ、導通不良率は３〜５％から０％に改善された。
【００２９】
また、導電ペーストを仮硬化させる必要がないため、前述した先行技術に比べて、生産性を高めることができる。
上記のように、導電性キャップ３の下方の開口端面において、選択的にすなわち部分的に接着剤を塗布するには、様々な方法を用いることができ、特に限定されるものではないが、図３及び図４に示す接着剤塗布装置を好適に用いることができる。
【００３０】
図３〜図５は、本発明の接着剤塗布装置の一実施例を説明するための正面断面図、平面図及び斜視図である。
接着剤塗布装置１１には、円板状の接着ステージ１２が備えられている。接着ステージ１２の上面１２ａ上においては、図４の一点鎖線Ａ，Ｂ間の円環状領域に接着剤が付与される。この接着剤の付与は、上記円環状領域内に接着剤を滴下し、ステージ１２ａ上に配置されたスキージ１３を周方向に移動させて接着剤の厚みを一定とすることにより行なわれる。
【００３１】
本実施例では、接着ステージ１２が図示しない、モータ等の回転駆動源により回転し得るように構成されており、他方スキージ１３は固定されている。スキージ１３の下端面１３ｂは、接着ステージ１２の上面１２ａと平行であり、かつステージ１２の径方向に延ばされている。また、下端面１３ａとステージ１２の上面１２ａとの間の距離は、目的とする接着剤の塗布厚みに応じて定められる。
【００３２】
なお、本実施例ではスキージ１３が固定されているが、接着ステージ１２を固定し、スキージ１３を接着ステージ１２の上記円環状領域に沿って周回させるように構成してもよい。
【００３３】
他方、接着ステージ１２には上面１２ａに開口しており、かつ下方に延びている複数の吸引孔１２ｂが設けられている。吸引孔１２ｂは、塗布された接着剤の一部を吸引除去するために設けられている。すなわち、図４に示すように、この接着ステージ１２の上面１２ａ上には、前述した複数の導電性キャップ３が想像線Ｃで示されるように載置され、それによって導電性キャップ３の下方端面に接着剤が転写される。
【００３４】
具体的には、吸引チャック等の保持手段により、導電性キャップ３を保持し、接着ステージ１２の上面１２ａ上に付与されている接着剤上に載置する。この場合、吸引孔１２ｂが、導電性キャップ３の下方の開口端面の一部に重なり合うように、導電性キャップ３が載置される。図４に示すように、本実施例では、１個の導電性キャップ開口端面のうち、対向し合う長辺側部分に、それぞれ、吸引孔１２ｂが位置するように導電性キャップ３が配置される。
【００３５】
図３に示すように、吸引孔１２ｂの下方には、吸引室１４が設けられている。本実施例では、接着ステージ１２は、ステージ本体１２Ａとステージ本体１２Ａの下面に貼り合わされたベース部材１５とを有する。ベース部材１５の上面に設けられた凹部１５ａと、ステージ本体１２Ａの下面に設けられた凹部１２ｃとにより、接着ステージ１２内に吸引室１４が構成されている。凹部１２ｃ，１５ａは、互いに重なり合う形状とされている。また、凹部１２ｃ，１５ａは、本実施例では、接着ステージ１２の周方向に延ばされている。すなわち、凹部１２ｃ，１５ａは、円環状の形状を有する、最も、凹部１２ｃ，１５ａの形状は、必ずしも円環状のものでなくてもよく、周方向において複数形成されていてもよい。
【００３６】
吸引室１４内には、シリコンゴム等の弾性膜からなるダイヤフラム１６が配置されている。ダイヤフラム１６は、吸引室１４を吸引孔１２ｂ側の空間と、吸引孔１２ｂ側とは反対側の空間とに区画するように設けられいてる。また、上記ダイヤフラム１６の下面には、ダイヤフラムを保持する押さえ板１７が取り付けられている。
【００３７】
また、吸引室１４のダイヤフラム１６の下方には、吸引路１８が接続されている。吸引路１８は、ベース１５内に形成されており、接着ステージ１２の中心に向かって延ばされている。
【００３８】
他方、接着ステージ１２の中心には、内部に吸引経路１９を有するスピンドル２０が連結されている。スピンドル２０の上端には、継手２１が連結されており、該継手２１が図示しないモーター等の回転駆動源に連結されている。上記接着ステージ１２は、上記スピンドル２０とともに回転し得るようにスピンドル２０に固定されている。
【００３９】
また、特に図示はしないが、吸引経路１９には、真空ポンプ等の図示しない吸引手段が接続されている。
本実施例の接着剤塗布装置１１を用いて、導電性キャップ３に接着剤を塗布する工程を説明する。
【００４０】
まず、接着ステージ１２の上面１２ａ上に接着剤を滴下し、接着ステージ１２を回転させ、スキージ１３により塗布された接着剤の厚みを一定とする。この状態で、図示しない吸引手段を駆動し、吸引孔１２ｂから接着剤を吸引する。その結果、吸引孔１２ｂ上に位置している部分の接着剤が除去される。しかる後、導電性キャップ３を、吸引チャック等の保持手段により接着ステージ１２の上面１２ａ上に、その開口端面の一部が吸引孔１２ｃ上に重なるように載置する。次に、導電性キャップ３を保持手段により保持した状態で、図１に示した基板２上に圧着し、接着を行なう。
【００４１】
このように、本実施例の接着剤塗布装置１１を用いれば、吸引孔１２ｂの上部において、接着剤を確実に除去することができる。従って、導電性キャップ３の下方開口端面に、選択的に接着剤を塗布することができる。よって、図１及び図２に示したキャップ付電子部品１の製造に際し、電極４に当設される部分に対応する位置に、吸引孔１２ｂが位置するように、吸引孔１２ｂの位置及び導電性キャップ３の載置位置を選択することにより、導電性キャップ３の基板上への接合を容易にかつ確実に行なうことができる。
【００４２】
なお、導電性キャップ３の下方開口端面に選択的に接着剤を塗布した後には、吸引手段による吸引を解除すれば、ダイヤフラム１６の弾性復元力により接着剤が再度吸引孔１２ｂから接着ステージ１２の上面１２ａ上に戻される。従って、上記動作を繰り返すことにより、導電性キャップ３の下方開口端面に接着剤を塗布する作業を続けることができる。
【００４３】
好ましくは、上記吸引手段の代わりに、吸引と圧空との両方の動作を行い得る吸引圧空手段を用いれば、図６（ａ）に示すように、吸引圧空手段から比較的圧力の高い空気を注入することにより、接着剤を接着ステージ１２の上面１２ａ上に移動させることができる。この場合においても、図６（ｂ）に示すように、接着剤を部分的に除去する際には、吸引圧空手段により吸引することにより、上記実施例と同様に吸引孔１２ｂ上の接着剤が除去される。また、導電性キャップ３の下方開口端面に選択的に接着剤を塗布した後には、上記吸引圧空手段から比較的圧力の高い空気を供給することにより、吸引孔１２ｂから接着剤を接着ステージ１２の上面１２ａ上に移動させ、初期状態とすることができる。
【００５２】
上述したように、図３及び図４に示した接着剤塗布装置１１を用いることにより、図１に示したキャップ付電子部品１を容易にかつ速やかに製造することができる。
【００５３】
なお、本発明に係るキャップ付電子部品の製造方法において、導電性キャップの開口端面において、基板上の上記電極に接触される部分を除いて絶縁性接着剤を塗布する装置は、上記接着剤塗布装置１１に限定されるものではない。
【００５４】
【発明の効果】
本発明に係るキャップ付電子部品の製造方法では、導電性キャップの開口端面において、導電性キャップに導通される基板上の電極に接触される部分を除いて絶縁性接着剤が付与され、基板上の導電性キャップに電気的に接続される電極を構成するための導電ペーストが硬化する前に、導電性キャップを基板面に圧着することにより、導電性キャップの基板への接合が果たされる。従って、導電ペーストの仮硬化を必要とする従来法に比べてキャップ付電子部品の生産性を大幅に高めることができる。しかも、上記導電ペーストの硬化により形成される電極が接触される導電性キャップ部分には、予め絶縁性接着剤が付与されていないので、上記導電ペーストの硬化により形成された電極と導電性キャップとの導通が確実に果たされる。
【００５５】
よって、本発明に係る製造方法によれば、信頼性に優れたキャップ付電子部品を高い生産性でもって製造することができる。
第２の発明に係る接着剤塗布装置では、接着ステージの上面に吸引孔が開口しており、該吸引孔に接続された吸引手段により吸引することにより、接着ステージ上面に塗布された接着剤の一部が除去される。従って、吸引孔に重なる位置に導電性キャップの開口端面の一部が一致するように導電性キャップを接着ステージ上に載置することにより、導電性キャップの開口端面の一部に絶縁性接着剤を付着させずに残りの部分に確実に絶縁性接着剤を塗布することができる。
【００５６】
第２の発明に係る接着剤塗布装置において、吸引孔よりも容積の大きな吸引室がステージ内に設けられており、該吸引室が吸引手段に連結されている場合には、吸引孔の上部の絶縁性接着剤をより確実に吸引除去することができる。
【００５７】
吸引室にダイヤフラムが、吸引孔側空間と反対側の空間とに区画するように設けられている場合には、吸引された絶縁性接着剤が吸引手段側に漏洩することを確実に防止することができる。また、吸引を解除した際に、ダイヤフラムの弾性復帰力により、吸引孔内に吸引された接着剤が接着ステージの上面に戻すこともできる。従って、接着剤の消費量を低減することができる。
【００５８】
ステージ上に付与された接着剤の厚みを一定とするために、ステージの上面に相対的に平行に移動されるスキージをさらに備える場合には、接着ステージ上面における接着剤の厚みを確実に一定とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ），（ｂ）は、本発明の一実施例によって得られるキャップ付電子部品を示す平面図及び正面図。
【図２】  本発明の一実施例のキャップ付電子部品の製造方法において、導電性キャップに選択的に絶縁性接着剤を塗布する工程を示す略図的正面図。
【図３】  本発明の接着剤塗布装置の一実施例の正面断面図。
【図４】  図３に示した実施例の接着剤塗布装置の略図的平面図。
【図５】  図３に示した実施例の接着剤塗布装置を説明するための分解斜視図。
【図６】  （ａ）及び（ｂ）は、吸引圧空手段を用いて吸引孔内の接着剤を接着ステージの上面に戻す工程と、吸引孔の上方の接着剤を吸引により除去した状態を示す各部分切欠断面図。
【図７】  従来のキャップ付電子部品の製造に際し、導電性キャップを基板に接合する工程を説明するための模式的平面図。
【符号の説明】
１…キャップ付電子部品
２…基板
２ａ…上面
３…導電性キャップ
４…電極
６…絶縁性接着剤
１１…接着剤塗布装置
１２…接着ステージ
１２ａ…上面
１２ｂ…吸引孔
１３…スキージ
１４…吸引室
１５…ベース
１６…ダイヤフラム
１８…吸引路
１９…吸引経路
２０…スピンドル
２１…継手
【図１】
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【図２】
0003721981.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003721981.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003721981.tif 000008