(57)【要約】    【課題】  ＮｉまたはＮｉ合金からなる第１の電極層上にＡｇからなる第２の電極層が積層されている１つの電極を有する電子部品素子の機能部分が封止されるようにパッケージが構成されている電子部品において、Ａｇのウィスカーの発生を効果的に抑制することができ、小型化を図り得る電子部品を提供する。    【解決手段】  絶縁基板２上に電子部品素子としての圧電素子１１及びコンデンサ素子１０が搭載されており、該圧電素子１１及びコンデンサ素子１０の電極が、ＮｉまたはＮｉ合金からなる第１の電極層の直上にＡｇからなる第２の電極層が積層されている構造を有し、第２のケース材としての金属製キャップ１９が絶縁性接着剤２０により絶縁基板２に接合されて、コンデンサ素子１０及び圧電素子１１が封止されている電子部品において、上記絶縁性接着剤２０が、グリシジルアミン型エポキシ樹脂を全樹脂分中１０重量％含む接着剤により構成されている、電子部品１。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のケース材と、
前記第１のケース材に搭載されており、ＮｉまたはＮｉ合金からなる第１の電極層直上にＡｇからなる第２の電極層が積層されている少なくとも１つの電極を有し、前記電極を有する少なくとも１つの機能部分が構成された電子部品素子と、
前記電子部品素子を内部に封止するように、前記第１のケース材に絶縁性接着剤を用いて接合された第２のケース材とを備える電子部品において、
前記絶縁性接着剤が、グリシジルアミン型エポキシ樹脂を全樹脂分中１０重量％以上含むことを特徴とする、電子部品。
【請求項２】
ＮｉまたはＮｉ合金からなる第１の電極層直上にＡｇからなる第２の電極層が積層された少なくとも１つの電極を有し、前記電極を有する少なくとも１つの機能部分が構成された板状の電子部品素子と、
前記電子部品素子の機能部分を封止するように、前記板状の電子部品素子の両主面に絶縁性接着剤を用いて貼り合わされた第１，第２のケース板とを備える電子部品において、
前記絶縁性接着剤が、グリシジルアミン型エポキシ樹脂を全樹脂分中１０重量％以上含むことを特徴とする、電子部品。
【請求項３】
前記電子部品素子が圧電素子であり、前記機能部分が圧電振動部である、請求項１または２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記電子部品素子として、前記圧電素子に積層されたコンデンサ素子をさらに備える、請求項３に記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子などの電子部品素子の機能部分が封止された構造を有する電子部品に関し、より詳細には、電子部品素子の機能部分を封止する空間がケース材を他のケース材または電子部品素子に接着することにより構成されている、電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電共振子などの電子部品素子をパッケージに収納してなる表面実装型の電子部品が種々提案されている。例えば、下記の特許文献１には、複数の容量電極が形成された板状のコンデンサ素子上に導電性接着剤を用いて第１，第２の励振電極が形成された圧電素子が貼り合わされて積層体が構成されている。そして、この積層体が、コンデンサ素子側から絶縁基板に接着固定されており、該積層体を封止するように、絶縁基板上に金属製キャップが絶縁性接着剤により固定されている。この特許文献１に記載の表面実装型電子部品では、上記金属製キャップを絶縁基板に接着する絶縁性接着剤として、硬化物のガラス転移温度が１２０℃以上であるものが用いられ、かつキャップと絶縁基板との熱膨張係数差の絶対値が８ｐｐｍ／℃以下とされている。従って、リフロー半田付け時の熱によって接着力が低下せず、かつ表面実装型電子部品の内圧の上昇に耐えることができるとされている。
【特許文献１】特開平１１−２３４０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１に記載の表面実装型電子部品などでは、圧電素子の励振電極やコンデンサ素子の容量電極を構成する電極材料として、導電性に優れたＡｇが多用されている。また、圧電素子やコンデンサ素子への密着性を高めるために、Ａｇからなる電極層の下地にＮｉまたはＮｉ合金からなる電極層を形成した構造が知られている。
【０００４】
ところで、このような表面実装型電子部品において、上記のような電極が形成されている場合、信頼性試験などのために高温放置されると、電極表面にＡｇのウィスカーが発生するという問題があった。すなわち、Ａｇからなる電極表面にヒゲ状のウィスカーが生じがちであった。そのため、ウィスカーが上記コンデンサ素子の容量電極から上方に延び、圧電素子の励振電極に達すると、短絡するおそれがある。従って、従来、コンデンサ素子の容量電極と圧電素子の励振電極との間の寸法を大きくせざるを得なかった。
【０００５】
また、上記金属製キャップを用いた表面実装型電子部品だけでなく、機能部分を有する圧電素子などの電子部品素子の両面に第１，第２のケース板を積層してなる積層型の電子部品においても、高温放置された場合、Ａｇからなるウィスカーが成長することがあった。そのため、このような積層型の表面実装型電子部品においても、機能部分の空間の大きさを大きくしなければならなかった。
【０００６】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、電子部品素子の少なくとも機能部分が内部に封止されており、Ａｇからなる電極層を有する電子部品において、上記ウィスカーの発生を効果的に抑制でき、小型化を図ることができる電子部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の第１の発明は、第１のケース材と、前記第１のケース材に搭載されており、ＮｉまたはＮｉ合金からなる第１の電極層直上にＡｇからなる第２の電極層が積層されている少なくとも１つの電極を有し、前記電極を有する少なくとも１つの機能部分が構成された電子部品素子と、前記電子部品素子を内部に封止するように、前記第１のケース材に絶縁性接着剤を用いて接合された第２のケース材とを備える電子部品において、前記絶縁性接着剤が、グリシジルアミン型エポキシ樹脂を全樹脂分中１０重量％以上含むことを特徴とする。
【０００８】
本願の第２の発明は、ＮｉまたはＮｉ合金からなる第１の電極層直上にＡｇからなる第２の電極層が積層された少なくとも１つの電極を有し、前記電極を有する少なくとも１つの機能部分が構成された板状の電子部品素子と、前記電子部品素子の機能部分を封止するように、前記板状の電子部品素子の両主面に絶縁性接着剤を用いて貼り合わされた第１，第２のケース板とを備える電子部品において、前記絶縁性接着剤が、グリシジルアミン型エポキシ樹脂を全樹脂分中１０重量％以上含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明（第１，第２の発明）のある特定の局面では、上記電子部品素子が圧電素子であり、上記機能部分が圧電振動部である。
【００１０】
本発明に係る電子部品の他の特定の局面では、上記電子部品素子として、上記圧電素子に積層されたコンデンサ素子がさらに備えられる。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明に係る電子部品では、電子部品素子を内部に封止するように第１のケース材に絶縁性接着剤を用いて第２のケース材が接合されており、電子部品素子の電極が、ＮｉまたはＮｉ合金からなる第１の電極層直上にＡｇからなる第２の電極層が積層されている構造を有するが、絶縁性接着剤がグリシジルアミン型エポキシ樹脂を全樹脂分中１０重量％以上含むため、高温下に放置されたとしても、Ａｇのウィスカーの成長を確実に抑制することができる。
【００１２】
同様に、第２の発明においても、板状の電子部品素子が、ＮｉまたはＮｉ合金からなる第１の電極層直上にＡｇからなる第２の電極層が積層された少なくとも１つの電極を有し、該電子部品素子の機能部分を封止するように板状の電子部品素子の両主面に絶縁性接着剤を用いて第１，第２のケース板が貼り合わされている構造において、上記接着剤がグリシジルアミン型エポキシ樹脂を全樹脂分中１０重量％以上含むため、高温下に放置されたとしても、Ａｇのウィスカーの発生を効果的に抑制することができる。
【００１３】
よって、第１，第２の発明によれば、ウィスカーの発生を効果的に抑制することができるので、電子部品素子の機能部分を封止するための空間の大きさを小さくすることができ、電子部品の小型化を図ることができる。
【００１４】
上記電子部品素子として圧電素子が用いられ、上記機能部分が圧電振動部である場合には、本発明に従って、小型の圧電部品を提供することができる。
【００１５】
電子部品素子として、圧電素子に積層されたコンデンサ素子がさらに備えられている場合には、本発明に従って小型のコンデンサ付加型圧電部品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る電子部品の分解斜視図である。本実施形態の表面実装型電子部品１は、絶縁基板２を有する。絶縁基板２は、アルミナなどの絶縁性セラミックスあるいは合成樹脂などにより構成され得る。絶縁基板２には、電極３〜５が形成されている。電極３〜５は、絶縁基板２の上面から一対の側面を経て下面に至るように形成されている。
【００１８】
絶縁基板２上に、導電性接着剤６〜８により、積層体９が固定されている。積層体９は、コンデンサ素子１０上に、圧電素子１１を導電性接着剤１２，１２を用いて貼り合わせた構造を有する。図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、圧電素子１１の上面には、第１の励振電極１３が形成されており、下面には、第２の励振電極１４が形成されている。励振電極１３，１４は、圧電素子１１の長さ方向中央において圧電板を介して厚み方向に重なり合うように配置されている。また、圧電板は長さ方向に分極処理された圧電セラミックスにより構成されている。従って、圧電素子１１は、厚み滑りモードを利用したエネルギー閉じ込め型の圧電共振子であり、上記励振電極１３，１４が対向されている圧電振動部が、本発明における機能部分を構成している。
【００１９】
励振電極１３は、励振電極１４と対向されている部分から圧電板の一方端面を経て下面に至るように形成されている。また、励振電極１４は、圧電板の下面において長さ方向端部に至るように形成されており、かつ長さ方向端部から端面を経て上面に至るように形成されている。
【００２０】
他方、図３（ａ）及び（ｂ）は、コンデンサ素子１０の平面図及び底面図である。コンデンサ素子１０では、誘電体基板１５の上面に第１，第２の容量電極１６，１７が、下面に第３の容量電極１８が形成されている。第１，第２の容量電極１６，１７と、第３の容量電極１８とは、誘電体基板１５を介して対向されている。容量電極１６，１７と容量電極１８とが対向されている部分が、機能部分としての静電容量取出部である。第１，第２の容量電極１６，１７の端部は誘電体基板１５の端面を経て下面に至るように形成されている。そして、上記第１，第２の容量電極１６，１７の延長部分である、誘電体基板１５の下面に至っている部分が、図１の導電性接着剤６，８により、絶縁基板２上の電極３，５に電気的に接続されている。また、容量電極１８が、導電性接着剤７により電極４に接合されている。
【００２１】
他方、第１，第２の容量電極１６，１７は、導電性接着剤１２，１２により、圧電素子１１の励振電極１４，１３に電気的に接続されている。
【００２２】
従って、積層体９においては、コンデンサ付加型圧電発振子が構成されている。
【００２３】
電子部品１では、上記積層体９を囲繞するように、すなわち電子部品素子としてのコンデンサ素子１０及び圧電素子１１を封止するように、金属製キャップ１９が絶縁性接着剤２０を用いて絶縁基板２に接合されている。
【００２４】
本実施形態の電子部品１では、上述した電子部品素子としてのコンデンサ素子１０及び圧電素子１１の各種電極は、Ｎｉ−Ｃｒからなる電極層上に、Ｎｉ−Ｃｕからなる第１の電極層、Ａｇからなる第２の電極層を形成した構造を有する。すなわち、上記励振電極１３，１４及び容量電極１６〜１８は、Ｎｉ−Ｃｒからなる電極層上に上記第１，第２の電極層を積層した構造を有する。
【００２５】
このような電極を有する従来の表面実装型電子部品では、高湿度下に放置されるとＡｇのウィスカーが生じるという問題があった。
【００２６】
上記Ａｇのウィスカーの発生は、エポキシ系接着剤が硬化する際に、エポキシ系接着剤中に含まれているＣｌが電極表面に付着し、高湿度下に放置された場合にこのＣｌとＡｇとの反応によりウィスカーが成長することによると考えられる。
【００２７】
これに対して、本実施形態の電子部品１では、絶縁性接着剤２０が、全樹脂分中グリシジルアミン型エポキシ樹脂を１０重量％以上含有するエポキシ系接着剤を用いて構成されることにより、上記ウィスカーの発生が抑制される。
【００２８】
本実施形態の電子部品では、上記絶縁性接着剤２０が、全樹脂分中グリシジルアミン型エポキシ樹脂を１０重量％以上含んでおり、それによってＣｌがグリシジルアミン型エポキシ樹脂中に確実にトラップされ、それによってウィスカーの発生を抑制することができる。これを、具体的な実験例に基づき説明する。
【００２９】
上記電子部品１を構成するに際し、コンデンサ素子１０の容量電極１６〜１８及び圧電素子１１の励振電極１３，１４を、０．２μｍの厚みのＮｉ−Ｃｒからなる電極層上に、０．２μｍの厚みのＮｉ−Ｃｕからなる第１の電極層、０．４μｍの厚みのＡｇからなる第２の電極層を積層するようにして構成した。そして、下記の表１に示す試料番号Ａ〜Ｇの各絶縁性接着剤を用いて、４２Ｎｉ合金からなる金属製キャップ１９を絶縁基板２に接合した。このようにして、試料番号Ａ〜Ｇの電子部品を得た。また、励振電極１３，１４を、０．２μｍの厚みのＮｉ−Ｃｒからなる第１の電極層上に、０．４μｍの厚みのＡｇからなる第２の電極層を積層したことを除いては、上記と同様にして、試料番号Ａ〜Ｇの電子部品を得た。
【００３０】
次に、各電子部品を１２５℃の大気雰囲気中に２０００時間放置し、しかる後、電子部品の金属製キャップ１９を絶縁基板２から外し、圧電素子１１及びコンデンサ素子１０の各種電極表面におけるウィスカーの発生の有無を観察した。結果を下記の表１に示す。なお、表１におけるウィスカーの発生の有無は、各試料番号Ａ〜Ｇの電子部品１０個あたりにおいて、ウィスカーの発生が生じたか否かを観察することにより行った。また、ウィスカーの程度の小、中及び大は、それぞれ、「小」：１〜５本／個、「中」：６〜５０本／個、「大」：５１本／個以上を意味する。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
表１から明らかなように、試料番号Ａの電子部品では、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いたら、Ａｇのウィスカーが成長していた。
【００３３】
同様に、試料番号Ｂ及び試料番号Ｃの電子部品においても、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と、ダイマー酸変性エポキシ樹脂を併用した組成の接着剤を用いたら、試料番号Ａの場合と同様に、ウィスカーの発生が認められた。
【００３４】
また、試料番号Ｄでは、グリシジルアミン型エポキシ樹脂がエポキシ樹脂全体の５重量％の割合とされていたため、ウィスカーが少し発生した。
【００３５】
これに対して、試料番号Ｅ，Ｆ及びＧでは、グリシジルアミン型エポキシ樹脂がエポキシ樹脂全体の１０重量％以上含まれているため、該グリシジルアミン型エポキシ樹脂においてＣｌがトラップされ、Ａｇのウィスカーは認められなかった。
【００３６】
上記実施例では、全樹脂分中グリシジルアミン型エポキシ樹脂が１０重量％配合されているエポキシ系接着剤が用いられていたが、本発明においては、全樹脂分中グリシジルアミン型エポキシ樹脂が１０重量％以上配合されていれば、他のエポキシ樹脂の種類については特に限定されない。このような他のエポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ダイマー酸変性エポキシ樹脂などを挙げることができる。また、エポキシ樹脂以外の接着性樹脂をグリシジルアミン型エポキシ樹脂と併用してもよい。
【００３７】
なお、第１の実施形態では、第１のケース剤として絶縁基板２が用いられたが、絶縁基板２に代えて、積層体９を収納する凹部が設けられたケース材を用いてもよく、その場合には第２のケース材として平板状の蓋材を用いればよい。このように、第１，第２のケース材の形状は特に限定されない。
【００３８】
また、上記実施形態の電子部品１では、金属製キャップ１９が絶縁性基板２に絶縁性接着剤２０を用いて接合されてパッケージが構成されていたが、本発明は、このような構造に限定されるものではない。
【００３９】
例えば、図４に示すように、板状の圧電素子２１の両主面に第１，第２のケース板２２，２３が絶縁性接着剤（図示せず）により貼り合わされた電子部品にも本発明を適用することができる。ここでは、圧電素子２１は、厚み方向に分極処理された圧電セラミック板２４の上面に励振電極２５を形成した構造を有する。また、励振電極２５と対向するように下面にも励振電極（図示せず）が形成されている。圧電素子２１は、厚み縦振動モードを利用したエネルギー閉じ込め型の圧電共振子である。励振電極２５と下面の励振電極が対向している部分が、機能部としての圧電振動部を構成している。ケース板２３の上面には、エネルギー閉じ込め型の圧電振動部の振動を妨げないための凹部２３ａが形成されている。ケース板２２の下面にも、同様に凹部が形成されている。絶縁性接着剤は、上記凹部２３ａの周囲において圧電素子２１とケース板２２，２３とを接合している。
【００４０】
このような構造において、絶縁性接着剤として、本発明に従ってグリシジルアミン型エポキシ樹脂を１０重量％以上含む接着剤を用いることにより、第１の実施形態の電子部品１の場合と同様に、励振電極２５がＮｉ−Ｃｒからなる電極層上に、Ｎｉ−Ｃｕからなる第１の電極層またはＮｉ−Ｃｒからなる第１の電極層上に、Ａｇからなる第２の電極層を積層した構造を有する場合であっても、Ａｇのウィスカーの成長を効果的に防止することができる。
【００４１】
従って、本実施形態の電子部品１の場合と同様に、図４に示した電子部品２０においても、機能部分の封止を図るための空隙の寸法を小さくすることができ、電子部品の小型化を図ることができる。
【００４２】
なお、上記実施例１，２では、Ｎｉ−ＣｕまたはＮｉ−Ｃｒからなる第１の電極層上に、Ａｇからなる第２の電極層を積層した構造を示したが、これに限られるものではなく、Ａｇからなる第２の電極層の下層の第１の電極層がＮｉ単体からなるものであっても同様に適用することができる。
【００４３】
なお、本発明において、電子部品素子は、圧電素子に限定されず、コンデンサ素子やサーミスタ素子などの他の電子部品素子であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子部品の分解斜視図であり、但し、金属製キャップの一部は切欠かれて示されている図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態で用いられる圧電素子の平面図及び底面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態で用いられるコンデンサ素子の平面図及び底面図。
【図４】本発明の他の実施形態に係る電子部品の分解斜視図。
【符号の説明】
【００４５】
１…電子部品
２…第１のケース材としての絶縁基板
３〜５…電極
６〜８…導電性接着剤
９…積層体
１０…コンデンサ素子
１１…圧電素子
１２…導電性接着剤
１３，１４…励振電極
１５…誘電体基板
１６〜１８…容量電極
１９…第２のケース材としての金属製キャップ
２０…電子部品
２１…圧電素子
２２，２３…第１，第２のケース板
２３ａ…凹部
２４…圧電板
２５…励振電極
【図１】
2005101523.tif 000004
【図２】
2005101523.tif 000005
【図３】
2005101523.tif 000006
【図４】
2005101523.tif 000007