(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
封止空間を形成するための開口を有する接着剤層を介して素子基板の少なくとも片面にケース基板が貼り合わされている積層体の端面に、素子基板の電極に接続される外部電極が形成されているチップ型電子部品の製造方法であって、
前記封止空間を形成するための開口と、前記電極が端面に引き出される部分に設けられた切欠とを有するシート状接着剤を前記ケース基板または素子基板に転写法により付与した後、素子基板またはケース基板を貼り合わせることにより、素子基板の少なくとも片面に、前記シート状接着剤を介してケース基板を接着する工程と、
前記積層体の端面に前記切欠内に至るように前記外部電極を形成する工程とを備え、
前記転写に先立って、支持フィルムに支持されたシート状接着剤に前記封止空間を形成するための開口及び前記切欠を形成するための貫通孔が形成され、該貫通孔を形成する工程において、シート状接着剤の転写される領域の周囲において、前記支持フィルムに達するようにハーフカットが行われ、それによってハーフカットされた部分の内側のシート状接着剤が転写される、チップ型電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記素子基板がエネルギー閉じ込め型の圧電共振部を有する圧電共振素子であって、前記封止空間が前記圧電振動部の振動を妨げないための空間を構成しており、
前記圧電共振素子の両面に前記シート状接着剤を介して前記ケース基板が貼り合わされる、請求項１に記載のチップ型電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記貼り合わせ工程において、複数のチップ型電子部品を得るためのマザーの素子基板と、マザーのケース基板とがマザーのシート状接着剤を介して積層され、それによってマザーの積層体が得られ、
前記外部電極形成工程の前に、前記マザーの積層体が個々のチップ型電子部品単位の積層体に切断される、請求項１または２に記載のチップ型電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ型圧電共振部品のような内部に封止空間を有するチップ型電子部品の製造方法に関し、より詳細には、圧電共振素子のような素子基板とケース基板とを接着剤を介して貼り合わせてなる積層体を用いたチップ型電子部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開２００１−６０８４３号公報には、図１５に示すチップ型電子部品が開示されている。ここでは、エネルギー閉じ込め型の圧電素子１０２の両面に封止基板１０３，１０４が接着剤を介して貼り合わされている。圧電素子１０２及び封止基板１０３，１０４から得る積層体の端面に導電ペーストからなる外部電極１０６が形成されている。外部電極１０６は圧電素子１０２の引出電極１０２ａに電気的に接続されている。
【０００３】
圧電部品１０１では、上記引出電極１０２ａと外部電極１０６との電気的接続の信頼性を高めるために、封止基板１０３，１０４に凹部１０３ａ，１０４ａが形成されている。凹部１０３ａ，１０４ａは、封止基板１０３，１０４を構成するセラミック材料を焼成する前に、プレス加工により形成されている。このような凹部１０３ａ，１０４ａが設けられた封止基板１０３，１０４を、液状の接着剤１０７，１０８を用いて圧電素子１０２に貼り合わせることにより、積層体が得られている。なお、Ａは振動を妨げないための封止空間である。
【０００４】
上記凹部１０４ａが形成されているため、外部電極１０６と引出電極１０２ａとが面接触的に接触し、両者の間の電気的接続の信頼性が高められるとされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１５に示したチップ型電子部品１０１では、セラミックグリーンシートをプレス加工することにより凹部１０３ａ，１０４ａが形成され、しかる後焼成されている。従って、焼成時の収縮等により、凹部１０３ａ，１０４ａの外形寸法精度が劣化するという問題があった。また、マザーの封止基板から、個々の封止基板を得る場合には、マザーの封止基板における凹部のピッチの精度が劣化することもあった。従って、凹部を高精度に形成することができないため、凹部の小型化を図ることができず、圧電部品全体の形状が大きくならざるを得なかった。また、マザーの封止基板から得られる封止基板の数の増大を図ることが困難であった。
【０００６】
さらに、液状の接着剤１０７，１０８を硬化させることにより圧電素子と封止基板１０３，１０４とが貼り合わされるが、液状の接着剤が凹部１０３ａ，１０４ａに流れ込むことを抑制するために、凹部１０３ａ，１０４ａと封止空間Ａとの間の距離を大きくしなけらればならなかった。また、液状接着剤の流れ込みを完全に防止することが困難であるため、接着剤の流れ込みを予想して、凹部１０３ａ，１０４ａをある程度大きくしなければならなかった。従って、この点によっても、圧電部品の小型化を図ることが困難であった。
【０００７】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、積層体の端面に外部電極と素子基板の引出電極との電気的接続の信頼性を高めるために凹部が形成されているチップ型電子部品において、凹部の小型化及びチップ型電子部品全体の小型化を図ることができる、チップ型電子部品の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の広い局面によれば、封止空間を形成するための開口を有する接着剤層を介して素子基板の少なくとも片面にケース基板が貼り合わされている積層体の端面に、素子基板の電極に接続される外部電極が形成されているチップ型電子部品の製造方法であって、前記封止空間を形成するための開口と、前記電極が端面に引き出される部分に設けられた切欠とを有するシート状接着剤を前記ケース基板または素子基板に転写法により付与した後、素子基板またはケース基板を貼り合わせることにより、素子基板の少なくとも片面に、前記シート状接着剤を介してケース基板を接着する工程と、前記積層体の端面に前記切欠内に至るように前記外部電極を形成する工程とを備え、前記転写に先立って、支持フィルムに支持されたシート状接着剤に前記封止空間を形成するための開口及び前記切欠を形成するための貫通孔が形成され、該貫通孔を形成する工程において、シート状接着剤の転写される領域の周囲において、前記支持フィルムに達するようにハーフカットが行われ、それによってハーフカットされた部分の内側のシート状接着剤が転写される、チップ型電子部品の製造方法が提供される。
【０００９】
本発明では、シート状接着剤を前記ケース基板または素子基板に転写法により付与した後、素子基板またはケース基板を貼り合わせる。従って、形成を有するシート状接着剤が転写法によりケース基板または素子基板に容易に付与され、ケース基板または素子基板を素子基板またはケース基板に容易に貼り合わせることができる。
【００１０】
本発明では、前記転写に先立って、支持フィルムに支持されたシート状接着剤に前記封止空間を形成するための開口及び前記切欠を形成するための貫通孔が形成される。すなわち、形成を有するシート状接着剤に、パンチングなどの機械加工により、開口及び貫通孔を容易に形成することができ、かつ開口及び貫通孔を高精度に形成することができる。
【００１２】
本発明に係る製造方法のさらに別の特定の局面では、前記素子基板がエネルギー閉じ込め型の圧電共振部を有する圧電共振素子であって、前記封止空間が前記圧電振動部の振動を妨げないための空間を構成しており、前記圧電共振素子の両面に前記シート状接着剤を介して前記ケース基板が貼り合わされる。従って、本発明の製造方法により、小型であり、電気的接続の信頼性に優れた圧電共振部品を提供することができる。
【００１３】
本発明に係る製造方法のさらに他の特定の局面では、前記貼り合わせ工程において、複数のチップ型電子部品を得るためのマザーの素子基板と、マザーのケース基板とがマザーのシート状接着剤を介して積層され、それによってマザーの積層体が得られ、前記外部電極形成工程の前に、前記マザーの積層体が個々のチップ型電子部品単位に切断される。マザーの積層体段階で、高精度に振動を妨げないための空間及び外部電極と素子基板の電極との電気的接続の信頼性を高めるための切欠用の貫通孔が形成されるので、本発明に従って、小型でありかつ電気的接続の信頼性に優れたチップ型電子部品を効率よく製造することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、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。
【００１５】
本実施例では、図１に示すチップ型電子部品１が製造される。まず、図２に示すように、ベースフィルム２に支持されたシート状接着剤３を用意する。シート状接着剤３の上面は離型フィルム４により被覆されている。ベースフィルム２を構成する合成樹脂は特に限定されず、例えばポリプロピレンフィルムなどを用いることができる。ベースフィルム２上に設けられたシート状接着剤３は、エポキシ系接着剤などの適宜の熱硬化性接着剤により構成されている。また、シート状接着剤３は、保形性を有し、シート状の形状を有する。
【００１６】
シート状接着剤３の上面に設けられている離型フィルム４は、シート状接着剤３の取扱いに際しての汚染を防止するために設けられており、適宜の合成樹脂により構成される。なお、離型フィルム４は、必ずしも用意されずともよい。
【００１７】
次に、図３（ａ）及び（ｂ）に示すパンチ５を用意する。パンチ５は、切断刃５ａを有し、切断刃５ａの刃先は、角環状の形状を有する。図２に示されている離型フィルム４を剥離し、パンチ５を用いて、シート状接着剤３に矩形の開口を形成する。すなわち、パンチ５の切断刃５ａにより、矩形の開口部分を形成するように、シート状接着剤３が切断される。このようにして、シート状接着剤３に矩形の開口３ａ（図５）が形成される。
【００１８】
開口３ａの形成に際しては、パンチ５とダイとのクリアランスを例えば３μｍ以下とすることにより、開口３ａを高精度に形成することができる。
【００１９】
次に、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、上記パンチ５とは切断刃の形状が異なる第２のパンチ６を用い、第２の切断工程が同様にして行われる。この第２の切断工程に際しては、図４（ａ）及び（ｂ）に示す切断刃６ａを有する第２のパンチ６が用いられる。切断刃６の刃先は円環状の形状を有する。従って、第２の切断工程では、円形の貫通孔３ｂ（図５）がシート状接着剤３に形成される。
【００２０】
図５は、上記のようにして、第１，第２の切断工程で切断が行われたシート状接着剤を説明するための模式的部分切欠平面図である。
シート状接着剤３においては、複数の矩形の開口３ａと、複数の円形の貫通孔３ｂが形成されている。また、１つの矩形の開口３ａの両側に一対の円形の貫通孔３ｂが配置されている。
【００２１】
また、上記第１，第２の切断工程後に、図５に示す矩形の切断線８が形成される。切断線８は、図６に示すように、シート状接着剤３を貫通しているが、ベースフィルム２を貫通しないように、すなわちハーフカット加工により形成されている。
【００２２】
切断線８で囲まれた領域が、１つのマザーのシート状接着剤３Ａを構成する。切断線８を形成するハーフカット加工は、図７（ａ）に示すパンチ９を用いて行われる。パンチ９は、筒状の切断刃９ａを有し、切断刃９ａの刃先は、角環状の形状を有する。この角環状の形状は、図５における切断線８に対応した形状とされている。すなわち、パンチ９は、前述したパンチ５に比べてかなり大きな刃先形状を有する。切断刃９ａ内には、抑え部材９ｂが配置されている。抑え部材９ｂは、ばね９ｃにより下方に付勢されている。
【００２３】
上記ハーフカット加工により切断線８を形成した後に、切断線８で囲まれている領域以外のシート状接着剤がベースフィルム２から剥離される。
このようにして、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、複数のマザーのシート状接着剤３Ａがベースフィルム２に支持された転写材１０が得られる。転写材１０では、その長さ方向において、複数のマザーのシート状接着剤３Ａが配置されている。
【００２４】
しかる後、図９に示すように、ベースフィルム２に支持されたマザーのシート状接着剤３Ａを、ホットプレス装置１１に搬送し、ホットプレス装置１１において、マザーのシート状接着剤３Ａがマザーの封止基板１２に転写される。
【００２５】
ホットプレス装置１１は、上下方向において対向するように配置された加熱プレート１１ａ，１１ｂを有する。加熱プレート１１ａ，１１ｂは、シート状接着剤３Ａをマザーの封止基板１２に転写し得る温度に加熱されている。
【００２６】
ベースフィルム２に支持されたマザーのシート状接着剤３Ａ上に、封止基板１２が載置され、加熱プレート１１ａを加熱プレート１１ｂ側に圧接することにより、マザーの封止基板１２にマザーシート状接着剤３Ａが貼り付けられる。しかる後、ベースフィルム２からシート状接着剤３Ａが剥離される。このようにして、マザーの封止基板１２に、マザーのシート状接着剤３Ａが貼り付けられた積層材１３が得られる。
【００２７】
次に、図１０に示すように、マザーの素子基板１４の上下に上記のようにして用意された積層材１３を貼り合わせる。マザーの素子基板１４は、図１に示されている圧電部品の板状の圧電共振素子が複数個マトリックス状に配置された構造を有する。このマザーの素子基板１４の上面に、上記積層材１３が貼り合わされる。同様に、マザーの素子基板１４の下面にも積層材１３が貼り合わされる。貼り合わせに際しては、シート状接着剤３Ａが硬化する温度まで加熱される。
【００２８】
加熱は、図１０に示すマザーの積層体１５を加熱炉において加熱することなどの適宜の方法で行われる。
このようにして、マザーの素子基板１４の上下にマザーの封止基板１２，１２がマザーのシート状接着剤３Ａ，３Ａにより貼り合わされた積層体１５が得られる。図１１に平面図で示すように、マザーのシート状接着剤３Ａにおいては、前述した矩形の開口３ａと円形の貫通孔３ｂとがマトリックス状に配置されている。
【００２９】
素子基板１４には、この矩形の開口３ａに臨む部分に、１つの圧電共振素子のエネルギー閉じ込め型の圧電振動部が配置されている。また、円形の貫通孔３ｂは、隣り合う圧電共振素子を分割する部分に配置されている。
【００３０】
次に、図１１に示す一点鎖線Ｘ，Ｙに沿ってマザーの積層体１５を切断する。この切断工程により、図１２に示す個々の圧電共振部品用の積層体１６が得られる。積層体１６においては、板状の素子基板１４の切断により得られた板状の圧電共振素子１７の上下に、マザーの封止基板１２，１２の切断により得られた封止基板１２Ａ，１２Ｂがシート状接着剤３Ｂ、３Ｂを介して貼り合わされている。圧電共振素子１７は、図１３に斜視図で示すように、矩形板状の圧電板１７ａと、圧電板１７ａの上面及び下面中央に形成された振動電極１７ｂ，１７ｃとを有する。振動電極１７ｂ，１７ｃに連なるように引出電極１７ｄ，１７ｅが形成される。引出電極１７ｄ，１７ｅは、圧電板１７ａの上面または下面と端面１７ｆまたは１７ｇとのなす端縁に沿うように形成されている。
【００３１】
また、圧電板１７ａは、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスのような圧電セラミックスにより構成されており、厚み方向に分極処理されている。従って、圧電共振素子１７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素子である。
【００３２】
図１２に示されているように、圧電共振素子１７の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空間Ａが形成されている。空間Ａは、上記シート状接着剤３Ａに設けられた矩形の開口３ａにより構成されている。
【００３３】
また、積層体１６の端面１６ａ，１６ｂには、端面１６ａ，１６ｂから後退された凹部Ｂ，Ｂが形成されている。凹部Ｂは、前述したマザーのシート状接着剤３Ａに設けられていた円形の貫通孔３ｂが中央において切断されて形成された切欠により構成されている。従って、凹部Ｂの平面形状は半円形状である。
【００３４】
本実施例では、空間Ａ及び凹部Ｂは、上記開口３ａと貫通孔３ｂの一部とにより形成されている。他方、マザーのシート状接着剤３Ａは保形性を有している。従って、マザーのシート状接着剤３Ａに開口３ａ及び貫通孔３ｂを高精度に形成することができる。しかも、開口３ａ及び貫通孔３ｂが形成されているマザーのシート状接着剤３Ａが保形性を維持したまま、封止基板１２に転写され、かつ上記マザーの積層体１５が得られる。そして、このマザーの積層体１５を切断することにより、積層体１５が得られている。従って、積層体１６においては、上記空間Ａ及び凹部Ｂは高精度に形成される。
【００３５】
よって、空間Ａへの接着剤の流れ込みが生じ難いため、空間Ａの寸法を小さくすることができると共に、空間Ａと端面１６ａ，１６ｂとの間の距離も短くすることができる。従って、積層体１６の小型化を図ることができる。
【００３６】
本願発明者の実験によれば、マザーのシート状接着剤３Ａが保形性を有するため、上記開口３ａと、貫通孔３ｂとの間の距離を０．２ｍｍ程度まで短くすることが可能となった。すなわち、空間Ａと凹部Ｂとの間の距離は、液状接着剤を用いた従来例では相当の圧電部品において０．４ｍｍ程度であったのに対し、本実施形態によれば０．２ｍｍまで短くすることが可能となった。
【００３７】
また、上記のように、円形の貫通孔３ｂが高精度に形成されるので、封止基板１２と素子基板１４との接着に際し、貫通孔３ｂのつぶれ量を小さくすることができ、従って、貫通孔３ｂの寸法自体を小さくすることができる。
【００３８】
次に、積層体１６の端面１６ａ，１６ｂに、蒸着、スパッタリング、導電ペーストの付与などにより外部電極を形成する。すなわち、図１に示すように、外部電極１８，１９を形成することにより、圧電共振部品１が得られる。外部電極１８，１９は、積層体１６の端面１６ａ，１６ｂにおいて、上記凹部Ｂに入り込むように形成される。よって、前述した先行技術に記載のチップ型電子部品と同様に、外部電極１８，１９が、圧電共振素子１７の引出電極１７ｄ，１７ｅと面接触的に接合される。よって、外部電極１８，１９と圧電共振素子１７の電気的接続の信頼性を高めることができる。
【００３９】
なお、上記外部電極１８，１９の外表面に、半田付け性を高めるためなどの目的で、めっき層を形成してもよい。
なお、上記実施形態では、複数の矩形の開口を３ａを形成した後に、複数の円形の貫通孔３ｂが形成されたが、図１４に示すように、矩形の開口３ａと円形の貫通孔３ｂを、同時に打ち抜いてもよい。
【００４０】
また、同時に矩形の開口３ａ及び円形の貫通孔３ｂを打ち抜く場合、一列ごとに切断工程を行ってもよく、マトリックス状に配置された矩形の開口及び円形の貫通孔を同時に打ち抜いてもよい。
【００４１】
上記実施形態では、エネルギー閉じ込め型の板状の圧電共振素子に封止基板１２Ａ，１２Ｂが貼り合わされた積層体１６が用いられたが、本発明に係るチップ型電子部品の製造方法は、このような構造に限定されるものではない。すなわち、圧電共振素子以外の他の素子基板を有する貼り合わせ型のチップ型電子部品の製造方法にも本発明を適用することができる。
【００４２】
また、上記実施例では、マザーのシート状接着剤がマザーの封止基板に転写され、マザーの素子基板と貼り合わされていたが、個々の電子部品単位の封止基板がシート状接着剤を介して個々の電子部品単位の素子基板に貼り合わされてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明に係るチップ型電子部品の製造方法によれば、素子基板の少なくとも片面に、封止空間を形成するための開口と、電極が端面に引き出される部分に設けられた切欠等を有するシート状接着剤を介して、ケース基板が貼り合わされ、しかる後積層体の端面に切欠内に至るように外部電極が形成される。従って、外部電極が切欠内に至っているため、素子基板に設けられた電極引出部分と面接触的に接合し、外部電極と素子基板の電気的接続の信頼性を高めることができる。
【００４４】
加えて、保形性を有するシート状接着剤を用いているため、上記封止空間を形成するための開口、及び電極が端面に引き出される部分に設けられた切欠を高精度に形成することができる。従って、液状の接着剤を用いた従来技術に比べ、開口及び切欠の大きさを小さくすることができる。加えて、開口と切欠との間の距離も小さくすることができる。従って、チップ型電子部品の小型化を図ることができる。
【００４５】
よって、本発明によれば、電気的接続の信頼性に優れているだけでなく、従来のチップ型電子部品に比べて、より一層小型のチップ型電子部品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例により得られたチップ型電子部品としてのチップ型圧電共振部品を示す正面断面図。
【図２】本発明の一実施例で用意されるマザーのシート状接着剤を説明するための正面断面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、矩形の貫通孔を形成するためのパンチを説明するための部分切欠正面図及び底面図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、円形の貫通孔を形成するためのパンチを説明するための部分切欠正面図及び底面図。
【図５】矩形及び円形の貫通孔並びにハーフカット工程が施されたシート状接着剤を説明するための部分切欠平面図。
【図６】ハーフカット工程よりハーフカットされたシート状接着剤を説明するための部分切欠正面断面図。
【図７】（ａ）は、ハーフカット工程で用いられるパンチの底面図であり、（ｂ）は、マザーのシート状接着剤を得るためのハーフカット工程を説明するための部分切欠正面断面図。
【図８】（ａ）は、図６に示されているシート状接着剤から不要部分が除去されたシート状接着剤転写材を示す部分切欠平面図、（ｂ）はその正面図。
【図９】シート状接着剤転写材から封止基板にシート状接着剤を転写する工程を説明するための模式的部分切欠正面図。
【図１０】本発明の一実施例で得られたマザーの積層体を示す正面図。
【図１１】マザーの積層体の平面図であり、マザーの積層体を個々の電子部品単位の積層体に切断する工程を説明するための図。
【図１２】個々のチップ型圧電部品単位の積層体を説明するための正面図。
【図１３】板状の圧電共振素子を説明するための模式的斜視図。
【図１４】矩形及び円形の貫通孔を形成するための他の方法を説明するための部分切欠平面図。
【図１５】従来のチップ型圧電部品を説明するための部分切欠正面断面図。
【符号の説明】
１…チップ型圧電部品
２…ベースフィルム
３…シート状接着剤
３Ａ…マザーのシート状接着剤
３Ｂ…シート状接着剤
４…離型フィルム
５…パンチ
５ａ…切断刃
６…第２のパンチ
８…（ハーフカットライン）切断線
９…パンチ
１０…転写材
１１…ホットプレス装置
１２…マザーの封止基板
１２Ａ，１２Ｂ…封止基板
１６…積層体
１６ａ，１６ｂ…端面
１７…圧電共振素子
１７ａ…圧電基板
１７ｂ，１７ｃ…振動電極
１７ｄ，１７ｅ…引出電極
１８，１９…外部電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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