JPH113902A - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な製造工程を必要とすることなく、少な
い工程数で、効率よく、電子部品素子と外装樹脂との間
に所定の空間が配設された電子部品を効率よく製造する
ことが可能な電子部品の製造方法を提供する。 【解決手段】 電子部品素子（圧電素子）１を膨張させ
た状態で、電子部品素子１の表面を未硬化の外装樹脂
（エポキシ樹脂原料）２ａにより被覆し、この未硬化の
外装樹脂（エポキシ樹脂原料）２ａを硬化させた後、電
子部品素子１を膨張する前の状態に戻すことにより、電
子部品素子１と外装樹脂２との間に、電子部品素子１の
振動を可能ならしめるだけの空間（振動空間）４を形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、電子部品及びそ
の製造方法に関し、詳しくは、圧電フィルタなどのよう
に、素子と間に所定の空間が形成されるように、素子を
外装樹脂により被覆してなる電子部品及びその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、圧電フィルタなどの電子部品
は、絶縁・保護のため、通常は、圧電素子をセラミック
パッケージ（図５）や樹脂パッケージ（図６）などのパ
ッケージ内に収納した構造を有している。

【０００３】セラミックパッケージ５１は、図５に示す
ように、圧電素子５６を振動可能に支持するための支持
台５２を備えたセラミック製のベース５３と、ベース５
３上に載置された圧電素子５６が振動可能に収容される
凹部（振動空間）５４を備えたセラミック製のキャップ
５５から形成されている。また、特に図示しないが、セ
ラミックパッケージ５１の内部には、圧電素子５６と外
部の電気的接続のための電極が配設されている。そし
て、ベース５３とキャップ５５は、通常、はんだ（や接
着剤など）により結合されている。なお、図５は、ベー
ス５３とキャップ５５をはんだ５８により結合した状態
を示している。

【０００４】また、樹脂パッケージ６１は、図６に示す
ように、エポキシ樹脂などの樹脂のみから構成される中
空パッケージであり、内部には、圧電素子５６が金属端
子５７のみを露出させるような態様で収容されており、
圧電素子５６の振動部５６ａの周囲には所定の空間（振
動空間）６４が形成されている。

【０００５】そして、この樹脂パッケージは、従来、図
７(ａ)，(ｂ)，(ｃ)に示すように、金属端子５７を備え
た圧電素子５６の振動部５６ａにワックス６３を塗布し
た後（図７(ａ)）、金属端子５７の一部を残して、エポ
キシ樹脂などの外装樹脂（未硬化の外装樹脂原料）６２
ａ中に浸漬し（図７(ｂ)）、引き上げた後、所定の温度
に加熱して樹脂６２を硬化させるとともに、溶融したワ
ックスを樹脂６２に吸収させて振動空間６４を形成する
（図７(ｃ)）ことにより製造されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のセラミ
ックパッケージには、 ベースに支持台を設ける工程や、ベースとキャップと
を結合する工程が必要で、製造工程が複雑になる、 ベースやキャップなどの構成部品が高価でコストの増
大を招くというような問題点がある。 また、上記樹脂パッケージには、 ワックス塗布工程や、ワックス除去工程が必要で製造
工程が複雑になる、 ワックスの塗布や、樹脂の硬化などの工程は、バッチ
処理を行うことが必要で、樹脂を硬化させてパッケージ
を完成させるまでに時間がかかり、品種変更などに柔軟
に対応することができない というような問題点がある。

【０００７】本願発明は、上記問題点を解決するもので
あり、複雑な製造工程を必要とすることなく、少ない工
程数で、電子部品素子と外装樹脂との間に所定の空間が
形成された電子部品を効率よく製造することが可能な電
子部品及びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明（請求項１）の電子部品の製造方法は、電
子部品素子と該電子部品素子を被覆する外装樹脂との間
に所定の空間を確保しつつ、電子部品素子を外装樹脂に
より被覆してなる電子部品の製造方法において、電子部
品素子を膨張させた状態で、電子部品素子の表面を未硬
化の外装樹脂により被覆し、この外装樹脂を硬化させた
後、電子部品素子を膨張する前の状態に戻すことによ
り、電子部品素子と外装樹脂との間に、電子部品素子の
振動を可能ならしめるだけの空間を形成することを特徴
としている。

【０００９】電子部品素子を膨張させた状態で、その表
面を未硬化の外装樹脂により被覆し、外装樹脂を硬化さ
せた後、電子部品素子を膨張する前の状態に戻すことに
より、前述の従来の電子部品の製造方法の場合のよう
に、ワックス塗布工程やワックス除去工程を必要とせ
ず、電子部品素子と外装樹脂との間に、電子部品素子の
振動を可能ならしめるだけの空間が形成された電子部品
を効率よく製造することが可能になる。また、従来の製
造方法に比べて、短時間でパッケージングを行うことが
可能になり、品種変更などに柔軟に対応することができ
るようになる。

【００１０】また、本願発明（請求項２）の電子部品の
製造方法は、電子部品素子を、電気的方法、熱的方法、
磁気的方法、及び化学的方法から選ばれる少なくとも一
つの方法により膨張させることを特徴としている。

【００１１】本願発明において、電子部品素子を膨張さ
せる方法としては、電気的方法、熱的方法、磁気的方
法、及び化学的方法から選ばれる少なくとも一つの方法
を用いることが可能である。なお、電気的方法、熱的方
法、磁気的方法、及び化学的方法とは、それぞれ、以下
に説明するような方法を意味する概念である。 電気的方法 例えば、圧電体からなる電子部品素子に電界を印加して
所定の振動モードで振動させることにより、振動の過程
において体積の膨張と収縮を繰り返させる方法である。
なお、この方法の場合、電界の印加を停止することよ
り、電子部品素子の体積を振動（膨張）前の状態に戻す
ことができる。 熱的方法 例えば、電子部品素子を加熱して熱膨張させる方法であ
り、加熱を停止して元の温度に戻すことにより、電子部
品素子の体積を元の状態に戻すことができる。 磁気的方法 例えば、磁界を作用させることにより、電子部品素子に
磁気ひずみを与えて変形、膨張させるような方法であ
り、磁界を取り去ることにより、電子部品素子の体積を
元の状態に戻すことができる。 化学的方法 例えば、電子部品素子の構成材料を酸化させて体積を増
大させるような方法であり、還元することにより体積を
再び元に戻すことができる。

【００１２】また、本願発明（請求項３）の電子部品の
製造方法は、電子部品素子と該電子部品素子を被覆する
外装樹脂との間に所定の空間を確保しつつ、電子部品素
子を外装樹脂により被覆してなる電子部品の製造方法に
おいて、電子部品素子を振動させた状態で、電子部品素
子の表面を未硬化の外装樹脂により被覆し、この外装樹
脂を硬化させた後、電子部品素子の振動を停止させるこ
とにより、電子部品素子と外装樹脂との間に、電子部品
素子の振動を可能ならしめるだけの空間を形成すること
を特徴としている。

【００１３】ここにいう振動とは、必ずしも電子部品素
子の体積の増大を伴わない振動を意味するものであり、
電子部品素子が振動し、その振幅の大きさに応じて未硬
化の外装樹脂を押し退けることにより、体積の膨張を伴
わなくても電子部品素子と外装樹脂との間に、電子部品
素子の振動を可能ならしめるだけの空間を形成すること
が可能になる場合がある。なお、電子部品素子の体積の
増大を伴う場合には、請求項１の範囲に含まれることに
なる。

【００１４】また、本願発明（請求項４）の電子部品の
製造方法は、内部空間にインサートされる電子部品素子
の周囲に外装樹脂を注入するための樹脂供給路が設けら
れ、かつ、内部空間にインサートされる電子部品素子の
電極や端子などの電路との接触面が絶縁された型本体
と、型本体内にインサートされた電子部品素子に通電す
るための通電プローブとを備えてなるモールド用型を用
い、電子部品素子をモールド用型にインサートし、通電
プローブから電子部品素子に通電することにより、電子
部品素子を膨脹、又は振動させた状態で、樹脂供給路か
ら未硬化の外装樹脂を供給して電子部品素子の表面を被
覆し、外装樹脂を硬化させた後、通電を停止して電子部
品素子を膨張前の状態に戻すか、又は、電子部品素子の
振動を停止させることにより、電子部品素子と外装樹脂
との間に、電子部品素子の振動を可能ならしめるだけの
空間を形成することを特徴としている。

【００１５】内部空間にインサートされる電子部品素子
の周囲に未硬化の外装樹脂を注入するための樹脂供給路
が設けられ、かつ、インサートされる電子部品素子の電
極や端子などの電路と接触する面が絶縁された型本体
と、電子部品素子に通電するための通電プローブとを備
えたモールド用型を用い、電子部品素子をこのモールド
用型にインサートし、通電プローブから通電することに
より、電子部品素子を膨脹又は振動させた状態で、樹脂
供給路から外装樹脂を供給して電子部品素子の表面を被
覆し、外装樹脂を硬化させた後、通電を停止して電子部
品素子を膨張前の状態に戻すか、又は、振動を停止する
ようにした場合、容易かつ確実に、しかも極めて短時間
でパッケージングを完了することが可能になり、本願発
明をより実効あらしめることができる。

【００１６】また、本願発明の電子部品は、上記本願発
明の請求項１，２，３又は４記載の方法により製造され
た電子部品であって、電子部品素子と該電子部品素子を
被覆する外装樹脂との間に、電子部品素子の振動を可能
ならしめるだけの空間が形成されたものである。

【００１７】この電子部品は、本願発明の方法により、
電子部品素子と外装樹脂との間に電子部品素子の振動を
可能ならしめるだけの空間が確実に形成されており、所
望の特性を備えているとともに、上述のように効率よく
製造することが可能であるため、経済性にも優れてい
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態を示
して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。

【００１９】［実施形態１］図１(ａ)，(ｂ)，(ｃ)は電
子部品の製造工程において、本願発明の一実施形態にか
かる方法により電子部品素子を外装樹脂で外装する工程
を示す図である。この実施形態では、圧電フィルタの製
造工程において、圧電素子（電子部品素子）を外装樹脂
で外装してパッケージングする工程を例にとって説明す
る。なお、図１(ａ)に示すように、この実施形態の圧電
素子１は、セラミックからなる圧電体１ａの表面に電極
（図示せず）を配設するとともに、外部との接続のため
の金属端子３を取り付けることにより形成されている。

【００２０】まず、図１(ａ)に示すように、金属端子３
を経て圧電素子１に交流電界を印加することにより、圧
電素子１を振動させながら、図１(ｂ)に示すように、未
硬化の外装樹脂（この実施形態では未硬化のエポキシ樹
脂原料）２ａに浸漬する。

【００２１】そして、圧電素子１をエポキシ樹脂原料２
ａ中から引き上げ（図１(ｃ)）、継続して交流電界を印
加することにより、圧電素子１を振動させながら加熱し
てエポキシ樹脂原料２ａを硬化させる。

【００２２】この間、圧電素子１が振動し、体積の膨張
と収縮を交流電界の周波数に応じて繰り返すことによ
り、圧電素子１の周囲に、圧電素子１の振動を可能なら
しめるだけの空間（振動空間）４が形成されるととも
に、エポキシ樹脂原料２ａの硬化が進行する。

【００２３】そして、エポキシ樹脂２が硬化が完了した
後、圧電素子１の振動を停止させることにより、図１
(ｃ)に示すように、圧電素子１の振動を可能ならしめる
だけの空間をおいて、圧電素子１が外装樹脂であるエポ
キシ樹脂２により被覆された構造を有する圧電フィルタ
が得られる。

【００２４】なお、この実施形態では、圧電素子１に交
流電界を印加するようにしているが、直流電界を印加す
ることも可能である。直流電界では圧電素子１が膨張す
るだけであるが、圧電素子１の振動を可能ならしめるだ
けの空間（振動空間）４を形成するのには有効である。
また、この実施形態では、圧電素子１をエポキシ樹脂に
浸漬するようにしているが、ポッティングによる方法を
適用することも可能である。また、この実施形態では、
外装樹脂２として、熱硬化性のエポキシ樹脂を用いた場
合について説明したが、外装樹脂としては、熱硬化性の
ものに限らず、光硬化性のもの、熱可塑性のものなど種
々の樹脂を用いることが可能である。

【００２５】［実施形態２］この実施形態においては、
図２にその主要部を示すような、モールド用型を用いて
樹脂パッケージングを行い、図３に示すように、電子部
品素子（圧電素子）２１と圧電素子２１を被覆する外装
樹脂（エポキシ樹脂）２２との間に、圧電素子２１の振
動を可能ならしめるだけの空間２３が形成された圧電フ
ィルタを製造した。

【００２６】この実施形態で用いたモールド用型１０
は、圧電素子２１がインサートされる空間を形成する下
キャビティ１１及び上キャビティ１２と、通電プローブ
（通電手段）１３とを備えており、上キャビティ１２に
は、内部空間１４内にインサートされる圧電素子２１の
周囲に未硬化の外装樹脂（この実施形態では未硬化のエ
ポキシ樹脂原料）２２ａを注入するための樹脂供給路１
５が形成されている。

【００２７】なお、この実施形態において、圧電素子２
１は、素子本体２１ａと、素子本体２１ａがマウントさ
れるベース２１ｂと、ベース２１ｂの両端側に取り付け
られた金属端子２１ｃとを備えて構成されている。

【００２８】また、モールド用型１０の、圧電素子２１
の金属端子２１ｃと接触する面、すなわち、下キャビテ
ィ１１の上面１１ａ及び上キャビティ１２の下面１２ａ
は絶縁材（図示せず）を配設することによって絶縁され
ている。

【００２９】次に、図２に示すようなモールド用型１０
を用いて、樹脂パッケージングを行う方法について説明
する。まず、図２に示すように、モールド用型１０の内
部空間１４に圧電素子２１をインサートし、通電プロー
ブ１３から、圧電素子２１の金属端子２１ｃに通電して
交流電界を印加し、素子本体２１ａを振動（膨張）させ
る。

【００３０】そして、図４に示すように、素子本体２１
ａを継続して振動させながら樹脂供給路１５から未硬化
のエポキシ樹脂原料２２ａを内部空間１４内に供給す
る。

【００３１】それから、素子本体２１ａを継続して振動
させながら、エポキシ樹脂原料２２ａを硬化させ、圧電
素子２１と外装樹脂であるエポキシ樹脂２２との間に、
圧電素子２１の振動を可能ならしめるだけの空間２３
（図３）を形成することにより、図３に示すような圧電
フィルタが得られる。

【００３２】なお、この実施形態では、外装樹脂２２と
して、熱硬化性のエポキシ樹脂を用いた場合について説
明したが、外装樹脂としては、熱硬化性のものに限ら
ず、熱可塑性のもの、光硬化性のものなど種々の樹脂を
用いることが可能である。

【００３３】また、この実施形態では、モールド用型１
０の、圧電素子２１の金属端子２１ｃと接触する下キャ
ビティ１１の上面１１ａ及び上キャビティ１２の下面１
２ａを絶縁材により絶縁した場合について説明したが、
下キャビティ１１及び上キャビティ１２全体を絶縁材で
構成することも可能である。

【００３４】また、この実施形態では、素子本体２１ａ
がベース２１ｂ上にマウントされている場合について説
明したが、素子本体２１ａに金属端子２１ｃを直接取り
付けるようにすることも可能である。

【００３５】また、この実施形態でも、交流電界を印加
するようにしているが、直流電界を印加することも可能
である。直流電界では圧電素子１が膨張するだけである
が、圧電素子１の振動を可能ならしめるだけの空間を形
成するのには有効である。

【００３６】なお、上記実施形態１及び２では、圧電フ
ィルタを製造する場合を例にとって説明したが、本願発
明は、圧電フィルタに限らず、電子部品素子と該電子部
品素子を被覆する外装樹脂との間に所定の空間を確保し
つつ、電子部品素子を外装樹脂により被覆した構造を有
する種々の電子部品の製造方法に広く適用することが可
能である。

【００３７】本願発明は、さらにその他の点においても
上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の
範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能
である。

【００３８】

【発明の効果】上述のように、本願発明（請求項１）の
電子部品の製造方法は、電子部品素子を膨張させた状態
で、その表面を未硬化の外装樹脂により被覆し、外装樹
脂を硬化させた後、電子部品素子を膨張する前の状態に
戻すことにより、前述の従来の電子部品の製造方法の場
合のように、ワックス塗布工程やワックス除去工程を必
要とせず、電子部品素子と外装樹脂との間に、電子部品
素子の振動を可能ならしめるだけの空間が形成された電
子部品を効率よく製造することが可能になる。また、従
来の製造方法に比べて、短時間でパッケージングを行う
ことが可能になり、品種変更などに柔軟に対応すること
ができる。

【００３９】また、電子部品素子を膨張させる方法とし
て、電気的方法、熱的方法、磁気的方法、及び化学的方
法から選ばれる少なくとも一つの方法を用いた場合、効
率よく電子部品素子を膨張させることが可能になり、本
願発明を実効あらしめることができる。

【００４０】また、本願発明の電子部品の製造方法にお
いては、電子部品素子に必ずしも電子部品素子の体積の
増大を伴わない振動を与えることによっても、電子部品
素子の振動を可能ならしめるだけの空間を形成すること
が可能である。すなわち、振動の振幅の大きさに応じて
外装樹脂が押し退けられ、電子部品を膨張させなくて
も、電子部品素子と外装樹脂との間に所定の振動空間を
形成することができる場合がある。

【００４１】また、内部空間にインサートされる電子部
品素子の周囲に未硬化の外装樹脂を注入するための樹脂
供給路が設けられ、かつ、インサートされる電子部品素
子の電極や端子などの電路と接触する面が絶縁された型
本体と、電子部品素子に通電するための通電プローブと
を備えたモールド用型を用い、電子部品素子をこのモー
ルド用型にインサートし、通電プローブから通電するこ
とにより、電子部品素子を膨脹又は振動させた状態で、
樹脂供給路から外装樹脂を供給して電子部品素子の表面
を被覆し、外装樹脂を硬化させた後、通電を停止して電
子部品素子を膨張前の状態に戻すか、又は、振動を停止
するようにした場合、容易かつ確実に、しかも極めて短
時間でパッケージングを完了することが可能になり、本
願発明をより実効あらしめることができる。

【００４２】また、本願発明の電子部品は、本願発明の
方法により、電子部品素子と外装樹脂との間に電子部品
素子の振動を可能ならしめるだけの空間が確実に形成さ
れており、所望の特性を備えているとともに、上述のよ
うに効率よく製造することが可能であるため、経済性に
も優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】(ａ)，(ｂ)，(ｃ)は、本願発明の一実施形態に
かかる方法により電子部品素子を外装樹脂で外装する工
程を示す図である。

【図２】本願発明の一実施形態にかかる方法を実施する
ために用いたモールド用型を示す断面図である。

【図３】図２に示すモールド用型を用いて樹脂パッケー
ジングを行うことにより製造した圧電フィルタの構造を
示す断面図である。

【図４】図２に示すモールド用型の内部空間にエポキシ
樹脂を供給した状態を示す断面図である。

【図５】電子部品素子をセラミックパッケージ内に収納
した従来の電子部品を示す断面図である。

【図６】従来の樹脂パッケージタイプの電子部品を示す
断面図である。

【図７】(ａ)，(ｂ)，(ｃ)は、従来の樹脂パッケージタ
イプの電子部品の製造工程を示す図である。

【符号の説明】

１ 圧電素子（電子部品素子） １ａ 圧電体 ２ エポキシ樹脂（外装樹脂） ２ａ，２２ａ 未硬化の外装樹脂（エポキシ樹
脂原料） ３ 金属端子 ４ 空間（振動空間） １０ モールド用型 １１ 下キャビティ １１ａ 下キャビティの上面 １２ 上キャビティ １２ａ 上キャビティの下面 １３ 通電プローブ（通電手段） １４ 内部空間 １５ 樹脂供給路 ２１ 圧電素子 ２１ａ 素子本体 ２１ｂ ベース ２１ｃ 金属端子 ２２ エポキシ樹脂（外装樹脂） ２３ 空間（振動空間）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０３Ｈ 9/17

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品素子と該電子部品素子を被覆する
   外装樹脂との間に所定の空間を確保しつつ、電子部品素
   子を外装樹脂により被覆してなる電子部品の製造方法に
   おいて、 電子部品素子を膨張させた状態で、電子部品素子の表面
   を未硬化の外装樹脂により被覆し、この外装樹脂を硬化
   させた後、電子部品素子を膨張する前の状態に戻すこと
   により、電子部品素子と外装樹脂との間に、電子部品素
   子の振動を可能ならしめるだけの空間を形成することを
   特徴とする電子部品の製造方法。
2. 【請求項２】電子部品素子を、電気的方法、熱的方法、
   磁気的方法、及び化学的方法から選ばれる少なくとも一
   つの方法により膨張させることを特徴とする請求項１記
   載の電子部品の製造方法。
3. 【請求項３】電子部品素子と該電子部品素子を被覆する
   外装樹脂との間に所定の空間を確保しつつ、電子部品素
   子を外装樹脂により被覆してなる電子部品の製造方法に
   おいて、 電子部品素子を振動させた状態で、電子部品素子の表面
   を未硬化の外装樹脂により被覆し、この外装樹脂を硬化
   させた後、電子部品素子の振動を停止させることによ
   り、電子部品素子と外装樹脂との間に、電子部品素子の
   振動を可能ならしめるだけの空間を形成することを特徴
   とする電子部品の製造方法。
4. 【請求項４】内部空間にインサートされる電子部品素子
   の周囲に外装樹脂を注入するための樹脂供給路が設けら
   れ、かつ、内部空間にインサートされる電子部品素子の
   電極や端子などの電路との接触面が絶縁された型本体
   と、型本体内にインサートされた電子部品素子に通電す
   るための通電プローブとを備えてなるモールド用型を用
   い、 電子部品素子をモールド用型にインサートし、通電プロ
   ーブから電子部品素子に通電することにより、電子部品
   素子を膨脹、又は振動させた状態で、樹脂供給路から未
   硬化の外装樹脂を供給して電子部品素子の表面を被覆
   し、外装樹脂を硬化させた後、通電を停止して電子部品
   素子を膨張前の状態に戻すか、又は、電子部品素子の振
   動を停止させることにより、電子部品素子と外装樹脂と
   の間に、電子部品素子の振動を可能ならしめるだけの空
   間を形成することを特徴とする請求項１，２又は３記載
   の電子部品の製造方法。
5. 【請求項５】請求項１，２，３又は４記載の方法により
   製造され、電子部品素子と該電子部品素子を被覆する外
   装樹脂との間に、電子部品素子の振動を可能ならしめる
   だけの空間が形成された電子部品。