JP2000196397A

JP2000196397A - 容量内蔵型圧電共振子

Info

Publication number: JP2000196397A
Application number: JP10368270A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Nishimura; 英彦西村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2000-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】筐体状ケースに収容した圧電素子とコンデン
サ素子とからなる積層体との接続を確実に行なえる容量
内蔵型圧電共振子を提供する。【解決手段】圧電素子１とコンデンサ素子２とからな
る積層体の下面に端子電極２１、２２、２３を形成し、
筐体状ケース３の内底面に、導電性接着部材６が供給さ
れ、リード端子４と端子電極２１、２２、２３とを電気
的に接続する貫通孔５が形成されている。そして、筐体
状ケース３の内底面に、貫通孔５の両側を挟むように、
一対の断続した突条７ａ、７ｂを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、矩形状の圧電素
子と矩形状のコンデンサ素子とが積層した積層体を筐体
状ケースに収容してなる容量内蔵型圧電共振子に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】表面実装可能な容量内蔵型圧電共振子と
しては種々のものが提案されている。

【０００３】図６は、矩形状の圧電素子と矩形状のコン
デンサ素子とが積層した積層体を筐体状ケースに収容し
てなる容量内蔵型圧電共振子の断面図である。尚、図６
は、開口側から見た図であり、その内部に収容した積層
体を図５に示す。なお、図５は積層体の長辺側を示し、
図６は短辺側を示す。

【０００４】コンデンサ素子３は短冊状の誘電体基板の
上面に電極２４、２５、下面に端子電極２１、２２、２
３が形成されている。尚、３つの端子電極２１、２２、
２３の内、中央の端子電極２２はアース電極となり、そ
の両端の端子電極２１、２３との間で２つのコンデンサ
成分が形成される。

【０００５】圧電素子１は上下面で対向する形に電極１
１、１２が設けられている。そして、圧電素子１とコン
デンサ素子２の間に、所定間隙を形成するスペーサとな
る接続部材形成されている。また、積層された圧電素子
１とコンデンサ素子２との積層体の一方の端面には、圧
電素子１の電極１１とコンデンサ素子２の電極１５、端
子電極２１を接続する導体膜１５が形成されており、他
方の端面には、圧電素子１の電極１２とコンデンサ素子
２の電極１４、端子電極２３を接続する導体膜１６が形
成されている。

【０００６】これにより、この積層体によって、圧電素
子１の両端に、２つのコンデンサ成分が接続された容量
内蔵型圧電共振素子の回路素子体が達成されることにな
る。

【０００７】このような積層体を収容する筐体状のケー
ス３の底面両側には、段差部７ｃが形成され、上述の積
層体の下面（コンデンサ素子２の下面）と筐体状ケース
３の内底面との間に３０μｍ以上の隙間が形成されてい
る。

【０００８】また、筐体状ケース３の底面に、コンデン
サ素子２の３つの端子電極２１、２２、２３に対応する
ように３つのリード端子４が埋設一体化しており、その
リード端子４の中央に底面の厚み方向を貫く接続用貫通
孔５が形成されている。

【０００９】そして、この貫通孔５内に導電性接着部材
６を充填することにより、コンデンサ素子２の端子電極
２１、２２、２３と各々のリード端子４とが電気的に接
続する。

【００１０】ここで上述の隙間を３０μｍ以下にする
と、導電性接着部材６の表面張力により、隙間全体に導
電性接着部材６が拡がり、隣り合う端子電極２１、２
２、２３間で短絡したり、リード端子４と積層体とを接
続するために必要な導電性接着部材６が吸い取られてし
まい、リード端子４とコンデンサ素子２との接続がが不
安定になる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図６に示す上
述の構造では接続用貫通孔５に、充填した導電性接着部
材６が筐体状ケース３の内部に偏って拡がり、例えば、
筐体状ケース３の内底面に３０μｍ以上の間隙が形成さ
れるように段差部７ｃを形成しても、コンデンサ素子２
の下面の３つの端子電極２１、２２、２３の間で短絡す
るという問題を完全に防止できなかった。

【００１２】本発明では上述の接続用貫通孔に導電性接
着部材を充填する際に、その拡がりを阻止し、コンデン
サ素子下面に形成された各端子電極間の短絡を防止で
き、且つ製造が容易な容量内蔵型圧電共振子の提供を目
的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、一側面が開口
し、底面に複数の貫通孔が形成されている筐体状ケース
と、前記貫通孔の少なくとも内壁から筐体状ケースの下
面にかけて形成された複数個のリード端子と、前記筐体
状ケース内に配置され、圧電素子と少なくとも下面に端
子電極が形成されているコンデンサ素子とを一体化した
積層体とから成り、前記リード端子と前記端子電極とを
前記貫通孔内に充填した導電性接着部材で電気的に接続
した容量内蔵型圧電共振子において、前記筐体状ケース
内底面の貫通孔の両側に、前記開口部から奥行き方向に
所定間隔をおいて突条を形成するとともに、該突条でコ
ンデンサ素子の下面を保持した容量内蔵型圧電共振子で
ある。

【００１４】

【作用】本発明によれば、筐体状ケースに圧電素子とコ
ンデンサ素子との積層体を収容し、筐体状ケースの底面
に形成されリード端子とコンデンサ素子の下面の端子電
極とを電気的に接続すべく、ケース底面に厚みを貫くよ
うに形成された貫通孔内に所定量の導電性接着部材を充
填しても、導電性接着部材の広がり方を規制することが
できる。

【００１５】即ち、筐体状ケースの内底面に貫通孔を両
側から挟むように形成された断続的な一対の突条によっ
て、導電性接着部材の広がりをその突条よりも筐体状ケ
ースの外側に導電性接着部材が拡がらない。また、突条
に沿って筐体状ケースの奥行き方向に広がった導電性接
着部材は、この突条が断続する切れ目部分で導電性接着
部材の表面張力が働き、その方向での広がりが制止され
る。

【００１６】これにより、貫通孔内部及びその周囲（端
子電極部分）に導電性接着部材を確実に止めることがで
きる、コンデンサ素子の下面の端子電極とリード端子と
の安定した接続が可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の容量内蔵型圧電共
振子を図面に基づいて説明する。

【００１８】図１は、本発明の容量内蔵型圧電共振子の
外観斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ線の断面図であ
り、図３は図１のＢ−Ｂ線の断面である筐体ケース３の
平断面図であり、図４は図３に対応して導電性接着部材
の拡がり状態を示す概略図であり、図５は圧電素子とコ
ンデンサ素子との積層体の側面図である。

【００１９】圧電共振素子１は、ＰＺＴなどの圧電磁器
材料からなり、短冊形状の厚みすべり振動や厚み縦振動
モードの圧電基板である。圧電共振素子１は、図５に示
すように圧電基板の両主面には薄膜法などで電極１１、
１２が形成され、その電極１１、１２は圧電基板の中央
部で各々対向し、それぞれの主面の逆方向端部にまで引
き出されている。尚、対向寸法や、素子の厚みや幅寸法
などの素子設計は、最適な振動特性が得られるように選
択される。

【００２０】コンデンサ素子２は、実質的に前記圧電素
子１と同一平面形状となっており、短冊状の誘電体基板
の下面に、両端部と中央部に３つの端子電極２１、２
２、２３が形成され、上面には中心寄りの部分に２つの
電極２４、２５が設けられている。

【００２１】そして、一方の端子電極２１と中央部の端
子電極２２との間に、及び端子電極２４と中央部の端子
電極２２との間に静電容量が形成される。また、他方の
端子電極２３と中央部の端子電極２２との間に、及び端
子電極２５と中央部の端子電極２２との間に静電容量が
形成される。そして、その電極２２と２４、２５との重
なり状態を選択することによって所望の容量値を得るこ
とができる。

【００２２】圧電素子１とコンデンサ素子２とは、所定
の厚みに加工された大型基板（圧電基板、誘電体基板）
から切り出されて形成される。即ち、それぞれの大型基
板上に、多数素子の電極パターンを形成し、個別の圧電
素子１の両端部が導電接着剤１３、１４などでコンデン
サ素子２を接着し、これを所定大きさの個別の積層体に
切り出して形成する。

【００２３】この積層体の端面には薄膜法ないし導電樹
脂の塗布硬化などにより、圧電素子１の両端面及びコン
デンサ素子２の下面の両端の端子電極２２、２３にそれ
ぞれ接続させる導体膜１５、１６が形成されている。

【００２４】筐体状ケース３は液晶ポリマーなどからな
り、その底面にはリード端子４が樹脂モールド成型によ
り一体成形されている。そして、そのリード端子４の中
央部には、ケース３の底面の厚みを貫く貫通孔５が設け
られている。この貫通孔と５はコンデンサ素子２の端子
電極２１、２２、２３に対応する位置に形成されてい
る。また、図２に示すように、ケース３の内底面には貫
通孔５の両側（ケースの３の幅方向の両側）から挟むよ
うにストッパーとしての突条７ａ、７ｂが設けられてい
る。また、ケース３の内側面にはコンデンサ素子２を位
置決めするガイド８ａ、８ｂが設けられている。これに
より、圧電素子１とコンデンサ素子２とから成る積層体
はケース３内で所定位置に保持されることになり、圧電
素子１が機械的振動をするときに、筐体状ケース３の一
部に接触することによる特性の変化を防止するものであ
る。

【００２５】同時に、この突条７ａ、７ｂとガイド８
ａ、８ｂによって、積層体のコンデンサ層素子２の下面
に形成した端子電極２１、２２、２３を、ケース３の底
面に形成した各貫通孔５から連通する位置に保持する。

【００２６】このように、筐体状ケース３内に、圧電素
子１とコンデンサ素子２とから成る積層体を収容した
後、ケース３の下方から貫通孔５に導電性接着部材６を
ディスペンサで充填供給する。このとき導電性接着部材
６は貫通孔５内に充填されるとともに、コンデンサ素子
２の下面に形成された各端子電極２１、２２、２３に付
着し、表面張力で若干拡がることになる。その後、加熱
処理で硬化することにより、導電性接着部材６によっ
て、貫通孔５は気密的に封止されるとともに、各リード
端子４と各端子電極２１、２２、２３が電気的に接続さ
れる。

【００２７】その後、一側面に積層体を挿入して、収容
するための開口３１は、封止部材９、例えば封止フィル
タや封止樹脂などによって気密的封止される。

【００２８】ここで圧電素子１とコンデンサ素子２との
積層体は、その自重により突条７ａ、７ｂに載置される
ことになる。そして、両者の間には隙間がなく、導電性
接着部材６の拡がりはこの突条７ａ、７ｂで抑止され
て、幅方向の外側にはほとんど広がることがない。

【００２９】導電性接着部材６の流れを阻止するために
は、突条７ａ、７ｂの頂部の面積を極力小さくして、積
層体のコンデンサ素子１との接触の面圧力を高めること
が望ましい。最も理想的なのは、突条７ａ、７ｂの形状
は、断面が三角形である。ただし現実には樹脂成型金型
の関係で頂部は５０μｍ幅程度の平坦な形や円形にしな
ければならない。

【００３０】突条の高さは３０から１００μｍ程度に取
られる。３０μｍ未満であると、上述したように、この
間隙に導電性接着部材が流れ安い状態となるためであ
る。

【００３１】次に、筐体状ケース３の内底面の平面形状
を、図３で示す。

【００３２】突条７ａ、７ｂは、ケース右側の開口部３
１から、その左側の奥行き面にまで断続的に形成されて
いる。即ち、３つの貫通孔５に対応するように３つの突
条７ａ、３つの突条７ｂが形成されている。そして１つ
の突条７１ａ、７Ｂの長させ、コンデンサ素子２の下面
の３つの端子電極２１、２２、２３の電極幅と同一また
はそれ以上に形成されている。これより、端子電極２
１、２２、２３が交差する部分で突条７ａ、７ｂが当接
し、それ以外の所では隙間が形成されるようになってい
る。

【００３３】このように形成された突条７ａ、７ｂによ
れば、導電性接着部材６は突条７ａ、７ｂによって挟ま
れた内側には容易に拡がるが、突条７ａは隣接する突条
７ａとの間の隙間部分では、ほとんど拡がることがな
い。この様子を図４に示す。

【００３４】図４において、斜線部のように導電性接着
部材６は、突条７ａ、７ｂに挟まれた端子電極２１、２
２、２３上には拡がるものの、端子電極２１、２２、２
３の間には、導電性接着部材６の表面張力により拡がる
ことがない。これは、筐体状ケース３の突条７ａ、７ｂ
とコンデンサ素子２の下面との間に形成される狭隘部を
伝って拡がろうとする性質を持つのに対し、突条７ａ、
７ｂが切れたところでは隙間があき、表面張力により導
電性接着部材６が集まろうとする性質を有するためであ
る。

【００３５】導電性接着部材６は充填された後、何らか
の偏り原因により、一方の突条７ａに先に流れて行く
が、この突条７ａでせき止められるとともに、そこで保
持される。この間に貫通孔５を挟んだ他方の突条７ｂに
も拡がり、最終的に導電性接着部材６は両突条７ａ、７
ｂの間で確実に保持され、それ以上拡がることがない。

【００３６】図４で隣り合う貫通孔５の方向にももちろ
ん拡がるが、その前に両側の突条７ａ、７ｂで拡がりが
捉えられてしまい、短絡に至ることがない。このとき貫
通孔５同士の距離にくらべて貫通孔５から突条７ａ、７
ｂまでの距離が離れている場合は短絡防止の効果を得る
ことが難しい。従って貫通孔５から突条７ａ、７ｂまで
の距離を、端子電極２１、２２、２３間の距離よりも小
さくすることが必要である。また導電性接着部材６を多
量に充填した場合にも突条７ａ、７ｂの効果を得ること
ができない。ただし、この充填量は製造上の管理によっ
て制御できるため問題になることはない。

【００３７】図３で突条７ａ、７ｂとして、貫通孔５の
両側に棒状のものを示したが、細かく分断された点線状
のものでも良い。また直線的な突条７ａ、７ｂを示した
が貫通孔５を取り巻く形の曲線状であっても同様の効果
を得ることができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、筐体状ケースの貫通孔を介し
て導電性接着部材で、ケース内に収容された積層体の端
子電極はとリード端子とを接続する容量内蔵型圧電共振
子において、筐体状ケースの内底面で、ケースの底面に
形成した貫通孔を挟むように断続的な突条を設けること
により、導電性接着部材の拡がりを突条の内側に抑え
て、隣接する端子電極間の短絡の発生を皆無にすること
ができる。しかも、導電性接着部材の粘度管理や、加熱
硬化時の温度プロファイルの設定など細かな管理が不要
であり、容易に組立ができることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の容量内蔵型圧電共振子の斜視図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ線の断面を示す断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線の断面を示す筐体状ケースの内
底面を示す断面図である。

【図４】図３における導電性接着部材の拡がりを示す概
略図である。

【図５】圧電素子とコンデンサ素子とから成る積層体の
側面図である。

【図６】従来の容量内蔵型圧電共振子であり、図２の断
面に対応する位置での断面図である。

【符号の説明】

１・・圧電素子２・・コンデンサ素子３・・筐体状ケース４・・リード端子５・・貫通孔６・・導電性接着部材７ａ、７ｂ・・突条８ａ、８ｂ・・ガイド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一側面が開口し、底面に複数の貫通孔が
形成されている筐体状ケースと、前記貫通孔の少なくと
も内壁から筐体状ケースの下面にかけて形成された複数
個のリード端子と、前記筐体状ケース内に配置され、圧
電素子と少なくとも下面に端子電極が形成されているコ
ンデンサ素子とを一体化した積層体とから成り、前記リ
ード端子と前記端子電極とを前記貫通孔内に充填した導
電性接着部材で電気的に接続した容量内蔵型圧電共振子
において、前記筐体状ケース内底面の貫通孔の両側に、前記開口部
から奥行き方向に所定間隔をおいて突条を形成するとと
もに、該突条でコンデンサ素子の下面を保持したことを
特徴とする容量内蔵型圧電共振子。