JP2555729B2 - 圧電共振子及びその製造方法 - Google Patents

圧電共振子及びその製造方法

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JP2555729B2 JP1120144A JP12014489A JP2555729B2 JP 2555729 B2 JP2555729 B2 JP 2555729B2 JP 1120144 A JP1120144 A JP 1120144A JP 12014489 A JP12014489 A JP 12014489A JP 2555729 B2 JP2555729 B2 JP 2555729B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧電フィルターや発振子等として用いられ
るチップ型の圧電共振子とその製造方法に関する。
〔背景技術〕 従来の圧電共振子の一例を第8図に示す。これは、例
えば第7図に示すような振動エレメント10を中空の筒状
ケース21内に納めて振動電極2を中空で支持させ、筒状
ケース21の両端に金属キャップ22を被せ、振動エレメン
ト10の外部引き出し電極3と金属キャップ22を導電ペイ
ントや半田23で導通させ、筒状ケース21の端部外周に形
成された蒸着膜(図示せず)と金属キャップ22とを半田
付けして密閉性を得ている。
また、第9図に示すものは他の従来例である。これ
は、外部電極膜26を形成されたセラミック製ベース24の
上に振動エレメント10を載置して外部引き出し電極3と
外部電極膜23とを半田付けして振動エレメント10を固定
し、振動エレメント10の上からベース24の上に箱状をし
たカバー25を載置し、カバー25の下面とベース24との間
を接着剤などで封止している。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、第8図もしくは第9図のいずれの従来
例にあっても、その構造上内部に大きな空間が生じるの
で、圧電共振子の小型化に限界があり、圧電共振子の外
形が振動エレメントに比べて大きかった。また、いずれ
の従来例にあっても一つ一つの圧電共振子を個々に組み
立てなければならず、加工にも手間がかかっており、量
産性の点で問題があった。
しかして、本発明は上記従来例の欠点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは簡単な構造によ
って振動エレメントを内部に封止することができ、また
従来よりも一層小型化でき、さらに量産性にも優れた圧
電共振子を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
このため本発明の圧電共振子は、圧電基板の両面に振
動電極と外部引き出し電極を形成し、振動電極および外
部引き出し電極を挟んで圧電基板の両面に保護基板を積
層し、圧電基板の両端部と保護基板の両端部とを封止用
の接着剤によって接着し、圧電基板の両面に保護基板を
積層してなる積層体の両端面に前記外部引き出し電極と
導通した外部電極を形成し、前記積層体の両側面に、前
記振動電極と所定の距離を隔ててシール用材を貼り付け
たことを特徴としている。
また、本発明の圧電共振子の製造方法は、両面に振動
電極と外部引き出し電極を備えた圧電母基板を用意する
工程と、前記圧電母基板の両面に保護母基板を積層し、
前記外部引き出し電極に沿って圧電母基板と保護母基板
を封止用の接着剤によって接着して母基板の積層体を形
成する工程と、前記母基板の積層体を所定の位置で切断
し、単体の基板積層体とする工程と、前記母基板の積層
体もしくは前記単体の基板積層体の両側面に、振動電極
と所定の距離を隔ててシール用材を貼り付ける工程と、
前記母基板の積層体もしくは単体の基板積層体の両端面
に前記外部引き出し電極と導通する外部引き出し電極を
形成する工程からなることを特徴としている。
〔作用〕
本発明の圧電共振子にあっては、圧電基板の両面に保
護基板を積層して基板積層体を形成し、基板積層体の両
端部を封止用の接着剤によって封止し、基板積層体の両
側面をシール用材で封止している。したがって、簡単な
構造によって圧電基板を内部に密閉することができ、し
かも従来例のように内部に大きな空間が存在せず、圧電
共振子をより小型化できる。さらに、シール用材は振動
電極から離間しているので、シール用材が振動電極に触
れて振動を阻害し、圧電共振子の特性に影響を及ぼす恐
れがない。
また、本発明の圧電共振子の製造方法にあっては、圧
電母基板と保護母基板を積層した基板積層体を切断する
ことによって単体の基板積層体を一括して多数個製造す
ることができ、さらに単体の基板積層体の両側面にシー
ル用材を貼り付けると共に両端に外部電極を形成するこ
とにより本発明に係る圧電共振子を得ることができ、前
記圧電共振子の量産性にすぐれ、製造コストも安価にで
きる。
また、振動電極を形成された圧電基板の両面に保護基
板を積層し、振動電極の全周に沿って圧電基板の外縁領
域と保護基板の外縁領域を接着し、小型化を図った従来
の圧電振動部品(例えば特開昭60−12810号公報)と比
較しても、本発明の圧電共振子によれば、圧電基板と保
護基板の間の両側部(シール用材が貼られている側)の
領域には接着剤を塗布するための領域が必要なく、その
分だけ圧電共振子の小型化を図ることができる。さら
に、振動電極の全周にわたって圧電基板に接着剤を塗布
する必要がないので、接着剤の塗布パターンが簡単にな
り、圧電共振子の製造工程も簡単になる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。
第1図には、本発明の一実施例を示し、第2図(a)
〜(e)にはその製造方法を示してある。製造手順に沿
って説明すれば、第2図(a)は圧電セラミックス等の
圧電母基板1Aの両面にスパッタリングや真空蒸着、ある
いは導電ペーストの印刷及び焼き付け等によって電極を
形成したところであり、表裏で対向した部分が振動電極
2なっており、端部の重複していない部分が外部引き出
し電極3となっている。次いで、振動電極2の部分を除
くようにして圧電母基板1Aの表裏両端縁に接着剤5を塗
布し、圧電母基板1Aの表裏両面にセラミックス製の保護
母基板4Aを重ねて接着する。こうして、第2図(b)に
示すような母基板の積層体6Aが得られるが、この積層体
6Aにおいては圧電母基板1Aと保護母基板4Aの間に接着剤
5の塗布厚みと等しい薄い振動空間9が形成され、振動
電極2は振動がダンピングされないように振動空間9内
に納められており、振動空間9の両端は接着剤5によっ
て封止されている。この後、母基板の積層体6Aを第2図
(b)の各C−C線で切断すると、振動エレメント10の
両面に保護基板4を貼り合わせられた基板積層体6が得
られるのである。ここで、厚電母基板1Aから切断された
振動エレメント10は、第7図のように圧電基板1の両面
に振動電極2と外部引き出し電極3を設けられた構造と
なる。さらに、基板積層体6の両端部には、第2図
(c)に示すように外部引き出し電極3と導通させるよ
うにして外部電極7が形成される。第2図(c)の状態
では、振動エレメント10の両側面は保護基板4の両側面
と面一になっており、しかも振動エレメント10の両側端
まで振動電極2が位置しているので、第2図(d)に示
すように、振動エレメント10の両側面をサンドブラス
ト、研磨、エッチング等の方法によってごくわずか削除
する。こうして振動エレメント10の両側面に削除部11を
凹設した後、基板積層体6の両側面にシール用材8を接
着剤で接着したり、溶着させたりして、第1図及び第2
図(e)に示すように基板積層体6の両側面をシール用
材8で封止してチップ型の圧電共振子12を得る。シール
用材8は、硬質のもの、柔軟なものいずれでもよく、例
えば耐熱性のある樹脂板や耐熱性樹脂フィルム、セラミ
ック板、セラミックシート等を用いることができる。こ
うして、振動電極2を納めた振動空間9は、封止用の接
着剤5とシール用材8によって確実に封止されている。
このように、基板積層体6の両側面にシール用材8を貼
り付けたにも拘らず、振動エレメント10の両側面を削除
してあるので、振動電極2がシール用材8と干渉する恐
れがない。逆に言えば、削除部11は振動エレメント10の
全長にわたる必要はないが、少なくとも振動電極2の部
分は削除する必要がある。また、削除する量はごく僅か
でよいが、シール用材8の貼り付け時にシール用材8が
振動エレメント10に触れない程度、およびシール用材8
に外部応力が加わってもシール用材8が振動電極2に触
れない程度に削除する必要がある。また、振動エレメン
ト10の削除時には、すでに外部電極7が形成されている
ので、周波数の変化を見ながら振動電極2の両側部を削
除し、圧電共振子12の周波数調整を個々に行うこともで
きる。こうして得られた圧電共振子12は、振動エレメン
ト10と比較すると、厚みは大きくなるものの、幅と長さ
は振動エレメント10と大差なく、特に実装時の占有面積
が振動エレメント10とほとんど変わらない。
なお、上記の製造順序は、必要に応じて変更すること
ができ、例えば外部電極よりも先に基板積層体の両側面
にシール用材を貼り付け、その後に外部電極を形成する
ことも好ましい。すなわち、第2図(c)の工程と第2
図(d)(e)の工程は、上述の順序とは逆にしてもよ
い。また、母基板の積層体の両端部に外部電極を形成し
た後に母基板の積層体を切断して個々の基板積層体にし
ても差し支えない。
第3図(a)(b)は、多数の基板積層体6の両側面
に一度にシール用材8を貼り付ける方法を示している。
すなわち、大きなシール用材8の上面に接着剤を塗布
し、この上に側面を下しして多数の基板積層体6を並
べ、これらの基板積層体6の側面の上に接着剤を塗布し
たシール用材8を重ねる。そして接着剤が硬化した後、
カッター刃やレーザー等によってシール用材8を切断し
て個々の圧電共振子12に分離するものであり、一層量産
性が向上する。
第4図に示すものは、本発明のさらに他例であり、接
着剤5により圧電母基板1Aの両面に保護母基板4Aを貼り
合わせて母基板の積層体6Aを形成した状態である(第2
図の実施例の第2図(b)の工程に対応する。)。この
実施例では、圧電母基板1Aの振動電極2の部分に対応さ
せて保護母基板4Aの内面に振動電極2よりも幅広の凹溝
13を全長にわたって予め凹設してある。したがって、保
護母基板4Aに予め設けられた凹溝13と接着剤5の厚みを
加えた高さの振動空間9が形成され、この振動空間9内
に振動電極2が納められている。
第5図に示すものは、本発明のさらに別な実施例であ
り、基板積層体6の両側面にシール用材8を貼り付けた
状態(第2図の実施例の第2図(e)の工程に対応す
る。)の断面図である。この実施例では、両シール用材
8の内面に凹部14を設けてある。この凹部14は、シール
用材8の内面に上下全長にわたって設けられたものでな
く、振動電極2の部分に対応してシール用材8の中央部
にのみ凹設されたものであり、これによって振動電極2
とシール用材8が接触して干渉するのを防止している。
第6図(a)(b)に示すものは、本発明のさらに他
例である。第6図(a)に示すものは、第2図の実施例
における圧電母基板1Aよりも幅の広い圧電母基板1Bの両
面に複数組の振動電極2と外部引き出し電極3を形成し
たものである。また、第6図(b)に示すものは、この
圧電母基板1Bの両面に第2図の実施例における保護母基
板4Aよりも幅の広い保護母基板4Bを接着剤5を用いて積
層した母基板の積層体6Bである。この積層体6Bを縦方向
に切断すれば、第2図(b)と同じような積層体6Aを得
ることができる。しかして、このような幅広の圧電母基
板1B及び保護母基板4Bを用いれば、一枚の積層体6Bから
より多数の圧電共振子を製造することができ、さらに量
産性が向上する。なお、この実施例では、積層体6Bを幅
方向に切断してから両側面にシール用材を貼り、その後
個々の積層体に切り離し、その両端に電極を形成するこ
とも可能である。
なお、本発明は適宜変更して実施することも可能であ
り、たとえば第2図(b)の工程では加工途中のストレ
スや劣化を防止するための物質(図示せず)で振動空間
をカバーしておき、基板積層体に切断した後の工程でこ
の物質を除去してもよい。
また、シール用材が振動電極に接触するのを防止する
方法としては、シール用材を基板積層体の側面に貼る接
着剤の塗布厚みによってシール用材が振動エレメントの
側面に接触しないようにしてもよい。
〔発明の効果〕
本発明の圧電共振子によれば、圧電基板に積層した保
護基板とシール用材と封止用の接着剤によって圧電基板
を密閉でき、内部に無駄な空間が存在しないので、圧電
共振子をより小型化することができる。また、本発明の
圧電共振子の製造方法によれば、母基板の状態で圧電基
板の両面に保護基板を接着し、母基板の積層体を切断し
て基板積層体を一括して本発明の圧電共振子を多数形成
することができ、量産性にすぐれ、コストも低廉にする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す斜視図、第2図(a)
(b)(c)(d)(e)は同上の製造方法を示す説明
図、第3図(a)(b)は本発明の他例であって製造の
中間工程における斜視図及び正面図、第4図は本発明の
さらに他例の製造の中間工程における正面図、第5図は
本発明のさらに別な実施例の製造の中間工程における断
面図、第6図(a)(b)は本発明のさらに他例の製造
の中間工程における斜視図及び正面図、第7図は振動エ
レメントの斜視図、第8図は従来例を示す一部破断した
正面図、第9図は他の従来例を示す一部破断した正面図
である。 1……圧電基板、1A……圧電母基板 2……振動電極、3……外部引き出し電極 4……保護基板、4A……保護母基板 5……接着剤、6……基板積層体 6A……母基板の積層体 7……外部電極、8……シール用材

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧電基板の両面に振動電極と外部引き出し
    電極を形成し、振動電極および外部引き出し電極を挟ん
    で圧電基板の両面に保護基板を積層し、圧電基板の両端
    部と保護基板の両端部とを封止用の接着剤によって接着
    し、圧電基板の両面に保護基板を積層してなる積層体の
    両端面に前記外部引き出し電極と導通した外部電極を形
    成し、前記積層体の両側面に、前記振動電極と所定の距
    離を隔ててシール用材を貼り付けたことを特徴とする圧
    電共振子。
  2. 【請求項2】両面に振動電極と外部引き出し電極を備え
    た圧電母基板を用意する工程と、 前記圧電母基板の両面に保護母基板を積層し、前記外部
    引き出し電極に沿って圧電母基板と保護母基板を封止用
    の接着剤によって接着して母基板の積層体を形成する工
    程と、 前記母基板の積層体を所定の位置で切断し、単体の基板
    積層体とする工程と、 前記母基板の積層体もしくは前記単体の基板積層体の両
    側面に、振動電極と所定の距離を隔ててシール用材を貼
    り付ける工程と、 前記母基板の積層体もしくは単体の基板積層体の両端面
    に前記外部引き出し電極と導通する外部引き出し電極を
    形成する工程からなることを特徴とする圧電共振子の製
    造方法。
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