JP2557682Y2 - 圧電部品 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、圧電共振子の保護性に優れ、かつ量産性の
高い圧電部品に関する。

［従来の技術と考案が解決しようとする課題］ 従来、素子が封止板により封止された構造の電子部
品、例えばチップ型圧電部品が知られている。このチッ
プ型圧電部品は、通常、圧電基板の両面に共振電極部及
び引出電極部が形成された圧電共振子と、該圧電共振子
の両面に、振動空間を形成した状態で、接着剤等で接合
された封止板とを有している。また引出電極部は、封止
板の外周面に形成された外部電極と導通している。この
封止板には、圧電共振子を保護するため、機械的強度が
大きいことが要求される。そこで、従来、封止板として
は、アルミナなどのセラミックス板が使用されている。

しかしながら、このような封止板は、高強度で緻密性
が高く、しかも硬度が大きく靱性に欠けるため、加工性
及び量産性に欠ける。すなわち、圧電共振子と封止板と
の間に振動空間を確保するため、封止板のうち、圧電共
振子の振動領域と対応する箇所に凹部を形成しようとし
ても、封止板が上記のような特性を有するため、凹部を
形成するのが困難である。従って、得られた封止板、ひ
いてはチップ型圧電部品がコスト高となる。

一方、加工性及び量産性を高めるためには、軟質材料
からなる封止板を使用することも可能である。しかしな
がら、軟質材料からなる封止板は、機械的強度が小さい
ので、振動空間を確保しつつ、圧電共振子を保護するこ
とが困難である。

このように、従来の封止板では、機械的強度と加工性
とを両立させることが困難なため、圧電共振子の保護性
と、加工性並びに量産性の何れの点でも優れた圧電部品
を得ることは難しい。

従って、本考案の目的は、圧電共振子の保護性に優れ
ると共に、加工性並びに量産性に優れ、製造コストを低
減できる圧電部品を提供することにある。

［課題を解決するための手段および作用］ 本考案は、圧電基板とこの圧電基板の表面に形成され
た共振電極部とで構成された圧電共振子の両面に、圧電
共振子を封止する封止板が配置された圧電部品であっ
て、前記封止板が多孔質で構成されているとともに、こ
の多孔質封止板の表層部又は内部の、少なくとも圧電共
振子の共振電極部と対向する位置にガラス、セラミック
ス又は樹脂で構成された非多孔質の緻密層が形成されて
いる圧電部品により、上記課題を解決するものである。

この圧電部品の封止板は多孔質で構成されているた
め、機械的に容易に加工できる。また、多孔質封止板の
表層部又は内部の、少なくとも圧電共振子の共振電極部
と対向する位置に特定材質で構成された非多孔質の緻密
層が形成されているので、気密性及び機械的強度を確保
できる。そのため、この圧電部品は、量産が容易で、し
かも圧電共振子の保護性に優れる。

以下に、添付図面に基づいて本考案をより詳細に説明
する。

第１図は本考案の一実施例を示す分解斜視図、第２図
は上記実施例の断面図である。この例では、電子部品と
してチップ型圧電部品が示されている。

チップ型圧電部品の圧電共振子（１）は、圧電基板
（２）と、該圧電基板（２）の両面に形成された共振電
極部（3a）（3b）と、該共振電極部（3a）（3b）から圧
電基板（２）の端部に、それぞれ反対方向に延設された
引出電極部（4a）（4b）とで構成されている。

上記圧電共振子（１）の両面に位置する封止板（5a）
（5b）は、多孔質セラミックスで形成されている。また
封止板（5a）（5b）のうち、圧電共振子（１）の振動領
域と対応する箇所には、振動空間を確保するため、それ
ぞれ、凹部（6a）（6b）が形成されている。

そして、この例では、多孔質セラミックスからなる封
止板（5a）（5b）の機械的強度を高めるため、封止板
（5a）（5b）のうち圧電共振子（１）側の表層部に非多
孔質の緻密層（7a）（7b）が全面に亘り形成されてい
る。

なお、第２図に示されるように、圧電共振子（１）と
封止板（5a）（5b）とは、周縁部の接着剤（8a）（8b）
で接合されており、引出電極部（4a）（4b）は、対応す
る圧電共振子（１）の両端面、封止板（5a）（5b）の両
端部及び両端面に形成された外部電極（9a）（9b）と導
通している。

このような構造のチップ型圧電部品では、封止板（5
a）（5b）が、多孔質セラミックスで形成されているの
で、前記凹部（6a）（6b）を容易に形成でき、量産性に
優れ、封止板（5a）（5b）、ひいてはチップ型圧電部品
の製造コストを低減できる。また封止板（5a）（5b）
は、多孔質セラミックスで形成されているにも拘らず、
表層部に非多孔質の緻密層（7a）（7b）が形成されてい
るので、機械的強度に優れていると共に、緻密層（7a）
（7b）により、気密性を確保できる。従って、封止板
（5a）（5b）により、振動空間を確保した状態で、圧電
共振子（１）を保護できる。さらには、封止板（5a）
（5b）のうち外面が多孔質であるため、次のような利点
がある。

（ａ）熱伝導率が小さいため、断熱性が大きく、圧電
共振子に熱衝撃が外部から作用するのを抑制できる。
（ｂ）封止板（5a）（5b）のうち多孔質外面に、蒸着や
スパッタリング等の成膜手段により形成した外部電極
（9a）（9b）は、封止板（5a）（5b）との密着性に優れ
るので、引出電極部（4a）（4b）と外部電極（9a）（9
b）との導通性を長期に亘り維持できる。従って、上記
（ａ）の効果と相まって、共振特性の信頼性が向上す
る。（ｃ）チップ型圧電部品の外面にマーキングしても
マーキング皮膜の脱落を防止でき、長期に亘りマーキン
グ効果を維持できる。

以下に本考案の他の態様について説明するが、第１図
及び第２図に示す要素と同一の要素には、同一の符号を
付して説明する。

第３図は、本考案の他の実施例を示す断面図であり、
この例では、封止板（5a）（5b）のうち、凹部（6a）
（6b）に対応する箇所が肉薄であり、機械的強度が小さ
いことに着目して、凹部（6a）（6b）にのみ非多孔質の
緻密層（17a）（17b）を形成している。すなわち、多孔
質セラミックスからなる封止板（5a）（5b）のうち、圧
電共振子（１）の振動領域と対応する箇所に、振動空間
を形成するため、凹部（6a）（6b）が形成され、該凹部
（6a）（6b）には緻密層（17a）（17b）が形成されてい
る。

このような構造の封止板（5a）（5b）で圧電共振子
（１）の両面を接着剤（8a）（8b）により封止すると、
封止板（5a）（5b）の凹部（6a）（6b）と、圧電共振子
（１）の共振電極部（3a）（3b）との間に振動空間が形
成される。そして、凹部（6a）（6b）には非多孔質の緻
密層（17a）（17b）が形成されているので、振動空間を
確保した状態で、封止板（5a）（5b）のうち振動領域に
対応する箇所の機械的強度を高めることができる。な
お、封止板（5a）（5b）のうち、肉厚で、緻密層（17
a）（17b）が形成されていない内面周縁部と、圧電基板
（１）の周縁部とが面接触するので、上記凹部（6a）
（6b）にのみ緻密層（17a）（17b）を形成しても、封止
板（5a）（5b）全体の強度が低下しない。

第４図は、本考案のさらに他の実施例を示す断面図で
ある。この例では、封止板（25a）（25b）の内部に非多
孔質の緻密層（27a）（27b）が形成されている。このよ
うな構造の封止板（25a）（25b）では、内部にも緻密層
（27a）（27b）が形成されているので、前記各実施例と
同様に加工性、断熱性、共振特性の信頼性を確保できる
のみならず、機械的強度をさらに高めることができる。

多孔質封止板内部の緻密層は、少なくとも前記圧電共
振子の振動領域と対応する部位に存在させる。

第５図は、本考案の他の実施例を示す断面図である。
この例では、加工性に優れた多孔質封止板に、圧電共振
子を載置して収容する収容部が形成されていると共に、
圧電共振子として、厚みすべり振動モードの圧電共振子
（11）が使用されている。該圧電共振子（11）は、圧電
基板（12）と、該圧電基板（12）の両面に形成され、か
つ圧電基板（12）の厚みを介して部分的に対向する電極
部（13a）（13b）で構成されている。上記電極部（13
a）（13b）の対向する電極部は共振電極部を構成する。

また上記圧電共振子（11）は、載置段部（31）を有す
る凹部（36）が形成された封止板（35b）内に収容され
ていると共に、封止板（35b）の開口部は、接着剤（3
8）を用いて平板状の封止板（35a）で封止されている。
なお、封止板（35b）は、上記封止板（35a）と同じく、
多孔質材料で形成されているので、前記載置段部（31）
を有する凹部（36）を容易に形成できる。

上記封止板（35b）の上端面から載置段部（31）に至
る部位には、導電性接合剤（40）により、載置された圧
電共振子（11）の電極部（13a）（13b）と接続される接
続用電極部（39a）（39b）が形成され、これらの接続用
電極部（39a）（39b）は外部電極（9a）（9b）と導通し
ている。

そして、上記封止板（35a）（35b）のうち、圧電共振
子（11）と対向する表層部には、それぞれ非多孔質の緻
密層（37a）（37b）が形成されている。

なお、封止板のうち表層部の緻密層は、例えば、次の
ようにして形成することができる。すなわち、アルミナ
などのセラミックス原料を、低温、例えば1200〜1300℃
程度で焼成し、多孔質セラミックス板を作製した後、対
応する箇所にガラスや樹脂などを充填又は含浸させ、表
層部に非多孔質の緻密層を形成する。なお、凹部などを
形成する必要がある場合には、セラミックス原料の成形
加工と同時に、又は焼成後に成形加工により凹部を形成
してもよい。充填又は含浸に際しては、ガラスフリット
や樹脂を必要に応じて溶融して塗布した後、加熱処理し
てもよい。また内部に非多孔質の緻密層を有する封止板
は、上記のようにして得られた複数の多孔質セラミック
ス板にガラスや樹脂などを塗布し、塗布面同士を重ねて
積層一体化することにより形成できる。また非多孔質の
緻密層は、触媒的に焼成を促進するシリカなどを塗布し
焼成することにより形成してもよく、レーザ光などを照
射して溶融させることにより形成してもよい。

多孔質の封止板は、粉末状セラミックス原料に限ら
ず、繊維状のセラミックスやガラスを編成し、これを必
要に応じて積層することにより形成してもよい。

なお、封止板に複数の緻密層が形成されている場合、
これら緻密層を構成する充填材料又は含浸材料は異質の
ものであってもよい。

非多孔質の緻密層は、多孔質封止板の表層部又は内部
のうち、少なくとも圧電共振子の共振電極部と対向する
位置に形成されていればよく、例えば、封止板の両面に
形成してもよく、圧電共振子側に限らず、外面側に形成
してもよい。外面側に緻密層を形成した封止板は、内面
側の多孔質層により、前記と同様に断熱性を確保でき
る。

また封止板の凹部は必ずしも必要ではない。すなわ
ち、封止板と圧電共振子との間の振動空間を、上記凹部
によらず、スペーサとして機能する接着剤（8a）（8b）
層の厚みにより確保してもよい。

圧電共振子の電極構造は特に制限されず、例えば、電
極部を、対向する一対の振動電極部と、該振動電極部か
ら延設された引出電極部とで構成してもよい。

またチップ型圧電部品にあっては、引出電極部（4a）
（4b）と外部電極（9a）（9b）との導通性は、前記実施
例のように、引出電極部（4a）（4b）の端面と外部電極
（9a）（9b）との線接触に限らず、面接触により確保し
てもよい。

なお、本考案の好ましい態様は次の通りである。

（Ｉ）多孔質封止板のうち一方の表層部が他方の表層部
よりも緻密である圧電部品。

（II）多孔質封止板のうち、圧電共振子側の表層部に緻
密層が形成されている圧電部品。

（III）多孔質封止板のうち、少なくとも圧電共振子の
共振電極部と対向する表層部に緻密層が形成されている
圧電部品。

（IV）緻密層が、充填材料が充填された充填層で構成さ
れている圧電部品。

［考案の効果］ 以上のように、本考案では、圧電共振子の両面に配置
され、圧電共振子を封止する封止板が、多孔質で構成さ
れていると共に、この多孔質封止板の表層部又は内部の
うち、少なくとも圧電共振子の共振電極部と対向する位
置に特定の非多孔質の緻密層が形成されているので、機
械的強度及び加工性のいずれにも優れる。そのため、本
考案は、圧電共振子の保護性に優れると共に、量産が容
易で、製造コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す分解斜視図、 第２図は上記実施例の断面図、 第３図は本考案の他の実施例を示す断面図、 第４図は本考案のさらに他の実施例を示す断面図、 第５図は、本考案の他の実施例を示す断面図である。 （１）（11）…圧電共振子、（5a）（5b）（25a）（25
b）（35a）（35b）…封止板、（7a）（7b）（17a）（17
b）（27a）（27b）（27c）（27d）（37a）（37b）…緻
密層

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】圧電基板とこの圧電基板の表面に形成され
   た共振電極部とで構成された圧電共振子の両面に、圧電
   共振子を封止する封止板が配置された圧電部品であっ
   て、前記封止板が多孔質で構成されているとともに、こ
   の多孔質封止板の表層部又は内部の、少なくとも圧電共
   振子の共振電極部と対向する位置にガラス、セラミック
   ス又は樹脂で構成された非多孔質の緻密層が形成されて
   いる圧電部品。