JP2839092B2 - 圧電複合部品及びその製造方法 - Google Patents
圧電複合部品及びその製造方法Info
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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、例えばマイクロコンピュータのクロック発
振回路の共振回路を構成するのに使用される圧電複合部
品及びその製造方法に関する。 ＜従来の技術＞ 第７図は圧電振動子を使用したクロック発振回路を示
し、Ａは共振回路、Ｂは集積回路を示している。共振回
路Ａは圧電振動子１の両端にコンデンサ２、３の一端を
接続し、コンデンサ２、３の他端側を共通に接続した回
路構成となっている。圧電振動子１の端子４、５は集積
回路Ｂに含まれるインバータ７の入出力端子にそれぞれ
接続し、コンデンサ２、３の共通接続端６は接地して使
用される。８は抵抗である。 上述の共振回路Ａを構成する場合、従来は、第８図に
示すように、それぞれ独立する別々の部品となっている
チップ状圧電共振子１及びチップ状セラミックコンデン
サ２、３を用い、これらを、回路基板９の導体パターン
10上に面付け実装していた。 圧電共振子１は、第９図に示すように、圧電振動子10
1を基板107の上に半田付け固定したうえで、ケース112
で覆い、基板107の両端部に形成した端部電極108、109
を導体パターン10の上に半田113、114によって固着して
ある。圧電振動子101は板厚方向の両面に振動電極103、
104を形成し、振動電極103、104の端部を、基板107の端
部電極108、109に半田110、111によって固着してある。
105、106はダミー電極である。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 上述したように、従来は、別々の部品となっているチ
ップ状圧電共振子１及びチップ状セラミックコンデンサ
２、３を用い、これらを、回路基板９の導体パターン10
上に面付け実装して、共振回路を構成していたので、実
装作業工数が多く、作業が面倒であった。また、実装ス
ペースが大きくなるため、高密度実装の要求を満たすこ
とができないという問題点があった。 更に、圧電共振子１の実装に当っても、基板107の両
端部に形成した端部電極108、109に圧電振動子101の共
振電極103、104を半田付け固定し、更に、基板107の端
部電極108、109を導体パターン10、10に半田付け固定す
る構造をとっていたため、組立工程が面倒であった。 ＜問題点を解決するための手段＞ 上述する問題点を解決するため、本発明に係る圧電複
合部品は、板厚方向の一面に共通電極を設け他面側に前
記共通電極と共通に対向する少なくとも一対の分割電極
を、長さ方向に間隔を隔てて設けた誘電体磁器層と、前
記誘電体磁器層の前記他面側に搭載され板厚方向の両面
に形成された振動電極を前記分割電極に各別に導通接続
させた圧電振動子と、磁器層と、ケースとを備える。 前記磁器層は、前記誘電体磁器層と略同一材質の磁器
でなり、前記誘電体磁器層の前記共通電極を設けた一面
上に積層され、前記誘電体磁器層と一体焼結によって結
合され、前記誘電体磁器層の前記一面の全面を覆ってい
る。 前記共通電極は、前記磁器層と前記誘電体磁器との積
層界面に埋設された内部電極となっていて、前記磁器層
の長さ方向の略中間部に、幅方向の両側に突出する突出
部分を有し、前記突出部分は前記幅方向の両端側に導出
され、前記磁器層の幅方向の両側面に形成した端部電極
に導通接続されている。更に、前記共通電極は、前記突
出部分を除いて、その全周が前記磁器層と前記誘電体磁
器との一体焼結層によって閉じられている。前記ケース
は、前記誘電体磁器層の前記他面上に搭載されている 上述した圧電複合部品を得るための本発明に係る製造
方法は、未焼成磁器グリーンシートでなる支持体上に、
電極ペーストを塗布して共通電極層を形成し、その際、
前記共通電極は、前記支持体の長さ方向の略中間部にお
いて、幅方向の両端側に突出するパターンとなるように
形成する。 次に、前記共通電極層の上から、その全体を覆うよう
に、前記未焼成磁器グリーンシートと略同材質の誘電体
磁器層ペーストを塗布して誘電体磁器層を形成する。 次に、前記誘電体磁器層の表面の前記共通電極層と対
向する位置に、長さ方向に間隔を隔てて、電極ペースト
を塗布し、それによって互いに独立する少なくとも一対
の分割電極層を形成する。 次に、未焼成磁器グリーンシート、前記電極ペースト
及び前記誘電体磁器層ペーストを焼き付け焼成するため
の熱処理を施す。 この熱処理後、板厚方向の両面に振動電極を有する圧
電振動子を前記一対の分割電極間に配置して、前記振動
電極を前記一対の分割電極に各別に導通接続させる。更
に、前記誘電体磁器層の前記分割電極を形成した一面上
に前記ケースを搭載する。 ＜作用＞ 本発明に係る圧電複合部品は、板厚方向の一面に電極
を設け他面側に前記電極と共通に対向する少なくとも一
対の分割電極を設けた誘電体を備えるから、一面側に設
けられた電極と他面側に設けられた一対の分割電極との
間に、誘電体による２つのコンデンサが形成される。 しかも、誘電体の他面側に搭載され板厚方向の両面に
形成された振動電極を分割電極に各別に導通接続させた
圧電振動子を備えるから、２つのコンデンサ間に圧電振
動子を接続した回路構成となる。この回路は第７図で示
した共振回路と等価である。 また、一部品化された２つのコンデンサに対し、一対
の分割電極を介して、圧電振動子を取付け固定してある
ので、２つのコンデンサ及び圧電振動子を一部品化した
セラミック共振子が得られる。このため、共振回路を構
成する場合、従来、別個の３個の回路素子の組合せとし
て取り扱われたものが、１個の回路素子として一体化さ
れて一部品となり、小型で、実装スペースを必要とせ
ず、実装密度が高くなると共に、半田付け等の箇所が減
少し、実装作業が容易となる。 更に、誘電体磁器層の共通電極を設けた一面上に、磁
器層を有しており、磁器層は誘電体磁器層と一体焼結に
よって結合されているから、磁器層によって、厚みの薄
い誘電体磁器層を裏面側から支持し、誘電体磁器層の薄
型化による取得容量の増大を図りつつ、機械的強度を増
大させることができる。 しかも、磁器層は誘電体磁器層の一面の全面を覆って
おり、ケースは誘電体磁器層の他面上に搭載されている
から、磁器層のみならず、誘電体磁器層をも、ケースを
支持する支持基板として用いることができる。このた
め、ケース支持強度が増大し、その破損、割れ等を防止
することが可能になる。 また、ケースは誘電体磁器層の他面上に搭載されてい
るから、ケースの内部面積による制限を受けることな
く、誘電体磁器層の平面積のほぼ全体を、コンデンサを
形成するための領域として利用できる。このため、コン
デンサの容量を著しく増大できる。 磁器層は、誘電体磁器層と略同一材質の磁器でなるか
ら、磁器層と誘電体磁器層との熱膨張係数が一致し、磁
器層または誘電体磁器層に熱ストレスによるクラック、
割れ等が発生するのを回避できる。 共通電極は、磁器層と誘電体磁器層との積層界面に埋
設された内部電極となっているから、共通電極に酸化に
よる劣化や、損傷を生じにくくなり、信頼性が向上する
と共に、高度の電気絶縁性が確保される。 共通電極は、磁器層の長さ方向の略中間部に、幅方向
の両側に突出する突出部分を有し、突出部分は幅方向の
両端側に導出され、磁器層の幅方向の両側面に形成した
端部電極に導通接続されている。このような構造である
と、プリント回路基板への実装に当たり、幅方向の両側
面に形成した端部電極の一方、他方または両者を、プリ
ント回路基板上の回路パターンに接続することができ
る。このため、回路パターンに対する実装の自由度が増
す。しかも、幅に関して対称性があるので、実装に当た
り、幅方向の確認をする必要がなくなり、実装作業性が
向上する。 しかも、共通電極は、突出部分を除いて、その全周が
磁器層と誘電体磁器との一体焼結層によって閉じられて
いる。かかる構造によれば、磁器層と誘電体磁器との積
層界面に共通電極を埋設する構造において、共通電極の
周りに、磁器層及び誘電体磁器との焼結領域を生じさ
せ、磁器層及び誘電体磁器の結合強度を確保すると共
に、共通電極の酸化による劣化や、損傷を更に生じにく
くし、信頼性を一層向上させることができる。 更に、本発明に係る製造方法は、厚膜技術及び積層技
術を用いて、コンデンサ電極、誘電体層を形成するの
で、上記圧電複合部品を容易に製造できる。 ＜実施例＞ 第１図は本発明に係る圧電複合部品の分解斜視図、第
２図は同じく正面断面図、第３図は同じくケースを除い
た状態での平面図である。図において、11は磁器層、12
は誘電体、13は誘電体磁器層12の板厚方向の一面側に設
けられた電極、14、15は誘電体磁器層12の他面側に設け
られた一対の分割電極、16は圧電振動子、17はケースで
ある。 誘電体磁器層12はコンデンサ磁器材料として公知の高
誘電率磁器で構成されている。磁器層11は厚みｔの薄い
誘電体磁器層12を裏面側から支持するように、誘電体磁
器層12に対して一体的に焼結されている。磁器層11は、
誘電体磁器層12と同質の磁器材料によって、同時焼成に
よって形成されている。 共通電極13は、第４図にも示すように、磁器層11と誘
電体磁器層12との積層界面に埋設された内部電極となっ
ている。共通電極13はコンデンサの電極材料として知ら
れている各種の電極材料、例えば、銅等の卑金属材料、
銀、パラジウム、白金、金またはこれらの合金等で形成
されている。共通電極13は磁器層11の長さ方向の略中間
部において、幅方向の両端側に導出し、幅方向の両側面
に形成した端部共通電極131、132に導通接続させてあ
る。この端部共通電極131、132は、回路基板に面実装す
る際の外部接続導体として利用される。 一対の分割電極14、15は誘電体磁器層12の表面に間隔
をおいて、その幅方向に沿って並設されており、誘電体
磁器層12を介して共通電極13と対向している。従って、
共通電極13−電極14間及び共通電極13−電極15間に、共
通電極13によって共通に接続された２つのコンデンサC
1、C2が形成される（第２図参照）。 電極14、15のそれぞれは、磁器層11及び誘電体磁器層
12の幅方向の両側端面に導出し、両側端面に形成された
端部電極（141、142）、（151、152）にそれぞれ導通接
続させてある。端部電極（141、142）、（151、152）は
回路基板に面実装する際の外部接続導体として利用され
る。 圧電振動子16は矩形平板状に形成された圧電素体161
の板厚方向の両面に、振動電極162、163を有し、誘電体
磁器層12の表面上の一対の分割電極14−15間に配置され
ている。そして、半田18、19等によって、振動電極16
2、163を電極14、15に各別に導通接続させてある。これ
により、一部品でありながら、等価的に第７図に示した
共振回路を構成する圧電複合部品が得られ、共振回路の
小型化、実装スペースの縮小及び実装作業の容易化等が
達成できる。 回路基板に実装する場合には、磁器層の下面側を回路
基板上に載せ、磁器層11及び誘電体磁器層12の側端面に
形成された端部電極（131、132）、（141、142）、（15
1、152）を、回路基板上の導体パターンに半田付けす
る。従って、面実装タイプのチップ状圧電複合部品とし
て利用できる。 誘電体磁器層12の共通電極13を設けた一面上に、磁器
層11を有しており、磁器層11は誘電体磁器層12と一体焼
結によって結合されているから、磁器層11によって、厚
みの薄い誘電体磁器層12を裏面側から支持し、誘電体磁
器層12の薄型化による取得容量の増大を図りつつ、機械
的強度を増大させることができる。 しかも、磁器層11は誘電体磁器層12の一面の全面を覆
っており、ケース７は誘電体磁器層12の他面上に搭載さ
れているから、磁器層11のみならず、誘電体磁器層12を
も、ケース７を支持する支持基板として用いることがで
きる。このため、ケース支持強度が増大し、磁器層11お
よび誘電体磁器層12による支持基板の破損、割れ等を防
止することが可能になる。 また、ケース７は誘電体磁器層12の他面上に搭載され
ているから、ケース７の内部面積による制限を受けるこ
となく、誘電体磁器層12の平面積のほぼ全体を、コンデ
ンサを形成するための領域として利用できる。このた
め、コンデンサの容量を著しく増大できる。 更に、磁器層11は、誘電体磁器層12と略同一材質の磁
器でなるから、磁器層11と誘電体磁器層12との間の熱膨
張係数が一致し、磁器層11または誘電体磁器層12に熱ス
トレスによるクラック、割れ等が発生するのを回避でき
る。 共通電極13は、磁器層11と誘電体磁器層12との積層界
面に埋設された内部電極となっているから、共通電極13
に酸化による劣化や、損傷を生じにくくなり、信頼性が
向上すると共に、高度の電気絶縁性が確保される。 共通電極13は、磁器層11の長さ方向の略中間部におい
て、幅方向の両端側に導出され、幅方向の両側面に形成
した端部電極（131、132）に導通接続させてある。この
ような構造であると、プリント回路基板への実装に当た
り、幅方向の両側面に形成した端部電極（131、132）の
一方、他方または両者を、プリント回路基板上の回路パ
ターンに接続することができる。このため、回路パター
ンに対する実装の自由度が増す。しかも、幅に関して対
称性があるので、実装に当たり、幅方向の確認をする必
要がなくなり、実装作業性が向上する。 第５図（a1）〜（a3）は本発明に係る圧電部品の製造
工程を示す断面図、第６図（b1）〜（b3）は同じくその
平面図である。まず第５図（a1）、第６図（b1）に示す
ように、磁器を主成分とする支持体11の表面に、電極ペ
ーストを塗布して、電極13を形成する。支持体11は未焼
成の磁器グリーンシートである。電極13は、コンデンサ
電極材料として知られている各種の電極材料、例えば、
銅等の卑金属材料、銀、パラジウム、白金、金またはこ
れらの合金等の電極材料をペースト化したものを、例え
ばスクリーン印刷等の手段によって所定のパターンとな
るように塗布して形成する。 次に、第５図（a2）、第６図（b2）に示すように、電
極13の上から、これを覆うように、誘電体磁器層12を形
成する。誘電体磁器層12は高誘電率の誘電体磁器層ペー
ストを、電極13の上から支持体11上にスクリーン印刷等
の手段によって一定の層厚となるように塗布することに
よって形成する。 次に、第５図（a3）、第６図（b3）に示すように、誘
電体磁器層12の上に一対の分割電極14、15を塗布する。
電極14、15も、電極ペースト．スクリーン印刷等の手段
によって所定のパターンとなるように塗布することによ
って形成する。 次に、熱処理することにより、電極13、電極14、15と
して塗布された電極ペースト及び誘電体磁器層12として
塗布された誘電体ペーストを固化させる。支持体11は、
未焼成磁器グリーンシートで構成されているので、支持
体11、電極13、誘電体磁器層12及び電極14、15が同時焼
成される。この後、圧電振動子16およびケースを取付け
ることにより、本発明に係る圧電複合部品が完成する。 上述のように、本発明に係る製造方法は、膜厚技術、
積層技術を用いて、コンデンサ用の電極13〜15及び誘電
体磁器層12を形成するので、圧電複合部品を容易に製造
できる。 ＜発明の効果＞ 以上述べたように、本発明によれば、次のような効果
を得ることができる。 （ａ）２つのコンデンサ間に圧電振動子を接続した回路
構成となり、一部品でありながら、等価的に共振回路を
構成し、セラミック共振素子として好適な圧電複合部品
が得られる。このため、共振回路の小型化、実装スペー
スの縮小及び実装作業の容易な圧電複合部品を提供でき
る。 （ｂ）磁器層によって、厚みの薄い誘電体磁器層を裏面
側から支持し、誘電体磁器層の薄型化による取得容量の
増大を図りつつ、機械的強度を増大させることができ
る。 （ｃ）ケースは誘電体磁器層の他面上に搭載されている
から、磁器層のみならず、誘電体磁器層をも、ケースを
支持する支持基板として用いることができる。このた
め、ケース支持強度が増大し、その破損、割れ等を防止
することが可能になる。 （ｄ）ケースは誘電体磁器層の他面上に搭載されている
から、ケースの内部面積による制限を受けることなく、
誘電体磁器層の平面積のほぼ全体を、コンデンサを形成
するための領域として利用できる。このため、コンデン
サを容量を著しく増大できる。 （ｅ）磁器層と誘電体磁器層との間の熱膨張係数が一致
し、磁器層または誘電体磁器層に熱ストレスによるクラ
ック、割れ等が発生するのを回避できる。 （ｆ）共通電極に酸化による劣化や、損傷を生じにくく
なり、信頼性が向上すると共に、高度の電気絶縁性が確
保される。 （ｇ）プリント回路基板への実装に当たり、幅方向の両
側面に形成した端部電極の一方、他方または両者を、プ
リント回路基板上の回路パターンに接続することができ
る。このため、回路パターンに対する実装の自由度が増
す。しかも、幅に関して対称性があるので、実装に当た
り、幅方向の確認をする必要がなくなり、実装作業性が
向上する。 （ｈ）本発明に係る製造方法は、厚膜技術、積層技術を
用いて、コンデンサ電極、誘電体を形成するので、本発
明に係る圧電複合部品を容易に製造できる。
振回路の共振回路を構成するのに使用される圧電複合部
品及びその製造方法に関する。 ＜従来の技術＞ 第７図は圧電振動子を使用したクロック発振回路を示
し、Ａは共振回路、Ｂは集積回路を示している。共振回
路Ａは圧電振動子１の両端にコンデンサ２、３の一端を
接続し、コンデンサ２、３の他端側を共通に接続した回
路構成となっている。圧電振動子１の端子４、５は集積
回路Ｂに含まれるインバータ７の入出力端子にそれぞれ
接続し、コンデンサ２、３の共通接続端６は接地して使
用される。８は抵抗である。 上述の共振回路Ａを構成する場合、従来は、第８図に
示すように、それぞれ独立する別々の部品となっている
チップ状圧電共振子１及びチップ状セラミックコンデン
サ２、３を用い、これらを、回路基板９の導体パターン
10上に面付け実装していた。 圧電共振子１は、第９図に示すように、圧電振動子10
1を基板107の上に半田付け固定したうえで、ケース112
で覆い、基板107の両端部に形成した端部電極108、109
を導体パターン10の上に半田113、114によって固着して
ある。圧電振動子101は板厚方向の両面に振動電極103、
104を形成し、振動電極103、104の端部を、基板107の端
部電極108、109に半田110、111によって固着してある。
105、106はダミー電極である。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 上述したように、従来は、別々の部品となっているチ
ップ状圧電共振子１及びチップ状セラミックコンデンサ
２、３を用い、これらを、回路基板９の導体パターン10
上に面付け実装して、共振回路を構成していたので、実
装作業工数が多く、作業が面倒であった。また、実装ス
ペースが大きくなるため、高密度実装の要求を満たすこ
とができないという問題点があった。 更に、圧電共振子１の実装に当っても、基板107の両
端部に形成した端部電極108、109に圧電振動子101の共
振電極103、104を半田付け固定し、更に、基板107の端
部電極108、109を導体パターン10、10に半田付け固定す
る構造をとっていたため、組立工程が面倒であった。 ＜問題点を解決するための手段＞ 上述する問題点を解決するため、本発明に係る圧電複
合部品は、板厚方向の一面に共通電極を設け他面側に前
記共通電極と共通に対向する少なくとも一対の分割電極
を、長さ方向に間隔を隔てて設けた誘電体磁器層と、前
記誘電体磁器層の前記他面側に搭載され板厚方向の両面
に形成された振動電極を前記分割電極に各別に導通接続
させた圧電振動子と、磁器層と、ケースとを備える。 前記磁器層は、前記誘電体磁器層と略同一材質の磁器
でなり、前記誘電体磁器層の前記共通電極を設けた一面
上に積層され、前記誘電体磁器層と一体焼結によって結
合され、前記誘電体磁器層の前記一面の全面を覆ってい
る。 前記共通電極は、前記磁器層と前記誘電体磁器との積
層界面に埋設された内部電極となっていて、前記磁器層
の長さ方向の略中間部に、幅方向の両側に突出する突出
部分を有し、前記突出部分は前記幅方向の両端側に導出
され、前記磁器層の幅方向の両側面に形成した端部電極
に導通接続されている。更に、前記共通電極は、前記突
出部分を除いて、その全周が前記磁器層と前記誘電体磁
器との一体焼結層によって閉じられている。前記ケース
は、前記誘電体磁器層の前記他面上に搭載されている 上述した圧電複合部品を得るための本発明に係る製造
方法は、未焼成磁器グリーンシートでなる支持体上に、
電極ペーストを塗布して共通電極層を形成し、その際、
前記共通電極は、前記支持体の長さ方向の略中間部にお
いて、幅方向の両端側に突出するパターンとなるように
形成する。 次に、前記共通電極層の上から、その全体を覆うよう
に、前記未焼成磁器グリーンシートと略同材質の誘電体
磁器層ペーストを塗布して誘電体磁器層を形成する。 次に、前記誘電体磁器層の表面の前記共通電極層と対
向する位置に、長さ方向に間隔を隔てて、電極ペースト
を塗布し、それによって互いに独立する少なくとも一対
の分割電極層を形成する。 次に、未焼成磁器グリーンシート、前記電極ペースト
及び前記誘電体磁器層ペーストを焼き付け焼成するため
の熱処理を施す。 この熱処理後、板厚方向の両面に振動電極を有する圧
電振動子を前記一対の分割電極間に配置して、前記振動
電極を前記一対の分割電極に各別に導通接続させる。更
に、前記誘電体磁器層の前記分割電極を形成した一面上
に前記ケースを搭載する。 ＜作用＞ 本発明に係る圧電複合部品は、板厚方向の一面に電極
を設け他面側に前記電極と共通に対向する少なくとも一
対の分割電極を設けた誘電体を備えるから、一面側に設
けられた電極と他面側に設けられた一対の分割電極との
間に、誘電体による２つのコンデンサが形成される。 しかも、誘電体の他面側に搭載され板厚方向の両面に
形成された振動電極を分割電極に各別に導通接続させた
圧電振動子を備えるから、２つのコンデンサ間に圧電振
動子を接続した回路構成となる。この回路は第７図で示
した共振回路と等価である。 また、一部品化された２つのコンデンサに対し、一対
の分割電極を介して、圧電振動子を取付け固定してある
ので、２つのコンデンサ及び圧電振動子を一部品化した
セラミック共振子が得られる。このため、共振回路を構
成する場合、従来、別個の３個の回路素子の組合せとし
て取り扱われたものが、１個の回路素子として一体化さ
れて一部品となり、小型で、実装スペースを必要とせ
ず、実装密度が高くなると共に、半田付け等の箇所が減
少し、実装作業が容易となる。 更に、誘電体磁器層の共通電極を設けた一面上に、磁
器層を有しており、磁器層は誘電体磁器層と一体焼結に
よって結合されているから、磁器層によって、厚みの薄
い誘電体磁器層を裏面側から支持し、誘電体磁器層の薄
型化による取得容量の増大を図りつつ、機械的強度を増
大させることができる。 しかも、磁器層は誘電体磁器層の一面の全面を覆って
おり、ケースは誘電体磁器層の他面上に搭載されている
から、磁器層のみならず、誘電体磁器層をも、ケースを
支持する支持基板として用いることができる。このた
め、ケース支持強度が増大し、その破損、割れ等を防止
することが可能になる。 また、ケースは誘電体磁器層の他面上に搭載されてい
るから、ケースの内部面積による制限を受けることな
く、誘電体磁器層の平面積のほぼ全体を、コンデンサを
形成するための領域として利用できる。このため、コン
デンサの容量を著しく増大できる。 磁器層は、誘電体磁器層と略同一材質の磁器でなるか
ら、磁器層と誘電体磁器層との熱膨張係数が一致し、磁
器層または誘電体磁器層に熱ストレスによるクラック、
割れ等が発生するのを回避できる。 共通電極は、磁器層と誘電体磁器層との積層界面に埋
設された内部電極となっているから、共通電極に酸化に
よる劣化や、損傷を生じにくくなり、信頼性が向上する
と共に、高度の電気絶縁性が確保される。 共通電極は、磁器層の長さ方向の略中間部に、幅方向
の両側に突出する突出部分を有し、突出部分は幅方向の
両端側に導出され、磁器層の幅方向の両側面に形成した
端部電極に導通接続されている。このような構造である
と、プリント回路基板への実装に当たり、幅方向の両側
面に形成した端部電極の一方、他方または両者を、プリ
ント回路基板上の回路パターンに接続することができ
る。このため、回路パターンに対する実装の自由度が増
す。しかも、幅に関して対称性があるので、実装に当た
り、幅方向の確認をする必要がなくなり、実装作業性が
向上する。 しかも、共通電極は、突出部分を除いて、その全周が
磁器層と誘電体磁器との一体焼結層によって閉じられて
いる。かかる構造によれば、磁器層と誘電体磁器との積
層界面に共通電極を埋設する構造において、共通電極の
周りに、磁器層及び誘電体磁器との焼結領域を生じさ
せ、磁器層及び誘電体磁器の結合強度を確保すると共
に、共通電極の酸化による劣化や、損傷を更に生じにく
くし、信頼性を一層向上させることができる。 更に、本発明に係る製造方法は、厚膜技術及び積層技
術を用いて、コンデンサ電極、誘電体層を形成するの
で、上記圧電複合部品を容易に製造できる。 ＜実施例＞ 第１図は本発明に係る圧電複合部品の分解斜視図、第
２図は同じく正面断面図、第３図は同じくケースを除い
た状態での平面図である。図において、11は磁器層、12
は誘電体、13は誘電体磁器層12の板厚方向の一面側に設
けられた電極、14、15は誘電体磁器層12の他面側に設け
られた一対の分割電極、16は圧電振動子、17はケースで
ある。 誘電体磁器層12はコンデンサ磁器材料として公知の高
誘電率磁器で構成されている。磁器層11は厚みｔの薄い
誘電体磁器層12を裏面側から支持するように、誘電体磁
器層12に対して一体的に焼結されている。磁器層11は、
誘電体磁器層12と同質の磁器材料によって、同時焼成に
よって形成されている。 共通電極13は、第４図にも示すように、磁器層11と誘
電体磁器層12との積層界面に埋設された内部電極となっ
ている。共通電極13はコンデンサの電極材料として知ら
れている各種の電極材料、例えば、銅等の卑金属材料、
銀、パラジウム、白金、金またはこれらの合金等で形成
されている。共通電極13は磁器層11の長さ方向の略中間
部において、幅方向の両端側に導出し、幅方向の両側面
に形成した端部共通電極131、132に導通接続させてあ
る。この端部共通電極131、132は、回路基板に面実装す
る際の外部接続導体として利用される。 一対の分割電極14、15は誘電体磁器層12の表面に間隔
をおいて、その幅方向に沿って並設されており、誘電体
磁器層12を介して共通電極13と対向している。従って、
共通電極13−電極14間及び共通電極13−電極15間に、共
通電極13によって共通に接続された２つのコンデンサC
1、C2が形成される（第２図参照）。 電極14、15のそれぞれは、磁器層11及び誘電体磁器層
12の幅方向の両側端面に導出し、両側端面に形成された
端部電極（141、142）、（151、152）にそれぞれ導通接
続させてある。端部電極（141、142）、（151、152）は
回路基板に面実装する際の外部接続導体として利用され
る。 圧電振動子16は矩形平板状に形成された圧電素体161
の板厚方向の両面に、振動電極162、163を有し、誘電体
磁器層12の表面上の一対の分割電極14−15間に配置され
ている。そして、半田18、19等によって、振動電極16
2、163を電極14、15に各別に導通接続させてある。これ
により、一部品でありながら、等価的に第７図に示した
共振回路を構成する圧電複合部品が得られ、共振回路の
小型化、実装スペースの縮小及び実装作業の容易化等が
達成できる。 回路基板に実装する場合には、磁器層の下面側を回路
基板上に載せ、磁器層11及び誘電体磁器層12の側端面に
形成された端部電極（131、132）、（141、142）、（15
1、152）を、回路基板上の導体パターンに半田付けす
る。従って、面実装タイプのチップ状圧電複合部品とし
て利用できる。 誘電体磁器層12の共通電極13を設けた一面上に、磁器
層11を有しており、磁器層11は誘電体磁器層12と一体焼
結によって結合されているから、磁器層11によって、厚
みの薄い誘電体磁器層12を裏面側から支持し、誘電体磁
器層12の薄型化による取得容量の増大を図りつつ、機械
的強度を増大させることができる。 しかも、磁器層11は誘電体磁器層12の一面の全面を覆
っており、ケース７は誘電体磁器層12の他面上に搭載さ
れているから、磁器層11のみならず、誘電体磁器層12を
も、ケース７を支持する支持基板として用いることがで
きる。このため、ケース支持強度が増大し、磁器層11お
よび誘電体磁器層12による支持基板の破損、割れ等を防
止することが可能になる。 また、ケース７は誘電体磁器層12の他面上に搭載され
ているから、ケース７の内部面積による制限を受けるこ
となく、誘電体磁器層12の平面積のほぼ全体を、コンデ
ンサを形成するための領域として利用できる。このた
め、コンデンサの容量を著しく増大できる。 更に、磁器層11は、誘電体磁器層12と略同一材質の磁
器でなるから、磁器層11と誘電体磁器層12との間の熱膨
張係数が一致し、磁器層11または誘電体磁器層12に熱ス
トレスによるクラック、割れ等が発生するのを回避でき
る。 共通電極13は、磁器層11と誘電体磁器層12との積層界
面に埋設された内部電極となっているから、共通電極13
に酸化による劣化や、損傷を生じにくくなり、信頼性が
向上すると共に、高度の電気絶縁性が確保される。 共通電極13は、磁器層11の長さ方向の略中間部におい
て、幅方向の両端側に導出され、幅方向の両側面に形成
した端部電極（131、132）に導通接続させてある。この
ような構造であると、プリント回路基板への実装に当た
り、幅方向の両側面に形成した端部電極（131、132）の
一方、他方または両者を、プリント回路基板上の回路パ
ターンに接続することができる。このため、回路パター
ンに対する実装の自由度が増す。しかも、幅に関して対
称性があるので、実装に当たり、幅方向の確認をする必
要がなくなり、実装作業性が向上する。 第５図（a1）〜（a3）は本発明に係る圧電部品の製造
工程を示す断面図、第６図（b1）〜（b3）は同じくその
平面図である。まず第５図（a1）、第６図（b1）に示す
ように、磁器を主成分とする支持体11の表面に、電極ペ
ーストを塗布して、電極13を形成する。支持体11は未焼
成の磁器グリーンシートである。電極13は、コンデンサ
電極材料として知られている各種の電極材料、例えば、
銅等の卑金属材料、銀、パラジウム、白金、金またはこ
れらの合金等の電極材料をペースト化したものを、例え
ばスクリーン印刷等の手段によって所定のパターンとな
るように塗布して形成する。 次に、第５図（a2）、第６図（b2）に示すように、電
極13の上から、これを覆うように、誘電体磁器層12を形
成する。誘電体磁器層12は高誘電率の誘電体磁器層ペー
ストを、電極13の上から支持体11上にスクリーン印刷等
の手段によって一定の層厚となるように塗布することに
よって形成する。 次に、第５図（a3）、第６図（b3）に示すように、誘
電体磁器層12の上に一対の分割電極14、15を塗布する。
電極14、15も、電極ペースト．スクリーン印刷等の手段
によって所定のパターンとなるように塗布することによ
って形成する。 次に、熱処理することにより、電極13、電極14、15と
して塗布された電極ペースト及び誘電体磁器層12として
塗布された誘電体ペーストを固化させる。支持体11は、
未焼成磁器グリーンシートで構成されているので、支持
体11、電極13、誘電体磁器層12及び電極14、15が同時焼
成される。この後、圧電振動子16およびケースを取付け
ることにより、本発明に係る圧電複合部品が完成する。 上述のように、本発明に係る製造方法は、膜厚技術、
積層技術を用いて、コンデンサ用の電極13〜15及び誘電
体磁器層12を形成するので、圧電複合部品を容易に製造
できる。 ＜発明の効果＞ 以上述べたように、本発明によれば、次のような効果
を得ることができる。 （ａ）２つのコンデンサ間に圧電振動子を接続した回路
構成となり、一部品でありながら、等価的に共振回路を
構成し、セラミック共振素子として好適な圧電複合部品
が得られる。このため、共振回路の小型化、実装スペー
スの縮小及び実装作業の容易な圧電複合部品を提供でき
る。 （ｂ）磁器層によって、厚みの薄い誘電体磁器層を裏面
側から支持し、誘電体磁器層の薄型化による取得容量の
増大を図りつつ、機械的強度を増大させることができ
る。 （ｃ）ケースは誘電体磁器層の他面上に搭載されている
から、磁器層のみならず、誘電体磁器層をも、ケースを
支持する支持基板として用いることができる。このた
め、ケース支持強度が増大し、その破損、割れ等を防止
することが可能になる。 （ｄ）ケースは誘電体磁器層の他面上に搭載されている
から、ケースの内部面積による制限を受けることなく、
誘電体磁器層の平面積のほぼ全体を、コンデンサを形成
するための領域として利用できる。このため、コンデン
サを容量を著しく増大できる。 （ｅ）磁器層と誘電体磁器層との間の熱膨張係数が一致
し、磁器層または誘電体磁器層に熱ストレスによるクラ
ック、割れ等が発生するのを回避できる。 （ｆ）共通電極に酸化による劣化や、損傷を生じにくく
なり、信頼性が向上すると共に、高度の電気絶縁性が確
保される。 （ｇ）プリント回路基板への実装に当たり、幅方向の両
側面に形成した端部電極の一方、他方または両者を、プ
リント回路基板上の回路パターンに接続することができ
る。このため、回路パターンに対する実装の自由度が増
す。しかも、幅に関して対称性があるので、実装に当た
り、幅方向の確認をする必要がなくなり、実装作業性が
向上する。 （ｈ）本発明に係る製造方法は、厚膜技術、積層技術を
用いて、コンデンサ電極、誘電体を形成するので、本発
明に係る圧電複合部品を容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る圧電複合部品の分解斜視図、第２
図は同じく正面断面図、第３図は同じくケースを除いた
状態での平面図、第４図は同じく要部の分解斜視図、第
５図（a1）〜（a3）は本発明に係る圧電部品の製造工程
を示す断面図、第６図（b1）〜（b3）は同じくその平面
図、第７図は圧電振動子を使用したクロック発振回路
図、第８図は従来の共振回路を示す図、第９図は従来の
圧電共振子の取付け部分の拡大部分断面図である。 12……誘電体 13……内部電極 14、15……一対の分割電極 16……圧電振動子
図は同じく正面断面図、第３図は同じくケースを除いた
状態での平面図、第４図は同じく要部の分解斜視図、第
５図（a1）〜（a3）は本発明に係る圧電部品の製造工程
を示す断面図、第６図（b1）〜（b3）は同じくその平面
図、第７図は圧電振動子を使用したクロック発振回路
図、第８図は従来の共振回路を示す図、第９図は従来の
圧電共振子の取付け部分の拡大部分断面図である。 12……誘電体 13……内部電極 14、15……一対の分割電極 16……圧電振動子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−68643（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−138113（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−285739（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−129832（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−70453（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−17230（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭53−86346（ＪＰ，Ｕ)
実公 昭59−30515（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．板厚方向の一面に共通電極を設け他面側に前記共通
電極と共通に対向する少なくとも一対の分割電極を、長
さ方向に間隔を隔てて設けた誘電体磁器層と、前記誘電
体磁器層の前記他面側に搭載され板厚方向の両面に形成
された振動電極を前記分割電極に各別に導通接続させた
圧電振動子と、磁器層と、ケースとを備える圧電複合部
品であって、 前記磁器層は、前記誘電体磁器層と略同一材質の磁器で
なり、前記誘電体磁器層の前記共通電極を設けた一面上
に積層され、前記誘電体磁器層と一体焼結によって結合
され、前記誘電体磁器層の前記一面の全面を覆ってお
り、 前記共通電極は、前記磁器層と前記誘電体磁器との積層
界面に埋設された内部電極となっていて、前記磁器層の
長さ方向の略中間部に、幅方向の両側に突出する突出部
分を有し、前記突出部分は前記幅方向の両端側に導出さ
れ、前記磁器層の幅方向の両側面に形成した端部電極に
導通接続されており、 前記共通電極は、前記突出部分を除いて、その全周が前
記磁器層と前記誘電体磁器との一体焼結層によって閉じ
られており、 前記ケースは、前記誘電体磁器層の前記他面上に搭載さ
れている 圧電複合部品。 ２．圧電複合部品の製造方法であって、 前記圧電複合部品は、板厚方向の一面に共通電極を設け
他面側に前記共通電極と共通に対向する少なくとも一対
の分割電極を、長さ方向に間隔を隔てて設けた誘電体磁
器層と、前記誘電体磁器層の前記他面側に搭載され板厚
方向の両面に形成された振動電極を前記分割電極に各別
に導通接続させた圧電振動子と、磁器層と、ケースとを
備えており、 前記磁器層は、前記誘電体磁器層と略同一材質の磁器で
なり、前記誘電体磁器層の前記共通電極を設けた一面上
に積層され、前記誘電体磁器層と一体焼結によって結合
され、前記誘電体磁器層の前記一面の全面を覆ってお
り、 前記共通電極は、前記磁器層と前記誘電体磁器層との積
層界面に埋設された内部電極となっていて、前記磁器層
の長さ方向の略中間部において、幅方向の両端側に導出
され、幅方向の両側面に形成した端部電極に導通接続さ
せてあり、 前記ケースは、前記誘電体磁器層の前記他面上に搭載さ
れ、前記圧電振動子を取り囲んでおり、 上記圧電複合部品の製造に当たり、 未焼成磁器グリーンシートでなる支持体上に、電極ペー
ストを塗布して共通電極層を形成し、その際、前記共通
電極は、前記支持体の長さ方向の略中間部において、幅
方向の両端側に突出するパターンとなるように形成し、 次に、前記共通電極層の上から、その全体を覆うよう
に、前記未焼成磁器グリーンシートと略同材質の誘電体
磁器層ペーストを塗布して誘電体磁器層を形成し、 次に、前記誘電体磁器層の表面の前記共通電極層と対向
する位置に、長さ方向に間隔を隔てて、電極ペーストを
塗布し、それによって互いに独立する少なくとも一対の
分割電極層を形成し、 次に、未焼成磁器グリーンシート、前記電極ペースト及
び前記誘電体磁器層ペーストを焼き付け焼成するための
熱処理を施し、 この熱処理後、板厚方向の両面に振動電極を有する圧電
振動子を前記一対の分割電極間に配置して、前記振動電
極を前記一対の分割電極に各別に導通接続させ、 更に、前記誘電体磁器層の前記分割電極を形成した一面
上に前記ケースを搭載する 圧電複合部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62239413A JP2839092B2 (ja) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | 圧電複合部品及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62239413A JP2839092B2 (ja) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | 圧電複合部品及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6481404A JPS6481404A (en) | 1989-03-27 |
| JP2839092B2 true JP2839092B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=17044404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62239413A Expired - Lifetime JP2839092B2 (ja) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | 圧電複合部品及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2839092B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6744179B2 (en) | 1999-12-20 | 2004-06-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric resonator and piezoelectric oscillator |
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| JP2555032Y2 (ja) * | 1990-11-30 | 1997-11-19 | 松下電器産業株式会社 | 圧電振動子 |
| JPH0494720U (ja) * | 1990-12-29 | 1992-08-17 | ||
| JPH04137611U (ja) * | 1991-06-19 | 1992-12-22 | 松下電器産業株式会社 | セラミツク発振子 |
| JPH0534721U (ja) * | 1991-08-13 | 1993-05-07 | 株式会社村田製作所 | 圧電チツプ部品の構造 |
| JPH06140865A (ja) * | 1992-10-26 | 1994-05-20 | Rohm Co Ltd | コンデンサ内蔵型圧電発振子及びその製造方法 |
| JP3489509B2 (ja) * | 1999-02-22 | 2004-01-19 | 株式会社村田製作所 | 電気音響変換器 |
| JP2000269768A (ja) * | 1999-03-16 | 2000-09-29 | Tdk Corp | 圧電共振部品 |
Family Cites Families (8)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5386346U (ja) * | 1976-12-17 | 1978-07-15 | ||
| JPS5930515U (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-25 | いすゞ自動車株式会社 | エキゾ−スト・マニホ−ルドの補強構造 |
| JPS59138113A (ja) * | 1983-01-27 | 1984-08-08 | Fujitsu Ltd | 圧電振動子 |
| JPS6068643A (ja) * | 1983-09-26 | 1985-04-19 | Fujitsu Ltd | 圧電振動子 |
| JPS61285739A (ja) * | 1985-06-12 | 1986-12-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高密度実装形セラミツクｉｃパツケ−ジ |
| JPH0741211Y2 (ja) * | 1985-07-15 | 1995-09-20 | 株式会社村田製作所 | 複合電子部品 |
| JPS6270453U (ja) * | 1985-10-23 | 1987-05-02 | ||
| JPS62129832U (ja) * | 1986-02-06 | 1987-08-17 |
-
1987
- 1987-09-22 JP JP62239413A patent/JP2839092B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6744179B2 (en) | 1999-12-20 | 2004-06-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric resonator and piezoelectric oscillator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6481404A (en) | 1989-03-27 |
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