JP3261923B2 - Manufacturing method of built-in capacity type piezoelectric vibrator - Google Patents

Manufacturing method of built-in capacity type piezoelectric vibrator

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JP3261923B2
JP3261923B2 JP11397895A JP11397895A JP3261923B2 JP 3261923 B2 JP3261923 B2 JP 3261923B2 JP 11397895 A JP11397895 A JP 11397895A JP 11397895 A JP11397895 A JP 11397895A JP 3261923 B2 JP3261923 B2 JP 3261923B2
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は容量内蔵型圧電振動子の
製造方法、特に表面実装型の圧電振動子の製造方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a piezoelectric vibrator with a built-in capacitor, and more particularly to a method of manufacturing a surface mount type piezoelectric vibrator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、コルピッツ型発振回路に用いられ
る容量内蔵型圧電振動子として、図1に示されるものが
ある。この振動子はアルミナ製基板1を備えており、そ
の上面の中央部に第1容量電極2が形成され、両側に外
部電極3が形成されている。なお、第1容量電極2およ
び外部電極3は基板1の周面に鉢巻き状に形成されてい
る。第1容量電極2上にはペースト状の誘電体4が塗布
され、この誘電体4の上には2個の第2容量電極5が、
その主要部が誘電体4を間にして対向し、かつ一部が外
部電極3と導通するように形成されている。上記誘電体
4を挟んで上下の容量電極2,5で2個のコンデンサC
1 ,C2 が構成される。第2容量電極5上には圧電素子
6が導電ペースト9によって取り付けられている。基板
1に圧電素子6を取り付けた後、圧電素子6を覆うよう
にアルミナ製キャップ7が接着剤8により基板1に接着
され、内部が密封される。図2は上記圧電振動子の断面
図、図3はその電気回路を示す。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows a conventional piezoelectric vibrator with a built-in capacitor used in a Colpitts type oscillation circuit. This vibrator includes an alumina substrate 1, a first capacitance electrode 2 is formed in the center of the upper surface, and external electrodes 3 are formed on both sides. The first capacitor electrode 2 and the external electrode 3 are formed in a headband shape on the peripheral surface of the substrate 1. A paste-like dielectric 4 is applied on the first capacitance electrode 2, and two second capacitance electrodes 5 are formed on the dielectric 4.
The main part is formed so as to oppose with the dielectric 4 interposed therebetween, and a part thereof is electrically connected to the external electrode 3. Two capacitors C are formed by the upper and lower capacitance electrodes 2 and 5 with the dielectric 4 interposed therebetween.
1 and C 2 are configured. A piezoelectric element 6 is mounted on the second capacitance electrode 5 with a conductive paste 9. After attaching the piezoelectric element 6 to the substrate 1, an alumina cap 7 is adhered to the substrate 1 with an adhesive 8 so as to cover the piezoelectric element 6, and the inside is sealed. FIG. 2 is a sectional view of the piezoelectric vibrator, and FIG. 3 shows an electric circuit thereof.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記圧電振動子の場
合、圧電素子6を基板1に固定する際、導電ペースト9
が圧電素子6と第2容量電極5との間に流れ込み、安定
した振動空間Sを確保できない欠点があった。そのた
め、振動特性が不安定になる恐れがあった。
In the case of the above-mentioned piezoelectric vibrator, when the piezoelectric element 6 is fixed to the substrate 1, the conductive paste 9 is used.
Flowed between the piezoelectric element 6 and the second capacitor electrode 5, and a stable vibration space S could not be secured. Therefore, the vibration characteristics may be unstable.

【0004】この問題を解決するため、第2容量電極5
の上に突起状のスペーサを設けることにより、振動空間
を確保する方法が考えられる。しかしながら、この方法
では、スペーサを形成するための工程が別に必要とな
り、工程数が増え、コスト上昇を招く欠点がある。
In order to solve this problem, a second capacitor electrode 5 is provided.
A method of securing a vibration space by providing a protruding spacer on the substrate may be considered. However, this method requires a separate step for forming the spacer, and has the disadvantage of increasing the number of steps and increasing the cost.

【0005】そこで、本発明の目的は、工程数を増やさ
ずに、圧電素子の振動空間を安定して確保できる容量内
蔵型圧電振動子の製造方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a piezoelectric vibrator with a built-in capacitor that can stably secure a vibration space for a piezoelectric element without increasing the number of steps.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1にかかる発明は、容量内蔵型圧電振動子の
製造方法であって、絶縁性材料よりなる基板上に、第1
容量電極と2個の外部電極とを形成する工程と、第1容
量電極上に一定厚みに誘電体層を形成する工程と、基板
の外部電極上に、導電性材料よりなる一対の振動空間形
成用のスペーサを設ける工程と、上記スペーサ上および
誘電体層上に、主要部が誘電体層を間にして第1容量電
極と対向し、かつ一部がスペーサ上に盛り上がるように
2箇所に第2容量電極となる導電ペーストを塗布する
程と、硬化前の上記導電ペーストに、圧電素子をその電
極とスペーサ上の導電ペーストとが電気的に導通するよ
うに取り付ける工程と、上記導電ペーストを硬化させて
第2容量電極とし、硬化によって第2容量電極に圧電素
子を固定するとともに、第2容量電極と第1容量電極と
の間に2個のコンデンサを形成する工程と、を含むもの
である。また、請求項3にかかる発明は、容量内蔵型圧
電振動子の製造方法であって、絶縁性材料よりなる基板
上に、第1容量電極と2個の外部電極とを形成する工程
と、第1容量電極を含む基板上に一定厚みに誘電体層を
形成する工程と、誘電体層上に、一対の振動空間形成用
のスペーサを設ける工程と、上記スペーサを含む誘電体
層上および基板の外部電極上に、主要部が誘電体層を間
にして第1容量電極と対向し、一部がそれぞれ外部電極
と導通し、かつ一部がスペーサ上に盛り上がるように2
箇所に第2容量電極となる導電ペーストを塗布する工程
と、硬化前の上記導電ペーストに、圧電素子をその電極
とスペーサ上の導電ペーストとが電気的に導通するよう
に取り付ける工程と、上記導電ペーストを硬化させて第
2容量電極とし、硬化によって第2容量電極に圧電素子
を固定するとともに、第2容量電極と第1容量電極との
間に2個のコンデンサを形成する工程と、を含むもので
ある。さらに、請求項5にかかる発明は、容量内蔵型圧
電振動子の製造方法であって、絶縁性材料よりなる基板
上に一対の振動空間形成用のスペーサを一体成形する工
程と、上記基板上に第1容量電極と2個の外部電極とを
形成する工程と、第1容量電極を含む基板上に一定厚み
に誘電体層を形成する工程と、上記スペーサ上、 誘電体
層上および基板の外部電極上に、主要部が誘電体層を間
にして第1容量電極と対向し、一部がそれぞれ外部電極
と導通し、かつ一部がスペーサ上に盛り上がるように2
箇所に第2容量電極となる導電ペーストを塗布する工程
と、硬化前の上記導電ペーストに、圧電素子をその電極
とスペーサ上の導電ペーストとが電気的に導通するよう
に取り付ける工程と、上記導電ペーストを硬化させて第
2容量電極とし、硬化によって第2容量電極に圧電素子
を固定するとともに、第2容量電極と第1容量電極との
間に2個のコンデンサを形成する工程と、を含むもので
ある。
To achieve the above object , the invention according to claim 1 is directed to a piezoelectric vibrator with a built-in capacitor.
A method of manufacturing, wherein a first material is provided on a substrate made of an insulating material.
Forming a capacitor electrode and two external electrodes, forming a dielectric layer on the first capacitor electrode to a constant thickness,
Providing a pair of spacers for forming a vibrating space made of a conductive material on the external electrodes, and forming a first portion on the spacers and on the dielectric layer with the main portion interposed between the dielectric layers. So that it faces the capacitor electrode and partly swells on the spacer
A step of applying a conductive paste to be a second capacitor electrode to two places, and a step of applying a piezoelectric element to the conductive paste before curing so that the electrode and the conductive paste on the spacer are electrically connected to each other. Attachment process and curing the conductive paste
A second capacitor electrode, and a piezoelectric element is formed on the second capacitor electrode by curing.
The second capacitor electrode and the first capacitor electrode
A step you form two capacitors between, is intended to include. Further, the invention according to claim 3 is a pressure-integrated pressure type.
A method for manufacturing an electric vibrator, comprising: a substrate made of an insulating material.
Forming a first capacitor electrode and two external electrodes thereon
And a dielectric layer having a constant thickness on the substrate including the first capacitance electrode.
And forming a pair of vibration spaces on the dielectric layer.
Providing a spacer, and a dielectric including the spacer
On the layers and on the external electrodes of the substrate, the main part is a dielectric layer
And the first capacitor electrode is opposed to the first capacitor electrode, and a part of each is an external electrode.
2 and a portion is raised on the spacer.
A step of applying a conductive paste to be a second capacitor electrode to a location
And a piezoelectric element on the conductive paste before curing
And the conductive paste on the spacer is electrically connected
Mounting the conductive paste and curing the conductive paste.
A two-capacitance electrode, and a piezoelectric element on the second capacitance electrode by curing
While fixing the second capacitor electrode and the first capacitor electrode.
Forming two capacitors between them.
is there. Further, the invention according to claim 5 is characterized in that the capacity built-in type
A method for manufacturing an electric vibrator, comprising: a substrate made of an insulating material.
Work to integrally form a pair of spacers for forming a vibration space on top
And a first capacitor electrode and two external electrodes on the substrate.
Forming and a constant thickness on the substrate including the first capacitance electrode
Forming a dielectric layer, on the spacer, the dielectric
On the layers and on the external electrodes of the substrate, the main part is a dielectric layer
And the first capacitor electrode is opposed to the first capacitor electrode, and a part of each of the first
2 and a portion is raised on the spacer.
A step of applying a conductive paste to be a second capacitor electrode to a location
And a piezoelectric element on the conductive paste before curing
And the conductive paste on the spacer is electrically connected
Mounting the conductive paste and curing the conductive paste.
A two-capacitance electrode, and a piezoelectric element on the second capacitance electrode by curing
While fixing the second capacitor electrode and the first capacitor electrode.
Forming two capacitors between them.
is there.

【0007】請求項1の場合、基板に第1容量電極と2
個の外部電極とを形成した後、第1容量電極上に一定厚
みに誘電体層を形成する。そして、基板の外部電極上
に、導電性材料よりなる一対のスペーサを設け、スペー
上および誘電体層上に2箇所に第2容量電極となる導
電ペーストを塗布する。導電ペーストは、その主要部が
誘電体層を間にして第1容量電極と対向し、かつ一部が
スペーサ上に盛り上がるようにする。この導電ペースト
硬化する前に、圧電素子の両端部を上記スペーサ上の
導電ペーストに載せて接着する。スペーサの厚みによ
り、圧電素子と導電ペースト(第2容量電極)との間に
振動空間が形成される。圧電素子を接着した後、導電ペ
ーストを硬化させれば、第2容量電極が形成されるとと
もに、圧電素子が第2容量電極に固定され、第2容量電
極と第1容量電極との間にコンデンサが形成される。
のように第2容量電極が容量形成用電極だけでなく、圧
電素子固定用の接着剤としての機能を併せ持つので、工
程数が増加せず、コスト上昇を抑制できる。また、スペ
ーサが導電体であるから、スペーサおよび第2容量電極
を介して圧電素子の電極と外部電極とが電気的に接続さ
れる。請求項3の場合には、スペーサを外部電極上に形
成するのではなく、誘電体上に形成する。そのため、ス
ペーサは導電体である必要はなく、絶縁体であってもよ
い。そして、このスペーサを含む誘電体上および基板の
外部電極上に、第2容量電極となる導電ペーストを塗布
する。つまり、この場合には、スペーサが圧電素子と外
部電極とを接続する機能はない。請求項1と同様に、導
電ペーストが硬化する前に圧電素子を接着することで、
第2容量電極となる導電ペーストが容量形成用電極だけ
でなく、圧電素子固定用の接着剤としての機能を併せ持
つ。さらに、請求項5の場合には、スペーサを基板に一
体に形成することで、請求項1,3と同様な効果を有す
るとともに、後で外部電極上や誘電体上に形成する必要
がなく、作業性が向上する。
In the case of the first aspect, the first capacitor electrode and the second capacitor electrode are provided on the substrate.
After forming the external electrodes, a dielectric layer having a constant thickness is formed on the first capacitor electrode. And on the external electrode of the substrate
Is provided with a pair of spacers made of a conductive material, and a conductor serving as a second capacitor electrode is provided at two places on the spacer and on the dielectric layer.
Apply electric paste . The main part of conductive paste is
The first capacitor electrode is opposed to the first capacitor electrode with a dielectric layer therebetween, and a part thereof is
Make it rise on the spacer. This conductive paste
Before but to cure, the two ends of the piezoelectric element on the spacer
Place on the conductive paste and adhere. Due to the thickness of the spacer, a vibration space is formed between the piezoelectric element and the conductive paste (second capacitance electrode) . After bonding the piezoelectric element, Shirubedenpe
When the paste is cured, the second capacitance electrode is formed.
In particular, the piezoelectric element is fixed to the second capacitance electrode, and a capacitor is formed between the second capacitance electrode and the first capacitance electrode. This
As described above, since the second capacitance electrode has not only the capacitance forming electrode but also the function as the adhesive for fixing the piezoelectric element, the number of steps is not increased, and the increase in cost can be suppressed. In addition,
Since the capacitor is a conductor, the spacer and the second capacitance electrode
The electrodes of the piezoelectric element and the external electrodes are electrically connected via
It is. In the case of claim 3, the spacer is formed on the external electrode.
Instead of forming it on a dielectric. Therefore,
The pacer need not be a conductor, but may be an insulator.
No. Then, on the dielectric including the spacer and the substrate
Apply conductive paste to be the second capacitor electrode on the external electrode
I do. That is, in this case, the spacer is outside the piezoelectric element.
There is no function to connect the external electrodes. Similar to claim 1,
By bonding the piezoelectric element before the electric paste hardens,
The conductive paste to be the second capacitor electrode is only the capacitor forming electrode
Function as an adhesive for fixing the piezoelectric element.
One. Further, in the case of claim 5, the spacer is integrated with the substrate.
By forming it on the body, it has the same effect as in claims 1 and 3.
And must be formed later on external electrodes and dielectrics
There is no workability.

【0008】望ましいスペーサの形成方法として、圧電
素子の両端部に対応する誘電体層上の位置に、ペースト
状樹脂または導電ペーストを第2容量電極の厚みより厚
く塗布した後、硬化させてもよい。この場合、スペーサ
も電極や誘電体層と同様にパターン印刷のような手法で
形成できるので、高い位置精度が得られ、量産性が向上
する。本発明の製造方法において、マザー基板の段階の
基板に第1容量電極、外部電極、誘電体層,スペーサお
よび第2容量電極を形成し、圧電素子を固定した後で1
素子ずつにカットする方法が生産性および位置精度の点
で望ましい。
As a desirable method of forming the spacer, a paste-like resin or a conductive paste may be applied to positions on the dielectric layer corresponding to both ends of the piezoelectric element so as to be thicker than the thickness of the second capacitor electrode, and then cured. . In this case, since the spacers can be formed by a technique such as pattern printing similarly to the electrodes and the dielectric layers, high positional accuracy is obtained and mass productivity is improved. In the manufacturing method of the present invention, a first capacitor electrode, an external electrode, a dielectric layer, a spacer, and a second capacitor electrode are formed on a substrate at a stage of a mother substrate, and after a piezoelectric element is fixed, 1
A method of cutting each element is desirable in terms of productivity and positional accuracy.

【0009】[0009]

【実施例】図4,図5は本発明の一例である容量内蔵型
圧電発振子を示す。この発振子は、コルピッツ型発振回
路に用いられる1個の圧電素子と2個のコンデンサとを
備えたものであり、その電気回路は図2と同様である。
4 and 5 show a piezoelectric oscillator with a built-in capacitor according to an embodiment of the present invention. This oscillator has one piezoelectric element and two capacitors used in a Colpitts oscillation circuit, and its electric circuit is the same as that in FIG.

【0010】基板10はアルミナセラミックスをシート
成形あるいはタブレット成形した厚み0.3〜0.7m
mの薄板であり、この実施例では0.5mmのものを使
用した。基板10の上面中央部には第1容量電極11が
形成され、上面両端部には2個の外部電極12,13が
形成されている。これら電極11〜13は、スパッタリ
ング、蒸着、印刷、溶射など公知の方法で形成される
が、この実施例では、固着強度と半田付け性を考慮し、
Ag/Pd系焼付けタイプの導電ペーストを5〜20μ
mの厚みに印刷し、850℃/10分で焼成した。上記
電極11〜13の端子部11a〜13aは、基板10の
両側縁部に形成された凹状のスルーホール部10aまで
引き出され、スルーホール部10aの内面に形成された
電極と導通している。なお、図4には図示しないが、基
板10の下面にも上記電極11〜13と導通する帯状電
極が鉢巻き状に形成されている。
The substrate 10 has a thickness of 0.3 to 0.7 m formed by sheet or tableting of alumina ceramics.
In this example, a thin plate having a thickness of 0.5 mm was used. A first capacitor electrode 11 is formed at the center of the upper surface of the substrate 10, and two external electrodes 12 and 13 are formed at both ends of the upper surface. These electrodes 11 to 13 are formed by a known method such as sputtering, vapor deposition, printing, and thermal spraying. In this embodiment, in consideration of the fixing strength and the solderability,
Ag / Pd baking type conductive paste is 5-20μ
m, and baked at 850 ° C./10 minutes. The terminal portions 11a to 13a of the electrodes 11 to 13 are drawn out to the concave through-hole portions 10a formed on both side edges of the substrate 10, and are electrically connected to the electrodes formed on the inner surface of the through-hole portions 10a. Although not shown in FIG. 4, strip-shaped electrodes that are electrically connected to the electrodes 11 to 13 are also formed in a headband shape on the lower surface of the substrate 10.

【0011】上記基板10の第1容量電極11上、およ
び後述するキャップ接着部に相当する部位上には、誘電
体層15が一定厚みに形成されている。誘電体層15の
材料としては、樹脂ベースやガラスベースのペーストが
用いられるが、この実施例では絶縁性,耐湿性等を考慮
してガラスベースのものを用いた。誘電体層15の形成
方法としては、印刷、転写、ディスペンスなどがある
が、層の厚みを正確にコントロールできるパターン印刷
方式が望ましい。誘電体層15の厚みは、目的とする容
量値によって異なるが、電極11〜13による凹凸を緩
和し、かつ後述するキャップ25と電極11〜13との
間の十分な絶縁性が確保されるように、例えば20〜1
00μm程度とした。印刷後、乾燥処理を行い、さらに
700〜850℃/10分で焼成処理を行った。この実
施例の誘電体層15は、中央部に第1容量電極11を覆
う容量部15aが形成され、外周部にキャップ接着部に
対応する枠状の接着部15bが形成されており、両端部
近傍には外部電極12,13の一部が露出する2個の窓
穴15cが形成されている。なお、上記のような形状に
代えて、容量部15aと接着部15bとを分離したもの
でもよい。
On the first capacitor electrode 11 of the substrate 10 and on a portion corresponding to a cap bonding portion described later, a dielectric layer 15 is formed with a constant thickness. As a material of the dielectric layer 15, a resin-based paste or a glass-based paste is used. In this embodiment, a glass-based paste is used in consideration of insulation, moisture resistance, and the like. As a method for forming the dielectric layer 15, there are printing, transfer, dispensing, etc., but a pattern printing method capable of accurately controlling the thickness of the layer is desirable. The thickness of the dielectric layer 15 varies depending on the desired capacitance value. However, the thickness of the dielectric layer 15 is set so that unevenness due to the electrodes 11 to 13 is reduced, and sufficient insulation between the cap 25 described below and the electrodes 11 to 13 is ensured. For example, 20-1
It was about 00 μm. After printing, a drying process was performed, and a firing process was further performed at 700 to 850 ° C./10 minutes. In the dielectric layer 15 of this embodiment, a capacitance portion 15a that covers the first capacitance electrode 11 is formed in the center portion, and a frame-shaped bonding portion 15b corresponding to the cap bonding portion is formed in the outer peripheral portion. Two window holes 15c exposing a part of the external electrodes 12 and 13 are formed in the vicinity. Note that, instead of the above-described shape, the capacitance portion 15a and the bonding portion 15b may be separated.

【0012】上記誘電体層15の上、特に窓孔15c上
には、2個のスペーサ18,19がパターン印刷などに
より一定厚みに塗布され、その後、乾燥・硬化すること
により形成されている。スペーサ18,19は導電ペー
ストなどの導電性材料よりなり、その厚みは、後述する
第2容量電極16,17の形成時に埋もれずかつ第2容
量電極16,17の形成に支障がないよう、第2容量電
極16,17の厚みより厚くするのが望ましい。具体的
には、0.01〜0.50mm程度の厚みとするのが望
ましい。
Two spacers 18 and 19 are formed on the dielectric layer 15, particularly on the window hole 15c, by applying a predetermined thickness by pattern printing or the like, and then drying and curing. The spacers 18 and 19 are made of a conductive material such as a conductive paste. The thickness of the spacers 18 and 19 is set so that the spacers 18 and 19 are not buried when forming the second capacitance electrodes 16 and 17 described later and do not hinder the formation of the second capacitance electrodes 16 and 17. It is desirable to make the thickness larger than the thickness of the two capacitance electrodes 16 and 17. Specifically, the thickness is desirably about 0.01 to 0.50 mm.

【0013】上記スペーサ18,19を含む誘電体層1
5の上には、導電ペーストよりなる2個の第2容量電極
16,17がパターン印刷など公知の方法で塗布され
る。第2容量電極16,17の素材としては、後述する
圧電素子20がディポールしない温度で硬化する材料
か、または乾燥により硬化する材料が望ましい。第2容
量電極16,17は、その主要部が誘電体層15の容量
部15aを間にして第1容量電極11と対向しており、
一部がスペーサ18,19上にかかっている。そのた
め、第2容量電極16,17はそれぞれスペーサ18,
19を介して外部電極12,13と導通することにな
る。
Dielectric layer 1 including spacers 18 and 19
The second capacitor electrodes 16 and 17 made of conductive paste are applied on the layer 5 by a known method such as pattern printing. The material of the second capacitance electrodes 16 and 17 is preferably a material that is cured at a temperature at which the piezoelectric element 20 described below does not depole, or a material that is cured by drying. The main parts of the second capacitance electrodes 16 and 17 are opposed to the first capacitance electrode 11 with the capacitance part 15a of the dielectric layer 15 interposed therebetween.
Part of it is on the spacers 18,19. Therefore, the second capacitance electrodes 16 and 17 are respectively connected to the spacers 18 and
Conduction with the external electrodes 12, 13 via 19.

【0014】硬化前の第2容量電極16,17に、予め
ダンピング材24を塗布した圧電素子20が接着され
る。この実施例の圧電素子20は、公知の厚みすべり振
動モード振動子であり、圧電セラミックスまたは圧電単
結晶からなる圧電基板21を備える。圧電基板21の表
面の一端側から約2/3の領域に渡って電極22が形成
され、裏面の他端側から約2/3の領域に渡って電極2
3が形成されている。両電極22,23の一端部は圧電
基板21を間にしてその中間部位で対向し、振動部を構
成しており、この振動部はスペーサ18,19の厚みに
よって第2容量電極16,17と接触しないように一定
の振動空間Sが確保されている。上記電極22,23の
他端部22a,23aは圧電基板21の端面を経て他面
側まで回り込んでいる。上記のように硬化前の第2容量
電極16,17に接着することにより、圧電素子20の
電極22,23はそれぞれ第2容量電極16,17と電
気的に導通する。接着後に、第2容量電極16,17の
乾燥,硬化を行う。
The piezoelectric element 20 to which the damping material 24 has been applied in advance is bonded to the second capacitor electrodes 16 and 17 before curing. The piezoelectric element 20 of this embodiment is a known thickness-shear vibration mode vibrator, and includes a piezoelectric substrate 21 made of piezoelectric ceramics or piezoelectric single crystal. An electrode 22 is formed over a region of about / from one end of the front surface of the piezoelectric substrate 21, and the electrode 2 is formed over a region of about / from the other end of the back surface.
3 are formed. One ends of the two electrodes 22 and 23 are opposed to each other at an intermediate portion with the piezoelectric substrate 21 therebetween, and constitute a vibrating portion. The vibrating portion is formed between the second capacitance electrodes 16 and 17 by the thickness of the spacers 18 and 19. A certain vibration space S is ensured so as not to contact. The other ends 22a and 23a of the electrodes 22 and 23 extend to the other surface via the end surface of the piezoelectric substrate 21. By adhering to the second capacitor electrodes 16 and 17 before curing as described above, the electrodes 22 and 23 of the piezoelectric element 20 are electrically connected to the second capacitor electrodes 16 and 17, respectively. After bonding, the second capacitance electrodes 16 and 17 are dried and cured.

【0015】キャップ25は、上記圧電素子20を覆う
ように基板10上に接着剤26によって接着される。キ
ャップ25の材料としては、アルミナ等のセラミック
ス、樹脂、金属があるが、この実施例では製品の小型化
と寸法精度を確保するため、金属材料を用いた。製品強
度・接着性が得られれば金属材料の選定は任意である
が、今回は、0.15mm厚の洋白(Ni−Cu合金)
をプレス成形したものを使用した。接着剤26には、エ
ポキシ系接着剤を用い、キャップ25の開口部底面に転
写により塗布した後、誘電体層15の接着部15b上に
接着し、硬化させた。
The cap 25 is adhered to the substrate 10 by an adhesive 26 so as to cover the piezoelectric element 20. As a material of the cap 25, there are ceramics such as alumina, a resin, and a metal. In this embodiment, a metal material is used in order to reduce the size of the product and secure dimensional accuracy. The choice of metal material is arbitrary as long as the product strength and adhesiveness can be obtained, but in this case, nickel silver (Ni-Cu alloy) with a thickness of 0.15 mm
Press-molded was used. As the adhesive 26, an epoxy-based adhesive was applied by transfer to the bottom surface of the opening of the cap 25 by transfer, and then adhered onto the adhesive portion 15b of the dielectric layer 15 and cured.

【0016】上記のように、誘電体層15の上にスペー
サ18,19を形成し、その上に第2容量電極16,1
7を形成した後、硬化前の電極16,17に圧電素子2
0を接着固定するようにしたので、スペーサ18,19
によって安定した振動空間Sを確保でき、振動特性の安
定した圧電振動子を得ることができる。また、全体の製
造工程数は従来(図1参照)に比べて増加せず、しかも
従来と同様な処理で実現できるので、製造コストが増加
しない。
As described above, the spacers 18 and 19 are formed on the dielectric layer 15, and the second capacitor electrodes 16 and 1 are formed thereon.
7 are formed, and the piezoelectric elements 2 and 17 are applied to the electrodes 16 and 17 before curing.
0 is bonded and fixed, so that the spacers 18 and 19 are fixed.
As a result, a stable vibration space S can be secured, and a piezoelectric vibrator having stable vibration characteristics can be obtained. Further, the total number of manufacturing steps does not increase as compared with the conventional case (see FIG. 1) and can be realized by the same processing as the conventional case, so that the manufacturing cost does not increase.

【0017】図6は本発明の第2実施例を示す。この実
施例において、第5図と同一部品には同一符号を付して
説明を省略する。この実施例では、スペーサ18,19
が誘電体層15上でかつ窓孔15cおよび第1容量電極
11以外の部位に形成され、圧電素子20と第2容量電
極16,17との間に振動空間Sが確保される。この場
合のスペーサ18,19としては、導電ペーストを用い
る必要はなく、単なる接着剤や誘電体ペーストでよい。
第2容量電極16,17は、スペーサ18,19を含む
誘電体層15上に塗布され、その一部は窓孔15cを介
して外部電極12,13上にも塗布される。そのため、
圧電素子20の電極22,23は第2容量電極16,1
7を介して外部電極12,13と導通する。なお、スペ
ーサとしては、ペーストを塗布する以外に、予め基板上
に突起を一体形成してもよいし、樹脂片やセラミック片
を基板上または誘電体層上に固定してもよい。
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the same parts as those in FIG. In this embodiment, the spacers 18, 19
Is formed on the dielectric layer 15 and in a portion other than the window hole 15c and the first capacitance electrode 11, and a vibration space S is secured between the piezoelectric element 20 and the second capacitance electrodes 16 and 17. In this case, it is not necessary to use a conductive paste as the spacers 18 and 19, and a simple adhesive or a dielectric paste may be used.
The second capacitor electrodes 16 and 17 are applied on the dielectric layer 15 including the spacers 18 and 19, and a part thereof is also applied on the external electrodes 12 and 13 through the window hole 15c. for that reason,
The electrodes 22 and 23 of the piezoelectric element 20 are the second capacitance electrodes 16 and 1
7 and conduct with the external electrodes 12 and 13. As the spacer, a protrusion may be integrally formed on the substrate in advance, or a resin piece or a ceramic piece may be fixed on the substrate or the dielectric layer, instead of applying the paste.

【0018】図4に示す発振子を実際に製造する場合に
は、例えばマザー基板に電極11〜13、誘電体層1
5、電極16,17、スペーサ18,19などを多素子
分同時に形成し、このマザー基板上に複数の圧電素子2
0およびキャップ25を取り付けた後、マザー基板をス
ルーホール部10aの位置で1素子分ずつカットし、基
板10としてもよい。また、マザー基板に電極11〜1
3、誘電体層15、電極16,17などを多素子分同時
に形成した後、マザー基板を1素子分ずつカットし、カ
ットされた基板10に圧電素子20およびキャップ25
を1個ずつ取り付けてもよい。いずれの方法でも、効率
よく量産できる。
When actually manufacturing the oscillator shown in FIG. 4, for example, electrodes 11 to 13 and a dielectric layer 1 are formed on a mother substrate.
5, electrodes 16, 17 and spacers 18, 19, etc. are simultaneously formed for a plurality of elements, and a plurality of piezoelectric elements 2 are formed on the mother substrate.
After attaching the 0 and the cap 25, the mother board may be cut one element at a time at the position of the through hole 10a to form the board 10. Also, the electrodes 11 to 1 are provided on the mother substrate.
3. After the dielectric layer 15, the electrodes 16, 17 and the like are formed simultaneously for many elements, the mother substrate is cut one element at a time, and the cut substrate 10 is provided with the piezoelectric element 20 and the cap 25.
May be attached one by one. Either method enables efficient mass production.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項1
に係る発明によれば、基板の外部電極上に導電性材料よ
りなるスペーサを設け、スペーサ上および誘電体層上に
第2容量電極となる導電ペーストを塗布した後、導電ペ
ーストが硬化する前に、圧電素子の両端部をスペーサの
上に乗せた状態で接着するようにしたので、スペーサの
厚みにより、圧電素子と基板との間に安定した振動空間
が確保され、振動特性の安定した圧電振動子を得ること
ができる。また、第2容量電極となる導電ペーストが容
量形成用電極としての機能と圧電素子固定用の接着剤と
しての機能とを併せ持つので、工程数が増加せず、コス
ト上昇なしに上記効果を達成できる。請求項3に係る発
明によれば、スペーサを誘電体層上に設け、このスペー
サ上に盛り上がるように第2容量電極となる導電ペース
トを塗布し、その上に圧電素子を固定するようにしたの
で、請求項1と同様の効果を達成できる。請求項5に係
る発明によれば、スペーサを基板上に一体成形したの
で、請求項1,3に係る発明の効果とともに、スペーサ
を外部電極上や誘電体層上に形成する必要がないので、
製造工程がさらに簡略化される。
As is apparent from the above description, claim 1
According to the invention, the conductive material on the external electrode on the substrate
Is provided on the spacer and the dielectric layer.
After applying the conductive paste for forming the second capacitor electrode, Shirubedenpe
Before the paste hardens, the two ends of the piezoelectric element are bonded together with the spacer placed on the spacer.Thus, the thickness of the spacer ensures a stable vibration space between the piezoelectric element and the substrate. A piezoelectric vibrator having stable characteristics can be obtained. In addition, since the conductive paste serving as the second capacitor electrode has both a function as a capacitor forming electrode and a function as an adhesive for fixing the piezoelectric element, the above effects can be achieved without increasing the number of steps and without increasing the cost. . Claim 3
According to the disclosure, a spacer is provided on the dielectric layer, and this space is provided.
Conductive pace that becomes the second capacitance electrode so that it rises above the substrate
The piezoelectric element is fixed on it.
Thus, the same effect as the first aspect can be achieved. Claim 5
According to the invention, the spacer is integrally formed on the substrate.
In addition, together with the effect of the invention according to claims 1 and 3, the spacer
Need not be formed on the external electrodes or the dielectric layer,
The manufacturing process is further simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の容量内蔵型圧電振動子の分解斜視図であ
る。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a conventional built-in capacity type piezoelectric vibrator.

【図2】図1に示された圧電振動子の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the piezoelectric vibrator shown in FIG.

【図3】図1に示された圧電振動子の電気回路図であ
る。
FIG. 3 is an electric circuit diagram of the piezoelectric vibrator shown in FIG.

【図4】本発明にかかる容量内蔵型圧電振動子の一例の
分解斜視図である。
FIG. 4 is an exploded perspective view of an example of a built-in capacitance type piezoelectric vibrator according to the present invention.

【図5】図4に示された圧電振動子の断面図である。5 is a cross-sectional view of the piezoelectric vibrator shown in FIG.

【図6】本発明の他の実施例の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 基板 11 第1容量電極 12,13 外部電極 15 誘電体層 16,17 第2容量電極 18,19 スペーサ 20 圧電素子 25 キャップ 26 接着剤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 11 1st capacitor electrode 12, 13 External electrode 15 Dielectric layer 16, 17 2nd capacitor electrode 18, 19 Spacer 20 Piezoelectric element 25 Cap 26 Adhesive

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−140865(JP,A) 特開 昭59−178011(JP,A) 実開 平5−2448(JP,U) 実開 平4−38126(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 3/00 - 3/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-140865 (JP, A) JP-A-57-178011 (JP, A) 38126 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H03H 3/00-3/04

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】容量内蔵型圧電振動子の製造方法であっ
て、 絶縁性材料よりなる基板上に、第1容量電極と2個の外
部電極とを形成する工程と、 第1容量電極上に一定厚みに誘電体層を形成する工程
と、 基板の外部電極上に、導電性材料よりなる一対の振動空
間形成用のスペーサを設ける工程と、 上記スペーサ上および誘電体層上に、主要部が誘電体層
を間にして第1容量電極と対向し、かつ一部がスペーサ
上に盛り上がるように2箇所に第2容量電極となる導電
ペーストを塗布する工程と、 硬化前の上記導電ペーストに、圧電素子をその電極とス
ペーサ上の導電ペーストとが電気的に導通するように取
り付ける工程と、上記導電ペーストを硬化させて第2容量電極とし、硬化
によって第2容量電極に圧電素子を固定するとともに、
第2容量電極と第1容量電極との間に2個のコンデンサ
を形成す る工程と、を含む容量内蔵型圧電振動子の製造
方法。
1. A method of manufacturing a built-in capacitor type piezoelectric vibrator, comprising: forming a first capacitor electrode and two external electrodes on a substrate made of an insulating material; A step of forming a dielectric layer to a constant thickness, a step of providing a pair of spacers for forming a vibration space made of a conductive material on external electrodes of the substrate , and a main part on the spacers and the dielectric layer. dielectric layer opposite the first capacitor electrode and between the, and partially spacer
Conductivity that becomes the second capacitance electrode in two places so as to swell up
A step of applying a paste; a step of attaching a piezoelectric element to the conductive paste before curing so that the electrode and the conductive paste on the spacer are electrically connected; and a step of curing the conductive paste to form a second capacitor electrode. And cured
By fixing the piezoelectric element to the second capacitor electrode,
Two capacitors between the second capacitance electrode and the first capacitance electrode
Method of manufacturing a capacitor built-in piezoelectric vibrator comprising the steps that form a.
【請求項2】請求項1に記載の製造方法において、 上記スペーサは、基板の外部電極上に導電ペーストを誘
電体層および第2容量電極の厚みより厚く塗布した後、
硬化させることにより形成されることを特徴とする製造
方法。
2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the spacer induces a conductive paste on an external electrode of the substrate.
After coating thicker than the thickness of the electric conductor layer and the second capacitance electrode,
A manufacturing method characterized by being formed by curing.
【請求項3】容量内蔵型圧電振動子の製造方法であっ
て、 絶縁性材料よりなる基板上に、第1容量電極と2個の外
部電極とを形成する工程と、 第1容量電極を含む基板上に一定厚みに誘電体層を形成
する工程と、 誘電体層上に、一対の振動空間形成用のスペーサを設け
る工程と、 上記スペーサを含む誘電体層上および基板の外部電極上
に、主要部が誘電体層を間にして第1容量電極と対向
し、一部がそれぞれ外部電極と導通し、かつ一部がスペ
ーサ上に盛り上がるように2箇所に第2容量電極となる
導電ペーストを塗布する工程と、 硬化前の上記導電ペーストに、圧電素子をその電極とス
ペーサ上の導電ペースト とが電気的に導通するように取
り付ける工程と、 上記導電ペーストを硬化させて第2容量電極とし、硬化
によって第2容量電極に圧電素子を固定するとともに、
第2容量電極と第1容量電極との間に2個のコンデンサ
を形成する工程と、を含む容量内蔵型圧電振動子の製造
方法。
3. A method for manufacturing a built-in capacity type piezoelectric vibrator.
A first capacitor electrode and two outer electrodes on a substrate made of an insulating material.
And forming a dielectric layer to a constant thickness on the substrate including the first capacitor electrode.
And providing a pair of spacers for forming a vibration space on the dielectric layer
On the dielectric layer including the spacer and on the external electrode of the substrate.
The main part is opposed to the first capacitor electrode with a dielectric layer in between.
Some of them are electrically connected to the external electrodes, and some are
The second capacitance electrode is formed in two places so that it rises above the capacitor
A step of applying a conductive paste and a step of applying a piezoelectric element to the conductive paste before curing with its electrodes.
Make sure that the conductive paste on the pacer is electrically conductive.
And curing the conductive paste to form a second capacitor electrode.
By fixing the piezoelectric element to the second capacitor electrode,
Two capacitors between the second capacitance electrode and the first capacitance electrode
Forming a piezoelectric vibrator with a built-in capacitor
Method.
【請求項4】請求項3に記載の製造方法において、 上記スペーサは、圧電素子の両端部に対応する誘電体層
の上に、ペースト状樹脂または導電ペーストを第2容量
電極の厚みより厚く塗布した後、硬化させることにより
形成されることを特徴とする製造方法。
4. The manufacturing method according to claim 3, wherein said spacer is a dielectric layer corresponding to both ends of the piezoelectric element.
A paste-like resin or conductive paste on the second capacitor
After applying it thicker than the thickness of the electrode,
A manufacturing method characterized by being formed.
【請求項5】容量内蔵型圧電振動子の製造方法であっ
て、 絶縁性材料よりなる基板上に一対の振動空間形成用のス
ペーサを一体成形する工程と、 上記基板上に第1容量電極と2個の外部電極とを形成す
る工程と、 第1容量電極を含む基板上に一定厚みに誘電体層を形成
する工程と、 上記スペーサ上、誘電体層上および基板の外部電極上
に、主要部が誘電体層を間にして第1容量電極と対向
し、一部がそれぞれ外部電極と導通し、かつ一部がスペ
ーサ上に盛り上がるように2箇所に第2容量電極となる
導電ペーストを塗布する工程と硬化前の上記導電ペーストに、圧電素子をその電極とス
ペーサ上の導電ペーストとが電気的に導通するように取
り付ける工程と、 上記導電ペーストを硬化させて第2容量電極とし、硬化
によって第2容量電極に圧電素子を固定するとともに、
第2容量電極と第1容量電極との間に2個のコンデンサ
を形成する工程と、を含む容量内蔵型圧電振動子の製造
方法。
5. A method of manufacturing a built-in capacity type piezoelectric vibrator.
To form a pair of vibration spaces on a substrate made of an insulating material.
Forming a pacer integrally, and forming a first capacitor electrode and two external electrodes on the substrate.
And that step, forming a dielectric layer at a constant thickness on a substrate comprising a first capacitor electrode
And on the spacer, the dielectric layer and the external electrode of the substrate.
The main part is opposed to the first capacitor electrode with a dielectric layer in between.
Some of them are electrically connected to the external electrodes, and some are
The second capacitance electrode is formed in two places so that it rises above the capacitor
A step of applying a conductive paste and a step of applying a piezoelectric element to the conductive paste before curing with its electrodes.
Make sure that the conductive paste on the pacer is electrically conductive.
And curing the conductive paste to form a second capacitor electrode.
By fixing the piezoelectric element to the second capacitor electrode,
Two capacitors between the second capacitance electrode and the first capacitance electrode
Forming a piezoelectric vibrator with a built-in capacitor
Method.
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