JP3441335B2 - 容量内蔵型圧電共振子の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明が属する技術分野】本発明は、表面実装可能な容
量内蔵型圧電共振子の製造方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術及びその問題点】従来より、通信機器、電
子機器にはマイクロコンピュータなどが多用されてお
り、このようなマイクロコンピュータにはクロック発振
回路などが接続されていた。 【０００３】この発振回路は、図５に示す等価回路のよ
うに、圧電共振素子Ｒの両端と接地電位との間に入出力
容量成分Ｃ₁ 、Ｃ₂ が接続され、さらに、圧電共振素子
の両端間に帰還抵抗成分Ｒ、インバーターＩが夫々並列
的に接続されていた。この発振回路を簡単に達成できる
ように、容量内蔵型圧電共振子は、上述の２つの容量成
分Ｃ₁ 、Ｃ₂ と圧電共振素子Ｒとを１つの電子部品とし
て構成したものである。 【０００４】容量内蔵型圧電共振子は、少なくとも圧電
基板の両主面に振動電極を形成した圧電共振素子と２つ
の容量成分を具備したコンデンサ素子とから主に構成さ
れ、実装形態として、リードピン型と表面実装型の２つ
に大別できる。しかし、現在のプリント配線基板への高
密度実装技術から、プリント配線基板に他の電子部品と
一緒にリフロー半田接合が可能な表面実装型が主流とな
っている。 【０００５】従って、圧電共振素子とコンデンサ素子と
を接合した複合素子を、特に圧電共振素子の振動動作を
妨げないように外装ケースで被覆するか、また、いかに
小型化を達成するかが重要になる。 【０００６】従来の表面実装型圧電共振子は、誘電体基
板に２つの容量成分を形成する容量電極と端子電極とを
兼ねた導体膜を形成しておき、この誘電体基板の上面に
圧電共振素子を導電性ペーストを介して接合して、さら
に、圧電共振素子を被覆する絶縁性筐体状の蓋体を誘電
体基板に接合していた（例えば実開昭６２−７０４５３
号など）。 【０００７】この従来技術では、その誘電体基板上に導
電性ペーストで接続・固定した圧電共振素子を被覆する
蓋体が必要となる。しかも、導電性ペーストの拡がりを
避けて蓋体を被覆するため、圧電共振素子の周辺と蓋体
との間の間隙を充分に確保しなくてはならず、全体とし
て非常に大型化してしまう。 【０００８】また、別の表面実装型圧電共振子は、誘電
体基板を収納した第１ケースと、圧電共振素子を収納し
た第２のケースとを導電性ペーストを介して互いに接合
しあって構成していた（例えば特開平２−４４７０６号
など）。 【０００９】この従来技術では、ケースは実質的に２分
割ケースであるため、部品点数が増加してしまう。 【００１０】さらに、別の表面実装型圧電共振装置は、
短冊状の２枚の圧電フィルタを積層して、その接合端部
に導電性ペーストから成る端子電極を形成していた（特
開昭６０−３２２２号など）。 【００１１】この従来技術では、非常に小型は達成され
るものの、圧電フィルタが露出しているため、各電極が
破損、腐食してしまい、その結果、直ちに特性の変動が
発生してしまい、信頼性が非常に低かった。 【００１２】さらに、別の表面実装型圧電共振子は、２
つの容量成分が形成される両端が開口した筒状誘電体外
装ケースの内部に圧電共振素子を収納配置して、両端部
を導電性ペーストで封止し、同時に圧電共振素子と２つ
容量成分を接続した（実開平２−８０２６号）。 【００１３】この従来技術では、所定容量成分を形成す
る容量電極が露出している構造であるため、各電極が破
損、腐食してしまい、その結果、直ちに特性の変動が発
生してしまい、信頼性が非常に低かった。 【００１４】いずれの従来技術においても、全体の小型
化、部品点数の削減による製造工程を簡略化し、特性の
変動が発生しにくく、封止の信頼性に優れた表面実装に
適した容量内蔵型圧電共振子を提供するに到らなかっ
た。 【００１５】 【００１６】本発明は上述の問題点に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、小型化が可能で、特性変動が
なく、しかも、圧電共振素子やコンデンサ素子とリード
端子との接合部分での接続安定性が確保でき、耐湿性に
優れできるとともに、圧電共振素子とコンデンサ素子と
から成る積層体の厚みを制御して、ケースの汎用性を向
上させて、もって低コスト化された容量内蔵型圧電共振
子の製造方法を提供するものである。 【００１７】 【００１８】 【課題を解決するための手段】 本発明は、底面に３つ
の貫通孔を有し、且つ一側面が開口した筺体状ケース
と、一端側が前記貫通孔に固着され、他端側が筺体状ケ
ースの外表面に導出しているリード端子と、短冊状の圧
電基板の両主面に振動電極を形成した圧電共振素子と、
２つの容量成分を形成し、且つ短冊状の誘電体基板の一
方主面に３つの接続電極を形成したコンデンサ素子と
を、各素子の対向しあう表面の両端部に配した導電性接
合部材を介して電気的に接続した積層体と、前記筺体状
ケースの開口を封止する封止部材とから成り、前記筺体
状ケース内部に、前記積層体を配置させ、前記コンデン
サ素子の各接続電極と各リード端子とを貫通孔内に充填
させた導電性接続部材で接続してなる容量内蔵型圧電共
振子の製造方法であって、前記一側面が開口した筐体状
ケースを用意する工程と、前記短冊状圧電共振素子と短
冊状のコンデンサ素子との間に介在される導電性接合部
材の厚みを制御して、前記ケースの内部の高さ方向の間
隔に対応した厚みを有する積層体を形成する工程と、前
記積層体を、前記一側面が開口した前記筐体状ケース内
に収容する工程と、前記貫通孔に導電性接続部材を、前
記筐体状ケースの外部方向から充填する工程と、前記筐
体状ケースの開口を封止部材により封止する工程とから
なることを特徴とする容量内蔵型圧電共振子の製造方法
である。 【００１９】 【作用】 本発明によれば、一側面が開口した筺体状ケ
ースと、圧電共振素子とコンデンサ素子とを一体化した
積層体と、封止部材とから主に構成されるため、組立に
要する部品点数が少なく製造工程を簡略化する。 【００２０】また、一側面が開口した筺体状ケース内に
圧電共振素子とコンデンサ素子とから成る積層体を収納
配置するため、導電性ペーストの拡がりなどを考慮する
必要がなく、単に積層体を構成する圧電共振素子の長手
方向の側面に振動に必要な間隙を維持すればよく、全体
として小型の容量内蔵型圧電共振子が達成できる。 【００２１】また、ケースの大きな開口が一側面のみで
あるため、封止部材による封止作業が簡略化し、また、
封止の信頼性が向上し、耐湿性の向上が図れる。 【００２２】また、ケースの内部に、完全に圧電共振素
子、コンデンサ素子からなる積層体が収納されており、
特性に影響する電極が外部に露出していないため、経時
的に特性の安定が図れる。 【００２３】特に、リード端子が、ケースの底面に一体
形成されており、このリード端子とコンデンサ素子との
電気的な接続が、リード端子部分に形成された貫通孔に
導電性接続部材を充填し、硬化することによって達成さ
れるため、積層体とリード端子との安定した電気的な接
続が達成でき、しかも、貫通孔が完全に充填されるた
め、封止信頼性が向上し、耐湿性が向上する。 【００２４】また、積層体を形成するにあたり、圧電共
振素子とコンデンサ素子とを電気的に接続し、機械的に
接合する導電性接合部材の厚みを制御して、積層体の厚
みを、実質的にケースの内部空間の高さ方向と一致させ
ている。尚、実質的にケースの内部空間の高さ方向と一
致させるとは、ケースの内面と積層体の圧電共振素子と
の間に、圧電共振素子の振動に必要な空間を維持し、ケ
ースの内面との間に微小な間隔を確保した状態のことで
ある。 【００２５】このため、所定特性を得るために、圧電共
振素子の圧電基板の厚みと、それに応じたコンデンサ素
子の誘電体基板の厚みを種々変更しても、その間の導電
性接合部材の厚みの制御により、積層体の厚みを、所定
厚みに一定にすることが可能となる。 【００２６】従って、画一化したケース内に、この積層
体を収納配置することができるため、ケースの汎用性が
向上し、異なる形状のケースを用意する必要がなく、こ
れによってまた、低コスト化が達成できる。 【００２７】 【発明の実施の形態】以下、本発明の容量内蔵型圧電共
振子の製造方法を図面に基づいて詳説する。 【００２８】図１は本発明に係る容量内蔵型圧電共振子
の外観斜視図であり、図２はその横断面図であり、図３
はその縦断面図であり、図４は分解斜視図である。 【００２９】図において、１は圧電共振素子、２はコン
デンサ素子、３は圧電共振素子１とコンデンサ素子２な
どから成る積層体、４は筺体状ケースであり、５〜７は
リード端子であり、８は封止部材である。 【００３０】圧電共振素子１は、ＰＴ（チタン酸鉛）、
ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などの圧電セラミック
材料、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、
四棚酸リチウムなどの単結晶材料から成る短冊状の圧電
基板１０と、振動電極１１、１２とから構成されてい
る。振動電極１１及び１２は、ＰＴなどの圧電基板１０
の両主面に互いに対向するように形成されている。振動
電極１１は圧電基板１０の表面側主面に形成され、一方
端部にまで延出されている。尚、他方端部には引出電極
１４が形成されている。また、振動電極１２は圧電基板
１０の底面側主面に形成され、他方端部にまで延出され
ている。尚、一方端部には引出電極１３が形成されてい
る。振動電極１１は圧電基板１０の一方側の端面に形成
された導体膜１７を介して引出電極１３に接続してい
る。 【００３１】振動電極１１、１２、引出電極１３、１４
は例えばＡｇ系材料を主成分とする薄膜導体膜によって
形成され、導体膜１７、１８は例えばＡｇ系材料を主成
分とする導電性ペーストの印刷、加熱硬化によって成さ
れている。 【００３２】コンデンサ素子２は、ＰＴ（チタン酸
鉛）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＢａＴｉＯ₃
（チタン酸バリウム）などの誘電体セラミック材料から
成る短冊状の誘電体基板２０と２つの容量成分を形成す
るための複数の容量電極とが形成されている。図におい
ては誘電体基板２０の表面側に２つの電極２１、２２が
形成されており、誘電体基板２０の一方主面である底面
側に容量成分を形成すると同時に、外部（リード端子５
〜７）との接続を達成するための接続電極（単に電極と
いう）２３、２４、２５が形成されている。また、表面
側の電極２１と底面側の電極２３とは、誘電体基板２０
の一方端面の導体膜２６を介して接続されており、表面
側の電極２２と底面側の電極２５とは、誘電体基板２０
の他方端面の導体膜２７を介して接続されている。さら
に、誘電体基板２０の表面側の電極２１、２２は、その
一部が誘電体基板２０の底面側の電極２４に対向してい
る。 【００３３】即ち、誘電体基板２０の底面側の電極２４
を中心にみた場合、誘電体基板２０の厚みを介して表面
側の電極２１との間で所定容量成分が形成され、さら
に、誘電体基板２０の底面の平面方向で電極２３との間
で所定容量が形成され、両容量成分が構成されて第１の
容量成分（図５のＣ₁ に相当）となる。また、誘電体基
板２０の底面側の電極２４を中心にみた場合、誘電体基
板２０の厚みを介して表面側の電極２２との間で所定容
量成分が形成され、さらに、誘電体基板２０の底面方向
で電極２５との間で所定容量が形成され、両容量成分が
構成されて第２の容量成分（図５のＣ₂ に相当）とな
る。 【００３４】このような電極２１〜２５は、誘電体基板
２０の表面にＡｇなどを主成分とする導電性ペーストの
選択的な印刷、焼きつけによって、または、導体膜２
６、２７は誘電体基板２０の端面にＡｇなどを含む導電
性樹脂ペーストの塗布、熱硬化によって形成される厚膜
導体膜である。 【００３５】上述の圧電共振素子１とコンデンサ素子２
とは、両基板の両端部付近に介在された導電性接合部材
１５、１６によって、両者の間に所定間隔をもって機械
的に接合され、且つ電気的に接続される。これにより、
積層体３が構成される。 【００３６】この導電性接合部材１５、１６は、所定厚
みの導電性接着シートや導電性樹脂ペーストから構成さ
れる。この導電性接着シートの厚み、積層するシートの
枚数、又は導電性ペーストの印刷量、重ね印刷回数によ
って、導電性接合部材、１６の厚みを制御することがで
き、これによって、積層体３全体の厚みを制御すること
ができる。 【００３７】この導電性接合部材１５は、例えば、圧電
共振素子１の振動電極１１から圧電基板１０の底面側主
面に延出した引出電極１３とコンデンサ素子２の誘電体
基板２０の表面側の電極２１とを電気的に接続する。ま
た、この導電性接合部材１６は、例えば、圧電共振素子
１の振動電極１２とコンデンサ素子２の誘電体基板２０
の表面側主面の電極２２とを電気的に接続する。 【００３８】尚、圧電基板１０の両端面に形成された導
体膜１７、１８、誘電体基板２０の両端面に形成された
導体膜２６、２７は、製造工程の簡略化のために、圧電
基板１０と誘電体基板２０導電性接合部材１５、１６を
介して一体化した後に、両基板１０、２０の両端面に導
電性樹脂ペーストの印刷、加熱硬化によって共通的に形
成してもよい。 【００３９】このような、導電性接合部材１５、１６を
介して圧電共振素子１とコンデンサ素子２とが積層され
た積層体３は、一側面が開口した筺体状ケース４に収納
・配置される。 【００４０】筺体状ケース４は、液晶ポリマーなどの耐
熱性に優れた樹脂材料などから成り、その一側面に開口
４１し、内部に積層体収納領域（内部空間）４０が形成
されている。 【００４１】開口４１の内周囲は外部に向かって広がる
テーパ面４２となっており、積層体３の挿入をスムーズ
に行えるようになっている。 【００４２】また、ケース４の底面には、リン青銅、洋
白などから成る金属製部材からなる３つのリード端子
５、６、７が一体的に形成されている。リード端子５、
６、７の一部である接続固定部５０、６０、７０には、
筺体状ケース４の底面の厚みを貫く貫通孔５１、６１、
７１が形成されている。 【００４３】このような筺体状ケース４、リード端子
５、６、７及び貫通孔５１、６１、７１は、通常の樹脂
のインサートモールドによって形成される。即ち、ケー
ス４の内部空間４０の形状に相当する内金型と貫通孔５
１、６１、７１を形成するための突起部を有する外金型
との間に、リード端子５、６、７となる所定形状の金属
フープ材を挟持した状態で、ケース４の樹脂材料をイン
サート・硬化して、両金型を離脱させることによって形
成する。 【００４４】ケース４の内部空間４０は、実質的に積層
体３の外形寸法に比較して、若干大きな形状となってお
り、この形状の差異による間隔が、圧電共振素子１の安
定振動を確保するための間隙となる。即ち、圧電共振素
子１の圧電基板１０の上面側には所定間隔Ｄ₁ が形成さ
れ、その長手方向の側面側には夫々所定間隔Ｄ₂ が形成
され、また、圧電基板１０の底面側には、誘電体基板２
０との間の導電性接合部材１５、１６の厚みに相当する
間隙が形成されることになる。 【００４５】また、誘電体基板２０の底面とケース４の
内面の底面（以下、内底面という）との間にも若干の所
定間隔Ｄ₃ を形成している。 【００４６】このようなケース４の内部空間４０には、
各間隙Ｄ₁ 、Ｄ₂ 、Ｄ₃ を形成するために、夫々突出部
４３、４４、４５が形成されている。 【００４７】ケース４の底面には、上述したように３つ
のリード端子５、６、７が一体的に形成されているが、
このリード端子５、６、７の接続固定部５０、６０、７
０には、ケース４の底面の厚みを貫く貫通孔５１、６
１、７１が形成されている。この貫通孔５１、６１、７
１の内壁の外部側一部はリード端子５、６、７の一部
（接続固定部５０、６０、７０）で構成されている。ま
た、ケース４底面の貫通孔５１、６１、７１の開口から
は、ケース４の内部に収容配置された積層体３を構成す
るコンデンサ素子２の底面側に位置する電極２３、２
４、２５が夫々対向する。 【００４８】この貫通孔５１、６１、７１内にはＡｇな
どの導電性金属粉末をエポキシ系樹脂接着剤に混合した
導電性樹脂ペーストが充填・供給され、硬化させて成る
導電性接続部材５２、６２、７２が配置されている。こ
れにより、貫通孔５１、６１、７１は気密的封止され、
ケース４内での積層体３が固定され、コンデンサ素子２
の底面の電極２３、２４、２５とリード端子５、６、７
とが電気的な接続される。 【００４９】例えば、導電性接続部材５２によって、第
１のリード端子５とコンデンサ素子２の底面側主面に形
成された電極（接続電極）２３とが電気的に接続され、
導電性接続部材６２によって、第２のリード端子６とコ
ンデンサ素子２の底面側主面に形成された電極（接続電
極）２４とが電気的に接続され、導電性接続部材７２に
よって、第４のリード端子７とコンデンサ素子２の底面
側主面に形成された電極（接続電極）２５とが電気的に
接続される。 【００５０】従って、図５の等価回路に示すように、第
１のリード端子５は、圧電共振素子１の振動電極１１に
接続するとともに、２つの容量成分のうち一方の容量成
分Ｃ₁ を導出するための端子として動作し、第２のリー
ド端子６は、２つ容量成分が接地されるようにするため
の端子として動作し、第３のリード端子７は、圧電共振
素子１の振動電極１２に接続するとともに、２つの容量
成分のうち他方の容量成分Ｃ₂ を導出するための端子と
して動作する。 【００５１】ケース４の開口４１は、封止部材８によっ
て気密的に封止されている。封止部材８は、ケース４の
内部４０に収納配置した積層体３とケース４の開口４１
周囲の間隙を埋める内部側封止樹脂部材８１と、ケース
４の開口４１全体を隠蔽する厚み２０〜１００μｍ程度
のステンレス板、樹脂シート板などから成る封止板８２
と、該封止板８２の外部側に充填・硬化された外部側封
止樹脂部材８３から構成されている。尚、封止信頼性が
確保できれば、内部側封止樹脂部材８１を省略したり、
外部側封止樹脂部材８３を省略することができる。 【００５２】上述の構造において、組立部品としては、
一側面が開口した筺体状ケース４と、圧電共振素子１と
コンデンサ素子２とを一体化した積層体３と、封止部材
８とから主に構成されるため、部品点数が少なく製造工
程を簡略化する。 【００５３】また、圧電共振素子１とコンデンサ素子２
とから成る積層体３は、ケース４への収納配置前で達成
されるため、圧電共振素子１とコンデンサ素子２との接
続、即ち、導電性接合部材１５、１６の介在を確認して
行えるため、その電気的接続・機械的接合（積層）が非
常に信頼性高くなる。 【００５４】また、積層体３を収納配置するケース４の
内部空間４０を、積層体３の形状に比較して、圧電共振
素子１の長手方向の４つ面に振動空間を確保する程度の
間隔Ｄ₁ 、Ｄ₂ 、及び導電性接合部材１５、１６による
空間を含めた形状に設定できるため、積層体３の形状に
応じた小さいケース４が可能となり、全体として非常に
小型の容量内蔵型圧電共振子となる。 【００５５】また、ケース４への積層体３の収納用の開
口４１が、一側面のみに形成されているため、封止部材
８による封止作業が簡略化し、また、３つの封止部材、
即ち、内部側封止樹脂部材８１、封止板８２、外部側封
止樹脂部材８３とによって、確実な封止が達成されるこ
とになる。 【００５６】また、ケース４の内部に、完全に圧電共振
素子１、コンデンサ素子２から成る積層体３が収納され
るため、圧電共振素子１の振動電極１１、１２、コンデ
ンサ素子２の電極２１〜２５が腐蝕することがなく、長
期にわたり安定した特性が維持できる。 【００５７】このような容量内蔵型圧電共振子は、実際
には発振周波数に応じて多数種類の容量内蔵型圧電共振
子が必要となる。即ち、圧電基板１０としては、多数の
厚みの圧電基板１０を用意する必要がある。 【００５８】容量内蔵型圧電共振子の付加容量（図５の
Ｃ₁ 、Ｃ₂ ）は、圧電共振素子の最適発振条件を得るた
めに、コンデンサ素子２の容量値を選択している。 【００５９】各種の要求発振周波数に対応しようとする
場合、厚みが１５０〜４００μｍの任意の種類の圧電基
板１０を用意しなくてはならない。また、積層体３の厚
みを略均一化するために、３００〜６００μｍで１００
μｍ刻みの４種類の誘電体基板２０を用意し、それらを
組み合わせて全体の厚みを略一定とする。異なる厚みの
誘電体基板２０に対して、所望の容量値を得るために
は、電極２１〜２５の形状を変えることによって、複数
特性の容量内蔵型圧電共振子を構成することができる。
尚、平面形状は、長手方向が２．８ｍｍ、幅が１．５ｍ
ｍである。 【００６０】このような圧電基板１０と誘電体基板２０
を、積層体３の厚みを均一化すべく組み合わせたとして
も、当然、積層体３の全体の厚みには変動が発生してし
まう。 【００６１】積層体３の厚みをさらに略均一化するため
に、圧電共振素子１とコンデンサ素子２との間に介在す
る導電性接合部材１５、１６の厚みを制御して、積層体
３の全体の厚みを一定の値、即ち、ケース４の内部の形
状、積層体３の周囲の間隙を加味した値にした。例え
ば、積層体３の全体の厚みが約７００μｍとなるように
した。 【００６２】上述したように、導電性接合部材１５、１
６は、導電性接着剤シートを用いる場合、例えばシート
厚みが５０μｍ、７５μｍ、１００μｍの３種類のシー
トを使い分け、さらに、これらのシートを積層する。 【００６３】例えば、圧電基板１０の厚みが３２０μｍ
で、誘電体基板２０の厚みが３００μｍである場合、導
電性接合部材１５、１６となる導電性接着剤シートに、
厚み１００μｍのシートを用いる。これにより、積層体
３の全体の厚みが、７２０μｍとなる。 【００６４】例えば、圧電基板１０の厚みが１８０μ
ｍ、誘電体基板２０の厚みが４００μｍの場合、導電性
接合部材１５、１６となる導電性接着剤シートに、厚み
５０μｍ、７５μｍの２種類のシートを重ねて、１２５
μｍとして用いる。これにより、積層体３の全体の厚み
が、７０５μｍとなる。 【００６５】尚、圧電共振素子１とコンデンサ素子２を
導電性接合部材１５、１６となる導電性接着剤シートを
介在させて積層する際、圧着させることにより、多少の
厚みが吸収でき、ケース４の内部空間４の形状に応じた
積層体３の厚みにすることができる。 【００６６】このようにすれば積層体３の全体の厚み
は、複数種類の特性の容量内蔵型圧電共振子を得るため
に、圧電共振素子１やコンデンサ素子２を種々変更して
も、積層体３の厚みを略均一化することができる。 【００６７】これによって、積層体３を収納・配置する
筺体状ケース４を、複数種類に応じて個々のケースを用
意する必要はなく、ケース自身の汎用性が高まることに
なる。従って、ケースの共用化によって容量内蔵型圧電
共振子の低コスト化が達成できる。 【００６８】尚、この上述では、導電性接合部材１５、
１６に導電性接着剤シートを用いた例を示しているが、
導電性接合部材１５、１６に導電性樹脂ペーストを用い
場合には、印刷の際の印刷量を制御したり、また、印刷
回数を制御して、積層体３の厚みを略一定の厚みとする
ように制御しても構わない。 【００６９】次に、本発明の容量内蔵圧電共振素子の製
造方法を説明する。 【００７０】まず、図６のａ₁ 工程として、大型圧電基
板上に振動電極等を形成する。具体的には、複数の圧電
共振素子１が切り出せる大型圧電基板を準備し、この大
型圧電基板の両主面には、各素子毎に、薄膜技法によっ
て、Ｃｒ、Ａｇなどの多層構造の振動電極１１、１２及
び引出電極１３、１４を形成する。振動電極１１、１２
の対向形状は、圧電共振素子１の共振特性に応じて適宜
選択する。尚、大型圧電基板は、予め分極処理がされて
いる。 【００７１】次に、図６のａ₂ 工程として、大型誘電体
基板上に各電極を形成する。具体的には、複数のコンデ
ンサ素子２が切り出せる大型誘電体基板を準備し、この
大型誘電体基板の両主面には、各素子毎に、Ａｇを主成
分とする導電性ペーストを印刷、焼きつけによって電極
２１、２２、２３、２４、２５を形成する。 【００７２】次に、図６のａ₃ 工程として、導電性接合
部材の介在による積層を行う。具体的には、上述の大型
誘電体基板の各素子領域に形成した電極２１、２２上
に、導電性接合部材１５、１６となる仮硬化されたエポ
キシ樹脂を主成分とする導電性接着剤シートを載置し、
次に、導電性接着剤シート上に大型圧電基板の各素子領
域の振動電極１２の端部及び引出電極１３が当接するよ
うに大型圧電基板を位置決め・載置して、全体を約１５
０℃程度に加熱処理する。これにより、導電性接合部材
１５、１６を介在した大型圧電基板と大型誘電体基板と
から成る大型積層体が形成されることになる。 【００７３】この工程で重要なことは、大型圧電基板の
厚みと大型誘電体基板の厚みを考慮して、大型積層体の
厚みを、たとえ特性の異なる容量内蔵型圧電共振子を製
造する場合であっても、略均一な値にすることである。
即ち、上述したように、導電性接合部材１５、１６であ
る導電性接着剤シートの厚みを選択したり、また、接着
剤シートの積層数を制御したり、また、導電性ペースト
の印刷量、印刷重ね回数を制御して、また、圧着の圧力
を制御する。 【００７４】次に、図６のａ₄ 工程として、大型積層体
を１次切断を行う。具体的には、この切断は、最終的な
積層体の短い辺となる辺をダイシングなどによって切断
する。これにより、大型積層体は、１次切断された短冊
状の積層体となる。 【００７５】次に、図６のａ₅ 工程として、短冊状の積
層体の切断端面に導体膜を形成する。この導体膜は、最
終的に短冊状の圧電基板１０の端面に形成される導体膜
１７、１８、誘電体基板２０の端面に形成される導体膜
２６、２７となる導体膜を、Ａｇを主成分とする導電性
ペーストの印刷、加熱により形成する。これは、１次切
断した短冊状の積層体を、切断端面が印刷面として表面
に現れるように整列した後、複数の短冊状積層体に対し
て一括的に形成される。 【００７６】次に、図６のａ₆ 工程として、短冊状積層
体を２次切断を行う。具体的には、この切断は、最終的
な積層体の長辺となる辺をダイシングなどによって切断
する。これにより、短冊状積層体は、２次切断され、個
々の積層体３となる。 【００７７】上述のａ₁ 〜ａ₆ 工程は、積層体の形成工
程である。 【００７８】また、この積層体３の形成工程とは別に、
図６のｂ₁ の工程として、底面に貫通孔５１、６１、７
１及びリード端子５、６、７が形成された筺体状ケース
４を形成する。具体的には、上述したのように、ケース
４の内部空間４０の形状を規定する内金型（図示せず）
と、ケースの外周形状を規定する外金型（図示せず）を
用い、この両金型でリード端子５、６、７となる所定形
状の金属部材を、ケースの底面に配置されるように挟持
した状態でケース４となる樹脂をインサートし、硬化
し、金型からケース４及びリード端子５、６、７となる
金属部材を抜き取ることによって形成される。 【００７９】尚、図４の分解斜視図で理解できるよう
に、ケース４の底面に一体的に形成されたリード端子
５、６、７は、実質的に底面と同一平面の両側に広がる
ように形成されて、その先端には、フレーム部材５９、
５９で連結されている。図４では、１つの容量内蔵型圧
電共振子のみを対象としている図であり、フレーム部材
５９、５９に対して、複数の容量内蔵型圧電共振子が連
続的に配列されている。 【００８０】上述の積層体の形成工程（ａ₁ 〜ａ₆ 工
程）及びケースの形成工程（ｂ₁ 工程）が前工程であ
る。 【００８１】次に、このような積層体３とケース４とを
用いて組立工程を行う。 【００８２】まず、図６のＣ₁ 工程として、積層体３を
ケース４に収納・配置する。具体的には、積層体３のコ
ンデンサ素子２をケース４の底面側となるように、ケー
ス４の開口４１から内部空間４０に収納・配置する。こ
の時、ケース４の内部に形成された突出部４３によっ
て、積層体３の圧電共振素子１の上面側の位置決めが規
定され、ケース４の内部空所に形成された突出部４４に
よって、積層体３のコンデンサ素子の幅方向の位置決め
が規定され、積層体３の一方の端面がケース４の内部奥
行面に当接して長手方向の位置決めが行われる。また、
突出部４５によってケース４の内部底面とコンデンサ素
子２の底面との間の間隙が形成される。 【００８３】また、ケース４の底面に形成した貫通孔５
１、６１、７１からは、コンデンサ素子２の底面に形成
した電極２３、２４、２５が夫々対向している。 【００８４】この工程において、開口４１の内壁が外に
向かって広がっているため、積層体３の収納が非常にス
ムーズに行えることになる。 【００８５】次に、図６のＣ₂ 工程として、貫通孔内に
導電性接続部材を充填形成する。具体的には、ケース４
の底面と上面に反転させる。これにより、貫通孔５１、
６１、７１は上面側に現れることになる。また、ケース
４の内部で、積層体３も反転するが、突出部４３によっ
て、圧電素子１の上面とケース４の内面との間には所定
間隔Ｄ₁ が確保できることになる。 【００８６】この状態で貫通孔５１、６１、７１の外部
側から夫々導電性樹脂ペーストを供給する細い管を挿入
し、貫通孔５１、６１、７１内に導電性樹脂ペーストを
充填する。この充填によって、コンデンサ素子２の底面
にて形成された電極２３、２４、２５と貫通孔５１、６
１、７１の内壁途中にまで形成されたリード端子５、
６、７の一部（接続工程部）とが電気的とが接触しあう
ことになる。 【００８７】この状態で加熱・硬化処理を行い、電極２
３、２４、２５とリード端子５、６、７とを電気的に接
続させるとともに、貫通孔５１、６１、７１を気密的に
封止を行い、積層体３がケース４の底面に固定されるこ
とになる。 【００８８】この工程では、導電性樹脂ペーストをケー
ス４の外部方向から貫通孔５１、６１、７１に充填する
ため、貫通孔５１、６１、７１への充填状態が確認でき
るため、貫通孔５１、６１、７１の完全な封止、電気的
な導通を確認できる。 【００８９】次に、図６のＣ₃ の工程として、ケース４
の開口４１と積層体３との間隙に内部側封止樹脂部材を
充填形成する。具体的には、積層体３の周囲と、ケース
４の開口４１の内面との間に発生する間隙に、エポキシ
樹脂などを主成分とする比較的粘度の高い樹脂ペースト
の充填供給を行い、熱硬化して、内部側封止樹脂部材８
１を形成する。これにより、内部側封止樹脂部材８１に
よって積層体３とケース４の開口の内面との間隙がなく
なる。尚、内部側封止樹脂部材８１を、予め大型圧電基
板上に印刷形成しておいても構わない。 【００９０】次いで、図６のＣ₄ の工程として、ケース
４の開口４１を封止板等によって遮蔽する。一側面の開
口４１に厚み２０〜１００μｍ程度のステンレス板、樹
脂シート板などから成る封止板８２を配置する。 【００９１】次に、図６のＣ₅ の工程のように、開口４
１に外部側封止樹脂部材８３を充填硬化する。具体的に
は、ケース４の開口４１全体を隠蔽する封止板８２と、
開口４１の周囲の内壁に囲まれた空間に、エポキシ樹脂
などを主成分とする比較的粘度の低い樹脂ペーストの充
填供給を行い、熱硬化して、外部側樹脂脂部材８３を形
成する。これにより、ケース４の開口４１は完全に封止
されることになる。 【００９２】上述のＣ₃ 、Ｃ₄ 、Ｃ₅ の工程のように、
開口封止部分が、ケース４の一側面側のみでよく、封止
の作業が比較的簡単に行え、しかも、実質的に封止板８
２、外部側封止部材８３の２層構造であるため、この封
止が確実となり、耐湿性が非常に向上する。尚、内部側
封止樹脂部材８１は、外部側封止樹脂部材８３が内部に
侵入することを防止するものである。 【００９３】次に、図６のＣ₆ の工程のように、リード
端子５、６、７となる金属部材を切断する。図４に示す
ように、ケース４の底面と同一平面に延びるリード端子
５、６、７の長さを所定値に設定して、点線Ｘ部分で切
断して、ケース４に一体化したリード端子５、６、７と
フレーム部材５９とに切断分離する。 【００９４】最後に図６のＣ₇ の工程のように、リード
端子５、６、７を折曲する。具体的には、各リード端子
５、６、７の途中、例えば、ケース４の底面と側面との
稜線部分でリード端子５、６、７を上面側に屈曲加工を
行う。これにより、図１に示す外観構造の容量内蔵型圧
電共振子が達成できる。 【００９５】上述のＣ₁ 〜Ｃ₇ の工程が、積層体３とケ
ース４との組立工程であり、実質的に後工程である。 【００９６】以上の製造方法において、特に、積層体３
の厚みが、特性の異なる容量内蔵型圧電共振子において
も、略均一な値、即ち、ケース４の内部空間の高さ方向
の寸法に対応させているため、積層体３を収納するケー
ス４としては、特性の異なる容量内蔵型圧電共振子で
も、共用化が図れ、ケース４の汎用性が向上し、製造管
理が簡略化して低コスト化が可能となる。 【００９７】また、積層体３が各領域に振動電極１１、
１２、引出電極１３、１４が形成された大型圧電基板と
各領域に電極２１、２２、２３、２４、２５を形成した
大型誘電体基板とを接合し、さらに各素子領域に切断す
るため、その生産効率が飛躍的に向上する。 【００９８】さらに、詳細には、大型圧電基板と大型誘
電体基板との積層体を第１の切断によって、短冊状に切
断して、この切断面に導体膜を形成している。即ち、１
回の導体膜の形成によって、圧電共振素子１及びコンデ
ンサ素子２の両素子の端面導体膜１７、２６、１８、２
７の形成ができる。これによって、大型基板を用いた場
合（切断を有する構造）における表面側電極と裏面側電
極の導通が簡単に行え、しかも、２素子に対して同時処
理が達成され、非常に生産性に優れた方法となる。 【００９９】 【発明の効果】本発明によれば、圧電共振素子とコンデ
ンサ素子とを接合した積層体を、一側面が開口したケー
スに収納し、その開口を封止した構造であるため、積層
体とケースとの間隔を極小化することができ、小型化が
可能であり、ケース全体で圧電共振素子、コンデンサ素
子が被覆されているため、電極の腐蝕などがなく、特性
が安定し、しかも、圧電共振素子やコンデンサ素子とリ
ード端子との接続部分を、ケースの底面に形成した貫通
孔に外部方向から導電性ペーストを充填して導電性接続
部材で達成しているので、接続状態が安定し、信頼性の
高い容量内蔵型圧電共振子となる。 【０１００】また、圧電共振素子とコンデンサ素子とを
接合する導電性接合部材の厚みを制御して、特性の異な
る場合であっても、実質的に積層体の厚みを略均一化す
ることができるため、ケースの汎用性を向上させて、も
って低コスト化された容量内蔵型圧電共振子の製造方法
となる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明に係る容量内蔵型圧電共振素子の外観
斜視図である。 【図２】 本発明に係る容量内蔵型圧電共振素子の縦断
面図である。 【図３】 本発明に係る容量内蔵型圧電共振素子の横断
面図である。 【図４】 本発明に係る容量内蔵型圧電共振素子の製造
工程中の分解斜視図である。 【図５】 本発明に係る容量内蔵型圧電共振素子の等価
回路図である。 【図６】 本発明の容量内蔵型圧電共振素子の製造方法
を示す工程流れ図である。 【符号の説明】 １・・・・・・・・圧電共振素子 １０・・・・・・圧電基板 １１、１２・・・振動電極 ２・・・・・・・・コンデンサ素子 ２０・・・・誘電体基板 ２１〜２６・・・電極 ３・・・・・・積層体 ４・・・・・・ケース ５〜７・・・・リード端子 ５１、６１、７１・・・貫通孔 ５２、６２、７２・・・導電性接続部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 英三 鹿児島県国分市山下町１番１号 京セラ 株式会社鹿児島国分工場内 (56)参考文献 特開 平４−373303（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−107328（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−83074（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−123120（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−256201（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−3222（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−44706（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−190398（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−303686（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−335969（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−70453（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03H 3/02 - 3/06 H03H 9/00 - 9/24

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 底面に３つの貫通孔を有し、且つ一側面
   が開口した筺体状ケースと、一端側が前記貫通孔に固着
   され、他端側が筺体状ケースの外表面に導出しているリ
   ード端子と、短冊状の圧電基板の両主面に振動電極を形
   成した圧電共振素子と、２つの容量成分を形成し、且つ
   短冊状の誘電体基板の一方主面に３つの接続電極を形成
   したコンデンサ素子とを、各素子の対向しあう表面の両
   端部に配した導電性接合部材を介して電気的に接続した
   積層体と、前記筺体状ケースの開口を封止する封止部材
   とから成り、前記筺体状ケース内部に、前記積層体を配
   置させ、前記コンデンサ素子の各接続電極と各リード端
   子とを貫通孔内に充填させた導電性接続部材で接続して
   なる容量内蔵型圧電共振子の製造方法であって、 前記一側面が開口した筐体状ケースを用意する工程と、 前記短冊状圧電共振素子と短冊状のコンデンサ素子との
   間に介在される導電性接合部材の厚みを制御して、前記
   ケースの内部の高さ方向の間隔に対応した厚みを有する
   積層体を形成する工程と、 前記積層体を、前記一側面が開口した前記筐体状ケース
   内に収容する工程と、 前記貫通孔に導電性接続部材を、前記筐体状ケースの外
   部方向から充填する工程と、 前記筐体状ケースの開口を封止部材により封止する工程
   とからなることを特徴とする容量内蔵型圧電共振子の製
   造方法 。