JP3441350B2 - Piezoelectric resonator with built-in capacitance - Google Patents
Piezoelectric resonator with built-in capacitanceInfo
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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に関するものである。
【0002】
【従来の技術】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に示す等価回路図のよ
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、図中
の点線で示すように上述の2つの容量成分C1 、C2を
1つのコンデンサ素子で構成し、一点鎖線で示すように
このコンデンサ素子と圧電共振素子Rとを1つの電子部
品としたものが容量内蔵型圧電共振子である。
【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
れていた。
【0005】従来の圧電共振素子とコンデンサ素子とを
保護する外装構造として、以下の3つの構造が知られて
いる。
【0006】第1の構造は、2つのリード端子の先端に
両主面に形成された振動電極が形成された圧電共振素
子、一方主面に分割電極を、他方主面に該分割電極に対
向するアース電極を形成したコンデンサ素子を夫々接続
し、さらに、アース電極に接続する第3のリード端子を
接続し、圧電共振素子の周囲に振動空間を形成するよう
に外装樹脂によって被覆する構造である。
【0007】第2の構造は、上下2分割型ケース内に圧
電共振素子とコンデンサ素子とを収容する構造である。
具体的には、特開平2−44706号に開示されている
ように、コンデンサ素子を一方の筺体状ケースに収容
し、圧電共振素子を他方の筺体状ケースに収容し、両ケ
ースを導電性ペーストを介して互いに接合していた。ま
た、実開昭62−70453号に開示されているよう
に、一方のケースの形状を平板状の誘電体基板とし、こ
の誘電体基板に2つのコンデンサ成分を形成しておき、
この誘電体基板に圧電共振素子を接合し、次に、圧電共
振素子を被覆するように他方の筺体状ケースを一方の平
板状誘電体基板に接着していた。
【0008】第3の構造は、両端が開口し、外表面に2
つの容量成分を形成する容量電極を具備する筒状誘電体
ケースに、圧電共振素子を配置し、両端を導電性キャッ
プ体で封止を行っていた。
【0009】第1の構造では、プリント配線基板に表面
実装させることが難しかった。
【0010】また、第2の構造では、ケースを構成する
部品の点数が増加してしまい、また、圧電共振素子の周
囲に振動空間を形成するために、圧電共振素子を被覆す
る側の筺体状ケースの形状を比較的大きくする必要があ
り、小型化の容量内蔵型圧電共振子を達成することが困
難であった。また、特開平2−44706号では、外部
回路に導出させるリード端子が、接合後のケースの両端
に導電性キャップ体を冠着させたり、ケースの外周に巻
着したりする必要があり、リード端子の処理が非常に難
しいかった。
【0011】また、実開昭62−70453号では、2
つのコンデンサ成分を有する誘電体基板に圧電共振素子
が接続した複合素子の外部電極を、誘電体基板と筺体状
ケースとの接合面から外部に導出しなくてはならない。
この接合部分は、接合面積が比較的少ない筺体状ケース
の開口周囲面であり、さらに、外部電極を導出させなく
てはならないことから接合信頼性が低下してしまう。
【0012】第3の構造では、筒状ケース内に、圧電共
振素子を挿入配置するにあたり、圧電共振素子の両主面
側の空間は容易に確保できるものの、特開平2−447
06号と同様筒状ケースの両端に導電性キャップ体を冠
着させる必要があり、リード端子の処理が非常に難しい
かった。
【0013】そこで、本願出願人は、先に、2つの容量
成分を有する短冊状誘電体基板からコンデンサ素子と、
短冊状圧電共振子とを導電性接着材を介して重ね合わせ
た積層体を、少なくとも側面の1面が開口した筺体状ケ
ースに配置した構造の容量内蔵型圧電共振子を提案し
た。
【0014】具体的には、図6に示すように、1つの側
面が開口した筺体状ケース1と、短冊状の圧電共振素子
2とコンデンサ素子3とが接合した積層体4と、筺体状
ケース1の開口11を封止する封止部材とから構成され
ている。
【0015】尚、筺体状ケース1の底面12には、リー
ド端子16〜18の一部が一体固着されたリード端子接
続用貫通孔13〜15が形成されている。
【0016】また、短冊状の圧電素子2は圧電基板21
の両主面に振動電極22、23が形成されている。ま
た、コンデンサ素子3は、誘電体基板31の両主面に合
計5つの電極が形成されている。例えば上面側主面の両
端部には、容量電極32、33が形成されている。ま
た、下面側主面の両端部には、接続電極34、36が形
成されており、また、その間には、上記容量電極32、
33の一部と対向するする中央容量電極35が形成され
ている。
【0017】そして筺体状ケース1の内部に、積層体4
のコンデンサ素子3を底面側にして積層体4を収納配置
する。これより、筺体状ケース1の底面の貫通孔13〜
15が、夫々コンデンサ素子3の下面側主面に形成され
た接続電極34、中央容量電極35、接続電極36に対
応して位置し、接続貫通孔13〜15内に導電性樹脂ペ
ースト導体を充填して、リード端子16〜18と接続電
極34、中央容量電極35、接続電極36とが接続す
る。
【0018】ここで、積層体4の構造は、コンデンサ素
子4の上面側主面の両端部には、2つの容量電極32、
33が形成されている。また、積層体4の下面となるコ
ンデンサ素子の下面側主面の両端部に2つの接続電極3
4、36と、1つの中央容量電極35が形成されてい
る。
【0019】圧電共振素子2の上面側主面には、中央部
付近から一方の端部に延出された上面側の振動電極22
と、他方の端部に独立した上面側補助電極24が形成さ
れている。また、圧電共振素子2の下面側主面には、中
央部付近から他方の端部に延出された下面側の振動電極
23と、一方の端部に独立した下面側補助電極25が形
成されている。
【0020】そして、両素子の接合面の端部に介在され
た導電性接合部材41、42によって両素子は重畳し
て、積層体4を構成する。さらに、積層体4の端面に
は、夫々薄膜技法や厚膜技法で形成された導電性被着部
材43、44が被着形成されている。
【0021】この導電性被着部材43、44によって、
コンデンサ素子3の上面側の容量電極32、33と下面
側に形成した接続電極34、36とが電気的に接続され
るとともに、特に、導電性被着部材44によって、圧電
共振素子2の一方端部に延出した上面側の振動電極22
とコンデンサ素子3の一方の容量電極33(接続電極3
6)とが電気的に接続される。尚、圧電共振素子2の下
面側の振動電極23は、上述の導電性接合部材41によ
って、直接コンデンサ素子3の上面側の他方の容量電極
32に接続することになる。
【0022】また、導電性接合部材41、42によっ
て、圧電共振素子2とコンデンサ素子3との間に、導電
製接合部材41、42の厚みに相当する間隙が形成され
ることになる。この間隙が圧電共振素子2の下面側の振
動空間となる。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】上述の構造の圧電共振
素子2とコンデンサ素子3 とから成る積層体4を、筺体
状ケース1の開口11を介して、ケース1の内部に収納
し、その後に、筺体状ケース1の底面12の貫通孔13
〜15内に、銀粉末を含有する樹脂ペーストから成る導
電性充填部材を充填・供給する。
【0024】筺体状ケース1と積層体4の周囲には、積
層体4の配置を簡単にするため、また、圧電共振素子2
の安定した振動動作を安定させるために、約20μm前
後の間隙が形成されている。
【0025】このような状態で、上述のように貫通孔1
3〜15内に導電性ペーストを充填すると、積層体4の
底面と筺体状ケース11の内部底面との間の隙間に導電
性樹脂ペーストの毛細管現象により、導電性樹脂ペース
トが広がってしまう。 そして、この広がった導電性ペ
ーストによって、隣接する電極にまで到達してしまい、
その結果、リード端子間が短絡してしまうという問題が
あった。
【0026】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、筺体状ケースの底面の貫通孔
内に充填配置した導体とコンデンサ素子の接続電極とが
確実に接続できる容量内蔵型圧電共振子を提供すること
にある。
【0027】
【課題を解決するための手段】 本発明によれば、 底
面に導電性接続部材が充填されている貫通孔を有し、且
つ少なくとも側面の一面が開口している筺体状ケース
と、一端が前記導電性接続部材に接続され、他端が筺体
状ケースの外表面に導出しているリード端子と、2つの
容量成分を具備するコンデンサ素子上に、圧電共振素子
が導電性接合部材を介して接合され、且つ下面に接続電
極が形成されている積層体と、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に
前記積層体を収納配置し、前記リード端子と前記積層体
の接続電極とを前記導電性接続部材を介して接続すると
ともに、筺体状ケースの開口を前記封止部材で封止して
成る容量内蔵型圧電共振子において、前記積層体の接続
電極の表面に、筺体状ケースに設けた貫通孔の開口を閉
塞し且つ前記導電性接続部材と接触する導電性突起部を
設けたことを特徴とする容量内蔵型圧電共振子である。
【0028】
【作用】本発明によれば、積層体を構成するコンデンサ
素子の下面側主面に形成した接続電極上に導電性の突起
部が形成されている。そして、筺体状ケース内に積層体
を配置すると、筺体状ケースの底面の接続用の貫通孔の
内部開口を閉塞するように、導電性突起部が位置する。
【0029】従って、貫通孔内に、導電性接続部材とな
る導電性樹脂ペーストを供給しても、積層体の下面と筺
体状ケースの内部底面との間の隙間に導電性樹脂ペース
トが広がることがなく、隣接する接続電極との短絡が防
止できる。
【0030】また、筺体状ケースの底面と積層体の下面
に形成した導電性突起部との接触部分の間隙に導電性樹
脂ペーストの毛細管現象により、導電性樹脂ペーストが
含浸しても、その導電性樹脂ペーストの広がりは、導電
性突起部の領域部分のみに留まり、導電性突起部の膜厚
相当分の間隙となる筺体状ケースの底面と接続電極とが
近接する部位には広がらない。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、本発明の容量内蔵型圧電共
振子を図面に基づいて詳説する。
【0032】図1は本発明の容量内蔵型圧電共振子の外
観斜視図であり、図2はその断面図であり、図3は積層
体の斜視図である。
【0033】容量内蔵型圧電共振子は筺体状ケース1、
圧電共振素子2とコンデンサ素子3とが積層して成る積
層体4、封止部材5とから主に構成されている。
【0034】筺体状ケース1は、液晶ポリマーなどの樹
脂からなり、例えば短辺側面の1面が開口11してい
る。また、ケースの底面12には、リード端子接続用の
貫通孔13、14、15が形成されている。また、ケー
スの外表面には、3つのリード端子16、17、18が
固着されており、各リード端子16、17、18の一部
が底面の貫通孔13、14、15の内壁に固着されてい
る。
【0035】圧電共振素子2は、短冊状の圧電基板21
と、上面側主面に形成した振動電極22と、下面側主面
に形成した振動電極23とから構成されている。圧電基
板21は、チタン酸鉛(PT)、チタン酸ジルコン酸鉛
(PZT)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。また、振動電極22、23は圧電
基板21の両主面の中央部付近で互いに対向するように
形成されている。振動電極22は圧電基板21の上面の
中央部付近から一方端部にまで延出されている。圧電基
板21の上面の他方端部には補助電極24が形成されて
いる。また、振動電極23は圧電基板21の下面の中央
部付近から他方端部にまで延出されている。圧電基板2
1の下面の一方端部には補助電極25が形成されてい
る。
【0036】振動電極22、23、補助電極24、25
は例えばAg系材料を主成分とする薄膜導体膜によって
形成されている。
【0037】コンデンサ素子3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
成り、且つ上述の圧電基板21と同一平面形状の誘電体
基板31短冊状の誘電体基板31と、上面側主面に形成
した容量電極32、33と、下面側主面に形成した接続
電極34、36、中央容量電極35が形成されている。
【0038】容量電極32、33は、下面側主面に形成
した中央容量電極35の一部と対向する中央部分から、
夫々異なる端部側に導出されている。例えば容量電極3
2は、誘電体基板31の中央部付近から他方側の端部
(図では左側の端部)に導出され、容量電極33は中央
部付近から一方側の端部(図では右側の端部)に導出さ
れている。これにより、容量電極32と中央容量電極3
5との間と、容量電極33と中央容量電極35との間と
に夫々容量成分が形成されることになる。
【0039】また、誘電体基板31の下面主面の接続電
極34、中央容量電極35、接続電極36は夫々筺体状
ケース1の底面12に形成された貫通孔13、14、1
5に対応する位置に形成されている。
【0040】このような圧電共振素子2とコンデンサ素
子3は、導電性接合材41、42を介して接合されてお
り、全体として積層体4を構成している。導電性接合部
材41は圧電共振素子2の下面側主面の振動電極23の
端部と、コンデンサ素子3のの容量電極32との間に配
置されている。また、導電性接合部材42は圧電共振素
子2の下面側主面の補助電極25と、コンデンサ素子3
の容量電極33との間に配置されている。
【0041】さらに積層体4の一対の端面、即ち、圧電
共振素子2の一対の短辺側の端面及びコンデンサ素子3
の一対の短辺側の端面には、導電性被着部材43、44
が被着されている。この導電性被着部材43、44は、
厚膜技法、即ち、導電性樹脂ペーストの塗布硬化、薄膜
技法、即ち、銀や銅などの金属材料を蒸着やスパッタな
どによって被着されている。
【0042】この積層体4の一方の端面に形成した導電
性被着部材44によって、圧電共振素子2の上面側振動
電極22、コンデンサ素子3の容量電極33(導電性接
合部材42)、接続電極36とを電気的に接続する。ま
た、積層体4の他方の端面に形成した導電性被着部材4
3によって、圧電共振素子1の下面側振動電極23、コ
ンデンサ素子3の容量電極32(導電性接合部材4
1)、接続電極34とを電気的に接続する。
【0043】このように圧電共振素子2とコンデンサ素
子3とが一体的に接合された積層体4は、筺体状ケース
1の開口11を介して、筺体状ケース11の内部に収納
・配置される。これより、筺体状ケース1の底面12に
形成した貫通孔13、14、15からは、夫々コンデン
サ素子の下面側主面に形成した接続電極34、中央容量
電極35、接続電極36が夫々露出することになる。
【0044】そして、この貫通孔13、14、15内
に、導電性接続部材61、62、62を配置することに
より、コンデンサ素子3の底面に形成した接続電極34
はリード端子16に、中央容量電極35はリード端子1
7に、接続電極36はリード端子18に夫々接続するこ
とになり、且つ積層体4が筺体状ケース1の内部に固定
する。
【0045】その後、筺体状ケース1の開口11に、絶
縁樹脂などの封止部材5を塗布・供給して硬化する。こ
れにより、筺体状ケース11の内部は気密的に封止さ
れ、また、積層体が筺体状ケース1に固定される。
【0046】上述の構造において、積層体4を構成する
コンデンサ素子3の下面に形成した各電極34、35、
36上には、厚み20〜50μmの島状の導電性突起部
34a、35a、36aが被着形成されている。導電性
突起部34a、35a、36aの平面形状は、積層体4
を筺体状ケース1内に配置した時に、貫通孔13〜15
の内部側開口を閉塞するに充分な大きさを有する形状と
なっている。この導電性突起部34a、35a、36a
は、コンデンサ素子3と圧電共振素子2とを接合する以
前に形成したり、コンデンサ素子3と圧電共振素子2と
を接合した後に形成したりすることができる。また、導
電性突起部34a、35a、36aは、銀粉末とエポキ
シ樹脂とを混合した導電性樹脂ペーストの選択的な印刷
及び180℃の熱処理の硬化によって達成される。従っ
て、下地となる接続電極34、36、中央容量電極35
が薄膜技法で形成された導体膜であろうと、厚膜技法で
形成された導体膜であろうと、接続電極34、36、中
央容量電極35に何ら影響を与えることなく形成でき
る。
【0047】この導電性突起部34a〜36aは、積層
体4の下面から突出することになる。このため、筺体状
ケース1の内部に積層体4を収納配置した時、この突出
した導電性突起部34a、35a、36aが筺体状ケー
ス1の内部底面に接触する。
【0048】即ち、貫通孔13、14、15は、内部側
開口が導電性突起部34a、35a 、36aによって完
全に閉塞されて、貫通孔13、14、15が外部底面か
らみて凹部形状となっている。
【0049】このような概略凹部形状の貫通孔13、1
4、15に、導電性接続部材61、62、63が充填さ
れ、加熱処理により硬化される。
【0050】ここで、導電性樹脂ペーストは、貫通孔1
3、14、15の内部側開口の周囲、即ち、筺体状ケー
ス1の内部底面と導電性突起部34a、35a、36a
とが当接する部位には広がりにくくなる。
【0051】仮に、導電性ペーストの毛細管現象によ
り、筺体状ケース1の内部底面と厚膜導体膜34a、3
5a、36aとの間の微小間隙に導電性ペーストが広が
っても、この導電性突起部34a、35a、36aが形
成されている部分では微小間隔であり、導電性突起部3
4a、35a、36aが形成されていない部分では約2
0〜50μmの間隔と急激に広がることになるため、毛
細管現象による導電性ペーストの広がりは、導電性突起
部34a、35a、36aが形成されている部分で留ま
ることになる。
【0052】いずれにしても、貫通孔13、14、15
に充填した導電性接続部材61、62、63となる導電
性ペーストが、当該導電性突起部34a〜36aを越え
て隣接する接続電極34、36や中央容量電極35に到
達することがなく、隣接する接続電極34、36、中央
容量電極35との間の短絡現象が防止できることにな
る。
【0053】尚、上述の導電性突起部34a〜36a
は、接続電極34、36、中央容量電極35上に、貫通
孔13〜15の内部側開口の形状に応じた形状、例え
ば、概略円形状に形成されている。しかし、導電性突起
部34a〜36aは、貫通孔13〜15の内部側開口を
閉塞して、貫通孔13〜15の断面形状が、実質的に凹
部形状となればよい。このような構造とするため、図4
の積層体4の下面図のように、導電性突起部34b〜3
6bを貫通孔13〜16の内部側開口の周りを閉塞する
ようにな環状形状としても構わない。
【0054】また、上述の実施例では、コンデンサ素子
3の厚み方向に2つの容量成分が形成されている構造で
あり、誘電体基板31の短辺側端面を介して容量電極と
接続電極とが接続し、中央容量電極が独立して被着形成
されているが、誘電体基板31の長辺を周回する3つの
容量電極を形成し、隣接しあう容量電極間で容量成分を
形成するようにしても構わない。
【0055】この場合、底面に周回する容量電極が貫通
孔13〜15に対応するようにしても構わない。
【0056】
【発明の効果】本発明によれば、積層体を構成するコン
デンサ素子の下面側主面に形成した接続電極、中央容量
電極上に、導電性突起部が被着形成されている。しか
も、導電性突起部は、貫通孔の内部開口を閉塞するよう
に形成されている。
【0057】従って、貫通孔に導電性接続部材を配置す
べく、導電性ペーストを充填しても、筺体状ケースの内
部底面と導電性突起部との間隙に導電性ペーストが入り
込むことがない。仮に、導電性ペーストの毛細管現象に
より、筺体状ケースの内部底面と導電性突起部との間隙
に導電性ペーストが含浸しても、導電性突起部の形成さ
れていない部分で筺体状ケースの内部底面と積層体との
間隔が急激に広がることになるため、導電性ペーストの
毛細管現象による広がりも導電性突起部内で抑えること
ができる。
【0058】結局、積層体となるコンデンサ素子の下面
には、少なくとも、隣接する接続電極や中央容量電極な
どを短絡させる導電性ペーストの広がりが発生しないた
め、短絡が防止でき、安定且つ確実のリード端子と電極
との接続が達成されることになる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface-mountable piezoelectric resonator with a built-in capacitor. 2. Description of the Related Art Conventionally, microcomputers and the like have been frequently used for communication equipment and electronic equipment, and a clock oscillation circuit has been connected to such a microcomputer. In this oscillation circuit, as shown in an equivalent circuit diagram of FIG. 5, input and output capacitance components C 1 and C 2 are connected between both ends of a piezoelectric resonance element R and a ground potential. The feedback resistance component r and the inverter I were connected between both ends. In order to easily achieve this oscillation circuit, the above-mentioned two capacitance components C 1 and C 2 are constituted by one capacitor element as shown by a dotted line in the figure, and this capacitor element and piezoelectric element are shown by a dashed line in FIG. The resonance element R and one electronic component are a built-in capacitance type piezoelectric resonator. [0004] The built-in capacitance type piezoelectric resonator has mainly been constituted by a piezoelectric resonance element having vibration electrodes formed on at least both main surfaces of a piezoelectric substrate and a capacitor element having two capacitance components. The following three structures are known as conventional exterior structures for protecting the piezoelectric resonance element and the capacitor element. A first structure is a piezoelectric resonance element in which vibration electrodes formed on both main surfaces are formed at the tips of two lead terminals, a split electrode is formed on one main surface, and the split electrode is opposed to the split electrode on the other main surface. A capacitor element having a ground electrode formed thereon is connected to each other, a third lead terminal connected to the ground electrode is further connected, and the outer peripheral resin is covered with an outer resin so as to form a vibration space. . The second structure is a structure in which a piezoelectric resonance element and a capacitor element are accommodated in an upper and lower two-part case.
Specifically, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-44706, a capacitor element is housed in one housing-like case, a piezoelectric resonance element is housed in the other housing-like case, and both cases are made of conductive paste. Were joined to each other. Further, as disclosed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 62-70453, one case is formed as a flat dielectric substrate, and two capacitor components are formed on the dielectric substrate.
A piezoelectric resonance element was bonded to this dielectric substrate, and then the other housing-like case was bonded to one flat dielectric substrate so as to cover the piezoelectric resonance element. The third structure is such that both ends are open and two
A piezoelectric resonance element is arranged in a cylindrical dielectric case having a capacitance electrode forming two capacitance components, and both ends are sealed with a conductive cap body. In the first structure, it is difficult to surface mount on a printed wiring board. Further, in the second structure, the number of parts constituting the case increases, and a housing-like cover on the side for covering the piezoelectric resonance element to form a vibration space around the piezoelectric resonance element. It was necessary to make the shape of the case relatively large, and it was difficult to achieve a miniaturized piezoelectric resonator with a built-in capacitor. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-44706, it is necessary that a lead terminal led out to an external circuit has a conductive cap attached to both ends of the joined case or wound around the outer periphery of the case. It was very difficult to handle the terminals. In Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 62-70453, 2
The external electrodes of the composite element in which the piezoelectric resonance element is connected to the dielectric substrate having two capacitor components must be led out from the joint surface between the dielectric substrate and the housing case.
This joining portion is a peripheral surface of the opening of the housing-like case having a relatively small joining area, and furthermore, the external electrodes must be led out, so that the joining reliability is reduced. In the third structure, when inserting the piezoelectric resonance element into the cylindrical case, the space on both main surfaces of the piezoelectric resonance element can be easily secured.
As in No. 06, it was necessary to cover the conductive caps at both ends of the cylindrical case, and it was very difficult to treat the lead terminals. Therefore, the applicant of the present application firstly changed a strip-shaped dielectric substrate having two capacitance components from a capacitor element,
We have proposed a built-in capacitor type piezoelectric resonator having a structure in which a laminate formed by laminating a strip-shaped piezoelectric resonator via a conductive adhesive is disposed in a housing-like case having at least one open side surface. More specifically, as shown in FIG. 6, a casing-like case 1 having one open side, a laminate 4 in which a strip-shaped piezoelectric resonance element 2 and a capacitor element 3 are joined, and a casing-like case And a sealing member for sealing the one opening 11. On the bottom surface 12 of the housing-like case 1, there are formed through holes 13 to 15 for connecting lead terminals to which a part of the lead terminals 16 to 18 is integrally fixed. The strip-shaped piezoelectric element 2 is
The vibrating electrodes 22 and 23 are formed on both main surfaces of the. The capacitor element 3 has a total of five electrodes formed on both main surfaces of the dielectric substrate 31. For example, capacitance electrodes 32 and 33 are formed at both ends of the upper main surface. Further, connection electrodes 34 and 36 are formed at both ends of the lower surface side main surface, and between the capacitance electrodes 32 and
A central capacitance electrode 35 facing a part of 33 is formed. The laminated body 4 is provided inside the housing case 1.
The stacked body 4 is housed and arranged with the capacitor element 3 of FIG. Thus, the through holes 13 to 13 on the bottom surface of the housing case 1 are formed.
Reference numerals 15 correspond to the connection electrode 34, the central capacitance electrode 35, and the connection electrode 36 formed on the lower main surface of the capacitor element 3, respectively, and the connection through holes 13 to 15 are filled with a conductive resin paste conductor. As a result, the lead terminals 16 to 18 are connected to the connection electrode 34, the central capacitance electrode 35, and the connection electrode 36. Here, the structure of the laminated body 4 is such that two capacitor electrodes 32 are provided at both ends of the upper main surface of the capacitor element 4.
33 are formed. Further, two connecting electrodes 3 are provided at both ends of the lower surface side main surface of the capacitor element which is the lower surface of the multilayer body 4
4 and 36, and one central capacitance electrode 35 are formed. On the main surface on the upper surface side of the piezoelectric resonance element 2, a vibrating electrode 22 on the upper surface side extending from the vicinity of the center to one end is provided.
In addition, an independent upper surface side auxiliary electrode 24 is formed at the other end. In addition, on the lower surface side main surface of the piezoelectric resonance element 2, a lower surface side vibrating electrode 23 extending from the vicinity of the center to the other end, and an independent lower surface side auxiliary electrode 25 formed at one end. ing. Then, the two elements are overlapped by the conductive bonding members 41 and 42 interposed at the ends of the bonding surfaces of the two elements to form a laminate 4. Further, conductive attachment members 43 and 44 formed by a thin-film technique or a thick-film technique are formed on the end faces of the laminate 4 respectively. The conductive members 43, 44
The capacitive electrodes 32, 33 on the upper surface of the capacitor element 3 and the connection electrodes 34, 36 formed on the lower surface are electrically connected, and in particular, one end of the piezoelectric resonance element 2 is connected to the conductive attaching member 44. Vibrating electrode 22 on the upper surface side
And one of the capacitor electrodes 33 of the capacitor element 3 (the connection electrode 3
6) are electrically connected. Note that the vibration electrode 23 on the lower surface side of the piezoelectric resonance element 2 is directly connected to the other capacitance electrode 32 on the upper surface side of the capacitor element 3 by the above-described conductive bonding member 41. Further, a gap corresponding to the thickness of the conductive bonding members 41 and 42 is formed between the piezoelectric resonance element 2 and the capacitor element 3 by the conductive bonding members 41 and 42. This gap becomes a vibration space on the lower surface side of the piezoelectric resonance element 2. The laminated body 4 composed of the piezoelectric resonance element 2 and the capacitor element 3 having the above-described structure is housed inside the case 1 through the opening 11 of the case 1. After that, the through hole 13 in the bottom surface 12 of the housing-like case 1
-15 are filled and supplied with a conductive filling member made of a resin paste containing silver powder. In order to simplify the arrangement of the laminated body 4 around the housing-shaped case 1 and the laminated body 4,
In order to stabilize the stable vibration operation, a gap of about 20 μm is formed. In such a state, the through hole 1
When the conductive paste is filled in 3 to 15, the conductive resin paste spreads in the gap between the bottom surface of the laminate 4 and the inner bottom surface of the housing case 11 due to the capillary phenomenon of the conductive resin paste. Then, the spread conductive paste reaches the adjacent electrode,
As a result, there is a problem that the lead terminals are short-circuited. The present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to securely connect a conductor filled in a through hole in a bottom surface of a housing-like case and a connection electrode of a capacitor element. An object of the present invention is to provide a built-in capacity type piezoelectric resonator. According to the present invention, there is provided a housing-like case having a through-hole filled with a conductive connecting member on a bottom surface and opening at least one side surface; One end is connected to the conductive connection member, and the other end is a lead terminal leading out to the outer surface of the housing-like case, and a capacitor element having two capacitance components. A laminate having a connection electrode formed on the lower surface thereof, and a sealing member for sealing an opening of the casing-like case, wherein the laminate is housed and arranged in the casing-like case; In the piezoelectric resonator with a built-in capacitor, the lead terminal and a connection electrode of the laminate are connected via the conductive connection member, and an opening of a housing-like case is sealed with the sealing member. Table body connection electrode In a embedded capacitance piezoelectric resonator, characterized in that a conductive protrusion which is in contact with occluded and the conductive connecting member opening of the through hole provided in the housing-like casing. According to the present invention, the conductive projection is formed on the connection electrode formed on the lower surface side main surface of the capacitor element constituting the laminate. Then, when the laminated body is arranged in the housing-like case, the conductive protrusion is positioned so as to close the internal opening of the connection through hole on the bottom surface of the housing-like case. Therefore, even if the conductive resin paste serving as the conductive connection member is supplied into the through-hole, the conductive resin paste spreads in the gap between the lower surface of the laminate and the inner bottom surface of the housing case. And a short circuit with an adjacent connection electrode can be prevented. Further, even if the conductive resin paste is impregnated into the gap between the bottom surface of the housing-shaped case and the conductive projection formed on the lower surface of the laminate by the capillary effect of the conductive resin paste, the conductive resin paste is not impregnated. The spread of the conductive resin paste is limited only to the region of the conductive protrusion, and does not spread to a portion where the connection electrode is close to the bottom surface of the housing-shaped case, which is a gap corresponding to the thickness of the conductive protrusion. The preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an external perspective view of a built-in capacitor type piezoelectric resonator of the present invention, FIG. 2 is a sectional view thereof, and FIG. 3 is a perspective view of a laminated body. The built-in capacity type piezoelectric resonator has a housing-like case 1,
It mainly includes a laminate 4 in which a piezoelectric resonance element 2 and a capacitor element 3 are laminated, and a sealing member 5. The housing-like case 1 is made of a resin such as a liquid crystal polymer, and has, for example, an opening 11 on one short side surface. Further, through holes 13, 14, 15 for connecting lead terminals are formed in the bottom surface 12 of the case. Also, three lead terminals 16, 17, 18 are fixed to the outer surface of the case, and a part of each of the lead terminals 16, 17, 18 is fixed to the inner walls of the through holes 13, 14, 15 on the bottom surface. ing. The piezoelectric resonance element 2 includes a rectangular piezoelectric substrate 21.
And a vibration electrode 22 formed on the upper main surface and a vibration electrode 23 formed on the lower main surface. The piezoelectric substrate 21 is made of a piezoelectric ceramic material such as lead titanate (PT) or lead zirconate titanate (PZT), or a single crystal material such as quartz, lithium tantalate, lithium niobate, or lithium tetratrate. The vibrating electrodes 22 and 23 are formed so as to face each other near the center of both main surfaces of the piezoelectric substrate 21. The vibration electrode 22 extends from near the center of the upper surface of the piezoelectric substrate 21 to one end. An auxiliary electrode 24 is formed on the other end of the upper surface of the piezoelectric substrate 21. The vibrating electrode 23 extends from near the center of the lower surface of the piezoelectric substrate 21 to the other end. Piezoelectric substrate 2
Auxiliary electrode 25 is formed on one end of the lower surface of 1. The vibrating electrodes 22 and 23 and the auxiliary electrodes 24 and 25
Is formed of, for example, a thin-film conductor film mainly composed of an Ag-based material. The capacitor element 3 is made of PT (lead titanate), PZT (lead zirconate titanate), BaTiO 3
A dielectric substrate 31 made of a dielectric ceramic material such as (barium titanate) and having the same planar shape as the piezoelectric substrate 21 described above, and a strip-shaped dielectric substrate 31, and capacitance electrodes 32 and 33 formed on the upper main surface. And connection electrodes 34 and 36 and a central capacitance electrode 35 formed on the lower surface side main surface. The capacitance electrodes 32 and 33 are formed from a central portion opposed to a part of the central capacitance electrode 35 formed on the lower main surface.
Each is led to a different end. For example, capacitance electrode 3
2 is led out from the vicinity of the center of the dielectric substrate 31 to the other end (the left end in the figure), and the capacitor electrode 33 is connected from the vicinity of the center to one end (the right end in the figure). Is derived. Thereby, the capacitance electrode 32 and the central capacitance electrode 3
5 and between the capacitance electrode 33 and the central capacitance electrode 35, respectively. The connection electrode 34, the central capacitance electrode 35, and the connection electrode 36 on the main surface of the lower surface of the dielectric substrate 31 are respectively formed with through holes 13, 14, 1, and 1 formed in the bottom surface 12 of the housing 1.
5 are formed. The piezoelectric resonance element 2 and the capacitor element 3 are joined via conductive joining materials 41 and 42, and constitute a laminated body 4 as a whole. The conductive bonding member 41 is disposed between the end of the vibration electrode 23 on the lower main surface of the piezoelectric resonance element 2 and the capacitance electrode 32 of the capacitor element 3. The conductive bonding member 42 is connected to the auxiliary electrode 25 on the lower surface side main surface of the piezoelectric resonance element 2 and the capacitor element 3.
Is arranged between the capacitor electrode 33 and the other. Further, a pair of end faces of the laminate 4, that is, a pair of short side end faces of the piezoelectric resonance element 2 and the capacitor element 3
Are provided on the pair of short side end surfaces.
Is attached. These conductive adhered members 43 and 44
A thick film technique, that is, coating and curing of a conductive resin paste, and a thin film technique, that is, a metal material such as silver or copper are applied by vapor deposition or sputtering. The upper surface-side vibrating electrode 22 of the piezoelectric resonance element 2, the capacitance electrode 33 of the capacitor element 3 (the conductive bonding member 42), and the connection electrode are formed by the conductive covering member 44 formed on one end surface of the laminated body 4. 36 is electrically connected. Further, the conductive adhered member 4 formed on the other end face of the laminate 4
3, the lower vibrating electrode 23 of the piezoelectric resonance element 1 and the capacitance electrode 32 of the capacitor element 3 (the conductive bonding member 4
1) The connection electrode 34 is electrically connected. The laminated body 4 in which the piezoelectric resonance element 2 and the capacitor element 3 are integrally joined as described above is housed and arranged inside the housing case 11 via the opening 11 of the housing case 1. . As a result, from the through holes 13, 14, 15 formed in the bottom surface 12 of the housing-like case 1, the connection electrode 34, the central capacitance electrode 35, and the connection electrode 36 formed on the lower surface side main surface of the capacitor element are respectively exposed. Will be. By arranging the conductive connecting members 61, 62, 62 in the through holes 13, 14, 15, the connecting electrodes 34 formed on the bottom surface of the capacitor element 3 are formed.
Is the lead terminal 16, and the center capacitance electrode 35 is the lead terminal 1.
7, the connection electrodes 36 are connected to the lead terminals 18, respectively, and the laminate 4 is fixed inside the housing-like case 1. Thereafter, a sealing member 5 such as an insulating resin is applied and supplied to the opening 11 of the housing-like case 1 and cured. Thereby, the inside of the housing case 11 is hermetically sealed, and the laminate is fixed to the housing case 1. In the above-described structure, each of the electrodes 34, 35 formed on the lower surface of the capacitor element 3 constituting the laminate 4
On the base 36, island-shaped conductive protrusions 34a, 35a, and 36a having a thickness of 20 to 50 μm are formed. The planar shape of the conductive protrusions 34a, 35a, 36a is
Are arranged in the housing case 1, the through holes 13 to 15
Has a shape that is large enough to close the opening on the inside. The conductive protrusions 34a, 35a, 36a
Can be formed before the capacitor element 3 and the piezoelectric resonance element 2 are joined, or can be formed after the capacitor element 3 and the piezoelectric resonance element 2 are joined. The conductive protrusions 34a, 35a, and 36a are achieved by selective printing of a conductive resin paste obtained by mixing silver powder and epoxy resin and curing by heat treatment at 180 ° C. Therefore, the connection electrodes 34 and 36 serving as bases and the central capacitance electrode 35
Can be formed without affecting the connection electrodes 34 and 36 and the central capacitor electrode 35 regardless of whether it is a conductor film formed by a thin film technique or a conductor film formed by a thick film technique. The conductive projections 34 a to 36 a project from the lower surface of the laminate 4. For this reason, when the laminated body 4 is stored and arranged inside the housing-like case 1, the protruding conductive protrusions 34 a, 35 a, 36 a come into contact with the inner bottom surface of the housing-like case 1. That is, the through holes 13, 14, and 15 have their internal openings completely closed by the conductive projections 34a, 35a, and 36a, and the through holes 13, 14, and 15 have concave shapes when viewed from the outside bottom surface. ing. The through-holes 13 and 1 having such a substantially concave shape are provided.
The conductive connection members 61, 62, 63 are filled in 4, 15 and are cured by heat treatment. Here, the conductive resin paste is applied to the through hole 1
3, 14 and 15, around the inner side opening, that is, the inner bottom surface of the housing case 1 and the conductive protrusions 34a, 35a and 36a.
Becomes difficult to spread to the portion where the abutment comes into contact. It is assumed that the inner bottom surface of the case 1 and the thick conductive films 34a, 34a,
Even if the conductive paste spreads in the minute gaps between the conductive protrusions 5a and 36a, the conductive protrusions 34a, 35a, and 36a have minute gaps in the portions where they are formed.
4a, 35a and 36a are not formed,
Since the conductive paste spreads sharply with an interval of 0 to 50 μm, the spread of the conductive paste due to the capillary phenomenon remains at the portions where the conductive protrusions 34a, 35a, and 36a are formed. In any case, the through holes 13, 14, 15
The conductive paste, which becomes the conductive connection members 61, 62, and 63, which are filled in, does not reach the adjacent connection electrodes 34, 36 and the central capacitance electrode 35 beyond the conductive protrusions 34a to 36a. The short-circuit phenomenon between the connection electrodes 34 and 36 and the central capacitance electrode 35 can be prevented. The above-mentioned conductive projections 34a to 36a
Is formed on the connection electrodes 34 and 36 and the central capacitance electrode 35 in a shape corresponding to the shape of the internal openings of the through holes 13 to 15, for example, in a substantially circular shape. However, the conductive protrusions 34a to 36a may close the internal openings of the through holes 13 to 15, and the cross sectional shape of the through holes 13 to 15 may be substantially concave. As shown in FIG.
As shown in the bottom view of the laminate 4 of FIG.
6b may be formed in an annular shape so as to close around the internal openings of the through holes 13 to 16. Further, in the above-described embodiment, the structure is such that two capacitance components are formed in the thickness direction of the capacitor element 3, and the capacitance electrode and the connection electrode are connected via the short side end surface of the dielectric substrate 31. The central capacitor electrodes are connected and formed independently, but three capacitor electrodes are formed around the long side of the dielectric substrate 31 so that a capacitor component is formed between adjacent capacitor electrodes. It does not matter. In this case, the capacitance electrode orbiting on the bottom surface may correspond to the through holes 13 to 15. According to the present invention, the conductive projection is formed on the connection electrode and the central capacitance electrode formed on the lower surface side main surface of the capacitor element constituting the laminate. In addition, the conductive protrusion is formed so as to close the internal opening of the through hole. Therefore, even if the conductive paste is filled to dispose the conductive connection member in the through-hole, the conductive paste does not enter the gap between the inner bottom surface of the housing case and the conductive protrusion. Even if the conductive paste impregnates the gap between the inner bottom surface of the housing-shaped case and the conductive protrusion due to the capillary phenomenon of the conductive paste, the inside of the housing-shaped case is not formed at the portion where the conductive protrusion is not formed. Since the distance between the bottom surface and the laminate is rapidly increased, the spread of the conductive paste due to the capillary phenomenon can also be suppressed in the conductive protrusions. After all, since the conductive paste for short-circuiting at least the adjacent connection electrodes and the center capacitance electrode does not occur on the lower surface of the capacitor element to be a laminated body, short-circuiting can be prevented, and the leads can be stably and reliably formed. The connection between the terminal and the electrode will be achieved.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の容量内蔵型圧電共振子の外観斜視図で
ある。
【図2】本発明の容量内蔵型圧電共振子の断面図であ
る。
【図3】本発明の積層体の下面側から見た斜視図である
【図4】本発明の他の積層体の下面図である。
【図5】容量内蔵型圧電共振子の等価回路図を示す。
【図6】従来の容量内蔵型圧電共振子の断面図である。
【符号の説明】
1・・・・筺体状ケース
11・・・開口
12・・・底面
13、14,15・・・・貫通孔
2・・・・・・・・圧電共振素子
21・・・・・・圧電基板
22、23・・・振動電極
3・・・・・・・・コンデンサ素子
31・・・・誘電体基板
32、33・・・容量電極
34、36・・・接続電極
35・・・・・・中央容量電極
34a、35a、36a・・・導電性突起部
4・・・・・・積層体
41、42・・・導電性接合部材
43、44・・・導電性被着部材
61〜63・・・導電性充填部材BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an external perspective view of a built-in capacitor type piezoelectric resonator of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a built-in capacitor type piezoelectric resonator of the present invention. FIG. 3 is a perspective view of the laminate of the present invention as viewed from the lower surface side. FIG. 4 is a bottom view of another laminate of the present invention. FIG. 5 shows an equivalent circuit diagram of a built-in capacitance type piezoelectric resonator. FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional built-in capacitance type piezoelectric resonator. [Description of Signs] 1 ··· Housing case 11 ··· Opening 12 ··· Bottom 13, 14 and 15 ··· Through-hole 2 ······ Piezoelectric resonance element 21 ··· ··· Piezoelectric substrates 22 and 23 ··· Vibrating electrode 3 ·········· Capacitor element 31 ··· Dielectric substrate 32 and 33 ··· Capacitance electrodes 34 and 36 ··· Connection electrode 35 ··· ······· Central capacitance electrodes 34a, 35a and 36a ··· Conductive protrusion 4 ····· Laminated bodies 41 and 42 ··· Conductive joining members 43 and 44 ··· 61 to 63: conductive filling member
フロントページの続き (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 平10−190398(JP,A) 特開 平10−303686(JP,A) 特開 平10−335969(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 9/00 - 9/24 Continuation of front page (56) References JP-A-4-373303 (JP, A) JP-A-8-107328 (JP, A) JP-A-5-83074 (JP, A) JP-A-60-123120 (JP) JP-A-60-256201 (JP, A) JP-A-10-190398 (JP, A) JP-A-10-303686 (JP, A) JP-A-10-335969 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H03H 9/00-9/24
Claims (1)
貫通孔を有し、且つ少なくとも側面の一面が開口してい
る筺体状ケースと、一端が前記導電性接続部材に接続さ
れ、他端が筺体状ケースの外表面に導出しているリード
端子と、2つの容量成分を具備するコンデンサ素子上
に、圧電共振素子が導電性接合部材を介して接合され、
且つ下面に接続電極が形成されている積層体と、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
筺体状ケース内に前記積層体を収納配置し、前記リード
端子と前記積層体の接続電極とを前記導電性接続部材を
介して接続するとともに、筺体状ケースの開口を前記封
止部材で封止して成る容量内蔵型圧電共振子において、
前記積層体の接続電極の表面に、筺体状ケースに設けた
貫通孔の開口を閉塞し且つ前記導電性接続部材と接触す
る導電性突起部を設けたことを特徴とする容量内蔵型圧
電共振子。(57) [Claim 1] A housing-like case having a through-hole filled with a conductive connecting member on a bottom surface and having at least one side surface opened, and one end provided with the conductive hole. A piezoelectric resonance element is joined via a conductive joining member to a lead terminal connected to the conductive connection member and the other end leading to the outer surface of the housing-like case, and a capacitor element having two capacitance components. ,
And a sealing member that seals an opening of the housing-shaped case, wherein the stacked body is housed and arranged in the housing-shaped case, and the lead terminal and the lead terminal are connected to each other. In the piezoelectric resonator with a built-in capacitor, the connection electrode of the laminate is connected via the conductive connection member, and the opening of the housing case is sealed with the sealing member.
On the surface of the connection electrode of the laminate, close the opening of the through hole provided in the housing-like case and come into contact with the conductive connection member.
A piezoelectric resonator with a built-in capacitor, comprising a conductive protrusion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32897697A JP3441350B2 (en) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | Piezoelectric resonator with built-in capacitance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP32897697A JP3441350B2 (en) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | Piezoelectric resonator with built-in capacitance |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH11163667A JPH11163667A (en) | 1999-06-18 |
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