JPH01228310A - 圧電共振子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧電発振子や圧電フィルター、ディスクリミ
ネータなどの圧電共振子の製造方法に関する。

〔背景技術〕

従来の圧電共振子の一例を第５図及び第６図に示す。こ
こに第５図は圧電共振子を裏面側から見た斜視図、第６
図は表面側から見た斜視図である。

この圧電共振子１４は厚み滑り振動を用いたエネルギー
閉じ込め形の２素子型圧電フイルターであり、圧電振動
エレメント３には各々三端子型フィルターとして働く第
一の振動電極部５ａと第二の振動電極部５ｂとコンデン
サ１５とが設けられている。第７図に示すように、第一
の振動電極部５ａと第二の振動電極部５ｂとは縦続接続
されており、第一の振動電極部５ａと第二の振動電極部
５ｂとの間にはコンデンサ１５が並列に接続されている
。また、圧電振動エレメント３の表面側の両端には端子
電極１が形成されており、第一の振動電極部５ａと第二
の振動電極部５ｂがそれぞれ端子電極１に導通させられ
ている。

そして、一方の端子電極１には入力用リード端子２の一
端が接合され、他方の端子電極１には出力用リード端子
２の一端が接合されている。更に、圧電振動エレメント
３の裏面においては、振動電極部５ａ、５ｂの共通電極
９と導通したコンデンサ１５の極板１５ａにアース用リ
ード端子２の一端が接合されている。したがって、圧電
振動エレメント３は３本のリード端子２，２．２により
支持されている。

さらに、圧電振動エレメント３は不要振動を除去する目
的で全体をシリコンゴムなどのゴム状弾性体４により被
覆され、さらにゴム状弾性体４を包むようにして硬質の
外装樹脂層６によりパッケージングされている。ここで
、ゴム状弾性体４と外装樹脂層６とはそれぞれ樹脂液に
デイツプして形成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の圧電共振子にあっては、上述のように圧電振動エ
レメント３の全体が外装樹脂層６内でゴム状弾性体４に
より保持されており、また複数本のリード端子２により
外装樹脂層６内で片持ち状に保持されている。しかし、
ゴム状弾性体４は容易に弾性変形するため、圧電共振子
に外部から衝撃が加わったり、振動が加わったりすると
、ゴム状弾性体４を弾性変形させて内部の圧電振動エレ
メント３が慣性により動く、この時、圧電振動エレメン
ト３の変位に伴なって圧電振動エレメント３を保持して
いたリード端子２も撓み、リード端子２の弾性復元力に
よってセラミック基板７とリード端子２との間には端子
電極１を引き剥がす方向に力が働く、この結果、圧電共
振子に衝撃や振動が加わった時に、端子型８ｉ！１がセ
ラミック基板７から剥離したり、リード端子２が振動電
極部５から外れたり、あるいはセラミック基板７にクラ
ックが発生したりすることがあり、耐衝撃性の面で問題
となっていた。

また、ゴム状弾性体４及び外装樹脂層６は圧電振動エレ
メント３の全体を樹脂液中にドブ漬けにして形成されて
いるので、２度のデイツプ工程が必要で生産性も悪かっ
た。

従って、本発明は耐衝撃性に優れた圧電共振子を製造す
る方法を開発すると共にその生産性の向上をはかること
を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このため本発明圧電共振子の製造方法は、端子電極にリ
ード端子を取り付けられた圧電振動エレメントにゴム状
弾性体の未硬化物を滴下して圧電振動エレメントの振動
電極部をゴム状弾性体により被覆すると共に振動電極部
以外の少なくとも一部分をゴム状弾性体から露出させ、
しかる後この未硬化物を加熱して仮硬化状態とし、この
後前記圧電振動エレメントを硬質の外装樹脂層内に封入
し、圧電振動エレメントのゴム状弾性体に被覆されてい
ない部分を外装樹脂層により保持させることを特徴とし
ている。

〔作用〕

本発明の製造方法によれば、製造された圧電共振子は振
動電極部がゴム状弾性体により被覆されていて不要振動
を除去することができながら、圧電振動エレメントの一
部（ゴム状弾性体により被覆されていない部分）が硬質
の外装樹脂層により直接に保持されるので、圧電共振子
に衝撃や振動が加わっても慣性などで圧電振動エレメン
トが外装樹脂層内部で変位したり、振動したりすること
がなく、従って端子電極が衝撃などにより圧電基板から
剥離したり、リード端子の半田付は部分が外れたり、あ
るいは圧電基板にクラックが入ったりするのを防止する
ことができ、高い耐衝撃性を得ることができるのである
。

また、本発明にあっては、端子電極にリード端子を取り
付けられた後の圧電振動エレメントにゴム状弾性体の未
硬化物を滴下しているから、リード端子に支持させたま
まで圧電振動エレメントをゴム状弾性体の未硬化物で被
覆することができ、ゴム状弾性体による振動電極部の被
覆工程をリード端子の取り付は工程と同一ラインで行う
ことができ、圧電共振子の生産性を向上させることがで
きるものである。

更に、圧電振動エレメントを外装樹脂層に封入する前に
圧電振動エレメントに付着した未硬化物を仮硬化させて
いるので、外装樹脂層の成形前に未硬化物が垂れて振動
電極部が露出したり、未硬化物が圧電振動エレメントか
ら落ちてしまったりすることが無くて不良品の発生を防
止することができ、しかも未硬化物を完全硬化させるも
のでないので、仮硬化時間を短くでき、生産性にも優れ
たものとなる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を添付図に基づいて詳述する。

第１図ないし第３図に本発明の製造方法の一実施例を示
す、これはエネルギー閉じ込め形厚み滑り振動を用いた
１素子型の圧電フィルターの場合について説明するもの
である。

第１図において圧ｔｉＩｉＲ動エレメント３は横長薄板
状をした圧電セラミック基板７の表裏両面（主面）に蒸
着やスパッタリングなどの薄膜形成技術により銀やニッ
ケルなどの電極層を形成したちのである。すなわち、振
動電極部５はセラミック基板７の中央部に形成されてお
り、表面側の一対の振動電極８ａ、８ｂと裏面側の一枚
の共通型＆９とがセラミック基板７を介して対向させら
れている。また、圧電振動エレメント３の表面の両端部
にはそれぞれ端子電極１．１が形成されており、一方の
端子電極１はリード部１０を介して入力側の振動電極８
ａに導通しており、他方の端子電極１もリード部１０を
介して出力側の振動電極８ｂに導通している。

リード端子２は３本１組となってフープ材１１と一体に
形成されており、複数組のリード端子２が一定間隔毎に
フープ材１１に設けられている。

このフープ材１１は製造ラインに連続的に供給されるも
のである。しかして、まず３本のリード端子２，２．２
のうち入力用のリード端子２は入力側の振動電極８ａに
導通した端子ｔｉ１にたとえば半田付けなどにより接合
されており、出力用のリード端子２は出力側の振動電極
８ｂに導通した端子電極１に接合されている。ｔな、ア
ース用のリード端子２は裏面の共通電極９に接合されて
いる。従って、まずリード端子２に取り付けられた圧電
振動エレメント３はリード端子２により支持されリード
端子２、フープ材１１と共に製造ラインを移動すること
になる。

このようにしてリード端子２の取り付は工程を通過した
圧電振動エレメント３は、第１図に示すようにデイスペ
ンサ１２の下方へ送られ、振動電極部５がデイスペンサ
１２の真下に達した時に停止する。そして、数１０ｃｍ
離れた上方にあるデイスペンサ１２からシリコンゴムな
どのゴム状弾性体４の流動性を有する未硬化物４ａが適
量滴下されると、このゴム状弾性体４の未硬化物４ａは
振動電極部５の上に落ち、その流動性と表面張力により
振動電極部５とその周辺を包むように圧電振動エレメン
ト３の外周に付着する。ここで未硬化物４ａの適量とは
、振動電極部５を完全に包むことができるだけの量より
も多く、しかも圧電振動エレメント３の全体を包むほど
多くなく、したがって振動電極部５以外の少なくとも一
部（実施例では端子電極１の部分）が被覆されることな
く露出することを意味している。

次いで、第２図に示すように、振動電極部５にゴム状弾
性体４の未硬化物４ａを付着させられた圧電振動エレメ
ント３はブロアのような熱風噴き出し器１３により熱風
（１００〜１５０℃）を数秒吹きつけられ、これにより
未硬化物４ａは仮硬化状Ｒ（半硬化状態）となる、ここ
でゴム状弾性体４の未硬化物４ａを仮硬化状態にする理
由は、未硬化物４ａのままでは次工程に移動するまでに
ゴム状弾性体４が垂れて振動電極部５が露出したり、圧
電振動エレメント３からゴム状弾性体４が落ちてしまっ
たりする恐れがあるので、これを防止するためである。

一方、未硬化物４ａを完全に硬化させていたのでは硬化
に時間がかかり、生産性が低下するためである。

こうしてゴム状弾性体４が仮硬化させられた後、圧電振
動エレメント３はエポキシ樹脂などの外装用樹脂液内に
デイツプされ、圧電振動エレメント３の全体が硬質の外
装樹脂層６内に封入され、この外装樹脂層６が圧電共振
子のパッケージとなるものである。なお、この段階では
ゴム状弾性体４は外装樹脂層６とともに完全に硬化を完
了している。最後に外装樹脂層６から突出している３本
のリード端子２．２．２がフープ材１１から切り離され
て第３図のような圧電共振子１４が得られるのである。

このようにして製造された圧電共振子１４は、第３図及
び第４図に示すように、振動電極部５及びその周辺が外
装樹脂層６内においてゴム状弾性体４に包まれており、
それ以外の端子電極１及びリード端子２の接合端部は外
装樹脂層６により直接に保持されている。したがって、
圧電振動エレメント３中夫の振動電極部５においてはゴ
ム状弾性体４により不要振動の除去が行われている。−
方、圧電振動エレメント３は両端部で外装樹脂層６に固
定されているので、圧電共振子１４に衝撃や振動が加わ
っても圧電振動エレメント３は外装樹脂層６内で振動し
たり、揺れ動いたすせず、よって端子電極１がセラミッ
ク基板７から剥離したり、あるいはリード端子２，２が
端子電極１から外れたり、あるいはセラミック基板７に
クラックが入るといった不良の発生を防止することがで
き、耐衝撃性を向上させることができるのである。なお
、共通電極９に接合されているアース用のリード端子２
の部分はゴム状弾性体４に包まれていて外装樹脂層６に
より固定されていないが、圧電振動エレメント３は両端
部で固定されていて外装樹脂層６の内部で動かないので
、共通電極９に剥離を生じたり、アース用のリード端子
２が外れたりすることもないのである。

また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
適宜設計変更を加えて実施することも可能である。たと
えば、振動電極部５と一方の端子電極１の部分をゴム状
弾性体４により被覆し、他方の端子型８ｉ！１の部分の
みを外装樹脂層６により固定することも可能であり、あ
るいは振動電極部５及び両端子電極１部分をゴム状弾性
体４により被覆し、それ以外の無電極部分を外装樹脂層
６により固定することも可能である。ただし、最も剥離
などの生じ易い両端子電極１の部分を外装樹脂層６によ
り固定する上記実施例のような構造が最も効果的である
と考えられる。

また、従来例として示したような２素子型の圧電フィル
ターや、略Ｕ字形板状をした圧電振動エレメント３を有
する圧電フィルターに対して本発明を実施することも可
能であり、さらに圧電（セラミック、水晶）共振子には
圧電フィルタ二のほか、ディスクリミネータや圧電振動
子なども含まれる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、振動電極部がゴム状弾性体により被覆
されていて不要振動を除去することができ、しかも圧電
振動エレメントの一部が硬質の外装樹脂層により直接に
保持されるので、圧電共振子の耐衝撃性が向上するとい
う利点がある。すなわち、端子電極が衝撃や振動などに
より圧電基板から剥離したり、リード端子の半田付は部
分が外れたり、あるいは圧電基板にクラックが入ったり
することを防止することができるのである。また、リー
ド端子に保持させた状態で上方から振動エレメントゴム
状弾性体の未硬化物を落とすことによって被覆できるの
で、ゴム状弾性体による振動電極部の被覆工程をリード
端子の取り付は工程と同一ラインで行うことができ、圧
電共振子の生産性を向上させることができる。さらに、
圧電振動エレメントを外装樹脂層に封入する前に圧電振
動エレメントに付着した未硬化物を仮硬化させているの
で、未硬化物の垂れや脱落による振動電極部の露出を防
止できて不良品の発生を防止することができ、しかも未
硬化物を完全硬化させるものでないので、仮硬化時間を
短くでき、生産性にも優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例の製造方法を説
明する正面図、第４図は第３図のＸ−Ｘ線断面図、第５
図及び第６図は従来の圧電共振子を示す模式的斜視図、
第７図は同上の等価回路図である。 １・・・端子電極、２・・・リード端子、３・・・圧電
振動エレメント、４・・・ゴム状弾性体、４ａ・・・ゴ
ム状弾性体の未硬化物、５・・・振動電極部、６・・・
外装樹脂層。 代理人　弁理士　中　野　雅　房 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）端子電極にリード端子を取り付けられた圧電振動
   エレメントにゴム状弾性体の未硬化物を滴下して圧電振
   動エレメントの振動電極部をゴム状弾性体により被覆す
   ると共に振動電極部以外の少なくとも一部分をゴム状弾
   性体から露出させ、しかる後この未硬化物を加熱して仮
   硬化状態とし、この後前記圧電振動エレメントを硬質の
   外装樹脂層内に封入し、圧電振動エレメントのゴム状弾
   性体に被覆されていない部分を外装樹脂層により保持さ
   せることを特徴とする圧電共振子の製造方法。
2. （２）端子電極部分をゴム状弾性体により被覆すること
   なく外装樹脂層内に直接封入させることを特徴とする請
   求項１に記載の圧電共振子の製造方法。