JPH03265210A - 圧電共振部品及びその製造方法 - 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〕 本発明は圧電共振部品及びその製造方法に関する。

〔従来の技術及び解決すべき課題〕

複数の圧電共振子が直列及び並列に接続された梯子型圧
電共振装置はバンドパスフィルター（ＢＰＦ）などとし
て広く使用されている。梯子型圧電共振装置にはたとえ
ば第１７図に示すように、複数の圧電共振部品１がプリ
ント配線板２に直列及び並列に接続されて構成された梯
子型圧電共振装置３が提供されている。

かかる梯子型圧電共振装置３においては、単一の圧電共
振部品１が複数接続されているため、作製するのに手間
がかかり、コスト高になるだけでなくサイズが大きくな
る等の問題があった。

このため、梯子型圧電共振装置を一つの部品として一体
化した圧電共振部品が提案されている。

この部品は第１８図に示すように、絶縁体のケース４の
内部に、複数の圧電共振体５と、その圧電共振体５を保
持するとともに電気的に接続するための引出し端子６と
が配設され、その引出し端子６により電気的に直列ある
いは並列に接続されることによって梯子型圧電共振装置
が一体的に構成されたものである。更に本出願人は同図
に示すように、かかる圧電共振部品７を改良して、圧電
共振体５と引出し端子６の間に導通性のある緩衝部材８
を介在させた圧電共振部品７を提案している（実開昭６
３−５７２４号公報）。

かかる圧電共振部品７においては、梯子型圧電共振装置
が一つの部品として一体的に構成されているが、ケース
４の内に複数の圧電共振体５などを同時に組み込むもの
であるため、その製造工程を自動化、機械化することは
極めて困難である。

このため、手作業によらざるを得ないので量産性に欠け
、コストの高いものになっていた。しかも、圧電共振部
品７のサイズは大きく、小型化することができなかった
。

そこで、本発明者はこれらの問題点を解決すべく鋭意研
究を重ねた結果、本発明に至った。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る圧電共振部品の要旨とするところは、圧１
基板の両面に電極を備えた圧電共振体が絶縁体により形
成された収納空間に収納されるとともに、該収納空間内
に該外部にかけて設けられた引出しｉｉ極により前記圧
電共振体が電気的に接続された状態で保持された圧電共
振素子が複数積層され、且つ前記積層された複数の圧電
共振素子の引出し電極が前記絶縁体の外部に設けられた
外部電極により電気的に接続されていることにある。

かかる圧電共振部品の製造方法の要旨とするところは、
前記圧電共振体が収納される収納空間を平面的に複数構
成し得るように形成された絶縁体からなる母基板を積み
重ねて、該収納空間を立体的に配設し得るようにした該
母基板に、前記引出し電極を設けるとともに、該引出し
電極により挾持されるようにして前記収納空間内に、前
記圧電基板の両面に電極を備えた圧電共振体を配置した
後、前記積み重ねられた母基板を接合して一体化し、次
いで一体化された母基板を圧電共振体が積層された状態
でチップ状に切り出した後、該切り出されたチップに露
出させられた前記引出し電極を外部電極によって接続す
ることにある。

〔作用〕

本発明に係る圧電共振部品によれば、圧電共振体によっ
て構成された圧電共振素子とその両面に配置された引出
し！極がその引出し電極の一部が外部に引き出されるよ
うにして、個別に絶縁体により形成された収納空間内に
収納されており、圧電共振素子は絶縁体に覆われて独立
して構成されている。更に、圧電共振素子が絶縁体によ
り覆われた状態で、それら圧電共振素子は積層されて一
体化されている。この一体化された部品の表面に外部電
極が施され、個々の圧電共振素子から引き出された引出
し電極と外部電極とが接続される。

この引出し電極と外部電極との接続状態によって、種々
の回ｍ楕威を備えた圧電共振部品が一体化されて構成さ
れる。

また、圧電共振部品を製造するのにあたり、絶縁体から
なる母基板に同一の＠路＃ｌ戒を形成するための要素を
複数形成し、その母基板を積層することによって圧電共
振体が封止される。得られた母基板の積層体を所定の位
置で切断して、複数の圧電共振素子が積層されたチップ
が形成される。

得られた個々のチップに外部電極が施されて、圧電共振
部品が製造され、一体化された圧電共振部品が大量生産
されるとともにその製造工程の自動化が可能となる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する
。尚、図面は説明のため、適宜寸法を拡大あるいは誇張
して示す。

第１図において、符号１０は本発明の一実施例に係る圧
電共振部品を示し、本例に係る圧電共振部品１０は５つ
の圧電共振素子１２，１４，１６゜１８．２０が積層さ
れて構成されている。圧電共振素子１２，１４．１６．
１８．２０はいずれも圧電共振体２２が絶縁体２４によ
り形成された収納空間２６内に収納されるとともに、圧
電共振体２２がそれと絶縁体２４との間に配設された引
出し電極２８．３０により電気的に接続された状態で保
持されて構成されている。

圧電共振体２２はチタン酸バリウムや、チタン酸鉛とジ
ルコン酸鉛とを混合して焼き上げたＰＺＴ等の圧電体に
よって板状に形成された圧電基板３２と、その両面に真
空蒸着等により良導体が付着されて形成された電極３４
とから構成されている。一方、圧電共振体２２を収納す
る収納空間２６を形成する絶縁体２４は強靭性を有する
焼成されたアル壽す等により構成されている。収納空間
２６はプレスなどにより底形された凹所を有する絶縁体
２４と他の絶縁体２４とが積層されることによって構成
されている。この収納空間２６を構成する絶縁体２４に
は第３図に示すように、圧電共振体２２を保持するため
の突起３６．３８が形成されていて、この突起３６．３
８により圧電共振体２２は挾持され、収納空間２６内に
空中に保持されている。

収納空間２６を構成する絶縁体２４には突起３６．３８
を含む位置にそれぞれ引出し電極２８゜３０が設けられ
ている。引出し電極２８．３０は第４図に示すように、
圧電共振体２２の電極３４と接触させられる内部電極部
２８ａ、３０ａと、収納空間２６から絶縁体２４の外部
まで引き出す引出リード部２８ｂ、３０ｂとから構成さ
れている。この引出し電極２８．３０はスパッターや真
空蒸着などによって金属を所定形状に被着させた薄膜に
より構成したり、導電性ペーストなどをスクリーン印刷
したり、あるいは所定形状に形成された金属板又は金属
箔などによって形成される。

引出し電極２８．３０の引出リード部２８ｂ、３０ｂの
収納空間２６からの引出し方向は、製造される圧電共振
部品１０の回路構成に応して種々設定されている。

圧電共振体２２が収納空間２６内に収納され、引出し電
極２８．３０によりその電極３４が電気的に接続される
とともに保持されるように絶縁体２４が積み重ねられる
。順に積み重ねられた絶縁体２４は接着剤４０などによ
って接合され、積層された圧電共振素子１２．１４．１
６．１８．２０が分解しないようにされている。

積層された圧電共振素子１２，１４，１６，１８．２０
の絶縁体２４の表面には引出し電極２８゜３０の引出リ
ード部２８ｂ、３０ｂの端面が予め設定された方向に露
出させられており、それら引出リード部２８ｂ、３０ｂ
の端面は第１図及び第２図に示すように、外部電極４２
．４４．４６゜４８．５０によって接続される。外部電
極４２゜４４．４６．４８．５０はたとえば導電性ペー
ストを塗布するなどにより形成されており、これら外部
電極４２．４４，４６．４８．５０が接続されて圧電共
振部品ＩＯが構成されている。

かかる構成により得られた圧電共振部品１０はその等価
回路を第５図に示すように、直列共振子と並列共振子と
を備えた梯子型圧電フィルターを構成している。すなわ
ち、第２図（ａ）　（ｂ）と第５図に示すように、外部
電極４２と４６は入出力電極を構成し、外部電極４４は
共通（アース）電極を構成しており、外部電極４８と５
０はいずれも３つの圧電共振体２２を接続する接続部を
構成しているのである。

以上説明したところから明らかなように、絶縁体により
形成した収納空間内に圧電共振体を空中に保持して収納
し、外部電橋の形成により所定の回路構成を備えた圧電
共振部品を構成しているため、コンパクトで製造し易い
部品を構成することが可能となる。

かかる本発明の圧電共振部品を一つずつ個別に製造する
ことも可能であるが、次に、前記圧電共振部品を例に量
産が可能な製造方法の実施例を図面に基づき詳しく説明
する。

第６図に示すように、アルミナ等の絶縁体から形成され
た母基板５２上に、圧電共振体２２が収納される収納空
間２６を構成する凹部５４とその凹部５４の底面に突起
５６が複数格子状に形成される。一方、母基板５２の裏
面には第７図に示すように、上述の凹部５４に設けられ
た突起５６と対応する位置に突起５８が一体的に形成さ
れる。

これら凹部５４と突起５６．５８はプレスなどにより一
体的に同時に形成される。凹部５４や突起５６．５８が
形成された母基板５２には第６図及び第７図に示すよう
に、引出し電極６０．６２が突起５６．５８部を中心に
してその引出リード部６０ｂ、６２ｂを所定の方向に設
定して形成される。引出し電極６０．６２はたとえば蒸
着やスパッターなとの物理的展着法（ＰＶＤ）を用いて
マスク法によって所定形状に成膜したり、あるいは被着
された成膜をエツチング法によって所定形状に形成した
り、又はこれらの方法を組み合わせて形成したり、更に
メツキ法などを用いて形成される。その他、引出し電極
６０．６２は導電性ペーストをスクリーン印刷や塗布な
どによって形成されても良く、あるいは金属箔や金属板
あるいは導電性樹脂などによって所定の形状に形成され
た電極部材を接着などの方法により母基板５２に固定さ
れて、形成されても良い。

まず第８図に示すように、凹部５４と突起５６が形成さ
れ且つその上に引出し電極６０がスパッター法などによ
り形成された母基板６４に対し、圧電共振体２２がそれ
ぞれの凹部５４内の突起５６の上に載置される０次に、
引出し電ｉ６０．６２が形成された母基板５２が圧電共
振体２２が載置された母基板６４の上に積層され、圧電
共振体２２が突起５６と５８によって挾持させられ、ま
た母基板５２と６４は接着剤４０などによって接合され
る０次いで、同様に圧電共振体２２が母基板５２−の凹
部５４内に載置され、以下同様にして母基板５２が積層
され、相互に接合される。なお、最上部は突起５８と引
出し電極６２のみを有する母基板が積層され且つ接合さ
れて、圧電共振体２２が収納空間２６内に封止される。

積み重ねられた母基板が接合されて一体化された母基板
ブロック６６は第９図に二点値線で示すように、積層さ
れた圧電共振素子を分断しない位置で切断されチップ状
に切り出される。切り出されたチップ６８には積層され
た圧電共振素子の引出し電極６０．６２の引出リード部
６０ｂ、６２ｂの端部が露出させられており、その引出
リード部６０ｂ、６２ｂの端部に第１図及び第２図に示
すように外部電極４２，４４，４６．４８．５０が設け
られ、引出し電極６０．６２が接続されて梯子型圧電共
振部品ＩＯが製造される。

以上の説明から明らかなように本発明方法によれば、多
数の圧電共振部品１０を一度に製造することが可能とな
る。また、中間工程における母基板ブロック６６は多数
の部品が一体に形成されているので、運搬、取扱等が容
易になる。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその他の
態様でも実施することが可能である。

たとえば、第８図に示すように、引出し電極６０．６２
の引出リード部６０ｂ、６２ｂは同図中に切断箇所を示
す二点鎖線の位置より隣接する部分にはみ出して設けら
れても良く、切断することによって引出リード部６０ｂ
、６２ｂの端部が露出させられるようにされていれば足
りる。

次に、かかる圧電共振部品１０において、圧電共振体２
２の保持手段として、前述したように圧電共振体２２が
その中心部で保持される構造に限定されず、第１０図に
示すように、絶縁体７０の中央に穴が開けられ、圧電共
振体７２をその外周部で保持させるようにした構造であ
っても良い。

また、第１１図に示すように、圧電共振体７２をその外
周部で保持させると同時にその中心部でも保持させる構
造であっても良い０本例においては、前述の圧電共振体
２２と異なり、圧電共振体７２の外周部を挾持しても振
動を阻害しない振動モードを有する圧電共振体７２に適
用される。

また、圧電共振体２２を保持し且つ電気的に接続するた
めの部材は絶縁体２４に形成された突起５６．５８に対
応して設けられた引出し端子６０゜６２の突起部である
必要はなく、第１２図に示すように、導電性の別部材に
よって形成された保持端子７４であっても良い、導電性
の保持端子７４は圧電共振体２２を挾持し且つ電気的接
続を確保するため、たとえば導電性樹脂やスプリング等
の弾性体であることが望ましい、また、導電性の保持端
子７４を前述した絶縁体２４に形成された突起５６．５
８部に被着された引出し端子６０．６２の突起部と組み
合わせて、圧電共振体２２を挾持し得るように構成して
も良い、更に、引出し電極を金属板などによって形成し
て、その内部電極部を曲折してバネ性を持たせ、引出し
電極の部材力によって圧電共振体２２を挾持させるとと
もに電気的に接続させるように構成することも可能であ
る。

更に、第１３図及び第１４図に示すように、絶縁体７６
に形成される凹部７８．８０の形状は矩形の他、円形で
も良く、また凹部７８に突出部８２を設けても良い、凹
部７８．８０の形状や突出部の配役によって圧電共振体
２２を所定の位置に配置することが可能となる。なお、
圧電共振体の形状も矩形に限定されるものではない。

また、積層された絶縁体によって形成される圧電共振体
２２を収納するための収納空間は、前述したように絶縁
体のいずれか一方にのみ凹部を設けて構成する場合に限
らず、たとえば第１５図に示すように、積み重ねられる
双方の絶縁体８４に凹部８６を形成しておき、凹部８６
を貼り合わせて一つの収納空間を構威し得るようにして
も良い。

更に、第１６図に示すように、収納空間となる穴８８が
形成された絶縁体９０と、平板である絶縁体９２とを順
に積層して、収納空間を構成することも可能である。い
ずれの例においても、一体又は別個に形成された保持端
子によって圧電共振体２２が保持される構造とされる。

その他、引出し電極の引出し方向や外部電極の接続を変
えることによって、種々の回路構成を備えた圧電共振部
品を製造することができる。また、積層される圧電共振
素子の数は任意に設定し得るものであり、更に、得られ
た圧電共振部品の表面を絶縁処理したり、あるいは入出
力電極及び／又は共通電極となる外部電極はプリント配
線基板などへの接続が容易になるように、形状を適宜設
定し得るなど、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で、
当業者の知識に基づき種々なる改良、修正。

変形を加えたａ様で実施し得るものである。

〔発明の効果〕

かかる本発明の圧電共振部品は絶縁体によって形成され
た収納空間内に圧電共振体を保持し且つその内部に配設
された引出し電極と電気的に接続するとともに、得られ
た圧電共振素子を積層して各圧電共振素子を外部電極に
よって接続するようにしているため、量産が可能な構造
となるだけでなく、小型化も可能となる。

しかも、本発明に係る圧電共振部品の製造方法によれば
、同一の製造工程で大量の圧電共振部品を製造すること
ができ、しかも自動化が可能であるので、製造コストを
下げることができるとともに安定した品質を確保するこ
とも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る圧電共振部品の一実施例を示す断
面図である。第２図（ａ）　（ｂ）はいずれも第１図に
示す圧電共振部品の外観を示す斜視図であり、同図（ｂ
）は同図（ａ）を背面から見た斜視図である。第３図は
第１図に示す絶縁体を示す断面図である。第４図は第１
図及び第２図に示す圧電共振部品を分解して示す分解斜
視図であり、第５図は第１図及び第２図に示す圧電共振
部品の等価回路を示す回路図である。 第６図乃至第９図は本発明に係る圧電共振部品の製造方
法を説明するための図であり、第６図は母基板の一例を
示す斜視図、第７図は第６図に示す母基板の裏面を示す
斜視図、第８図は圧電共振体を挟み込みつつ、母基板を
順に積層していく様子を説明するための要部断面図、第
９図は母基板を積層し一体化したブロフクを切断し圧電
共振素子のチップを製造する工程を説明するための説明
図である。 第１０図、第１１図及び第１２図はいずれも圧電共振体
の保持手段について他の実施例を示す断面図であり、第
１３図及び第１４図はいずれも圧電共振体の収納空間に
ついて他の実施例を示す平面図である。第１５図及び第
１６図はいずれも絶縁体の構成について他の実施例を示
す断面図である。 第１７図及び第１８図はいずれも従来の梯子型圧電フィ
ルターを示す斜視図である。 １０ｉ圧電共振部品 １２　１４．１６．１Ｂ、２０；圧電共振素子２２．７
２；圧電共振体 ２４．７０，７６．８４．９０．９２；絶縁体２６：収
納空間 ２８．３０．６０．６２；引出し電極 ３２；圧電基板 ３４；電極 ４４、　４６．　４８ ６４　；母基板 ；母基板ブロック ；チップ ５０；外部電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電基板の両面に電極を備えた圧電共振体が絶縁
   体により形成された収納空間に収納されるとともに、該
   収納空間内に該外部にかけて設けられた引出し電極によ
   り前記圧電共振体が電気的に接続された状態で保持され
   た圧電共振素子が複数積層され、且つ前記積層された複
   数の圧電共振素子の引出し電極が前記絶縁体の外部に設
   けられた外部電極により電気的に接続されていることを
   特徴とする圧電共振部品。
2. （２）圧電基板の両面に電極を備えた圧電共振体が絶縁
   体により形成された収納空間に収納されるとともに、該
   収納空間内に該外部にかけて設けられた引出し電極によ
   り前記圧電共振体が電気的に接続された状態で保持され
   た圧電共振素子が複数積層され、且つ前記積層された複
   数の圧電共振素子の引出し電極が前記絶縁体の外部に設
   けられた外部電極により電気的に接続されている圧電共
   振部品の製造方法において、 前記圧電共振体が収納される収納空間を平面的に複数構
   成し得るように形成された絶縁体からなる母基板を積み
   重ねて、該収納空間を立体的に配設し得るようにした該
   母基板に、前記引出し電極を設けるとともに、該引出し
   電極により挾持されるようにして前記収納空間内に、前
   記圧電基板の両面に電極を備えた圧電共振体を配置した
   後、前記積み重ねられた母基板を接合して一体化し、次
   いで一体化された母基板を圧電共振体が積層された状態
   でチップ状に切り出した後、該切り出されたチップに露
   出させられた前記引出し電極を外部電極によって接続す
   ることを特徴とする圧電共振部品の製造方法。