JPH0470107A - 圧電共振装置 - 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、圧電共振素子の両主面に保護基板が接着剤を
用いて貼り合わされた構造を備える圧電共振装置に関し
、特に、その貼り合わせ部分に用いられる接着剤が改良
された圧電共振装置に関すス 〔従来の技術〕 従来より、第１図に示す圧電共振装置が公知である。圧
電共振装置１は、圧電基板２の両主面に振動電極３．４
を形成した構造を有する。第２図を参照して、圧電基板
２の上面に形成された振動電極３は、電極引出し部３ａ
により、圧電基板２の一方端縁２ａに引出されている。

圧電基板２の下面に形成された振動電極４も、同様に電
極引出し部４ａを経て圧電基板２の他方端縁２ｂに引出
されている。この振動電極３，４に、後述する外部電極
から電圧を印加することにより、圧電基板２の振動電極
３．４により挟まれている領域が励振される。

第１図に戻り、圧電基板２の両主面には、接着剤５，６
を介して、一対の保護基板７．８が貼り合わされて一体
化されている。なお、７ａ、８ａは凹部を示し、圧電共
振素子の共振部分の振動を妨げないための空間を設ける
ために形成されている。

また、一体化された積層体の対向端面には、それぞれ、
外部電極９．１０が形成されており、この外部電極９．
１０は、前述した電極引出し部３ａ、４ａに電気的に接
続されている。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕 上記のような圧電共振装置においては、Ｑ値のより高い
ものが求めらている。Ｑｌを高めるために、圧！基板２
を構成する材料として、例えばＰＺＴ系と称されている
チタン酸ジルコン酸鉛系圧電セラミンクスが主として用
いられている。

しかしながら、上述のようにＱ値を高め得る圧電セラミ
ックスを用いて圧電共振装置を構成した場合、熱が加え
られると共振周波数が変動するという問題があった。す
なわち、チップ型部品として用い、リフローあるいはフ
ロー等によるはんだ付けを行った場合、共振周波数１．
が大きく低下しがちであった。この共振周波数の低下は
、０゜４％程度に至ることさえあった。もっとも、共振
周波数は、はんだ付は終了後、徐々に復帰する傾向があ
る。

しかしながら、共振周波数の回復の程度は、熱による影
響により低下したものを完全に補い得るものではなく、
またその復帰の度合も非常にばらつきがちであった。従
って、実装前の状態において特性ばらつきか非常に小さ
い圧電共振装置であっても、実際に実装した状態の共振
特性が非常にばらつき、チップ型電子部品として使用し
得ないことがあった。

よって、本発明の目的は、はんだ付けの際の熱による特
性変動が生し難い、信鯨性に優れた圧電共振装置を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の圧電共振装置は、圧電基板の両主面に圧電基板
を介して対向するように一対の振動電極が形成された圧
電共振素子の両主面に、接着剤を介して一対の保護基板
を貼り合わせてなる構造を有する圧電共振装置において
、上記接着剤が０７ＩＷ／ｍｋ以下の熱伝導度の接着剤
で構成されていることを特徴とする。

〔作用〕

はんだ付は時に加えられる熱は一過性のものである。他
方、圧電共振素子と保護基板との間には接着剤が配置さ
れている。そこで、本発明では、この接着剤の熱伝導性
を低めることにより、はんだ付は時の熱が圧電共振素子
の共振部分に及ぶことを防止し、それによって圧電共振
素子の共振周波数の変化を抑制することを可能としてい
る。

すなわち、本発明は、保護基板を貼り合わせるために用
いられている接着剤に、はんだ付は時の熱による影響を
抑制する機能をも担わせるように構成することにより、
実使用時の共振特性のばらつきを低減したことに特徴を
有する。

〔実施例の説明〕

以下、本発明の詳細な説明する。

第１図及び第２図を参照して説明した圧電共振装置を以
下の材料を用いて構成した。

まず、チタン酸ジルコン酸鉛系圧電セラミックス材料を
バインダと共に混練し、薄板状に成形し、次に焼成する
ことにより、圧電基板２を構成した。

この圧電基板２の両主面に振動電極３．４及び電極引出
し部３ａ、４ａを、導電性材料を蒸着あるいはスパッタ
リングすることにより形成した。しかる後、凹部７ａ、
８ａが形成されている絶縁性または誘電体材料よりなる
保護基板７，８を用意し、接着剤５．６を介して貼り合
わせた。保護基板７，８を構成する絶縁性または誘電性
材料としては、ガラスまたはセラミックスのような剛性
を有する材料が用いられる。

貼り合わせ後、外部電極９，１０を形成し、チップ型圧
電共振部品ｌを得た。

本実施例では、上記圧電共振装置を得るにあたり、接着
剤５．６として、下記の第１表に示す特性のエポキシ樹
脂系フレキシブル接着剤を用いた。

このエポキシ樹脂系フレキシブル接着剤の熱伝導率は０
．０２Ｗ／ｍｋである。

他方、比較のために、接着剤５，６として、従来より用
いられているリジットタイプのエポキシ接ｆＦ割（小汚
ボンド社製：商品名Ｅ−３０Ｈ）を用い、同様に圧電共
振装置を製作した。この従来から用いられているリジッ
トタイプの接着剤についても、その物性を下記の第１表
に示す。

第　１　表：接着剤の特性 上記のようにして得られた実施例及び従来例の圧電共振
装置について、その共振周波数を測定したところ、何れ
も９８３０ＫＨ２であった。

次に、実施例及び従来例の圧電共振装置を、２５０℃の
温度ではんだ付けにより基板上に実装し、それぞれの共
振周波数を測定した。その結果、実施例の圧電共振装置
では９８１０ＫＨｚとさほど変化がなかったのに対し、
従来例の圧電共振装置では９７９５ＫＨｚと共振周波数
がかなり低下していた。

上記から明らかなように、本実施例の圧電共振装置では
、熱伝導度が０．０２Ｗ／ｍｋと非常に低いため、リフ
ローはんだに際しての熱による共振周波数への影響を効
果的に抑制し得ることがわかる。

なお、本願発明者の実験によれば、上記共振周波数への
影響は、熱伝導度０．１Ｗ／ｍｋ以下の接着剤を用いれ
ば、上記実施例と同様に抑制し得ることが確かめられた
。従って、本発明においては、熱伝導度０．１Ｗ／ｍｋ
以下の接着剤を用いて圧電基板と保護基板とを貼り合わ
せることが必要である。

なお、好ましくは、使用する接着剤として、黒色のもの
よりも、白色あるいは透明色といった、熱吸収性の小さ
な接着剤を用いれば、より一層はんだ付は時の熱による
共振周波数の変動を抑制することができる。

本発明は、圧電共振素子と保護基板とを接着剤を介して
貼り合わせる構造を備える圧電共振装置一般に適用し得
るが、特に、Ｑ値を高めるために共振周波数の熱による
影響を受は易い組成の圧電セラミックスを用いた圧電共
振装置に好適に用いられる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、圧電共振素子と保護基
板とを貼り合わせるのに用いられる接着剤として、０．
ＩＷ／ｍｋ以下の熱伝導度のものが用いられているため
、フローあるいはりフローによりはんだ付けを行ったと
しても、はんだ付は時の熱による共振周波数の変動を効
果的に抑制することができる。従って、実使用時の特性
のばらつきの少ない、信頼性に優れたチップ型圧電共振
装置を提供することが可能となる。

しかも、はんだ付は時の熱による影響が圧電共振素子側
に及ぶことを防止するＳ能をも接着剤が果たすために、
圧電共振素子を構成する材料として、熱的影響には弱い
が、Ｑ値を高くし得るといった他の優れた特性を有する
圧電性セラミックスを用いて圧電共振装置を構成するこ
とができる。

よりて、従来よりも優れた共振特性を示す圧電共振装置
を構成することも可能となる。

さらに、はんだ付は時の熱の影響が接着剤により抑制さ
れるため、熱が加えられた際に生じる圧電基板の脱分極
現象の発生を抑制することも可能となる。従って、リフ
ローはんだの際の使用温度を高めることが可能となり、
はんだ付は条件の許容度も高められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用される従来から公知の圧電共振
装置を説明するための断面図、第２図は第１図の圧電共
振装置に用いられる圧電共振素子の平面図である。 図において、１は圧電共振装置、２は圧電基板、３．４
は振動電極、５．６は接着剤、７．８は保護基板を示す
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電基板と、該圧電基板の両主面に圧電基板を介
   して対向するように形成された一対の振動電極とを有す
   る圧電共振素子と、 前記圧電共振素子の両主面に接着剤を介して貼り付けら
   れた一対の保護基板とを備える圧電共振装置において、 前記接着剤が、０．１Ｗ／ｍｋ以下の熱伝導度を有する
   接着剤で構成されていることを特徴とする、圧電共振装
   置。