JPH0470109A - 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、圧電共振素子に保護基板を積層して一体化し
てなるチップ型の圧電共振装置に関し、特に積層構造及
び外部電極が改良された圧電共振装置に関する。

〔従来の技術〕

第２図〜第５図を参照して、従来の圧電共振装置を説明
する。

第２図を参照して、圧電共振装置１は、圧電共振素子２
の両主面にセラミックスまたはガラスよりなる保護基板
３．４を積層してなる積層体５を用いて構成されている
。第３図に示すように、圧電共振素子２は、圧電基板６
の両主面に、中央領域で該圧電基板６を介して対向する
ように一対の振動電極７ａ、７ｂが形成されたエネルギ
閉込め型圧電共振工【／メン！・の両主面に、セラミッ
クスまたはガラスよりなる基板８ａ、８ｂを貼り付けた
構造を有する。基板８ａ、８ｂには、それぞれ、共振部
分の振動を妨げないための空間を形成するために、四部
９ａ、９ｂが形成されている６圧電共振素子２の１面に
は、端縁２ａ、２ｂに至るように、一対の内部電極１０
ａ、１０ｂが形成されている。

第２図に戻り、積層体５の両端近傍には、一対の外部１
ｆｉｌｌ　ｌ　ａ、　　１　ｌ　ｂが積層体５を周回す
るように形成されているゆすなわち、第４図から明らか
なよっに、外部電極１１ｂは、その積層体、５の側面に
付与されている部分において、内部電極１０ｂに電気的
に接続されている。同櫂に、外部ｉｉｌ掻１１ａも、積
層体５の側面部分で内部電極ｌＯａに電気的に接続され
ている。

圧電共振部ｆ１をプリント回８基板等に実装するに際し
ては、低背化の要求に応えるために、図本の向きのまま
、あるいは上下逆転した向きに実装されるのが普通であ
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、プリント回路基板等に圧電共振装置１を
実装するに際し以下のような問題があった。

すなわち、第５図に拡大断面Ｖで示すように、プリント
回路基板１２」−にはんだ１３により外部電極１１．　
ｂを接合する場合、はんだ１３の熱により外部電極１１
ｂが積層体５から分離するという問題があった。これは
、外部電極１１ｂのうち、積層体５の側面に形成される
部分、ずなわち保護基板３，４及び圧電共振素子２の積
層面が露出している部分に付与される外部電極部分がス
パッタリングにより形成されているためである。

すなわち、上記積層体５を得るにあたっては、マザー基
板の状態で、第６図に示すようにマザーの保護基板３Ａ
、４Ａを、マザーの圧電共振素子基板２Ａに接着し積層
し、しかる後個々の積層体５を得るべく切断されている
。

外部電極１１ａ、ｌｌｂのうち、第６図から明らかなよ
うに、マザーの保護ＩＶｉ３Ａ、４Ａの上面あるいは下
面に形成される外部電極部分は、マザーの保Ｗ基板３Ａ
、４Ａの状態で導電ペースト１４．１５を焼き付けるこ
とにより形成されている。これに対して、前述した積層
体５の側面は、上記マザーの積層体を切断することによ
り始めて露出される面であり、該積層体５の側面に付与
される外部電極部分は、個々の積層体を得た後に別途ス
パッタリングにより形成されていた。

他方、スパッタリングにより形成される電極膜は、セラ
ミックスに対する密着強度が充分でない。

従って、セラミックスとの熱膨張係数差によって。

外部電極１１ｂが積層体５の外表面から浮き、外部電極
１１ｂと内部電極１０ｂとの間の接続不良が生しるとい
う問題があった。

よって、本発明の目的は、外部！穫と内部ｔｐｉＡとの
接続不良が生し難い、信較性に優れたチップ型圧電共振
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、圧電部分を介して一対の振動
電極が対向されているユ不ルギ閉込め型の圧電共振部が
構成されており、かつ各振動電極のそねぞれに電気的に
接続された一対の内部電極が少なくとも一方芋面上にお
いて該主面の端縁に至るように形成された圧電共振素子
と、この圧電共振素子の両主面に貼り付けられた一対の
保護基板とを有する積層体を用いて構成されており、か
つ積層体の外表面に内部電極に電気的に接続されるよう
に一対の外部電極が形成された圧電共振装置において、
下記の構成を備えることを特徴とするや ｔなわち、圧電共振素子と保護基板との積層面が露出し
ている上記積層体の一対の第１の外表面部分の〜・方が
実装面とされている。そして、外部電極は、少なくとも
一方の第１の外表面部分と、この第１の外表面部分に連
なっておりかつ上記実装面と直交している第２の外表面
部分とにまたがって形成されており、かつ該第２の外表
面部分に形成された外部を掻部分が導電ペーストを焼き
付けることにより形成されていることを特徴とする。

〔作用〕

前述した従来の圧電共振装置の製造工程では、マザーの
圧電共振素子基板に一対のマザーの保護基板が積層され
、しかる後側々の積層体に切断される。従って、切断後
において露出される積層体外表面部分、すなわち圧電共
振素子と保護基板との積層面が露出している外表面部分
への外部電極の形成は、圧電共振部の特性への影響を防
止するには、スパッタリングや蒸着等によらざるを得な
い、しかしながら、前述したとおり、スパッタリングや
蒸着等により形成された外部電極はセラミックスとの密
着強度において問題がある。

そこで、本発明では、切断後に露出される積層体外表面
部分すなわち第１の外表面部分が実装面とされており、
はんだ等により内部電極と接続される外部電極部分が、
積層前にマザーの状態で形成され得る部分すなわち第２
の外表面部分に形成される外部１に種部分とされている
。従って、第２の外表面部分の外部電極部分は、導電ペ
ーストを焼き付けることにより形成されており、それに
よってセラミックスとの密着強度が高められている。

なお、圧電共振素子と一対の保護基板との積層面が露出
している実装面は、スパッタリングにより外部電極が形
成されたとしても、この部分にははんだによる熱が直接
加わらないため、内部電極と外部電極との接続不良は生
じ難い。

［実施例の説明］ 第１図は本発明の一実施例にかかる圧電共振装置の斜視
図である。圧電共振装置２１は、圧電共振素子２２の両
主面に保護基板２３．２４を積層してなる積層体２５を
用いて構成されている。

第７図に分解斜視図で示すように、圧電共振素子２２は
、圧電基板２６の両主面に振動電極２７ａ、２７ｂを形
成し、振動電極２７ａ、２７ｂの対向している蹟域によ
りエネルギ閉込め型圧電共振部を構成した構造を有する
。

圧電基板２６の両主面には、基板２８ａ、２８ｂが貼り
合わされて一体化されている。基板２８ａ、２８ｂには
、それぞれ凹部２９ａ、２９ｂが形成されており、それ
によって圧電共振部の振動が妨げられない空間が形成さ
れている。

この圧電共振素子２２の一方主面上には、内部電極３０
ａ、３０ｂが形成されている。内部電極３０ａ、３０ｂ
は、圧電共振素子２２の両端縁２２ａ、２２ｂに至るよ
うに形成されており、かつ振動電極２７ａ、２７ｂにそ
れぞれ電気的に接続されている。

圧電基板２６は、圧電性セラミックスよりなり、基板２
８ａ、２８ｂは、ガラスまたはセラミックス等の剛性を
有する絶縁性材料で構成されている。

圧電共振素子２２は、前述した第３図の従来の圧電共振
素子と領だ構成を有するが、第３図及び第７図を比較す
れば明らかなように、本実施例の圧電共振装置では、圧
電共振素子２２は、第３図の圧電共振素子２を立て掛け
た方向に構成されている。

保護基板２３．２４は、それぞれ、ガラスまたは絶縁性
セラミックスのような絶縁性材料により構成されており
、図示しない接着剤により、圧電共振素子２２の両主面
に接着され、積層されていところで、実際の製造に際し
ては、圧電共振素子２２及び保護基板２４．２５は、マ
ザーの基板として用意される。すなわち、マザーの基板
として用意された圧電共振素子２２及び保護基板２４゜
２５が第７図に示す向きに用意されて積層されて、マザ
ーの積層体が構成される。しかる後、マザーの積層体を
切断することにより、個々の積層体２５が得られる。す
なわち、第１図の積層体２５において、マザーの積層体
から切断されて形成される第１の外表面部分は、上面２
５ａ及び下面２５ｂである。

従って、本実施例の圧電共振装置２１では、第７図の保
護基板２３．２４に、予め導電ペーストを焼き付けるこ
とにより、外部電極部分３１ａ。

３１ｂ、３１ｃ、３１ｄが形成されている。そして、上
記切断により得られた個々の積層体２５の上面２５ａ及
び下面２５ｂ上には、スパッタリングまたは蒸着等によ
り外部電極部分３２ａ、３２ｂ、３２ｃが形成されてい
る（第１図参照）。

上記のようにして得られる本実施例の圧電共振装置２１
では、積層体２５の上面２５ａまたは下面２５ｂを実装
面として用いることにより、プリント回路基板上に実装
される。従って、実装された場合、はんだ等により外部
と接続される部分としては、導電ペーストを焼き付ける
ことにより形成された外部電極部分３１ａ〜３１ｄ（第
１図及び第７図参＠）を利用することができる。

他方、導電ペーストを焼き付けることにより形成された
外部電極部分３１ａ〜３１ｃｉはセラミックスに対して
高い密着強度をもって接合されている。よって、はんだ
等による熱が加えられたとしても、該外部！種部分３１
ａ〜３１ｄはセラミ・ノクス表面から浮き難い。

また、たとえセラミックス表面から外部電極部分３１３
〜３１ｄが浮いたしとても、この積層体２５の第２の外
表面部分２５ｃ、２５ｄでは、外部電極と内部電極３０
ａ、３０ｂとの間の電気的接続は行われていない。すな
わち、内部電極３０ａ　　３０ｂは、積層体２５の上面
２５ａ及び下面２５ｂで外部電極部分３２ａ、３２ｂ、
、３２ｃ３２ｄと電気的に接続されている。従って、は
んだの熱等により悪影響を受けることなく、常に内部電
極３０ａ、３０ｂと外部電極部分３２ａ〜３２ｄとが確
実に電気的に接続される。

なお、本実施例では、積層体２５の上面２５ａ及び下面
２５ｂの何れにも外部電極部分を形成したが、下面２５
ｂ側にのみ列部電極部分が形成されていてもよく、ある
いは積層体２５の上面２５ａ側においてのみ外部電極部
分が形成されていてもよい。要するに、上面または下面
に形成される外部電極部分は、第２のグ表面部分に形成
された匁部ｉ！極部分３１　ａ＝３１　ａに電気的に接
続されるように形成されておればよい。

もっとも、本実施例のように、積層体２５の上面２５ａ
及び下面２５ｂの何れにも外部電極部分３２ａ〜３２ｃ
を形成した場合には、プリント回路基板、セラミックス
及びはんだ間の熱膨張係数の差により、下面側の外部電
極部分３２ｃ、３２ｄが剥離したとしても、影響を受は
雛い上面２５ａ側の外部電極部分３２ａ、３２ｂにより
電気的接続が確保される。従って、好ましくは、積層体
２５の第１の外表面の双方に外部電極部分を形成し、内
部電極と電気的に接続しておくことが推奨される。

〔発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、実装面と直交する積層
体の第２の外表面部分に形成された外部電極部分が、導
電ペーストを焼き付けることにより構成されているため
、はんだ等による熱が加わったとしても、この外部１ｔ
８ｉ部分の１１１１１等が生し難い、しかも、内部電極
は、はんだ等の接合に利用されない第１の外表面部分に
形成された外部電極部分と電気的に接続されているため
、はんだ等の熱による影響を受は難い、よって、本発明
によれば、内部電極と外部電極との接続の信頼性が高め
られる。

従って、実使用時の信頼性に優れたチップ型圧電共振装
！を捷供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる圧電共振装置を示す
斜視図、第２図は従来の圧電共振装置を示す斜視図、第
３図は圧電共振素子を示す斜視図、第４図は第２図のＩ
Ｖ−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は従来の圧電共振装置
の問題点を説明するための部分拡大断面図、第６図は従
来の圧電共振装置の製造工程を説明するための部分切欠
斜視図、第７図は第１図実施例の構成を分解して示す斜
視図である。 図において、２１は圧電共振装置、２２は圧電共振素子
、２３．２４は保！１基板、２５は積層体、２５ａ、２
５ｂは第１の外表面部分としての上面及び下面、２６は
圧［１板、２７ａ、２７ｂは振動電極、３０ａ、３０ｂ
は内部電極、３１ａ〜３１ｄは第２の外表面部分に形成
された外部電極部分１．３２ａ〜３２ｃは第１の外表面
部分に形成された外部電極部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電部分を介して一対の振動電極が対向されてい
   るエネルギ閉込め型圧電共振部が構成されており、かつ
   各振動電極にそれぞれ電気的に接続された一対の内部電
   極が少なくとも一方主面上において該主面の端縁に至る
   ように形成された圧電共振素子と、前記圧電共振素子の
   両主面に貼り付けられた一対の保護基板とを有する積層
   体と、前記内部電極に電気的に接続されるように、前記
   積層体の外表面に形成された一対の外部電極とを備える
   チップ型圧電共振装置において、 前記圧電共振素子と保護基板との積層面が外部に露出し
   ている前記積層体の一対の第１の外表面部分の一方が実
   装面とされており、 前記外部電極が、少なくとも一方の第１の外表面部分と
   、該第１の外表面部分に連なっておりかつ前記実装面と
   直交している第２の外表面部分とにまたがって形成され
   ており、該第２の外表面部分に形成された外部電極部分
   が１電ペーストを焼き付けることにより形成されている
   ことを特徴とする、圧電共振装置。