JPH05343942A - チップ形圧電共振子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型軽量で特性が良く、しかも安価なチップ
形圧電共振子およびその製造方法を提供する。 【構成】 このチップ形圧電共振子は、振動電極および
それにつながる複数の端子電極を有する圧電共振素子
を、その各振動電極に対応する位置に引出し電極３２〜
３４を有する絶縁基板３０上に載せて、圧電共振素子の
各端子電極とこの絶縁基板３０の各引出し電極３２〜３
４とを導電接着剤によって導電接合し、かつ圧電共振素
子の振動電極の部分を覆うようにゴム状弾性体を付与し
たものを、電気絶縁性の外装樹脂４０でモールドしてチ
ップ部品としており、更にこのチップ部品の表面であっ
て内部の絶縁基板３０の各引出し電極３２〜３４に対応
する位置に外部電極４２〜４４を付与し、かつこのチッ
プ部品の側面に、内部の絶縁基板３０の各引出し電極３
２〜３４と表面の外部電極４２〜４４とをそれぞれつな
ぐように側面電極５２〜５４を付与した構造をしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばチップ形のフ
ィルタやディスクリミネータ等として用いられるチップ
形圧電共振子およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来のチップ形圧電共振子の一
例を示す分解斜視図である。このチップ形圧電共振子
は、チップ形圧電フィルタの場合の例であり、厚みすべ
り振動モードを利用するエネルギー閉じ込め型の二重モ
ードの圧電共振素子２をフィルタ素子として用いてい
る。

【０００３】この圧電共振素子２は、短冊状の圧電基板
４の一方の主面に分割タイプの二つの振動電極６、７を
形成し、他方の主面に図５に示すように各振動電極６、
７と対向するように振動電極８、９をそれぞれ形成し、
かつ振動電極６〜９に端子電極１０〜１２を接続して成
る。

【０００４】そして従来は、このような圧電共振素子２
を、共にセラミックス製の下ケース１６と上蓋１８から
成るケース１４内に次のようにして収納して、チップ形
圧電共振子を製造していた。

【０００５】即ち、下ケース１６には、圧電共振素子２
を収納する凹部が形成されており、かつ圧電共振素子２
の各端子電極１０〜１２に対応する位置に引出し電極２
０〜２２がスパッタ等によって形成されており、まずこ
の凹部内の引出し電極２０〜２２上の部分（図中にＥ〜
Ｇで示す部分）に導電接着剤（導電ペーストとも呼ばれ
る。以下同じ）を付与し、その上から圧電共振素子２を
入れる。

【０００６】次いで、この圧電共振素子２の両側の端子
電極１０、１１上に導電接着剤を更に付与して、両端子
電極１０、１１と引出し電極２０、２１との接続がより
確実になるようにする。その後、導電接着剤を加熱硬化
させる。

【０００７】次いで、圧電共振素子２の不要振動のダン
ピングを行うために、圧電共振素子２の振動電極６、７
の部分にシリコーンゴムを付与し、かつその加熱硬化を
行う。

【０００８】次いで、下ケース１６の各引出し電極２０
〜２２に対応する位置に外部電極２３〜２５を焼付け等
によって予め形成しておいた上蓋１８を、下ケース１６
上に被せて接着する。そのようにしても、各引出し電極
２０〜２２は、その端部がケース１４の側面に露出して
いる。

【０００９】その後、このケース１４の側面に、露出し
ている各引出し電極２０〜２２と上蓋１８の各外部電極
２３〜２５とをそれぞれつなぐように、側面電極２６〜
２８をスパッタ等によって付与する。更に通常は、表面
の電極に対してメッキ仕上げを行う。

【００１０】以上のような工程によって、チップ形圧電
共振子が得られる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なチップ形圧電共振子は、その下ケース１６および上
蓋１８がセラミックス製であり、しかも下ケース１６は
凹部を有するためセラミックスの成型品であるため、ケ
ース１４のコストが高い、引出し電極２０〜２２も複
雑な形状をしていてスパッタや真空蒸着で形成しなけれ
ばならないため電極形成のコストが高い、製造の工数
が多い、等の理由で非常に高価であるという問題があ
る。

【００１２】また、ケース１４を使用しているために、
形状が大きく重さも重いという問題もある。

【００１３】更に、圧電共振素子２の不要振動のダンピ
ングをシリコーンゴムで行うようにしているが、シリコ
ーンゴムでは振動電極部以外に漏れている振動をダンピ
ングできないため、特性波形にリップルや大きなスプリ
アスが表れて、特性が良くないという問題もある。

【００１４】そこでこの発明は、小型軽量で特性が良
く、しかも安価なチップ形圧電共振子およびその製造方
法を提供することを主たる目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のチップ形圧電共振子は、振動電極および
それにつながる複数の端子電極を有する圧電共振素子
を、この圧電共振素子の各端子電極に対応する位置に引
出し電極を有する絶縁基板上に載せて、圧電共振素子の
各端子電極とこの絶縁基板の各引出し電極とを導電接合
材によってそれぞれ導電接合し、かつ圧電共振素子の振
動電極部分を覆うようにゴム状弾性体を付与したもの
を、電気絶縁性の外装樹脂でモールドしてチップ部品と
しており、更にこのチップ部品の表面であって内部の絶
縁基板の各引出し電極に対応する位置に外部電極を付与
し、かつこのチップ部品の側面に、表面の各外部電極と
内部の絶縁基板の各引出し電極とをそれぞれつなぐよう
に側面電極を付与した構造をしていることを特徴とす
る。

【００１６】また、この発明の製造方法は、振動電極お
よびそれにつながる複数の端子電極をそれぞれ有し互い
に同じ構造をした複数の圧電共振素子を、この圧電共振
素子の各端子電極に対応する位置に引出し電極を有する
絶縁基板上に載せ、各圧電共振素子の各端子電極とこの
絶縁基板の各引出し電極とを導電接合材によってそれぞ
れ導電接合し、更に各圧電共振素子の振動電極部分をそ
れぞれ覆うようにゴム状弾性体を付与し、このようにし
てできたものを電気絶縁性の外装樹脂でモールドし、そ
の後このモールド品の表面であって内部の絶縁基板の各
引出し電極に対応する位置に外部電極を付与し、更にこ
のモールド品を圧電共振素子ごとに切り分けて複数のチ
ップ部品にし、更にこの各チップ部品の切断面に、表面
の各外部電極と内部の絶縁基板の各引出し電極とをそれ
ぞれつなぐように側面電極を付与することを特徴とす
る。

【００１７】

【作用】上記チップ形圧電共振子は、従来のようにセラ
ミックス製のケースを使用せずに、外装樹脂で圧電共振
素子等をモールドした構造をしているので、小型軽量と
なる。

【００１８】また、上記構造の方が、従来のセラミック
ス製のケースを使用する場合よりも、外装材料（部品）
のコスト、電極形成のコストおよび組立コストが安くな
り、従って全体としても非常に安価となる。

【００１９】また、上記構造では、内部の圧電共振素子
の、ゴム状弾性体を付与した振動電極部以外の部分に外
装樹脂が密着して十分にダンピングをかけることができ
るため、不要振動を抑制して、リップルの少ない、かつ
スプリアスの抑圧が十分にかけられた、良好な特性を得
ることができる。

【００２０】また、上記製造方法によれば、上記のよう
な優れた特徴を有する多数のチップ形圧電共振子を一括
して能率良く製造することができるので、チップ形圧電
共振子の一層のコストダウンを図ることができる。

【００２１】

【実施例】図１は、この発明に係るチップ形圧電共振子
の一例を示す概略斜視図である。このチップ形圧電共振
子は、内部の詳細構造は後で図２および図３を参照して
説明するが、前述したような圧電共振素子２（この図１
には表れていない）を、その各端子電極１０〜１２に対
応する位置に引出し電極３２〜３４を有する絶縁基板
（例えばセラミック基板）３０上に載せて、圧電共振素
子２の各端子電極１０〜１２とこの絶縁基板３０の各引
出し電極３２〜３４とを導電接着剤あるいは半田等の導
電接合材によって導電接合し、かつ圧電共振素子２の振
動電極６、７の部分を覆うようにシリコーンゴム等のゴ
ム状弾性体を付与したものを、例えばエポキシ樹脂のよ
うな電気絶縁性の外装樹脂４０でモールドしてチップ部
品としており、更にこのチップ部品の表面であって内部
の絶縁基板３０の各引出し電極３２〜３４に対応する位
置に外部電極４２〜４４を付与し、かつこのチップ部品
の表面に、内部の絶縁基板３０の各引出し電極３２〜３
４と、表面の外部電極４２〜４４とをそれぞれつなぐよ
うに側面電極５２〜５４を付与した構造をしている。

【００２２】次に、上記のようなチップ形圧電共振子の
製造方法の一例を図２および図３を参照して説明する。

【００２３】まず、例えば図４および図５で説明したよ
うな、振動電極６〜９およびそれにつながる複数の端子
電極１０〜１２をそれぞれ有し互いに同じ構造をした複
数の圧電共振素子２を用意する。

【００２４】また、図２Ａに示すような、上記圧電共振
素子２の各端子電極１０〜１２に対応する位置に引出し
電極３２〜３４を細長く、例えば導電ペーストの印刷、
焼付け等によって形成した絶縁基板（例えばセラミック
基板）３０を用意する。

【００２５】そして、図２Ｂに示すように、複数の圧電
共振素子２をこの絶縁基板３０上に並べて載せる。な
お、図２ＢおよびＣでは、中間部分の圧電共振素子２は
図示を省略している。

【００２６】そして、各圧電共振素子２の各端子電極１
０〜１２の部分に導電接着剤３６を塗布し焼付け硬化さ
せて、各端子電極１０〜１２と絶縁基板３０の各引出し
電極３２〜３４とをこの導電接着剤３６によってそれぞ
れ導電接合する。なお、中央の端子電極１２部分の導電
接着剤３４は、実際上は、圧電共振素子２を載せる前に
引出し電極３４上に塗布しておくことになる。これらは
半田ペーストで半田接続しても良い。

【００２７】更に、図２Ｃに示すように、各圧電共振素
子２の振動電極６、７の部分をそれぞれ覆うように、例
えばシリコーンゴムのようなゴム状弾性体３８を付与し
硬化させる。

【００２８】そして、上記のようにしてできたものを、
図３Ａに示すように、例えばエポキシ樹脂のような電気
絶縁性の外装樹脂４０でモールド（成型）する。

【００２９】その後、このモールド品の表面であって内
部の前述した絶縁基板３０の各引出し電極３２〜３４に
対応する位置に、外部電極４２〜４４を細長く、例えば
導電ペーストの印刷、焼付け等によって形成する。な
お、この外部電極４２〜４４は、この例ではモールド品
の一方の主面にのみ形成しているが、必要に応じて他方
の主面にも形成しても良い。また、この外部電極４２〜
４４に使用する導電ペーストは、例えば１５０〜１６０
℃程度の温度で焼付け硬化が可能であり、かつ硬化後は
半田付け可能なものにする。そのようにすれば、外部電
極４２〜４４の焼付け時の熱で外装樹脂４０に悪影響を
与えることがなく、また特にメッキ等を施さなくて済
む。

【００３０】更にこのモールド品を、圧電共振素子２ご
とに切り分けて複数のチップ部品にする。より具体的に
は、図３Ａ中の線４８に沿って切断する。また、左右両
端部に丸みが残って不都合な場合は、その部分を線４６
に沿って切断除去しても良い。この実施例ではそのよう
にする。

【００３１】以上の工程によって、図３Ｂに示すような
複数のチップ部品が一括して得られる。このチップ部品
の切断面である側面には、内部の絶縁基板３０上の引出
し電極３２〜３４が露出している。

【００３２】更に、上記各チップ部品の切断面（この例
では両方の切断面）に、図１に示すように、内部の絶縁
基板３０の各引出し電極３２〜３４と表面の各外部電極
４２〜４４とをそれぞれつなぐように側面電極５２〜５
４を、例えば導電ペーストの印刷、焼付け等によって付
与する。

【００３３】以上のような工程によって、図１に示すよ
うな複数のチップ形圧電共振子を一括して製造すること
ができる。

【００３４】従来のセラミックス製のケース１４を使用
したチップ形圧電共振子では、機械的強度等の点でケー
ス１４にある程度の厚みを持たせなければならず、また
その凹部内に圧電共振素子２をある程度の余裕を持って
収納しなければならないため、小型化、軽量化が難しか
ったが、この発明のチップ形圧電共振子は、セラミック
ス製のケースを使用せずに、外装樹脂４０で圧電共振素
子２および絶縁基板３０をモールドした構造をしてお
り、しかも外装樹脂４０の厚みはあまり大きくする必要
がないので、小型になる。また、外装樹脂４０はセラミ
ックス製のケースに比べれば遙かに軽いので、軽量にも
なる。

【００３５】また、従来のケース１４、特にその下ケー
ス１６はセラミックスの成型品であるため高価であった
が、それに比べれば外装樹脂４０は安価であり、加工も
しやすい。また、内部の引出し電極の形成についても、
従来例では下ケース１６の形状が複雑なためスパッタや
真空蒸着を用いる必要があったが、この発明では平板状
の絶縁基板３０上に印刷等によって形成できるので電極
形成のコストも安くなる。従って、チップ形圧電共振子
全体として見ても、大幅なコストダウンが可能になる。

【００３６】また、この発明のチップ形圧電共振子で
は、外装樹脂４０で内部の圧電共振素子２にダンピング
をかけることができるので、即ち圧電共振素子２のゴム
状弾性体３８を付与した振動電極部以外の部分に外装樹
脂４０が密着して十分にダンピングをかけることができ
るので、振動電極部以外に漏れている振動は外装樹脂４
０によって十分にダンピングされ、それによって圧電共
振素子２の不要振動が抑制され、リップルの少ない、か
つスプリアスの抑圧が十分にかけられた、良好な特性を
得ることができる。

【００３７】また、上記のような製造方法によれば、上
記のような優れた特性を有する多数のチップ形圧電共振
子を一括して能率良く製造することができるので、チッ
プ形圧電共振子の一層のコストダウンを図ることができ
る。

【００３８】なお、内部に収納する圧電共振素子は、上
記圧電共振素子２以外の構造のものでも良いのは勿論で
ある。

【００３９】また、前述した外装樹脂４０としては、電
子部品のディッピング樹脂として広く実用化されてい
る、溶剤にて液状にした熱硬化型樹脂が好適である。こ
のようなものは、圧電共振素子２への密着力が十分にあ
り、しかも圧電共振素子２への応力緩和も、樹脂成分に
応力緩和剤、例えばシリカやタルク等の充填剤が適正混
練されていて問題のないように設計されている。更に、
樹脂成分としてはエポキシ樹脂であって高耐熱性を有し
ており、更に樹脂を構成する各素材の品質、量によって
熱膨張係数も低く抑えられている。

【００４０】

【発明の効果】以上のようにこのチップ形圧電共振子
は、従来のようにセラミックス製のケースを使用せず
に、外装樹脂で圧電共振素子等をモールドした構造をし
ているので、小型軽量となる。

【００４１】また、従来のセラミックス製のケースを使
用する場合よりも、外装材料のコスト、電極形成のコス
トおよび組立コストが安くなり、従って全体としても非
常に安価となる。

【００４２】更に、内部の圧電共振素子に、ゴム状弾性
体だけでなく、外装樹脂によっても十分にダンピングを
かけることができるため、不要振動を抑制して、リップ
ルの少ない、かつスプリアスの抑圧が十分にかけられ
た、良好な特性を得ることができる。

【００４３】また、この発明の製造方法によれば、上記
のような優れた特徴を有する多数のチップ形圧電共振子
を一括して能率良く製造することができるので、チップ
形圧電共振子の一層のコストダウンを図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るチップ形圧電共振子の一例を示
す概略斜視図である。

【図２】この発明に係る製造方法の工程を示す図であ
る。

【図３】この発明に係る製造方法の工程を示す図であ
り、これは図２に続くものである。

【図４】従来のチップ形圧電共振子の一例を示す分解斜
視図である。

【図５】図４中の圧電共振素子の裏面図である。

【符号の説明】

２ 圧電共振素子 ４ 圧電基板 ６〜９ 振動電極 １０〜１２ 端子電極 ３０ 絶縁基板 ３２〜３４ 引出し電極 ３６ 導電接着剤 ３８ ゴム状弾性体 ４０ 外装樹脂 ４２〜４４ 外部電極 ５２〜５４ 側面電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動電極およびそれにつながる複数の端
   子電極を有する圧電共振素子を、この圧電共振素子の各
   端子電極に対応する位置に引出し電極を有する絶縁基板
   上に載せて、圧電共振素子の各端子電極とこの絶縁基板
   の各引出し電極とを導電接合材によってそれぞれ導電接
   合し、かつ圧電共振素子の振動電極部分を覆うようにゴ
   ム状弾性体を付与したものを、電気絶縁性の外装樹脂で
   モールドしてチップ部品としており、更にこのチップ部
   品の表面であって内部の絶縁基板の各引出し電極に対応
   する位置に外部電極を付与し、かつこのチップ部品の側
   面に、表面の各外部電極と内部の絶縁基板の各引出し電
   極とをそれぞれつなぐように側面電極を付与した構造を
   していることを特徴とするチップ形圧電共振子。
2. 【請求項２】 振動電極およびそれにつながる複数の端
   子電極をそれぞれ有し互いに同じ構造をした複数の圧電
   共振素子を、この圧電共振素子の各端子電極に対応する
   位置に引出し電極を有する絶縁基板上に載せ、各圧電共
   振素子の各端子電極とこの絶縁基板の各引出し電極とを
   導電接合材によってそれぞれ導電接合し、更に各圧電共
   振素子の振動電極部分をそれぞれ覆うようにゴム状弾性
   体を付与し、このようにしてできたものを電気絶縁性の
   外装樹脂でモールドし、その後このモールド品の表面で
   あって内部の絶縁基板の各引出し電極に対応する位置に
   外部電極を付与し、更にこのモールド品を圧電共振素子
   ごとに切り分けて複数のチップ部品にし、更にこの各チ
   ップ部品の切断面に、表面の各外部電極と内部の絶縁基
   板の各引出し電極とをそれぞれつなぐように側面電極を
   付与することを特徴とするチップ形圧電共振子の製造方
   法。