JPH0583080A - 圧電共振子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チップタイプの圧電共振子において、その外
部電極が封止基板から容易に剥離しないようにして製品
の信頼性の向上を図るとともに、コストの低減を図る。 【構成】 封止基板１４には耐熱性に優れ且つ高強度な
液晶ポリマーなどの樹脂を用い、さらにこの両端部に、
外部電極１６となるコの字形の導電材２０を埋設して、
その表面を封止基板１４の表面と同一面になるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧電共振子に関し、さら
に詳しくは、圧電素子を保持するとともに封止するため
の封止基板の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、圧電共振子は圧電効果を利用し
て所要の周波数を発生又は選択するものであり、その周
波数によって様々な振動モードを利用している。

【０００３】たとえば図１０に示すように、エネルギー
閉じ込め型の振動モードを利用した圧電共振子１は、圧
電素子２と、圧電素子２を保持するとともに封止するた
めの２枚の封止基板３と、圧電素子２を外部に接続する
ための２つの外部電極４とにより構成されている。な
お、この圧電共振子１はＳＭＴ（Surface Moumt Techno
logy）対応のチップタイプのものである。

【０００４】この圧電素子２は、図１１に示すように、
チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）やチタン酸バリウムな
どの圧電性セラミックスから成る圧電基板５の両面に対
向電極６が形成されて構成されている。これらの対向電
極６は、圧電基板５の中央部で対向させられ、所要の周
波数で振動する振動部７を構成するとともに、外部電極
４と接続可能なように圧電基板５の周辺部に引き出され
ている。一方、封止基板３の内側には、振動部７の振動
を妨げないように凹所８がそれぞれに形成されている。

【０００５】この圧電共振子１を製造するには、図１１
に示すように、まず金属ペースト９を帯状に塗布した封
止基板３を２枚作製し、別に作製した圧電素子２の両面
に接着剤により接着する。そして、これらの端面にスパ
ッタリングにより金属材料を付着させることにより外部
電極４を形成し、圧電共振子１を製造している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外部電
極４と封止基板３との付着強度が低いために外部電極４
は剥離し易く、信頼性が低いという問題があった。この
付着強度を高めるために金属ペースト９を焼き付ける場
合は、封止基板３にセラミックスなど極めて高融点の材
料を用いなければならずコスト高になるという問題があ
った。さらにセラミックスは成形し難いという欠点があ
る。

【０００７】このような外部電極４が剥離し易いという
問題は、完成した圧電共振子１を取り扱う際だけでなく
圧電共振子１を製造する際にも同様に起きる問題であ
り、生産性の低下、延いてはさらなるコスト高の原因で
あった。

【０００８】そこで、本発明者はこのような問題を解決
し、信頼性の向上とコストダウンを図るため鋭意研究を
重ねた結果、本発明に至った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る圧電共振子
の要旨とするところは、圧電素子と、該圧電素子を保持
するとともに封止する封止基板と、該圧電素子を外部に
接続する外部電極とを備えた圧電共振子において、前記
封止基板が樹脂から成り、且つ、前記外部電極が該封止
基板に埋設されたことにある。

【００１０】

【作用】かかる圧電共振子によれば、外部電極が封止基
板に埋設されていて外部に突出していないので、外力な
どにより容易に剥離することはない。つまり外部電極と
しての強度が非常に強固なものとなる。また、封止基板
に樹脂が用いられているので、セラミックスなどに比べ
て安価になるとともに成形が容易になる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明に係る圧電共振子の実施例を図
面に基づき詳しく説明する。図１に示すように、本発明
に係る圧電共振子１０は、圧電素子１２と、圧電素子１
２を保持するとともに封止するための２枚の封止基板１
４と、圧電素子１２を外部に接続するための外部電極１
６とにより構成されている。この圧電共振子１０は、前
述した圧電共振子１と同様にエネルギー閉じ込め型の振
動モードを利用したチップタイプのものであり、この圧
電素子１２は、前述した圧電素子２と全く同様に圧電基
板の両面に対向電極が形成されて構成されたものであ
る。

【００１２】一方これらの封止基板１４の内側には、図
２に示すように、圧電素子１２の振動部の振動を妨げな
いように凹所１８が形成されている。また、これらの封
止基板１４は耐熱性に優れ且つ高強度な液晶ポリマーな
どの樹脂から成り、さらにこれらの両端部には、ほぼコ
の字形を成す導電材２０が埋設されている。これら導電
材２０の表面は封止基板１４の表面と同一面になるよう
にされていて、導電材２０と封止基板１４とが全体的に
一体化されている。この導電材２０には主として金属や
導電性樹脂などが用いられるが、これらの上にさらにメ
ッキなどが施されていても良い。

【００１３】そして、これら導電材２０が埋設された２
枚の封止基板１４が、接着剤などにより圧電素子１２の
両面に接着され、これら封止基板１４と圧電素子１２と
の端面全体に導電材２２が形成されていて、これらの導
電材２０，２２全体により外部電極１６が構成されてい
るのである。

【００１４】このように外部電極１６の一部である導電
材２０が封止基板１４と一体的に埋設されているので、
外部電極１６としての強度は非常に強固なものとなる。
したがって圧電共振子１０を取り扱う際はもちろん製造
する際にも、導電材２０が簡単に剥離してしまうような
ことは無くなり、製品としての信頼性が高くなるととも
に、生産性も高くなり、延いては生産コストを低減する
ことができる。また、封止基板１４の表面と導電材２０
の表面とは同一面になっているので、圧電共振子１０を
取り扱う際などに導電材２０の部分を何かに引っ掛けて
剥離させてしまうことはない。さらに封止基板１４の接
着面をラッピングなどにより面出しする必要もなく、生
産コストをさらに低減することが可能である。

【００１５】また、封止基板１４には樹脂が用いられて
いるので、セラミックスなどに比べて非常に安価なもの
になる。さらに樹脂は成形が容易であるから、所定形状
の封止基板１４を１回の成形により得ることができ、種
々の後加工を行なう必要がない。このため、生産性はさ
らに高くなる。

【００１６】以上、本発明の一実施例を詳述したが、本
発明は上述の実施例に限定されることなく、その他の態
様でも実施し得るものである。

【００１７】たとえば図３に示すように、負荷容量内蔵
形の圧電共振子２４にも適用し得るものである。この圧
電共振子２４における２枚の封止基板２６は樹脂から成
り、これらの封止基板２６には、短冊状の導電材２８が
それぞれに２枚ずつ埋設されているとともに、これらの
中間に接地用の外部電極３０がそれぞれに１枚ずつ埋設
されている。これら封止基板２６と圧電素子３２との端
面全体には導電材３４が形成されていて、これらの導電
材２８，３４全体により外部電極３６が構成されてい
る。さらに図中一点鎖線で示す位置にも導電材などが形
成されていて、これらの外部電極３０，３６は圧電共振
子２４全体を取り巻くように連結されている。これら両
端部の外部電極３６と中央部の外部電極３０とにより負
荷容量が形成されていて、この中央部の外部電極３０が
接地されて使用されるのである。このように負荷容量の
誘電体として樹脂が用いられていることになるので、ア
ルミナよりも誘電率が高く、チタン酸バリウムよりも柔
軟性が高くなり、大容量で、しかも壊れ難いものとな
る。

【００１８】また図４に示すように、樹脂製の封止基板
３８に圧電素子を外部と接続するための外部電極４０と
接地用の外部電極４２とを埋設するとともに、負荷容量
としてのコンデンサチップ４４をこれらの外部電極４
０，４２の間に埋設したものでも良い。この封止基板３
８は負荷容量内蔵形の圧電共振子に用いられるものであ
るが、様々な容量のコンデンサチップ４４を埋設するこ
とができるので、負荷容量を大きくできることはもちろ
ん、負荷容量を任意に設定することもできる。本例から
明らかなように、本発明は封止基板に樹脂が用いられて
いるため、封止基板の形状は任意のものとなり、たとえ
ば空洞部や突起部などが形成されていても良い。さらに
封止基板の位置や個数などは特に限定されるものではな
い。

【００１９】また図５に示すように、短冊状の封止基板
４６の両端部にＴ字型の頭部４８を備えた外部電極５０
を埋設したものでも良い。この場合は、頭部４８により
外部電極５０が封止基板４６に強固に固定されているの
で、簡単に外部電極５０が剥離するようなことはない。
本例から明らかなように、外部電極の形状も特に限定さ
れるものではない。

【００２０】また図６に示すように、封止基板５２の両
端部に２枚の独立した導電材５４，５６を対向させて埋
設し、これらの導電材５４，５６をスルーホール５８な
どにより内部で連結させて外部電極６０を構成したもの
でも良い。この封止基板５２が圧電素子の両面に接着さ
れた圧電共振子の場合、圧電素子の対向電極は、導電材
５６、スルーホール５８、導電材５４の順に外部と接続
されることになる。

【００２１】また図７に示すように、圧電素子６２と封
止基板６４との間にスペーサ６６を介装させて圧電素子
６２の振動を妨げないようにした圧電共振子６８にも適
用し得るものである。この封止基板６４にはそれぞれ２
枚の導電材７０が埋設されていて、この導電材７０とこ
れらの端面に形成された導電材７２とにより外部電極７
４が構成されている。なお、この封止基板６４には圧電
素子６２の振動を妨げないように凹所などを形成する必
要がないのは当然である。

【００２２】一方、このような封止基板を個別に作製す
るのも良いが、図８及び図９に示すように、マザー基板
７６，７８を縦横に切断することにより一度に多数の封
止基板８０，８２を作製するのも良い。たとえば図８に
示すように、大面積の樹脂基板８４に帯状の導電材８６
を一方向に埋設したマザー基板７６を作製し、このマザ
ー基板７６を縦横に切断すれば、２枚の独立した導電材
（８６）が対向して埋設された封止基板８０を一度に多
数作製することができる。また帯状に連続した導電材８
６でなくても、図９に示すように、分離独立した導電材
８８を大面積の樹脂基板９０に埋設したマザー基板７８
であっても良い。これらマザー基板７６，７８により作
製した封止基板８０，８２の端面には、外部電極が形成
されていない。したがってこの場合、封止基板８０，８
２の端面に個別に導電材を形成するのも良いが、封止基
板８０，８２を圧電素子に接着してからその端面全体に
スパッタリングなどにより導電材を形成するのも良い。

【００２３】その他、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲内で当業者の知識に基づき種々なる改良，修正，変形
を加えた態様で実施し得るものである。

【００２４】

【発明の効果】本発明に係る圧電共振子は、外部電極が
封止基板に埋設されているため、外部電極としての強度
は非常に強固なものとなり、圧電共振子を取り扱う際や
製造する際に外部電極が簡単に剥離するようなことはな
い。したがって、製品としての信頼性が高くなるととも
に、生産性も高くなり、延いては生産コストを低減する
ことができる。

【００２５】また、封止基板が樹脂から成るため、セラ
ミックスなどに比べて安価なものになる。さらに樹脂は
成形が容易であるから設計の自由度が高く、封止基板の
形状を様々なものすることができる。しかも必要な形状
を１回の成形により得ることができ、種々の後加工を行
なう必要がないので、生産性はさらに高くなるなど、優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧電共振子の一実施例を示す斜視
図である。

【図２】図１に示した圧電共振子の封止基板の断面図で
ある。

【図３】本発明に係る圧電共振子の他の実施例を示す斜
視図である。

【図４】本発明に係る圧電共振子の封止基板の他の実施
例を示す断面図である。

【図５】本発明に係る圧電共振子の封止基板の他の実施
例を示す平面図である。

【図６】本発明に係る圧電共振子の封止基板の他の実施
例を示す断面図である。

【図７】本発明に係る圧電共振子の他の実施例を示す断
面図である。

【図８】本発明に係る圧電共振子の封止基板を作製する
ためのマザー基板を示す斜視図である。

【図９】本発明に係る圧電共振子の封止基板を作製する
ための他のマザー基板を示す斜視図である。

【図１０】従来の圧電共振子の一例を示す斜視図であ
る。

【図１１】図１０に示した圧電共振子の構造を説明する
ための分解斜視図である。

【符号の説明】

１０，２４，６８；圧電共振子 １２，３２，６２；圧電素子 １４，２６，３８，４６，５２，６４，８０，８２；封
止基板 １６，３６，４０，５０，６０，７４；外部電極 ２０，２２，２８，３４，５４，５６，７０，７２，８
６，８８；導電材（外部電極）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電素子と、該圧電素子を保持するとと
   もに封止する封止基板と、該圧電素子を外部に接続する
   外部電極とを備えた圧電共振子において、前記封止基板
   が樹脂から成り、且つ、前記外部電極が該封止基板に埋
   設されたことを特徴とする圧電共振子。