JPH06152295A - チップ型圧電共振子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チップ型圧電共振子における外装樹脂の付与
を、枠内に樹脂を流し込むことによって行なう場合、硬
化された樹脂を枠から取り外すことを容易にする。 【構成】 圧電基板上に複数の圧電共振素子を形成した
マザー基板２１を、たとえば弾性体のような外部からの
力により変形させることができる枠３１に嵌め込み、マ
ザー基板２１の両主面を覆うように枠３１内に熱硬化性
の外装樹脂３４を流し込み、外装樹脂３４を硬化させた
後、枠３１を変形させながら、外装樹脂３４で覆われた
マザー基板２１を枠３１から取り出す。次いで、外装樹
脂３４で覆われたマザー基板２１を分割して、複数のチ
ップ型圧電共振子を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば、チップ型
のフィルタ、発振子、ディスクリミネータ等として用い
られるチップ型圧電共振子の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、フィルタ、発振子、ディスクリミ
ネータとして用いられる圧電共振子は、一般に、リード
付きのものであった。

【０００３】ところが、近年、電子機器の小型化を図る
ために表面実装技術（ＳＭＤ）が採用されており、これ
に伴って、この種の圧電共振子にも、リード線のないチ
ップ型のものが要望されている。このようなチップ型圧
電共振子の具体例を、図１１ないし図１３に基づいて説
明する。

【０００４】図１１ないし図１３に示すように、圧電共
振子１は、圧電基板２を備える。この圧電基板２の一方
主面には、分割された振動電極３および４が形成され、
他方主面には、これら振動電極３および４に対向する振
動電極５が形成される。これら振動電極３、４および５
には、それぞれ、端子電極６、７および８が接続され、
これら端子電極６〜８は、圧電基板２の端縁に位置して
いる。

【０００５】この圧電共振子１は、分割された振動電極
３および４ならびにこれらに対向する振動電極５を有す
る、厚み縦振動モードを利用するエネルギ閉じ込め型の
二重モード圧電共振子である。圧電基板２の両面には、
振動電極３〜５に対応する箇所に空洞９および１０をそ
れぞれ有するポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）か
らなる樹脂板１１および１２が配置され、接着剤１３お
よび１４により、圧電基板２に貼合わせられている。ま
た、この圧電共振子１には、図１３に示すように、その
外表面に、外部電極１５、１６および７１が形成され、
端子電極６、７および８とそれぞれ電気的に接続されて
いる。

【０００６】このようなチップ型圧電共振子１は、小型
になり、表面実装が可能になるという利点を有する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧電基
板２に樹脂板１１および１２を接着剤１３および１４で
接着しているが、その接着強度が比較的弱く、その結
果、圧電共振子１の振動部以外での不要振動を抑えてス
プリアスを抑圧する、という効果が現われないという問
題がある。

【０００８】また、接着剤１３および１４を用いている
ため、圧電基板２と樹脂板１１および１２との界面から
水分が浸入しやすく、耐湿性に劣るという問題がある。

【０００９】それゆえに、この発明の目的は、上述した
ような問題を解決し得るチップ型圧電共振子の製造方法
を提供しようとすることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明によるチップ型
圧電共振子の製造方法は、上述した技術的課題を解決す
るため、次のような工程を備えることを特徴としてい
る。

【００１１】すなわち、まず、圧電基板上に、当該圧電
基板を挟んで対向する振動電極およびそれらにそれぞれ
つながる端子電極をそれぞれ含む複数の圧電共振素子を
形成したマザー基板を用意する。また、マザー基板を嵌
め込み、かつ嵌め込んだ状態でマザー基板の両主面をそ
れぞれ底面とする凹部を形成するためのものであって、
外部からの力により変形させることができる、枠を用意
する。次いで、この枠内にマザー基板を嵌め込み、この
状態で、マザー基板の両主面を覆うように枠内に熱硬化
性の外装樹脂を未硬化状態で流し込む。この外装樹脂を
硬化させた後、枠を変形させながら、外装樹脂で覆われ
たマザー基板を枠から取り出す。次いで、外装樹脂で覆
われたマザー基板を、前記端子電極が分割面に露出する
ように個々の圧電共振素子ごとに分割して、複数のチッ
プ型圧電共振子を得る。

【００１２】

【発明の作用効果】この発明では、外装樹脂が、未硬化
状態でマザー基板の両主面を覆うように付与され、その
状態で硬化される。したがって、外装樹脂とマザー基板
との間で大きな接着強度が得られ、その結果、圧電共振
子の振動部以外での不要振動を十分に抑圧することがで
きる。また、得られた圧電共振子の耐湿性を高めること
ができる。

【００１３】また、この発明では、外部からの力により
変形させることができる枠が用いられ、外装樹脂を硬化
させた後、外装樹脂で覆われたマザー基板を枠から取り
出す際、この枠を変形させることが行なわれる。したが
って、硬化させた外装樹脂と枠との間で接着力が働いて
いても、この接着状態を容易に解くことができるので、
枠から取り出す際、外装樹脂またはマザー基板の破損が
生じることを防止できるとともに、このような枠からの
取出作業を能率的に進めることができる。

【００１４】また、この発明では、外装樹脂で覆われた
マザー基板を、最終的に分割して複数のチップ型圧電共
振子を得るので、多数のチップ型圧電共振子を能率的に
得ることができる。

【００１５】

【実施例】図１は、この発明の一実施例による製造方法
によって得られたチップ型圧電共振子２０を示す斜視図
である。このような圧電共振子２０を得るため、図２な
いし図８にそれぞれ示すような工程が実施される。

【００１６】まず、図２に示すように、マザー基板２１
が用意される。このマザー基板２１の一部が拡大されて
図３に示されている。マザー基板２１は、圧電セラミッ
クからなる圧電基板２２を備え、この圧電基板２２の一
方主面には、分割された振動電極２３および２４が形成
され、他方主面には、これら振動電極２３および２４に
対向する振動電極２５が形成されている。振動電極２
３、２４および２５には、それぞれ、端子電極２６、２
７および２８が接続される。これら１組の振動電極２３
〜２５および端子電極２６〜２８によって、１個の圧電
共振素子２９が構成され、マザー基板２１は、複数の圧
電共振素子２９を与えている。

【００１７】圧電共振素子２９は、分割された振動電極
２３および２４ならびにこれらに対向する振動電極２５
を有する、厚み縦振動モードを利用するエネルギ閉じ込
め型の二重モード圧電共振子であり、その振動空間を確
保するため、空洞形成用のたとえばワックスからなる空
洞形成材３０が、圧電共振素子２９の各々の振動領域、
すなわち振動電極２３および２４ならびに振動電極２５
をそれぞれ覆うように付与される。もっとも、マザー基
板によって与えられる圧電共振素子の構造および形式は
任意であり、たとえば、厚みすべり振動モードを利用す
るエネルギ閉じ込め型の共振子でもよく、その場合に
は、振動電極のまわりに、適度なダンピングを与えるた
めのシリコーンゴムのようなゴム状弾性体を付与してお
いてもよい。

【００１８】他方、図４に示すように、上述したマザー
基板２１をほぼきっちり嵌め込むことができる枠３１が
用意される。この枠は、外部からの力により、変形させ
ることができる材料、より好ましくは、ゴムのような弾
性体から構成される。枠３１の材料を選ぶとき、後述す
る外装樹脂の加熱硬化時の温度（たとえば１５０℃程
度）で変形したり溶解したりしないもの、さらには熱膨
張率が比較的低く、寸法安定性に優れたものを選ぶよう
に配慮される。また、外装樹脂との接着をできるだけ生
じないようにするため、枠３１が樹脂から構成される場
合、そこにフッ素系樹脂を配合したり、また、枠３１の
材質にかかわらず、その表面をフッ素系樹脂でコーティ
ングして、枠３１の外装樹脂に対するぬれ性を低くする
ような手段が講じられることがさらに好ましい。

【００１９】また、枠３１には、その中に入れるマザー
基板２１を枠３１の厚み方向のほぼ中央部に固定できる
ような手段を講じておくことが好ましい。この例では、
枠３１の対向する辺（たとえば短辺）の内側に棚３３が
それぞれ設けられている。

【００２０】次に、図５に示すように、前述したマザー
基板２１は、枠３１内に嵌め込まれる。このとき、枠３
１によって、マザー基板２１の両主面をそれぞれ底面と
する凹部が形成される。

【００２１】次に、図６に示すように、マザー基板２１
が枠３１に嵌め込まれた状態で、マザー基板２１の片面
上に、未硬化の外装樹脂３４が流し込まれる。この外装
樹脂３４としては、たとえば、溶剤によって液状にした
エポキシ系の熱硬化性樹脂が用いられ、そこには、たと
えばシリカ、タルク等のフィラーが適量添加されてい
る。外装樹脂３４は、たとえば自然乾燥等によって乾燥
され、枠３１をマザー基板２１とともに反転させても外
装樹脂３４が流出しなくなった後に、枠３１は、マザー
基板２１および外装樹脂３４とともに反転され、この状
態で、マザー基板２１の他の面上に、再び外装樹脂３４
が流し込まれる。この外装樹脂３４も、また、たとえば
自然乾燥される。

【００２２】次いで、上述したように２段階で流し込ま
れた外装樹脂３４は、たとえば、１５０℃で３０分間、
加熱硬化される。このとき、前述した空洞形成材３０
は、外装樹脂３４中に移行して、その結果、振動空間用
の空洞が形成される。

【００２３】次に、図７に示すように、枠３１を変形さ
せながら、図８に示すようなマザー基板２１の両面が外
装樹脂３４で覆われたサンドイッチ構造物３５が、枠３
１から取り出される。このとき、前述したように、枠３
１を弾性体で構成すれば、枠３１を変形させた後、元の
形状に戻るので、これを繰返し使用することができる。
しかしながら、このような利点を望まないならば、その
変形が塑性に基づいて生じる材料から枠３１を構成して
もよい。

【００２４】次いで、得ようとするチップ型圧電共振子
２０（図１）の厚み方向の寸法精度および平面度を高め
るため、外装樹脂３４の各々の外面が研磨される。この
研磨は、たとえば、研磨板を用いるラビング研磨によっ
て行なわれる。

【００２５】次に、同じく図８に示すように、このサン
ドイッチ構造物３５が、切断線３６および３７に沿って
切断される。この切断によって、マザー基板２１は、個
々の圧電共振素子２９ごとに分割され、かつ、端子電極
２６〜２８が切断面に露出する。このようにして、図１
に示すようなチップ型圧電共振子２０が得られる。

【００２６】次に、図９に示すように、このチップ型圧
電共振子２０の少なくとも端子電極２６〜２８が露出し
ている面に、端子電極２６〜２８の各々とそれぞれ導通
される外部電極３８〜４０が、たとえば導電ペーストの
印刷および焼付けによって付与される。

【００２７】なお、この実施例では、チップ型圧電共振
子２０のすべての端子電極２６〜２８が同じ面に露出し
ているが、このような端子電極が別々の面に露出する場
合もあり、その場合には、これらの面それぞれに外部電
極を付与すればよい。

【００２８】また、図１０に示すように、チップ型圧電
共振子２０の端子電極２６〜２８に導通する外部電極３
８ａ，３９ａ，４０ａを、チップ型圧電共振子２０の一
方側面だけでなく、上下面の少なくとも一方、さらには
他方側面にまで延びるように形成してもよい。このよう
にすることにより、チップ型圧電共振子２０を回路基板
に実装するとき、その半田付けを確実に達成することが
できる。なお、外部電極３８ａ〜４０ａのうち、チップ
型圧電共振子２０の上面および／または下面に形成され
る部分は、予め、図８に示すサンドイッチ構造物３５の
状態で、導電ペーストの印刷および焼付け等の方法によ
って付与しておいてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例により得られたチップ型圧
電共振子２０の外観を示す斜視図である。

【図２】図１に示したチップ型圧電共振子２０を得るた
めに用意されるマザー基板２１を示す斜視図である。

【図３】図２に示したマザー基板２１の一部を拡大して
示す斜視図である。

【図４】図１に示したチップ型圧電共振子２０を得るた
めに用いられる枠３１を示す斜視図である。

【図５】図４に示した枠３１に図２に示したマザー基板
２１を嵌め込んだ状態を示す斜視図である。

【図６】図５に示したマザー基板２１上に外装樹脂３４
を流し込む状態を示す斜視図である。

【図７】外装樹脂３４で覆われたマザー基板２１からな
るサンドイッチ構造物３５を枠３１から取り出すため、
枠３１を変形させている状態を示す斜視図である。

【図８】枠３１から取り出したサンドイッチ構造物３５
の切断工程を説明するための斜視図である。

【図９】図１に示したチップ型圧電共振子２０に外部電
極３８〜４０を形成した状態を示す斜視図である。

【図１０】図１に示したチップ型圧電共振子２０に外部
電極３８ａ〜４０ａを形成した状態を示す斜視図であ
る。

【図１１】従来のチップ型圧電共振子１に含まれる要素
を分解して示す斜視図である。

【図１２】図１１に示したチップ型圧電共振子１の断面
図である。

【図１３】図１１に示したチップ型圧電共振子１の外観
を示す斜視図である。

【符号の説明】

２０ チップ型圧電共振子 ２１ マザー基板 ２２ 圧電基板 ２３〜２５ 振動電極 ２６〜２８ 端子電極 ２９ 圧電共振素子 ３１ 枠 ３４ 外装樹脂 ３６，３７ 切断線 ３８〜４０，３８ａ〜４０ａ 外部電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電基板上に、当該圧電基板を挟んで対
   向する振動電極およびそれらにそれぞれつながる端子電
   極をそれぞれ含む複数の圧電共振素子を形成したマザー
   基板を用意し、 前記マザー基板を嵌め込み、かつ嵌め込んだ状態で前記
   マザー基板の両主面をそれぞれ底面とする凹部を形成す
   るためのものであって、外部からの力により変形させる
   ことができる、枠を用意し、 前記枠内に前記マザー基板を嵌め込み、この状態で、 前記マザー基板の両主面を覆うように前記枠内に熱硬化
   性の外装樹脂を未硬化状態で流し込み、 前記外装樹脂を硬化させた後、前記枠を変形させなが
   ら、前記外装樹脂で覆われた前記マザー基板を前記枠か
   ら取り出し、次いで、 前記外装樹脂で覆われた前記マザー基板を、前記端子電
   極が分割面に露出するように個々の前記圧電共振素子ご
   とに分割して、複数のチップ型圧電共振子を得る、各工
   程を備える、チップ型圧電共振子の製造方法。