JPH067317U - 圧電共振子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、安定した特性を維持しかつ小型で製
品歩留りが良好な圧電共振子を提供する。 【構成】 凹部の対向する内壁に段部に形成した蓋体
に、圧電素子の両端を導電性接着剤を配置し、前記蓋体
を該圧電素子と接続される電極パターンを形成した基板
に接合してなる圧電共振子において、前記段部の圧電素
子の長手方向と直交する方向の幅は、凹部の同一方向の
幅よりも狭く形成している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、圧電共振子、特に圧電素子の両端を導電性接着剤を介して蓋体の凹 部に配置し、さらに基板に接合して成る圧電共振子に関する。

【０００２】

【従来の技術】

たとえば、マイクロコンピュータのクロックパルス発振器用の共振子として、 圧電素子を利用した圧電共振子が多用されている。

【０００３】 従来の圧電共振子の一例として、図６及び図７に示すように、例えば容量成分 が形成された基板１と、圧電素子２と、凹部３１が形成された蓋体３とから構成 され、圧電素子２の両端を導電性接着剤２２、２３で蓋体３の凹部３１に配置し 、さらに前記圧電素子２の両端が基板１に形成した電極パターン１１、１２に接 合するように、基板１上に蓋体３を接合した共振子６０が既に知られている。

【０００４】 基板１は、図３に示すように、所定誘電率の誘電体基板の両主面に、所定容量 を発生する電極パターン１１、１２、１３、１１ｅ、１２ｅ、１３ｅが形成され ている。尚、誘電体基板の裏面側に形成した電極パターン１１ｅ、１２ｅ、１３ ｅは実装回路基板（図示せず）へ接合する際の端子電極として作用する。

【０００５】 蓋体３は、凹部３１を有し、この凹部３１の圧電素子２の長手方向の対向する 内壁には圧電素子２を載置するための段部３２、３３が形成されている。そして 、圧電素子２の端部は、段部３２、３３に載置され、さらに導電性接着剤２２、 ２３によって保持されている。このような蓋体３は、基板１上にエポキシ樹脂な どのシール剤１４で接合されるが、この時、導電性接着剤２２、２３を介して、 電極パターン１１、１２に接続される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】 上述の圧電素子２を配置する蓋体３において、図７のように、凹部３１内に段 部３２、３３を単に形成しただけであり、圧電素子２の長手方向と直交する方向 の段部３２、３３の幅は、凹部３１の同一方向の幅Ｗと同一であった。

【０００７】 このため、蓋体３の段部３２、３３上に圧電素子２を載置し、導電性接着剤２ ２、２３を供給した時に、凹部３１の幅方向の一方の内壁面と圧電素子２が近か 過ぎると、凹部３１の内壁と圧電素子２との間に導電性接着剤２２、２３が表面 張力等で流入し、圧電素子２の振動を抑えてしまうことがあった。このため、所 定の特性を満足できなくなり、製品歩留りが低く、その管理も困難である。

【０００８】 本考案の目的は、安定した特性を維持しかつ製品歩留りが良好な圧電共振子を 提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る圧電共振子は、蓋体に、圧電素子が配置される凹部の対向する２ つの内壁に段部を設け、該段部に矩形状を成す圧電素子の２辺を導電性接着剤を 介して接着するとともに、前記蓋体を、電極パターンが形成された基板に、前記 圧電素子と電極パターンとが電気的に接続されるようにして接合して成る圧電共 振子であって、前記蓋体の凹部の幅が中央部において広く、段差部において狭く なっている。

【００１０】

【作用】

本考案に係る圧電共振子では、圧電素子が蓋体の凹部内の段部に配置される。

【００１１】 この段部の幅、即ち圧電素子の長手方向と直交する方向の幅が、蓋体凹部の中央 部の幅より狭くされている。このため、圧電素子を凹部の両端部にある段部に載 置し、導電性接着剤で両端部を固定するとき、塗布された導電性接着剤は、凹部 の中央部に流れ込むことがなく、よって、圧電素子の振動部に導電性接着剤が付 着して振動をダンピングさせることを防止でき、安定した振動特性が維持できる 。

【００１２】 また、圧電素子を段部に載置する際においても、その位置決めが容易となり、 製造上での管理が容易となる。

【００１３】 したがって、本考案の共振子は、安定した特性を維持し、高い製品歩留りを得 ることができる。

【００１４】

【実施例】

本考案の一実施例に係る圧電共振子１０を図１乃至５に基づいて詳説する。尚 、図６と同一部分は同一符号で説明する。

【００１５】 図において、圧電共振子１０は、基板１と、圧電素子２と、蓋体３とから主に 構成されている。

【００１６】 基板１は、図３に示すように所定誘電率を有するチタン酸バリウム・アルミナ 等の誘電体磁器材料からなる矩形状誘電体基板であり、この基板の一主面上に、 Ａｇ、Ｃｕなどの焼き付けによる容量を発生するための電極パターン１１、１２ 、１３が形成されて構成されている。また、誘電体基板の裏面側には、電極パタ ーン１１、１２、１３と基板端面で接続された電極パターン１１ｅ、１２ｅ、１ ３ｅが形成されている。尚、電極パターン１１ｅ、１２ｅは入出力端子となり、 端子パターン１３ｅはアース端子となる。

【００１７】 この基板１は、電極パターン１１と１３及び１１ｅと１３ｅとの間で生じる第 １の容量、例えば図５の発振回路の容量Ｃ₁ となり、電極パターン１２と１３及 び１２ｅと１３ｅとの間で生じる第２の容量、例えば図５の発振回路の容量Ｃ₂ となる。

【００１８】 蓋体３は、図２に示すように圧電素子２を収納するためのアルミナ等の材料か らなる直方体状の箱体であり、中央部には、長手方向に延びる凹部３１が設けら れている。凹部３１の開口幅Ｗは圧電素子２の幅より大なる幅であり、開口長さ は圧電素子２の長さよりも長く設定されている。凹部３１の長手方向の両端部に は、圧電素子２を載置する段部３２、３３が形成されており、これにより段部３ ２、３３は凹部３１の底面よりも１段浅くなっている。

【００１９】 また、段部３２、３３の幅方向の幅ｗは、凹部３１の幅Ｗよりも狭めるため、 凹部３１の縁部の一部に肉厚部３４、３５が形成されている。

【００２０】 圧電素子２は、分極処理された圧電磁器から成る短冊状圧電基板と、その基板 の両主面に互いに異なる端部に延出し、中央部で互いに対向する電極２１ａ、２ １ｂとから構成されている。圧電基板の厚みは、段部３２、３３の深さよりも小 さいものである。尚、圧電素子２は、図５の発振回路のＸに相当するものである 。

【００２１】 上述の圧電共振子１０の組立は、まず、蓋体３に圧電素子２を配置する。具体 的には、圧電素子２は、蓋体３の凹部３１の段部３２、３３上に導電性接着剤を 塗布し、その上に圧電素子２の端部を載置し、さらに導電性接着剤２２、２３を 供給する。このとき、先の導電性接着剤と後の導電性接着剤とが互いに導通する ように、圧電素子２と蓋体３との間で長手方向、幅方向で適当なギャップを形成 する必要がある。また、後の導電性接着剤を供給した時に、図４に示すように蓋 体３の基板１接合面以上に突出するようにすることが重要である。

【００２２】 次に、圧電素子２が配置された蓋体３に基板１を接合する。具体的には、基板 １と接合する蓋体３の凹部３１の周囲にシール剤１４を塗布して、基板１の電極 パターン１１と導電性接着剤２２とが接続し、且つ基板１の電極パターン１２と 導電性接着剤２３とが接続するようにして、導電性接着剤２２、２３及びシール 剤１４を熱硬化するために、例えば１５０〜１６０℃で加熱処理して、シール剤 １４で蓋体３の周囲を気密的に封止する。

【００２３】 これにより、図５に示す発振回路の点線部分に相当する圧電共振子が達成でき る。

【００２４】 上述の圧電共振子１０において、前記段部３２、３３の圧電素子２の長手方向 と直交する方向の幅ｗは、凹部３１の同一方向の幅Ｗよりも狭く形成されている ので、段部３２、３３に圧電素子２を載置して、導電性接着剤２２、２３を供給 した時に、該導電性接着剤２２、２３が凹部の中央付近に流れでることがない。

【００２５】 また基板１と蓋体３とを接合封止する際に、加熱処理のため導電性接着剤２２、 ２３の粘度が低下しても、表面張力によって段部３２、３３から凹部３１の中央 部側に広がることを抑制することができ、広がった導電性接着剤２２、２３が圧 電素子２の中央部分にまで流れることがなく、振動特性のダンピングが発生せず 、安定した振動特性が安定的に維持でき、製造歩留りが向上する。

【００２６】 また、段部３２、３３に塗布した充分な量の導電性接着剤２２、２３で基板１ の電極パターン１１、１２と圧電素子２とを安定的に電気的な接続させることが できるので導通信頼性が向上する。

【００２７】 さらに、段部３２、３３に圧電素子２を載置した時に、圧電素子２の長手方向 の側面と蓋体３の凹部３１の側面内壁との間隙が充分確保できるため、従来のよ うに、圧電素子２と蓋体３の凹部３１の内壁との接触が皆無となり、安定して振 動が維持でき、特性の安定化が図れ、また、圧電素子２の載置位置決めが容易と なる。

【００２８】 上述の作用を得るには、蓋体３の凹部３１の最大幅（中央部分の幅）Ｗと段部 ３２、３３の幅ｗの差による一方側面側のギャップ部ｇを０．１５ｍｍ以上とれ ば、導電性接着剤２２、２３の加熱硬化時の粘度の低下（１０００〜１５００ポ イズ程度）による流れを、表面張力によって防止できる。

【００２９】 上述の基板１は、誘電体基板に３つの容量電極パターンを形成し、各電極パタ ーン間で容量Ｃ₁ 、Ｃ₂ を形成したが、図５に示す等価回路における容量Ｃ₁ 、 Ｃ₂ を発生するものであれば、任意に電極パターンに変更することができる。

【００３０】 また、基板上に、アース電極パターン１３、１３ｅを除去して、単に入出力用 電極パターン１１、１２、１１ｅ、１２ｅのみを形成してもよいし、また、この 基板上に他の電極パターンや電子部品を搭載した基板を用いても構わない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の圧電共振子の一実施例の縦断面部分
図。

【図２】本考案の圧電共振子に使用する蓋体の平面図。

【図３】基板を説明する平面図であり、（ａ）は上面側
の平面図、（ｂ）は下面側の平面図。

【図４】圧電素子を蓋体に配置した状態の断面図。

【図５】圧電共振子を用いた発振回路の等価回路図。

【図６】従来の圧電共振子の一実施例の縦断面部分図。

【図７】従来の圧電共振子に使用する蓋体の平面図。

【符号の説明】

１・・・基板 ２・・・圧電素子 ２２、２３・・導電性接着剤 ３・・・蓋体 ３１・・・凹部 ３２、３３・・段部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 蓋体に、圧電素子が配置される凹部の対
   向する２つの内壁に段部を設け、該段部に矩形状を成す
   圧電素子の２辺を導電性接着剤を介して接着するととも
   に、前記蓋体を、電極パターンが形成された基板に、前
   記圧電素子と電極パターンとが電気的に接続されるよう
   にして接合して成る圧電共振子であって、 前記蓋体の凹部の幅が中央部において広く、段差部にお
   いて狭くなっていることを特徴とする圧電共振子。