JPH0697754A - チップ型圧電共振子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面実装が可能で樹脂により外装が施された
チップ型圧電共振子において、内部の端子電極と外部電
極との電気的接続の信頼性を高める。 【構成】 圧電基板２２上に複数の圧電共振素子２９を
形成したマザー基板２１を用意し、各圧電共振素子２９
の端子電極２６，２７を覆うように厚膜電極２６ａ，２
７ａを形成する。マザー基板２１の両主面を覆うように
熱硬化性の外装樹脂を付与し、その後、圧電共振素子２
９ごとに分割し、厚膜電極２６，２７を分割面に露出さ
せる。この分割面上に外部電極を形成する。

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１０ないし図１２に基づいて説
明する。

【０００４】図１０ないし図１２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】また、端子電極６、７および８が圧電基板
１の端面に露出する断面積が小さいため、これら端子電
極６、７および８と外部電極１５、１６および１７との
各々の電気的接続における信頼性が低いという問題があ
る。

【００１０】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。

【００１１】

【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。

【００１２】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。次に、端子電極の各々
の少なくとも一部を覆う厚膜電極を形成するようにマザ
ー基板上に金属ペーストを付与する。次に、このような
マザー基板の両主面を覆うように熱硬化性の外装樹脂を
付与する。次に、外装樹脂で覆われたマザー基板を、前
記厚膜電極の断面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する。この分割面上に厚膜電極とつ
ながる外部電極を形成する。

【００１３】

【発明の作用効果】この発明によれば、マザー基板の両
主面を覆うように熱硬化性の外装樹脂が付与されること
によって、接着剤を用いることなく、外装樹脂とマザー
基板との間で大きな接着強度を得ることができる。その
ため、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、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。

【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】また、この発明では、本来の端子電極とは
別に厚膜電極が形成され、これら厚膜電極の断面が分割
面に露出するようにされ、この分割面上にある厚膜電極
とつながるように外部電極が形成されるので、外部電極
と端子電極との間での電気的接続の信頼性が高められ
る。

【００１６】

【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。図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図であ
る。このような圧電共振子２０は、図３ないし図９にそ
れぞれ示す工程を経て得られる。

【００１７】まず、図３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４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。

【００１８】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、たとえばワックスからなる空洞形成材３０
が付与される。

【００１９】なお、マザー基板２１上に形成される圧電
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素
子であってもよく、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けばよい。

【００２０】また、図３および図４に示すように、端子
電極２６、２７および２８の各々の少なくとも一部を覆
うように、厚膜電極２６ａ、２７ａおよび２８ａが形成
される。これら厚膜電極２６ａ〜２８ａは、たとえば、
銅または銀のような金属を含む金属ペーストを印刷する
ことにより付与される。端子電極２６〜２８の厚みは、
約１μｍ程度であるのに対し、これら厚膜電極２６ａ〜
２８ａは、３０〜５０μｍの厚みを有している。

【００２１】他方、図５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、たとえ
ば樹脂からなる枠３１が用意される。この枠３１は、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ように配慮され
る。また、この枠３１の外側面３２は、後述する切断時
の基準面にされる場合、平坦度を良くしておくことが望
ましい。

【００２２】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。

【００２３】図６に示すように、前述したマザー基板２
１は、枠３１に嵌め込まれ、その状態で、図７に示すよ
うに、マザー基板２１の片面上に、未硬化の外装樹脂３
４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２
１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。

【００２４】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。また、厚膜電極２６ａ〜２８ａも
焼付けられる。

【００２５】次いで、得ようとするチップ型圧電共振子
２０（図１および図２）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、枠３
１とともに研磨される。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。これによっ
て、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が得られる。

【００２６】次に、同じく図８に示すように、サンドイ
ッチ構造物３５の両面に、後述する外部電極の各一部と
なる導電膜４１が形成される。これら導電膜４１の形成
は、たとえば銅または銀を含む金属ペーストを印刷し、
焼付けることによって行なわれる。なお、図８では、導
電膜４１が枠３１上にも形成されたが、導電膜４１は、
外装樹脂３４上にのみ形成されてもよい。

【００２７】次に、さらに図８に示すように、このサン
ドイッチ構造物３５が、枠３１とともに、枠３１の外側
面３２を基準面にして、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、図９に示すよう
なチップ４２が得られる。このチップ４２の切断面すな
わち分割面には、厚膜電極２６ａ〜２８ａおよび端子電
極２６〜２８の各断面が露出している。なお、このよう
な分割面に露出するのは、厚膜電極２６ａ〜２８ａのみ
であってもよい。また、上述した研磨および切断の工程
は、サンドイッチ構造物３５が枠３１から取出された状
態で実施されてもよい。

【００２８】次に、図９に示したチップ４２の少なくと
も厚膜電極２６ａ〜２８ａおよび端子電極２６〜２８が
露出している面に、図１および図２に示すように、導電
膜が、たとえば金属ペーストの印刷および焼付けによっ
て形成され、それによって、前述した導電膜４１を一部
とする外部電極３８〜４０が付与される。この外部電極
３８〜４０は、図２によく示されているように、チップ
４２の外周を囲んでいる。

【００２９】このようにして得られたチップ型圧電共振
子２０において、図２によく示されているように、外部
電極３８〜４０は、それぞれ、端子電極２６〜２８だけ
でなく、厚膜電極２６ａ〜２８ａの対応のものとも接触
し、信頼性の高い電気的接続を実現している。

【００３０】なお、上述した実施例において、厚膜電極
２６ａ〜２８ａが露出する面に導電膜を形成すること
が、図９に示したチップ４２を得た後で行なわれたが、
図８に示した切断線３７に沿う切断を未だ行なわず、切
断線３６に沿う切断だけを行なった後に、このような導
電膜の形成を行なってもよい。

【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の線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。

【図３】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４】図３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５】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６】図５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７】図６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８】図７に示した外装樹脂３４を硬化させた後に得
られる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８に示した切断工程を経て得られたチップ４
２を示す斜視図である。

【図１０】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１１】図１０に示したチップ型圧電共振子１の断面
図である。

【図１２】図１０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 ２６ａ〜２８ａ 厚膜電極 ２９ 圧電共振素子 ３０ 空洞形成材 ３４ 外装樹脂 ３６，３７ 切断線 ３８〜４０ 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、 前記端子電極の各々の少なくとも一部を覆う厚膜電極を
   形成するように前記マザー基板上に金属ペーストを付与
   し、 前記マザー基板の両主面を覆うように熱硬化性の外装樹
   脂を付与し、 前記外装樹脂で覆われた前記マザー基板を、前記厚膜電
   極の断面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、 前記分割面上に前記厚膜電極とつながる外部電極を形成
   する、 各工程を備える、チップ型圧電共振子の製造方法。