JPH07273587A - パッケージ型圧電発振子の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パッケージ体１１の上面に凹み形成した溝型
凹所１２内に、圧電素子１３を装着し、前記パッケージ
体の上面に、下面に左右一対の第１電極膜１６ａ及び第
２電極膜１６ｂとその中間部に位置する第３電極膜１６
ｃとを各々形成した誘電体材料製の蓋板１６を固着して
成るパッケージ型圧電発振子において、前記蓋板に対し
て、別の部品である導電体が接触又は近接した場合に、
発振周波数が変動することを低減すると共に、蓋板にお
ける二つのコンデンサ機能における静電容量を任意に設
定できるようにする。 【構成】 前記蓋板１６に、内部電極膜２３を、当該内
部電極膜が蓋板の下面と略平行に延びるように埋設す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧電セラミック素子等
の圧電素子を内蔵したパッケージ型圧電発振子の構造に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のパッケージ型圧電発振子
は、例えば、特開昭５９−１６８７１３号公報等に記載
されているように、誘電体材料製のベース基板の上面
に、圧電素子を、当該圧電素子における両端を前記ベー
ス基板の上面に形成した第１電極膜と第２電極膜に対し
て電気的に接続するように装着し、前記ベース基板に
は、前記第１電極膜と第２電極膜との間の部位に第３電
極膜を形成することによって、前記ベース基板に、前記
圧電素子に対する二つのコンデンサ機能を付与する一
方、前記ベース基板の上面における圧電素子を、ベース
基板の上面に固着したカバーケースにてパッケージする
と言う構成であった。

【０００３】しかし、この従来におけるパッケージ型圧
電発振子は、コンデンサ機能を有するベース基板をプリ
ント基板に対して直接半田付けすることにより、プリン
ト基板に対して実装するので、そのコンデンサ容量が、
プリント基板における構造、プリント配線の密度，及び
半田等によって変動し、ひいては、圧電発振子としての
発振特性が変動するばかりか、大型化すると共に、製造
コストが可成りアップすると言う等の問題があった。

【０００４】そこで、本願出願人は、先の特許出願（特
願平５−２０８０７５号）において、図９〜図１１に示
すように、合成樹脂等の絶縁材料によってチップ型に構
成されたパッケージ体１の上面に凹み形成した溝型凹所
２内に、圧電セラミック素子３を、当該圧電セラミック
素子３の両端における電極膜３ａ，３ｂを溝型凹所２内
の両端部における内面に形成した素子用電極膜４，５に
対して電気的に接続するように装着する一方、前記パッ
ケージ体１の上面に、下面における左右両端部に第１電
極膜６ａ及び第２電極膜６ｂをその中間部に第３電極膜
６ｃを各々形成することによって二つのコンデンサ機能
を付与して成る誘電体材料製の蓋板６を、当該蓋板６に
て前記パッケージ１の溝型凹所２内を密封するように固
着した構成のパッケージ型圧電発振子を提案した。

【０００５】なお、前記パッケージ体１の下面には、前
記圧電セラミック素子３の一端に対する素子用電極膜４
及び前記蓋板６における第１電極膜６ａに対して電気的
に導通する接続用端子電極７と、前記圧電セラミック素
子３の他端に対する素子用電極膜５及び前記蓋板６にお
ける第２電極膜６ｂに対して電気的に導通する接続用端
子電極８と、前記蓋板６における第３電極膜６ｃに対し
て電気的に導通する接続用端子電極９とが形成されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この先願発明
におけるパッケージ型圧電発振子は、従来のものよりも
小型化できると共に、製造コストの低減でき、しかも、
プリント基板に対してそのパッケージ体１の部分におい
て実装するので、プリント基板の影響による発振特性の
変動が少ないと言う利点を有するが、その反面、コンデ
ンサ機能を有する蓋板６が、パッケージ体１の上面側に
位置するので、このパッケージ型圧電発振子を、プリン
ト基板等に実装した状態で、当該パッケージ型圧電発振
子における蓋板６に対して、別の部品である導電体が接
触したり、近接した場合において、この導電体と、第１
電極膜６ａ、第２電極膜６ｂ又は第３電極膜６ｃとの間
に、蓋板６における厚さ方向についての静電容量値が出
現して、コンデンサ全体としての静電容量が変化するこ
とになるから、発振周波数が変動するのであった。

【０００７】しかも、蓋板６において、第１電極膜６ａ
と第３電極膜６ｃとの間、及び第２電極膜６ｂと第３電
極膜６ｃとの間における静電容量は、蓋板６における材
質と、第１電極膜６ａと第３電極膜６ｃとの間、及び第
２電極膜６ｂと第３電極膜６ｃとの間における間隔とに
よって決定されるので、蓋板６における二つのコンデン
サ機能としての静電容量を設定できる範囲が狭い点も問
題であった。

【０００８】本発明は、先願発明の思想は踏襲するもの
の、この先願発明のものが有する問題を解消することを
技術的課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記第１の技術的課題を
達成するために本発明は、「絶縁材料製パッケージ体の
上面に凹み形成した溝型凹所内に、圧電素子を、当該圧
電素子の両端における電極を溝型凹所内の両端部におけ
る内面に形成した素子用電極膜に対して電気的に接続す
るように装着する一方、前記パッケージ体の上面に、下
面に左右一対の第１電極膜及び第２電極膜とその中間部
に位置する第３電極膜とを各々形成した誘電体材料製の
蓋板を、当該蓋板にて溝型凹所内を密封するように固着
して成るパッケージ型圧電発振子において、前記蓋板
に、内部電極膜を、当該内部電極膜が蓋板の下面と略平
行に延びるように埋設する。」と言う構成にした。

【００１０】

【作 用】このように、蓋板に、内部電極膜を、当該
内部電極膜が蓋板の下面と略平行に延びるように埋設し
たことにより、この蓋板に対して、別の部品である導電
体が接触したり、近接した場合において、この導電体
と、第１電極膜、第２電極膜又は第３電極膜との間に蓋
板における厚さ方向についての静電容量値が出現するこ
とを、前記のように蓋板に埋設した内部電極膜によって
確実に抑制することができる。

【００１１】一方、前記蓋板において第１電極膜と第３
電極膜との間、及び第２電極膜と第３電極膜との間にお
ける静電容量は、蓋板における材質、及び前記各電極膜
の相互間の間隔によって決まることに加えて、前記蓋板
の厚さのうち内部電極膜から蓋板の下面までの厚さ寸
法、及び、前記内部電極膜の第１電極膜、第２電極膜及
び第３電極膜に対する重なり面積等によっても決まるの
で、前記厚さ寸法及び重なり面積のうちいずれか一方又
は両方を変更することによって、蓋板における二つのコ
ンデンサ機能としての静電容量を任意に設定することが
できる。

【００１２】

【発明の効果】従って、本発明によると、圧電素子を収
容したパッケージ体の上面におけるコンデンサ機能を有
する蓋板に対して、別の部品である導電体が接触した
り、近接した場合に、発振周波数が変動することを確実
に低減できるので、蓋板における二つのコンデンサ機能
としての静電容量を設定できることの範囲を大幅に拡張
できる効果を有する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図１〜図７の図面
について説明する。この図において符号１１は、エポシ
キ樹脂等の耐熱性合成樹脂のような絶縁材料によって長
方形のチップ型に構成されたパッケージ体を示し、この
パッケージ体１１の上面には、溝型凹所１２が凹み形成
され、この溝型凹所１２における左右両端部の内面に
は、素子用電極膜１４，１５が形成されている。

【００１４】また、前記パッケージ体１１における下面
には、三本の接続用端子電極膜１７，１８，１９が形成
され、この三本の接続用端子電極膜１７，１８，１９の
うち両端における両接続用端子電極膜１７，１８は、パ
ッケージ体１１における側面に形成した側面電極膜１７
ａ，１８ａ及びパッケージ体１１の上面に形成した上面
電極膜１７ｂ，１８ｂａを介して、前記両素子用電極膜
１４，１５に対して電気的に接続されている。また、前
記三本の接続用端子電極膜１７，１８，１９のうち中央
の接続用端子電極膜１９は、パッケージ体１１における
側面に形成した側面電極膜１９ａを介してパッケージ体
１１の上面に形成した上面電極膜１９ｂに電気的に接続
されている。

【００１５】符号１３は、圧電セラミック素子を示し、
この圧電セラミック素子１３は、棒状のセラミック片１
３ａと、このセラミック片１３ａの下面に、その一端か
ら他端に向かって延びるように形成した下面側電極膜１
３ｂと、前記セラミック片１３ａの上面に、その他端か
ら一端に向かって延びるように形成した上面側電極膜１
３ｃとによって構成され、この圧電セラミック素子１３
は、前記パッケージ体１１における溝型凹所１２内に挿
入され、その下面側電極膜１３ｂの一端部は、溝型凹所
１２内における一方の素子用電極膜１４に対して、導電
性接着剤２０により固着され、上面側電極膜１３ｃの他
端部は、溝型凹所１２内における他方の素子用電極膜１
５に対して、導電性接着剤２１により固着されている。

【００１６】符号１６は、チタン酸バリウム系セラミッ
ク等の誘電体材料製の蓋板を示し、この蓋板１６の下面
には、当該蓋体１６に対して二つのコンデンサ機能を付
与するための三本の電極膜、つまり、第１電極膜１６
ａ、第２電極膜１６ｂ及び第３電極膜１６ｃが形成され
ている。この蓋板１６を、前記パッケージ体１１の上面
に対して、当該パッケージ体１１における溝型凹所１２
を塞ぐように載せたのち、適宜の接着剤２２にて固着す
る。このとき、蓋体１６の下面における第１電極膜１６
ａ、第２電極膜１６ｂ及び第３電極膜１６ｃの各々が、
前記パッケージ体１１における上面に形成されている各
上面電極膜１７ｂ，１８ｂ，１９ｂに接触して、電気的
に導通するように構成する。

【００１７】そして、蓋体１６に、パラジウム又はニッ
ケル等の金属製の内部電極膜２３を、当該内部電極膜２
３が蓋板１６の平面と略平行に延びるように埋設する。
なお、内部電極膜２３を備えた蓋板１６は、図８に示す
ように、その素材セラミックグリーンシート１６′の表
面に、前記内部電極膜２３の素材であるパラジウムペー
スト等の金属ペースト２３′をスクリーン印刷等によっ
て塗布し、これに別の素材セラミックグリーンシート１
６″を重ね合わせて、その積層方向に加圧プレスしたの
ち、焼成することによって製造される。

【００１８】この場合において、内部電極膜２３におけ
る面積を、蓋板１６における面積と等しくすることによ
って、内部電極膜２３の周縁が、蓋板１６の周縁まで延
びるように構成しても良く、また、内部電極膜２３に適
宜の抜き孔を設けることによって、当該内部電極膜２３
と、前記第１電極膜１６ａ、第２電極膜１６ｂ及び第３
電極膜１６ｃとの重なり面積を増減するように構成して
も良い。

【００１９】このように、蓋板１６に内部電極膜２３を
埋設したことにより、図１に示すように、プリント基板
２４等に対して実装した状態において、この蓋板１６に
対して、別の部品である導電体が接触したり、近接した
場合において、この導電体と、第１電極膜１６ａ、第２
電極膜１６ｂ又は第３電極膜１６ｃとの間に、蓋板１６
における厚さ方向についての静電容量値が出現すること
を、前記蓋板１６の内部に埋設した電極膜２３によって
抑制することができるから、圧電セラミック素子１３を
収容したパッケージ体１１の上面におけるコンデンサ機
能を有する蓋板１６に対して、別の部品である導電体が
接触したり、近接した場合に、発振周波数が変動するこ
とを確実に低減できるのである。

【００２０】しかも、蓋板１６に内部電極膜２３を埋設
したことにより、前記蓋板１６において第１電極膜１６
ａと第３電極膜１６ｃとの間、及び第２電極膜１６ｂと
第３電極膜１６ｃとの間における静電容量は、蓋板１６
における材質、及び前記各電極膜１６ａ，１６ｂ，１６
ｃの相互間の間隔によって決まることに加えて、前記蓋
板１６の厚さのうち内部電極膜２３から蓋板１６の下面
までの厚さ寸法Ｔ、及び、前記内部電極膜２３の第１電
極膜１６ａ、第２電極膜１６ｂ又は第３電極膜１６ｃに
対する重なり面積等によっても決まるので、前記厚さ寸
法Ｔ及び重なり面積のうちいずれか一方又は両方を変更
することによって、蓋板１６における二つのコンデンサ
機能としての静電容量を任意に設定することができる。

【００２１】前記厚さ寸法Ｔは、図８における素材セラ
ミックグリーンシート１６′の厚さ寸法の増減によっ
て、任意に変更することができて、また、前記重なり面
積は、内部電極膜２３における面積の増減するとか、或
いは、内部電極２３に適宜の抜き孔を設けることを等に
よって、任意に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるパッケージ型圧電発振子
の縦断正面図である。

【図２】図１のII−II視断面図である。

【図３】図１のIII −III 視断面図である。

【図４】図１のIV−IV視断面図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ視平面図である。

【図６】図１の平面図である。

【図７】本発明の実施例によるパッケージ型圧電発振子
の分解斜視図である。

【図８】内部電極膜を備えた蓋板を製造する状態を示す
斜視図である。

【図９】従来におけるパッケージ型圧電発振子の縦断正
面図である。

【図１０】図９のＸ−Ｘ視断面図である。

【図１１】図９のXI−XI視断面図である。

【符号の説明】

１１ パッケージ体 １２ 溝型凹所 １３ 圧電セラミック素子 １４，１５ 素子用電極膜 １６ 蓋板 １６ａ 第１電極膜 １６ｂ 第２電極膜 １６ｃ 第３電極膜 １７，１８，１９ 接続用端子電極膜 ２３ 内部電極膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁材料製パッケージ体の上面に凹み形成
   した溝型凹所内に、圧電素子を、当該圧電素子の両端に
   おける電極を溝型凹所内の両端部における内面に形成し
   た素子用電極膜に対して電気的に接続するように装着す
   る一方、前記パッケージ体の上面に、下面に左右一対の
   第１電極膜及び第２電極膜とその中間部に位置する第３
   電極膜とを各々形成した誘電体材料製の蓋板を、当該蓋
   板にて溝型凹所内を密封するように固着して成るパッケ
   ージ型圧電発振子において、前記蓋板に、内部電極膜
   を、当該内部電極膜が蓋板の下面と略平行に延びるよう
   に埋設したことを特徴とするパッケージ型圧電発振子の
   構造。