JPH0730357A - チップ型圧電共振子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 振動電極およびそれにつながる端子電極を形
成した圧電基板２と、圧電基板２の両主面をそれぞれ覆
うように形成されかつフィラーを含有する熱硬化性の外
装樹脂層１４，１５と、外部電極１７〜１９の薄膜部２
３〜２５を介して端子電極に電気的に接続されかつ外装
樹脂層１４，１５の主面上に形成される、熱硬化性樹脂
を含む金属ペーストからなる外部電極１７〜１９の厚膜
部２０〜２２とを備える、チップ型圧電共振子１ａにお
いて、外装樹脂層１４，１５と厚膜部２０〜２２との界
面に、フィラーを含有しない熱硬化性樹脂からなる浸透
防止膜３１，３２が形成される。 【効果】 外部電極の厚膜部に含まれる樹脂成分がフィ
ラーを含有する外装樹脂層に浸透することを、浸透防止
膜によって防止し、金属ペーストからなる厚膜部の強度
が劣化することを防止する。

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、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
ップ型圧電共振子に関するもので、特に、その外部電極
の形成構造の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば、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。

【０００４】

【関連の出願】このような要望の下に提案されたもので
あって、この発明にとって興味あるチップ型圧電共振子
が、本件特許出願人によるたとえば特願平４−２８００
０８号に記載されている。このチップ型圧電共振子の具
体例を、図６ないし図８に基づいて説明する。

【０００５】図６に示すように、チップ型圧電共振子１
は、ＰＺＴのような圧電セラミックからなる圧電基板２
を備える。この圧電基板２は、図７に示すマザー基板３
を切断して得られたものである。このマザー基板３の一
部が拡大されて図８に示されている。

【０００６】マザー基板３の一方主面には、分割された
振動電極４および５が形成され、他方主面には、これら
振動電極４および５に対向する振動電極６が形成されて
いる。振動電極４、５および６には、それぞれ、端子電
極７、８および９が接続される。これら１組の振動電極
４〜６および端子電極７〜９によってそれぞれ構成され
る複数個の素子１０が、１個のマザー基板３によって与
えられる。マザー基板３は、図８において一点鎖線で示
した切断線１１および１２に沿って切断されることによ
り、素子１０ごとに分割され、これらの分割の結果、図
６に示した圧電基板２が複数個提供される。

【０００７】上述した各素子１０は、分割された振動電
極４および５ならびにこれらに対向する振動電極６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を構成するものであり、それゆ
えに、その振動空間を確保するため、図７において１個
の素子１０について示すように、マザー基板３上の振動
領域を取り囲むように接着剤層１３ａが形成され、この
接着剤層１３ａ上にカバーシート１３ｂが配置される。
なお、接着剤層１３ａおよびカバーシート１３ｂは、す
べての素子１０について、マザー基板３の両主面にそれ
ぞれ付与される。

【０００８】図６に示すように、圧電基板２の両主面を
それぞれ覆うように、それぞれ熱硬化性の外装樹脂層１
４および１５が形成される。また、このような圧電基板
２ならびに外装樹脂層１４および１５からなるサンドイ
ッチ構造のチップ１６の表面には、外部電極１７、１８
および１９が、それぞれ、チップ１６を取巻くようにさ
れる。これら外部電極１７、１８および１９は、それぞ
れ、前述した端子電極７、８および９に電気的に接続さ
れるものである。外部電極１７、１８および１９は、そ
れぞれ、チップ１６の主面すなわち外装樹脂層１４およ
び１５の主面上に形成される厚膜部２０、２１および２
２、ならびにチップ１６の端面に形成される薄膜部２
３、２４および２５を備える。厚膜部２０〜２２は、こ
の圧電共振子１の表面実装にあたり、半田付けを可能と
するもので、熱硬化性樹脂を含むたとえば銅ペーストの
ような金属ペーストを印刷し、焼付け硬化することによ
り形成される。また、薄膜部２３〜２５は、スパッタリ
ングまたは蒸着により形成される。

【０００９】前述したマザー基板３の切断は、好ましく
は、外部樹脂層１４および１５ならびに厚膜部２０〜２
２を形成した後に実施される。すなわち、図７に示した
マザー基板３は、図示しないが、枠状の金型内に配置さ
れ、その状態で、マザー基板３の両主面上、外装樹脂層
１４および１５となる熱硬化性樹脂が流し込まれ、次い
で、加熱硬化される。このようにして得られたサンドイ
ッチ構造物は、必要に応じて研磨され、次いで、厚膜部
２０〜２２となる導電膜がその両主面上に所定のパター
ンをもって形成される。その後、図８に示した切断線１
１および１２に沿う切断が実施され、図６に示したチッ
プ１６を得る。次いで、チップ１６に対して、バレル研
磨を実施した後、薄膜部２３〜２５を形成する。

【００１０】このようにして、表面実装可能な圧電共振
子１が得られ、この圧電共振子１においては、圧電基板
２と外装樹脂層１４および１５との密着性が優れている
ので、外装樹脂層１４および１５によって圧電基板２に
対して十分なダンピングをかけることができ、それゆえ
に、良好な電気特性をもたらすことができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示した圧電共振子１において、外装樹脂層１４および１
５から圧電基板２に及ぼされる応力が強すぎると、圧電
共振子１の電気特性を歪ませたり、圧電基板２にクラッ
クを生じさせたりすることがある。このため、外装樹脂
層１４および１５には、応力緩和のため、比較的大量の
フィラーを混入させることが行なわれている。

【００１２】ところが、このように比較的大量のフィラ
ーが含有された外装樹脂層１４および１５上に、前述し
たように、熱硬化性樹脂を含む金属ペーストをもって外
部電極１７〜１９の厚膜部２０〜２２を形成したとき、
この金属ペースト内の樹脂成分がフィラーを含有する外
装樹脂層１４および１５にそれぞれ浸透して、厚膜部２
０〜２２の強度が本来のものより著しく劣化してしまう
ことがある。このことは、前述したバレル研磨の工程
で、厚膜部２０〜２２が大きく削り取られるという不都
合を招くとともに、その後の半田付けにおいて、半田く
われの問題を引起こす。また、圧電共振子１をプリント
回路基板へ実装した後において、当該基板に撓みが生じ
たとき、厚膜部２０〜２２において剥離が生じることも
ある。

【００１３】それゆえに、この発明の目的は、上述した
問題を解決し得るチップ型圧電共振子を提供しようとす
ることである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、振動電極お
よびそれにつながる端子電極を形成した圧電基板と、こ
の圧電基板の両主面をそれぞれ覆うように形成されかつ
フィラーを含有する熱硬化性の外装樹脂層と、前記端子
電極に電気的に接続されかつ少なくとも一方の前記外装
樹脂層の少なくとも主面上に形成される、熱硬化性樹脂
を含む金属ペーストからなる外部電極とを備える、チッ
プ型圧電共振子に向けられるものであって、上述した技
術的課題を解決するため、前記外装樹脂層と前記外部電
極との界面に、フィラーを含有しない熱硬化性樹脂から
なる浸透防止膜が形成されたことを特徴としている。

【００１５】上述した浸透防止膜は、たとえば、液状の
熱硬化性樹脂を印刷し、これを熱硬化させることにより
形成される。

【００１６】

【作用】この発明では、浸透防止膜の存在により、外装
樹脂層にフィラーが比較的大量に含有されていても、外
部電極を構成するペーストに含まれる熱硬化性樹脂が外
装樹脂層に浸透することが防止される。

【００１７】

【発明の効果】したがって、金属ペーストからなる外部
電極が本来の強度を維持し、それゆえ、バレル研磨によ
って大きく削り取られたり、半田くわれの問題を引起こ
したりすることがないとともに、剥離の問題も生じない
ようにすることができる。また、外部電極の強度のばら
つきも小さくなる。それゆえ、信頼性の高いチップ型圧
電共振子を得ることができる。

【００１８】

【実施例】図１には、この発明の一実施例による圧電共
振子１ａが示されている。図１は、前述した図６に相当
する図である。図１に示した圧電共振子１ａの構造を、
図６に示した圧電共振子１の構造との対比で理解しやす
くするため、対応の要素には同一の参照符号を付すとと
もに、重複する説明は省略する。

【００１９】図１に示した圧電基板２ならびにその両主
面をそれぞれ覆うように形成される熱硬化性の外装樹脂
層１４および１５からなるチップ１６を複数個同時に得
るため、図２に示すようなサンドイッチ構造物２６が用
意される。サンドイッチ構造物２６は、図７および図８
に示されたマザー基板３、ならびにその両主面をそれぞ
れ覆うように形成されたフィラーを含有する熱硬化性樹
脂層２７および２８から構成される。前述したように、
マザー基板３は、圧電基板２を与えるもので、また、熱
硬化性樹脂層２７および２８は、それぞれ、外装樹脂層
１４および１５を与えるものである。このサンドイッチ
構造物２６の製造方法は、前述したとおりである。サン
ドイッチ構造物２６に対して、必要に応じて、平面研磨
が行なわれる。

【００２０】次に、図３に示すように、サンドイッチ構
造物２６の熱硬化性樹脂層２７および２８のそれぞれの
主面上に、フィラーを含有しない熱硬化性樹脂膜２９お
よび３０が所定のパターンをもって形成される。これら
熱硬化性樹脂膜２９および３０は、たとえば、液状の熱
硬化性樹脂を印刷し、その後、熱硬化することにより形
成される。熱硬化性樹脂膜２９および３０は、図１に示
した浸透防止膜３１および３２を与えるものである。

【００２１】次に、図４に示すように、熱硬化性樹脂膜
２９および３０のそれぞれの上に、熱硬化性樹脂を含む
銅ペーストのような金属ペーストからなる導電膜３３お
よび３４が形成される。これらの導電膜３３おび３４
は、金属ペーストを印刷し、熱硬化することにより形成
される。導電膜３３および３４は、図１に示した外部電
極１７〜１９の厚膜部２０〜２２を与えるものである。

【００２２】次に、同じく図４において一点鎖線で示す
切断線１１および１２に沿って、サンドイッチ構造物２
６が、熱硬化性樹脂膜２９および３０ならびに導電膜３
３および３４とともに切断される。これら切断線１１お
よび１２は、図８に示した切断線１１および１２に相当
している。この切断の後、得られた複数個のチップ１６
（図１）に対して、バレル研磨が適用される。なお、チ
ップ１６の各々の端面には、図８に示した端子電極７〜
９がそれぞれ露出している。次いで、図１に示すよう
に、チップ１６の端面に、外部電極１７〜１９のそれぞ
れの薄膜部２３〜２５がスパッタリングまたは蒸着によ
り形成される。これによって、外部電極１７〜１９は、
それぞれ、端子電極７〜９と電気的に接続された状態と
なる。

【００２３】このようにして得られたチップ型圧電共振
子１ａは、振動電極４〜６およびそれらにそれぞれつな
がる端子電極７〜９（図８）を形成した圧電基板２と、
圧電基板２の両主面をそれぞれ覆うように形成されかつ
フィラーを含有する熱硬化性の外部樹脂層１４および１
５と、端子電極７〜９にそれぞれ電気的に接続されかつ
外装樹脂層１４および１５のそれぞれの主面上に形成さ
れる、熱硬化性樹脂を含む金属ペーストからなる外部電
極１７〜１９の厚膜部２０〜２２とを備えており、外装
樹脂層１４および１５と外部電極１７〜１９の厚膜部２
０〜２２との界面には、フィラーを含有しない熱硬化性
樹脂からなる浸透防止膜３１および３２が形成されてい
る。

【００２４】図５には、バレル研磨による厚膜部２０〜
２２の厚み減少が、図１に示した実施例と図６に示した
比較例との比較で示されている。図５において、縦軸は
厚膜部２０〜２２の残留厚みを示し、横軸はバレル研磨
時間を示している。

【００２５】バレル研磨には、１０〜１５分の時間が必
要とされているが、この発明の実施例では、１５分のバ
レル研磨を施しても、厚膜部２０〜２２の厚み減少がほ
とんど生じないのに対し、比較例では、１０〜１５分の
バレル研磨により、大幅な厚み減少が生じていることが
わかる。このことは、比較例では、厚膜部２０〜２２の
強度が大幅に劣化していることを示している。

【００２６】以上、この発明を図示した実施例に関連し
て説明したが、この発明による圧電共振子を得るための
製造方法は、前述したようなものに限定されることはな
い。

【００２７】また、前述した実施例では、外部電極１７
〜１９がそれぞれ厚膜部２０〜２２と薄膜部２３〜２５
とを有していたが、薄膜部２３〜２５も、厚膜部２０〜
２２と同様、熱硬化性樹脂を含む金属ペーストから構成
されてもよい。また、外部電極１７〜１９は、チップ１
６を取囲むように形成されたが、このような構成は必須
ではない。たとえば、厚膜部２０〜２２に相当する、熱
硬化性樹脂を含む金属ペーストから外部電極が、少なく
とも一方の外装樹脂層の少なくとも主面上に形成されて
いれば、この発明の範囲内にあり、この外部電極と端子
電極との電気的接続は、前述した薄膜部２３〜２５によ
る場合のほか、スルーホールまたはビアホールによるも
のであってもよい。

【００２８】また、図示したチップ型圧電共振子１ａ
は、厚み縦振動モードを利用するエネルギ閉じ込め型の
圧電共振子であったが、この発明は、他の構造または形
式の圧電共振子にも適用することができる。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
圧電共振子にもこの発明を適用することができる。

【００２９】また、図示した実施例では、浸透防止膜３
１および３２が、厚膜部２０〜２２が形成される領域に
のみ形成されたが、浸透防止膜３１および３２の材料の
無駄を考慮する必要がないのであれば、たとえば、外装
樹脂層１４および１５のそれぞれの主面全域を覆うよう
に浸透防止膜３１および３２が形成されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるチップ型圧電共振子
１ａを示す斜視図である。

【図２】図１に示した圧電共振子１ａを製造するために
用意されるサンドイッチ構造物２６を示す斜視図であ
る。

【図３】図２に示したサンドイッチ構造物２６上に熱硬
化性樹脂膜２９および３０を形成した状態を示す斜視図
である。

【図４】図３に示した熱硬化性樹脂膜２９および３０上
に導電膜３３および３４を形成した状態を示す斜視図で
ある。

【図５】バレル研磨による外部電極の厚膜部の厚み減少
を図１に示した実施例と図６に示した比較例との比較で
示す図である。

【図６】この発明にとって興味あるチップ型圧電共振子
１を示す斜視図である。

【図７】図１および図６にそれぞれ示した圧電基板２を
得るために用意されるマザー基板３を示す斜視図であ
る。

【図８】図７に示したマザー基板３の一部を拡大して示
す斜視図である。

【符号の説明】

１ａ 圧電共振子 ２ 圧電基板 ４〜６ 振動電極 ７〜９ 端子電極 １４，１５ 外装樹脂層 １７〜１９ 外部電極 ２０〜２２ 厚膜部 ２３〜２５ 薄膜部 ３１，３２ 浸透防止膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動電極およびそれにつながる端子電極
   を形成した圧電基板と、 前記圧電基板の両主面をそれぞれ覆うように形成されか
   つフィラーを含有する熱硬化性の外装樹脂層と、 前記端子電極に電気的に接続されかつ少なくとも一方の
   前記外装樹脂層の少なくとも主面上に形成される、熱硬
   化性樹脂を含む金属ペーストからなる外部電極とを備え
   る、チップ型圧電共振子において、 前記外装樹脂層と前記外部電極との界面に、フィラーを
   含有しない熱硬化性樹脂からなる浸透防止膜が形成され
   たことを特徴とする、チップ型圧電共振子。