JPH08162877A - チップ型圧電共振子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 圧電基板３３を挟んで対向する複数の振動電
極４，５，１３およびこれら振動電極にそれぞれつなが
る端子電極を含む、厚みすべり振動を利用する圧電共振
素子３７を用意する。この圧電共振素子３７の振動領域
を覆うようにダンピング材を付与するとき、弾性シート
６５を圧電共振素子に接着するようにする。その後、圧
電共振素子３７を覆うように外装樹脂を付与し、次い
で、端子電極と電気的に接続される外部電極を形成す
る。 【効果】 ダンピング材を必要な領域にのみ確実に付与
することができるので、ダンピング材の不所望な箇所へ
の付着またはにじみ出し等を防止でき、外装樹脂の密着
性の劣化を防止でき、結果として、チップ型圧電共振子
のスプリアス特性を優れたものとすることができる。

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、トラップ素
子等として用いられる、厚みすべり振動を利用するチッ
プ型圧電共振子およびその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この発明にとって興味あるチップ型圧電
共振子およびその製造方法が、たとえば特開平６−２６
０８６８号公報に記載されている。この公開公報に記載
されたチップ型圧電共振子およびその製造方法につい
て、以下に、図２ないし図８を参照して説明する。ここ
で、図８に、完成品としてのチップ型圧電共振子３２が
示され、このような圧電共振子３２は、図２に示すよう
な圧電共振素子３７を含み、図３ないし図７に示した工
程を経て製造される。

【０００３】まず、図２を参照して、圧電共振素子３７
は、圧電基板３３を備える。この圧電基板３３の上方主
面側の構成が図２（ａ）に示され、下方主面側の構成が
図２（ｂ）に示されている。

【０００４】圧電基板３３の上方主面上には、２組の互
いに分割された振動電極４および５ならびに６および７
が形成される。また、圧電基板３の各端部には、端子電
極８および９がそれぞれ形成される。端子電極８は、接
続ライン１０を介して振動電極４に接続され、端子電極
９は、接続ライン１１を介して振動電極７に接続され
る。また、振動電極５および６は、接続ライン１２によ
って互いに接続される。

【０００５】他方、圧電基板３３の下方主面上には、対
をなす振動電極４および５に共通に対向する振動電極１
３、ならびに対をなす振動電極６および７に共通に対向
する振動電極１４が形成される。また、圧電基板３３の
長手方向中央部には、端子電極１５が形成される。端子
電極１５と振動電極１３および１４とは、それぞれ、接
続ライン１６および１７を介して互いに接続される。

【０００６】圧電共振素子３７は、厚みすべり振動を利
用するエネルギ閉込め型のフィルタを構成する。

【０００７】このような圧電共振素子３７を備えるチッ
プ型圧電共振子３２を得るため、まず、図３に示すよう
に、圧電基板３３を含むマザー圧電基板３４が用意され
る。図３において、（ａ）はマザー圧電基板３４の上方
主面側の構成を示し、（ｂ）は下方主面側の構成を示し
ている。このマザー圧電基板３４は、一点鎖線で示す切
断線３５および３６に沿って後で切断されることが意図
されており、これら切断線３５および３６によって囲ま
れた領域の各々において、前述した厚みすべり振動を利
用する圧電共振素子３７を構成している。図２と図３と
を対比すればわかるように、マザー圧電基板３４の上方
主面上には、振動電極４〜７ならびに端子電極８および
９となるべき各導電膜が、切断線３５および３６を越え
て連続的に形成されている。また、マザー圧電基板３４
の下方主面上には、振動電極１３および１４ならびに端
子電極１５となるべき各導電膜が、切断線３５を越えて
連続的に形成されている。

【０００８】次に、図４に示すように、マザー圧電基板
３４に含まれる複数の圧電共振素子３７の各々の振動領
域を覆うように、ダンピング材３８、３９、４０および
４１が付与される。ダンピング材３８は、振動電極４お
よび５が形成された領域を覆い、ダンピング材３９は、
振動電極６および７が形成された領域を覆い、ダンピン
グ材４０は、振動領域１３が形成された領域を覆い、ダ
ンピング材４１は、振動電極１４が形成された領域を覆
う。ダンピング材３８〜４１としては、たとえばシリコ
ーンゴムのような弾性材料が用いられる。ダンピング材
３８〜４１の付与は、たとえば印刷またはディスペンサ
による塗布により行なわれ、付与後において硬化され
る。

【０００９】次に、図５に示すように、マザー圧電基板
３４の両面を覆うように、外装樹脂４２が付与される。
外装樹脂４２としては、熱硬化性樹脂が用いられる。外
装樹脂４２を付与するため、マザー圧電基板３４を位置
決めしながら外装樹脂４２を流し込むための空間を形成
する枠４３が用いられる。枠４３の外側面４４は、後の
切断工程における基準面とされるため、その平坦度を良
くしておくことが望ましい。なお、外装樹脂４２の付与
のため、上述したような流し込みではなく、ディップ方
式が採用されることもある。

【００１０】図５に示すように付与された外装樹脂４２
は、硬化された後、得ようとするチップ型圧電共振子３
２（図８）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４２の各々の外面が、枠４３とともに研
磨される。この研磨には、ラッピングまたは平面研削な
どが適用される。

【００１１】このようにして得られた構造物４５の研磨
された面上には、図６に示すように、外部電極の一部を
構成する上面電極４６、４７、４８、４９および５０、
ならびに、これら上面電極４６〜５０と同様の態様で、
下面電極５１、５２、５３、５４および５５が、それぞ
れ、帯状に形成される。これら上面電極４６〜５０およ
び下面電極５１〜５５は、半田付け可能な導電性ペース
トをたとえば印刷することにより形成される。

【００１２】次に、同じく図６に示すように、構造物４
５が、枠４３の外側面４４を基準面にして、前述した切
断線３５および３６に沿って切断される。図６に示した
切断線３５および３６は、図３に示した切断線３５およ
び３６にそれぞれ対応しており、したがって、この切断
によって、マザー圧電基板３４は、個々の圧電共振素子
３７ごとに分割される。このような切断によって得られ
たチップ５６が、図７に示されている。

【００１３】図７に示すように、チップ５６の側面を与
える分割面には、前述した端子電極８、９および１５の
それぞれの断面が露出している。また、前述した振動電
極４〜７ならびに１３および１４とともに、ダンピング
材３８〜４１も、分割面に露出している。また、チップ
５６の上面および下面には、それぞれ、前述した上面電
極４６〜４８の各一部によって与えられた電極が形成さ
れており、下面には、下面電極５１〜５３の各一部によ
って与えられた電極が形成されている。これら電極は、
上面電極４８〜５０ならびに下面電極５３〜５５の各一
部によって与えられる場合もある。

【００１４】なお、上述したチップ５６を得るための切
断は、構造物４５から枠４３を取除いた状態で実施され
ることもある。

【００１５】次に、図８に示すように、チップ５６の両
側面上には、端子電極８、９および１５と電気的にそれ
ぞれ接続される側面電極５７、５８および５９が形成さ
れる。これら側面電極５７〜５９は、それぞれ、前述し
た上面電極４６〜５０ならびに下面電極５１〜５５を形
成するのに用いた導電性ペーストと同様の導電性ペース
トで構成される。なお、側面電極５７〜５９は、たとえ
ば、銀の蒸着またはスパッタリングにより形成すること
もできる。また、側面電極５７〜５９を形成するため、
モネルのスパッタリングにより下地層を形成し、その上
にニッケルめっきを施すことを行なってもよい。側面電
極５７は、上面電極４６および下面電極５１とともに、
外部電極６０を構成する。側面電極５９は、上面電極４
７および下面電極５２とともに、外部電極６１を構成す
る。側面電極５８は、上面電極４８および下面電極５３
とともに、外部電極６２を構成する。なお、上面電極４
６〜５０ならびに下面電極５１〜５５は、図６に示した
構造物４５の段階で形成されるのではなく、図７に示し
たチップ５６の段階で形成されることもある。

【００１６】このようにして、図８に示すように、チッ
プ型圧電共振子３２が得られる。図８に示したチップ型
圧電共振子３２においては、振動電極４〜７ならびに１
３および１４、ならびにダンピング材３８〜４１の各々
の断面が、チップ５６の側面すなわち分割面に露出して
いる。これらの振動電極４〜７ならびに１３および１
４、ならびにダンピング材３８〜４１の各断面を覆うよ
うに、図９に示すように、保護膜６３が形成されてもよ
い。保護膜６３は、たとえば、エポキシ系樹脂またはシ
リコーンゴムからなり、スクリーン印刷等により形成さ
れる。保護膜６３を形成するため、シート状の部材を貼
付するようにしてもよい。図９では、保護膜６３は、チ
ップ５６の側面を、外部電極６０、６１および６２にか
ぶさらない程度に広く覆うように形成されている。した
がって、振動電極４〜７ならびに１３および１４間のマ
イグレーションの防止、振動電極４〜７ならびに１３お
よび１４ならびにダンピング材３８〜４１への半田また
はフラックスの付着の防止、ダンピング材３８〜４１の
吸湿による特性変化の抑制を可能とするばかりでなく、
半田付けをリフローによって行なう場合、その熱によっ
て圧電基板３３がディポールされることも防止すること
ができ、その結果、特性の変動を抑制することができ
る。この点において、保護膜６３は、耐熱性材料から構
成されるのが好ましい。

【００１７】図１０に示すように、保護膜６３ａが、振
動電極４〜７ならびに１３および１４、ならびにダンピ
ング材３８〜４１の各断面が露出する領域のみを覆うよ
うに形成されてもよい。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、ダン
ピング材３８〜４１としては、典型的には、シリコーン
ゴムが用いられ、スキージを用いた印刷により未硬化状
態で付与され、印刷後において硬化される。

【００１９】しかしながら、上述したダンピング材３８
〜４１の付与方法では、未硬化のシリコーンゴムが印刷
版とマザー圧電基板３４との間に回り込みやすく、その
ため、不必要な部分にもシリコーンゴムが付与されてし
まうことがある。また、これをできるだけ防止するた
め、印刷版の裏面を絶えず拭くなどして、常にきれいに
保っておく必要がある。

【００２０】また、未硬化のシリコーンゴムを付与した
後、これを硬化させるまでの間に、シリコーンゴムに含
まれる低分子のオイル成分が、図１１に示すように、に
じみ出すことがある。図１１において、にじみ出し部分
６４が、ハッチングを施した領域によって示されてい
る。このようなオイル成分のにじみ出し部分６４は、離
型効果を持っているため、次に付与される外装樹脂４２
の圧電基板３３への密着性を低下させ、結果として、得
られたチップ型圧電共振子３２のスプリアス特性を悪化
させる。

【００２１】それゆえに、この発明の目的は、ダンピン
グ材の不所望な部分への付与を確実に防止し得る、チッ
プ型圧電共振子の製造方法およびそれによって得られた
チップ型圧電共振子を提供しようとすることである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】この発明に係るチップ型
圧電共振子の製造方法は、圧電基板を挟んで対向する複
数の振動電極およびこれら振動電極にそれぞれつながる
複数の端子電極を含む、厚みすべり振動を利用する圧電
共振素子を用意し、この圧電共振素子の振動領域を覆う
ように、ダンピング材を付与し、次いで、圧電基板を覆
うように外装樹脂を付与し、外装樹脂で覆われた圧電基
板を含むチップの外表面上に、各端子電極と電気的に接
続される複数の外部電極を形成する、各工程を備えなが
ら、その特徴とするところは、前記ダンピング材を付与
する工程が、弾性を与える材料からなるシートを用意
し、このシートを、圧電共振素子の振動領域を覆うよう
に接着する、各工程を含むことにある。

【００２３】上述した製造方法によれば、次のような構
成を備えるチップ型圧電共振子が得られる。すなわち、
チップ型圧電共振子は、圧電基板を挟んで対向する複数
の振動電極およびこれら振動電極にそれぞれつながる複
数の端子電極を含む、厚みすべり振動を利用する圧電共
振素子と、圧電共振素子の振動領域を覆うように付与さ
れるダンピング材と、圧電共振素子の、振動電極、端子
電極およびダンピング材が形成された面を覆うように付
与される外装樹脂と、各端子電極と電気的に接続される
複数の外部電極とを備えるとともに、前記ダンピング材
は、弾性シートからなり、前記圧電共振素子の振動領域
に接着されている。

【００２４】

【作用】この発明では、ダンピング材は、予めシートの
形態とされた後に、圧電共振素子の振動領域を覆うよう
に付与されるので、ダンピング材が未硬化の状態にある
ときに遭遇し得る不所望な部分への付与およびにじみ出
しの問題に遭遇し得る余地がない。

【００２５】

【発明の効果】したがって、この発明に係るチップ型圧
電共振子の製造方法によれば、振動のダンピングが必要
な領域にのみ確実にダンピング材を付与することができ
るとともに、圧電基板と外装樹脂との密着性が確実に保
証され、その結果、スプリアス特性に優れたチップ型圧
電共振子を確実に得ることができる。

【００２６】また、従来のように、ダンピング材を印刷
により付与する場合には、圧電基板の各主面に対して、
別々に印刷および硬化の各作業を行なう必要があるが、
この発明によれば、予めシート状とされたダンピング材
を使用するので、これら比較的煩雑な作業が不要とな
り、ダンピング材を付与するための作業を容易かつ能率
的に進めることができる。

【００２７】なお、ダンピング材をシート状とするた
め、弾性を与える材料を予め硬化させておく場合、この
ような硬化させる工程は、チップ型圧電共振子を得るた
めの他の工程とは独立して実施することができるので、
多数の圧電共振子のためのダンピング材を予めシート状
に硬化させた状態で用意しておけば、圧電共振子を製造
するための他の工程を能率的に進めることができる。こ
のように、多数の圧電共振子のためのダンピング材を予
めシート状に硬化させた状態で用意しておく場合であっ
て、ダンピング材としてシリコーンゴムを使用する場
合、シリコーンゴムを開罐したときに一度に使い切るこ
とができ、シリコーンゴムの寿命および沈澱分離への配
慮を低減することができる。また、ダンピング材の硬化
は、圧電共振素子とは独立して行なうことができるの
で、圧電共振素子が硬化工程からの影響を受けることが
ない。したがって、硬化工程において熱が圧電共振素子
に及ぼされ、圧電基板がディポールされるといった不都
合を招くことはない。

【００２８】なお、この発明に係るチップ型圧電共振子
の製造方法において、上述したように、ダンピング材と
なるシートを予め硬化させておく場合に限らず、シート
の形態を保持し得ることができかつ硬化されたとき弾性
を示す材料からなるシートを、圧電共振素子の振動領域
を覆うように接着してから、加熱等により硬化させてダ
ンピング材として機能させるようにしてもよい。

【００２９】

【実施例】図１は、この発明の一実施例を説明するため
のものであって、ダンピング材を付与する工程を示して
いる。なお、この実施例によって得ようとするチップ型
圧電共振子は、図８に示したチップ型圧電共振子３２と
実質的に同様であり、また、以下に説明するダンピング
材の付与工程を除いて、図３ないし図７に示した工程と
実質的に同様の工程を経て製造される。したがって、前
述した説明を、この実施例の説明において援用する。ま
た、図１において、前述した要素に相当する要素には、
同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

【００３０】図４を参照して説明したように、従来、マ
ザー圧電基板３４に含まれる複数の圧電共振素子３７の
各々の振動領域を覆うように、ダンピング材３８〜４１
を、未硬化状態で圧電基板３３上に付与していたが、こ
の実施例では、図１に示すように、ダンピング材となる
弾性シート６５が用意され、この弾性シート６５が、矢
印６６で示すように、各圧電共振素子３７の振動領域を
覆うように接着される。

【００３１】弾性シート６５としては、シリコーンゴム
シート、発泡ゴムシート等を用いることができ、その厚
みは、たとえば、１０〜２００μｍ程度に選ばれる。

【００３２】なお、弾性シート６５は、弾性を与える材
料からなるものであるが、上述したように接着する前
に、予め硬化され弾性を示す状態とされていても、接着
後に、硬化され弾性を示す状態とされてもよい。

【００３３】この発明に係るチップ型圧電共振子の製造
方法は、図３ないし図６に示すように、いわゆるマザー
の状態で実施される場合に限らず、個々のチップ型圧電
共振子のための独立した圧電共振素子を得てから、ダン
ピング材の付与等を実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を説明するためのもので、
弾性シート６５の接着工程を示す断面図である。

【図２】この発明にとって興味あるチップ型圧電共振子
に備える圧電共振素子３７を示すもので、（ａ）は上面
図、（ｂ）は下面図である。

【図３】図２に示した圧電共振素子３７を得るために用
意されるマザー圧電基板３４を示す図であって、（ａ）
は上面図、（ｂ）は下面図である。

【図４】図３に相当する図であって、マザー圧電基板３
４上にダンピング材３８〜４１を付与した状態を示す。

【図５】図４に示したマザー圧電基板３４を枠４３内に
嵌込み、外装樹脂４２を流し込んで得られた構造物４５
を示す斜視図である。

【図６】図５に示した構造物４５に上面電極４６〜５０
ならびに下面電極５１〜５５を形成した状態を示す斜視
図である。

【図７】図６に示した構造物４５を切断線３５および３
６に沿って切断して得られたチップ５６を示す斜視図で
ある。

【図８】図７に示したチップ５６に側面電極５７〜５９
を形成して得られたチップ型圧電共振子３２を示す斜視
図である。

【図９】図８に示したチップ型圧電共振子３２にさらに
保護膜６３が形成された状態を示す斜視図である。

【図１０】図８に示したチップ型圧電共振子３２にさら
に保護膜６３ａを形成した状態を示す斜視図である。

【図１１】図４に相当する図であって、この発明が解決
しようとするダンピング材３８〜４１の付与工程におい
て生じるにじみ出し部分６４を示す。

【符号の説明】

４〜７，１３，１４ 振動電極 ８，９，１５ 端子電極 １０〜１２，１６，１７ 接続ライン ３２ チップ型圧電共振子 ３３ 圧電基板 ３４ マザー圧電基板 ３５，３６ 切断線 ３７ 圧電共振素子 ３８〜４１，６６ ダンピング材 ４２ 外装樹脂 ５６ チップ ６０〜６２ 外部電極 ６５ 弾性シート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電基板を挟んで対向する複数の振動電
   極およびこれら振動電極にそれぞれつながる複数の端子
   電極を含む、厚みすべり振動を利用する圧電共振素子を
   用意し、 前記圧電共振素子の振動領域を覆うように、ダンピング
   材を付与し、次いで、 前記圧電基板を覆うように外装樹脂を付与し、 前記外装樹脂で覆われた前記圧電基板を含むチップの外
   表面上に、各前記端子電極と電気的に接続される複数の
   外部電極を形成する、各工程を備える、チップ型圧電共
   振子の製造方法において、 前記ダンピング材を付与する工程は、弾性を与える材料
   からなるシートを用意し、前記シートを、前記圧電共振
   素子の振動領域を覆うように接着する、各工程を含むこ
   とを特徴とする、チップ型圧電共振子の製造方法。
2. 【請求項２】 圧電基板を挟んで対向する複数の振動電
   極およびこれら振動電極にそれぞれつながる複数の端子
   電極を含む、厚みすべり振動を利用する圧電共振素子
   と、 前記圧電共振素子の振動領域を覆うように付与されるダ
   ンピング材と、 前記圧電共振素子の、前記振動電極、前記端子電極およ
   び前記ダンピング材が形成された面を覆うように付与さ
   れる外装樹脂と、 各前記端子電極と電気的に接続される複数の外部電極と
   を備える、チップ型圧電共振子において、 前記ダンピング材は、弾性シートからなり、前記圧電共
   振素子の振動領域に接着されていることを特徴とする、
   チップ型圧電共振子。