JPH08335844A - 圧電共振部品及びその製造方法 - Google Patents

圧電共振部品及びその製造方法

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JPH08335844A
JPH08335844A JP7143379A JP14337995A JPH08335844A JP H08335844 A JPH08335844 A JP H08335844A JP 7143379 A JP7143379 A JP 7143379A JP 14337995 A JP14337995 A JP 14337995A JP H08335844 A JPH08335844 A JP H08335844A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】振動空間用の凹部を形成する必要がなく、外部
電極の断線防止を図ることができる圧電共振部品及びそ
の製造方法を提供する。また、周波数変化を抑制しつ
つ、スプリアス特性の向上を図ることが可能な圧電フィ
ルタを提供する。 【構成】本発明に係る圧電共振部品は、主表面上に電極
パターンが形成された圧電基板１と、この圧電基板１の
両主表面上に接着剤層１０を介して接合された外装基板
３とからなり、これら圧電基板１及び外装基板３の積層
側面４上に外部電極５が形成されたものであって、接着
剤層１０は、ショアー硬さがＤ６０以下の柔らかい接着
剤からなる第１層１１と、ショアー硬さがＤ６０を越え
る硬い接着剤からなる第２層１２とを積層して形成され
たものであり、積層側面４上の外部電極５が形成される
部分には第２層１２のみが露出していることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、チップ型セラ
ミックフィルタなどのような圧電共振部品の構造と、そ
の製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電共振部品の一例である圧電フィルタ
のうちには、図８で示すように、振動部分を含む所要の
電極パターン（図示していない）が主表面上に形成され
た圧電基板１と、この圧電基板１の両主表面上に接着剤
層２を介して接合された一対の外装基板３とからなり、
圧電基板１及び外装基板３の積層側面４上を含む周囲に
沿っては所定幅の外部電極５を互いに離間させて形成し
たものがある。そして、このような圧電フィルタとして
は、ガラス・エポキシ系素材からなる外装基板３を用い
たうえ、硬化後におけるショアー硬さがＤ７０ないし８
０程度となるエポキシ系樹脂などの硬い接着剤からなる
１層または２層構造の接着剤層２を設けたもの（以下、
第１従来例という）や、チタン酸マグネシウム系素材か
らなる外装基板３を用い、かつ、ショアー硬さがＤ３０
程度となるエポキシ系樹脂などの柔らかい接着剤からな
る１層構造の接着剤層２を設けたもの（以下、第２従来
例という）が知られている。
【０００３】なお、図示省略しているが、第１従来例構
造とされた圧電フィルタでは、電極パターンの振動部分
に対して接着剤層２中の空間部分、つまり、接着剤が塗
布されていない部分を対応させることによって振動空間
を確保するのが一般的となっている。また、第２従来例
構造の圧電フィルタでは、柔らかい接着剤からなる接着
剤層２のみによって振動空間を確保することが困難であ
るため、振動空間用の凹部（図示していない）を外装基
板３の所定位置に形成しておくことが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の圧
電フィルタは周知のリフロー半田付けを採用したうえで
配線基板上に実装されるのであるが、第１従来例構造の
圧電フィルタでは、リフロー後における周波数の経時変
化が大きく、また、湿中で保持した場合の周波数変化が
大きいという不都合が生じる。そして、このような不都
合が生じるのは、ガラス・エポキシ系素材からなる外装
基板３が水分の侵入によって膨張及び収縮し、このこと
に起因する応力が圧電基板１に対して加わるためである
と考えられている。
【０００５】一方、第２従来例構造とされた圧電フィル
タでは、チタン酸マグネシウム系素材からなる外装基板
３の所定位置に対して振動空間用の凹部を予め形成して
おく必要があるため、外装基板３を用意するのに手間が
かかり、コスト上昇を招いてしまう。また、この圧電フ
ィルタにおいては、柔らかい接着剤のみを使用したうえ
で接着剤層２を形成するのであるから、外部電極５を断
線させないためには接着剤層２の厚みを薄くしておく必
要があるにも拘わらず、接着剤層２の厚みを薄くしたの
では接着剤層２によるダンピング効果が期待できなくな
る結果、大きなスプリアスが現れることになってしま
う。
【０００６】本発明は、これらの不都合に鑑みて創案さ
れたものであり、振動空間を確保するための凹部を形成
しておく必要がなく、外部電極の断線防止を図ることが
できる圧電共振部品及びその製造方法の提供を目的とし
ている。また、特に、本発明の適用により、周波数変化
を抑制しつつ、スプリアス特性の向上を図ることが可能
な圧電フィルタの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る圧電共振部
品は、主表面上に電極パターンが形成された圧電基板
と、この圧電基板の両主表面上に接着剤層を介して接合
された外装基板とからなり、これら圧電基板及び外装基
板の積層側面上に外部電極が形成されたものであって、
接着剤層は、ショアー硬さがＤ６０以下の柔らかい接着
剤からなる第１層と、ショアー硬さがＤ６０を越える硬
い接着剤からなる第２層とを積層して形成されたもので
あり、積層側面上の外部電極が形成される部分には第２
層のみが露出していることを特徴とする。なお、この際
における外装基板側には接着剤層の第１層が配置され、
かつ、圧電基板側には第２層が配置されていることが実
用上好都合となる。
【０００８】また、本発明に係る圧電共振部品の製造方
法は、電極パターンが形成された圧電基板の主表面上に
接合される外装基板それぞれの主表面上に柔らかい接着
剤からなる第１層を形成した後、この第１層上に硬い接
着剤からなる第２層を形成する工程を含んでいることを
特徴としている。
【０００９】
【作用】上記構成によれば、圧電基板と外装基板とを接
合する接着剤層の第１層を柔らかい接着剤でもって形成
し、かつ、その第２層を硬い接着剤でもって形成してい
るので、硬い接着剤からなる第２層によって振動空間を
確保するとともに、ダンピング効果を得ることが可能と
なる。また、この際、外装基板の膨張や収縮に伴って発
生した応力は柔らかい接着剤からなる第１層によって緩
和され、圧電基板に対しては加わらないことになるの
で、リフロー後や湿中保持状態下において周波数変化が
発生することも抑制し得ることになる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【００１１】図１は本実施例に係る圧電共振部品の一例
である圧電フィルタの全体構造を示す外観斜視図であ
り、図２はその分解斜視図である。なお、これらの図１
及び図２において、従来例を示す図８と互いに同一もし
くは相当する部品、部分には同一符号を付し、ここでの
詳しい説明は省略する。
【００１２】本実施例に係る圧電フィルタは、従来例同
様、振動部分９ａを含む所要の電極パターン９が主表面
上に形成された平面視矩形状の圧電基板１と、この圧電
基板１の両主表面上に接着剤層１０を介して接合された
一対の外装基板３とからなっており、これら圧電基板１
及び外装基板３の積層側面４上を含む周囲に沿っては所
定幅の外部電極５が互いに離間した状態として形成され
ている。なお、この際における圧電フィルタの両端部に
位置する外部電極５のそれぞれは電極パターン９の入出
力部と導通接続され、かつ、その中央部に位置する外部
電極５は電極パターン９の接地部と導通接続されたもの
であり、圧電基板１はＰＺＴを用いて作製されたもので
ある。
【００１３】そして、ここでの外装基板３それぞれは平
板形状のガラス・エポキシ系素材やチタン酸マグネシウ
ム系素材などを用いて作製されたものであり、圧電基板
１及び外装基板３の主表面同士を接合する接着剤層１０
は、硬化後のショアー硬さがＤ６０以下となる接着剤、
例えば、Ｄ３０程度となるエポキシ系樹脂などの柔らか
い接着剤を用いて形成された第１層１１と、ショアー硬
さがＤ６０を越える接着剤、例えば、Ｄ７０ないし８０
程度となるエポキシ系樹脂などの硬い接着剤を用いて形
成された第２層１２とを積層したものとなっている。ま
た、この際の接着剤層１０を構成する第１層１１は外装
基板３側に配置される一方、第２層１２は圧電基板１側
に配置されており、硬い接着剤からなる第２層１２中に
は電極パターン９の振動部分９ａと対向状に配置されて
振動空間となる空間部分１２ａが平面視円形状として設
けられている。
【００１４】さらに、柔らかい接着剤からなる第１層１
１中には、第２層１２中の空間部分１２ａとほぼ等しい
大きさ及び形状の空間部分１１ａが空間部分１２ａと対
応して設けられており、積層された圧電基板１及び外装
基板３の積層側面４上に形成される外部電極５と対応す
る第１層１１の所定位置ごとには平面視半円形状や１／
４円形状を有する切欠部分１１ｂがそれぞれ設けられて
いる。なお、第２層１２の空間部分１２ａのみでもって
振動空間を確保し得る場合には、第１層１１中における
空間部分１１ａを設けておく必要はないことになる。そ
こで、接着剤層１０を介して積層された圧電基板１及び
外装基板３の積層側面４上において外部電極５が形成さ
れる部分には第２層１２のみが露出しており、第１層１
１は全く露出していないことになる。その結果、圧電フ
ィルタにおける外部電極５のそれぞれは、圧電基板１及
び外装基板３と、接着剤層１０を構成する第２層１２と
からなる積層側面５上に形成されていることになる。
【００１５】ところで、本実施例に係る圧電フィルタ
は、つぎのような手順に従って構成されることになる。
すなわち、まず、外装基板３の主表面上に柔らかい接着
剤をスクリーン印刷などの手法でもって塗布し、かつ、
完全に硬化した第１層１１上に硬い接着剤をスクリーン
印刷などの手法でもって塗布した後、外装基板３でもっ
て圧電基板１を挟み込んだうえで接着硬化させると、第
２層１２が形成されたことになる。そして、引き続き、
乾式メッキといわれるスパッタリングや蒸着でもって圧
電基板１及び外装基板３の積層側面４上を含む周囲に沿
って外部電極５を形成すると、図１で示した構造を有す
る圧電フィルタが完成するのである。
【００１６】さらにまた、本発明の発明者が、本実施例
に係る圧電フィルタと、従来例に係る圧電フィルタとの
特性試験を行ってみたところ、図３ないし図７のそれぞ
れで示すような試験結果が得られた。つまり、ここでの
図３はリフロー後における周波数の経時変化を示す特性
比較図、図４はリフロー後の湿中保持特性を示す特性比
較図であり、これらの図３，４においては、本実施例に
係る１０個の圧電フィルタが示した特性を実線でもって
表す一方、第１従来例に係る圧電フィルタの示した特性
を破線でもって表している。なお、図３，４中の縦軸は
基本周波数の変化量（ＫＨｚ）、横軸は経過時間（Ｈｒ
ｓ）を示しており、湿中保持条件は温度が６０℃で湿度
が９５％とされている。そして、これらの特性比較図に
よれば、本実施例における周波数経時変化及び湿中保持
特性のいずれもが、従来例よりも大幅に向上することが
明らかとなっている。
【００１７】また、図５は本実施例に係る圧電フィルタ
の有するフィルタ特性を示すフィルタ特性図、図６は第
１従来例に係る圧電フィルタのフィルタ特性図、図７は
第２従来例に係る圧電フィルタのフィルタ特性図であ
り、これらの図５ないし図７における縦軸は減衰量（ｄ
Ｂ）を示し、横軸は周波数（ＭＨｚ）を示している。な
お、この特性試験においては、本実施例に係る圧電フィ
ルタの外装基板３がチタン酸マグネシウム系素材からな
り、接着剤層１０を構成する第１層１１が厚み５０μｍ
でショアー硬さがＤ３０の接着剤を用いて形成され、か
つ、第２層１２が厚み５０μｍでショアー硬さがＤ８０
の接着剤を用いて形成されたものであるのに対し、第１
従来例に係る圧電フィルタの外装基板３がチタン酸マグ
ネシウム系素材であり、その接着剤層２が厚み１００μ
ｍでショアー硬さがＤ８０の接着剤を用いて形成された
ものである一方、第２従来例に係る圧電フィルタの外装
基板３がチタン酸マグネシウム系素材であり、その接着
剤層２が厚み１０μｍ程度でショアー硬さがＤ３０の接
着剤を用いて形成されたものであるとしている。
【００１８】そして、これらのフィルタ特性図を互いに
比較してみると、本実施例に係る圧電フィルタでは４６
ｄＢの減衰量が得られているにも拘わらず、第１従来例
に係る圧電フィルタでは３５ｄＢの減衰量しか、また、
第２従来例に係る圧電フィルタでは３９ｄＢの減衰量し
か得られないことが明らかとなっており、本実施例に係
る圧電フィルタの有するフィルタ特性が従来例に比べて
大きく向上していることが分かる。ところで、本実施例
においては圧電共振部品が圧電フィルタであるとして説
明したが、本発明の適用範囲が圧電フィルタのみに限定
されることはなく、セラミック発振子などのような他の
圧電共振部品に対しても本発明の適用が可能であること
は勿論である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る圧電
共振部品によれば、圧電基板と外装基板との間に介装さ
れて両基板を接合する接着剤層の第１層を柔らかい接着
剤でもって形成し、かつ、その第２層を硬い接着剤でも
って形成しているので、硬い接着剤からなる第２層によ
って振動空間を確保するとともに、ダンピング効果を得
ることが可能となる。したがって、振動空間を確保する
ための凹部を形成しておく必要がなくなるとともに、外
部電極の有効な断線防止を図ることができることにな
る。そして、この際、外装基板側に接着剤層の第１層を
配置し、かつ、圧電基板側に第２層を配置しておけば、
工程手順の合理化を実現することができるという実用上
の利点が得られる。
【００２０】また、本発明に係る圧電フィルタによれ
ば、外装基板の膨張や収縮に伴って発生した応力は柔ら
かい接着剤からなる第１層によって緩和されることにな
り、圧電基板に対して応力が加わらないので、リフロー
後や湿中保持状態下において周波数変化が発生すること
も起こらず、スプリアス特性の向上を図ることができる
という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る圧電フィルタの全体構造を示す
外観斜視図である。
【図２】その分解斜視図である。
【図３】リフロー後における周波数の経時変化を示す特
性比較図である。
【図４】リフロー後の湿中保持特性を示す特性比較図で
ある。
【図５】本実施例に係る圧電フィルタの有するフィルタ
特性を示すフィルタ特性図である。
【図６】第１従来例に係る圧電フィルタの有するフィル
タ特性を示すフィルタ特性図である。
【図７】第２従来例に係る圧電フィルタの有するフィル
タ特性を示すフィルタ特性図である。
【図８】従来例に係る圧電フィルタの全体構造を示す外
観斜視図である。
【符号の説明】
１ 圧電基板 ３ 外装基板 ４ 積層側面 １０ 接着剤層 １１ 第１層 １２ 第２層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】主表面上に電極パターンが形成された圧電
    基板と、この圧電基板の両主表面上に接着剤層を介して
    接合された外装基板とからなり、これら圧電基板及び外
    装基板の積層側面上に外部電極が形成されてなる圧電共
    振部品であって、 接着剤層は、ショアー硬さがＤ６０以下の柔らかい接着
    剤からなる第１層と、ショアー硬さがＤ６０を越える硬
    い接着剤からなる第２層とを積層して形成されたもので
    あり、積層側面上の外部電極が形成される部分には第２
    層のみが露出していることを特徴とする圧電共振部品。
  2. 【請求項２】外装基板側には接着剤層の第１層が配置さ
    れ、かつ、圧電基板側には第２層が配置されていること
    を特徴とする請求項１記載の圧電共振部品。
  3. 【請求項３】電極パターンが形成された圧電基板の主表
    面上に接合される外装基板それぞれの主表面上に柔らか
    い接着剤からなる第１層を形成した後、この第１層上に
    硬い接着剤からなる第２層を形成する工程を含んでいる
    ことを特徴とする圧電共振部品の製造方法。
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