JPH09246902A - 電気的特性調整機構付圧電振動デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周波数調整等の電気的特性の微調整が確実に
行われ、調整後において周波数等をはじめとする電気的
特性の変動のない、品質の安定した電気的特性調整機構
付圧電振動デバイスを提供する。 【解決手段】 少なくとも２本のリード端子が互いに絶
縁して植設されたベースと、前記リード端子と電気的に
接続される励振電極が表裏面に形成された圧電振動板
と、当該圧電振動板を気密封止するキャップとを少なく
とも具備する圧電振動デバイスにおいて、前記圧電振動
板の電気的特性調整を行うための必要な部分に対応し
て、周波数等の電気的特性調整のための窓を少なくとも
１つ有する板状立設体を前記ベースの上面に固定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水晶板等を用いた圧
電振動デバイスに関するものであり、特に周波数等の電
気的特性を微調整するにあたり、微調整後の信頼性を向
上させた電気的特性調整機構付圧電振動デバイスに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】モノリシック水晶フィルタ等の圧電振動
デバイスは、例えばハンディタイプの小型通信機器等の
周波数選択手段として用いられている。従来の例とし
て、モノリシック水晶フィルタの一般的な構成を図４と
ともに説明する。図４はモノリシック水晶フィルタの正
面図であり、周波数等の微調整のためのパーシャル蒸着
マスクの正面図を付加的に図示している。なお、ベース
部分については一部内部構造を示している。水晶板９０
の表面には入力電極９１，出力電極９２が並列に形成さ
れており、裏面にはこれら入，出力電極に対応した共通
電極９３，９４（図示せず）が同じく並列に形成されて
いる。水晶板９０はベース８に形成されたサポート８
４，８５，８６に直立支持される。なお、ベース８は金
属性のシェル８０にガラス等の絶縁体８０ａを介して植
設固定されたリード端子８１，８３とシェルに直接固定
されるアース端子８２とからなる。

【０００３】このような構成において、周波数あるいは
通過帯域等の電気的特性の微調整を行う場合は、蒸着用
の窓Ｍ１，Ｍ２の形成されたキャップ状のパーシャル蒸
着用マスクＭを水晶板に被覆し、銀等の金属材料をパー
シャル蒸着し、各種の電気的特性の調整を行う。なお、
蒸着用の窓Ｍ１，Ｍ２はこの従来例の場合入力電極、出
力電極部分に対応して形成されている。これにより所望
の電気的特性を有するモノリシック水晶フィルタを得
る。なお、上記入出力電極９１，９２はそれぞれ入，出
力端子８１，８３に接続され、共通電極９３，９４は共
通接続してアース端子８２に接続され、気密封止されて
いる（一部図示せず）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】パーシャル蒸着用マス
クは製造工程の中で一時的に水晶板に被覆されるもので
あり、着脱が容易であることが必要となっている。従っ
て、着脱にあたってかなりのあそび部分が必要となって
おり、これは逆にパーシャル用蒸着マスクのずれ、傾き
につながり、このような状態でパーシャル蒸着がなされ
た場合、水晶板の素地部分に多くの金属材料が付着した
り、例えば入、出力電極の各電極が短絡、あるいは接近
しすぎるような状態で金属材料が付着形成されることが
あった。前者の場合は、水晶との密着力の弱い銀等の金
属材料を用いた場合は、後工程のアニール処理、リフロ
ーソルダリング時等に当該金属材料が剥がれ、周波数変
動の発生することがあった。また、後者の場合は、入出
力電極のショートが発生すると電気フィルタの機能を失
ったり、接近しすぎた場合は、入力電極から出力電極に
直接伝搬する直達波の発生が多くなり、電気フィルタと
しての減衰特性が失われることがあった。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、圧電振動デバイスにおいて周波数調整等の
電気的特性の微調整が確実に行われ、調整後において周
波数等をはじめとする電気的特性の変動のない、品質の
安定した電気的特性調整機構付圧電振動デバイスを提供
することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明による電気的特性調整機構付圧電振動デバ
イスは、少なくとも２本のリード端子が互いに絶縁して
植設されたベースと、前記リード端子と電気的に接続さ
れる励振電極が表裏面に形成された圧電振動板と、当該
圧電振動板を気密封止するキャップとを少なくとも具備
する圧電振動デバイスにおいて、前記圧電振動板の電気
的特性調整を行うための必要な部分に対応して、周波数
等の電気的特性調整のための窓を少なくとも１つ有する
板状立設体を前記ベースの上面に固定したことを特徴と
する。

【発明の実施の形態】

【０００７】請求項１に示すように、少なくとも２本の
リード端子が互いに絶縁して植設されたベースと、前記
リード端子と電気的に接続される励振電極が表裏面に形
成された圧電振動板と、当該圧電振動板を気密封止する
キャップとを少なくとも具備する圧電振動デバイスにお
いて、前記圧電振動板の電気的特性調整を行うための必
要な部分に対応して、電気的特性調整のための窓を少な
くとも１つ有する板状立設体を前記ベースの上面に固定
したことを特徴とする電気的特性調整機構付圧電振動デ
バイスである。板状立設体は金属材料が一般的である。
圧電振動デバイスは、水晶振動子等の圧電振動子、ある
いはモノリシック水晶フィルタ等の圧電フィルタ等があ
げられる。電気的特性調整を行うための必要な部分は各
電極上、およびこれら電極間、電極の周囲の圧電振動板
素地部分があげられる。

【０００８】電気的特性調整のための窓を少なくとも１
つ有する板状立設体をベース上に固定する構成であるの
で、前記窓を圧電振動板に近接させて配置することがで
きるとともに、板状支持体を永久固定した構成とするこ
とができるので、パーシャル蒸着等の電気的特性の調整
を安定して行うことができる。

【０００９】請求項２に示すように、２本のリード端子
並びにアース端子が互いに絶縁して植設されたベース
と、前記各リード端子に取着されるサポート体と、前記
アース端子に電気的接続される板状立設体と、表面に入
力電極、出力電極が形成され、裏面にアース電極が形成
され、これら各電極が前記サポート体および板状立設体
と電気的に各々接続された圧電振動板と、当該圧電振動
板を気密封止するキャップとを少なくとも具備する圧電
振動デバイスにおいて、前記アース電極と接続される板
状立設体は圧電振動板の表裏面あるいはいずれか一方の
面の各電極近傍に伸長形成されるとともに、前記圧電振
動板の電気的特性調整を行うための必要な部分に対応し
て、電気的特性調整のための窓を設けたことを特徴とす
る電気的特性調整機構付圧電振動デバイスとしてもよ
い。

【００１０】上記構成よれば、上述の作用に加えて、ア
ース電極に接続されるサポート体が導電材料で入出力電
極側に形成されている場合は、入出力電極間で発生しや
すい直達波の遮断を行う効果を得ることもできる。

【００１１】請求項３に示すように、２本のリード端子
並びにアース端子が互いに絶縁して植設されたベース
と、前記各リード端子に立設されるサポート体と、前記
アース端子に電気的接続される板状立設体と、表面に入
力電極、出力電極が形成され、裏面にアース電極が形成
され、これら各電極が前記サポート体および板状立設体
と電気的に各々接続された圧電振動板と、当該圧電振動
板を気密封止するキャップとを少なくとも具備する圧電
振動デバイスにおいて、前記アース電極と接続される板
状立設体は圧電振動板の表裏面あるいはいずれか一方の
面の圧電振動板上端部近傍に伸長形成されるとともに、
前記圧電振動板の電気的特性調整を行うための必要な部
分に対応して、電気的特性調整のための窓が設けられ、
前記圧電振動板の上端部分が前記板状立設体の上端部分
で垂下支持されていることを特徴とする電気的特性調整
機構付圧電振動デバイスとしてもよい。

【００１２】上記構成よれば、請求項１，２で得られた
作用に加えて、垂下支持され、両サイドのサポート体で
の支持割合が減少することによって、圧電振動板に無用
な応力がかかることがなくなる。なお、上記発明の実施
の形態において、板状立設体は圧電振動板のいずれか一
方に設けてもよいし、両方に設けてもよい。また、両サ
イドのサポート体の歪み等の影響を受けにくいので、板
状立設体の窓と圧電振動板の電気的特性調整を行うため
の必要な部分の相対的な位置決めが行いやすくなる。

【００１３】

【実施例】本発明の第１の実施例につき、モノリシック
水晶フィルタを例にとり、図１各図を参照して説明す
る。図１（ａ）はモノリシック水晶フィルタのキャップ
内部並びにベースの一部内部を図示した正面図、図１
（ｂ）は図１（ａ）の側面図、図１（ｃ）は図１（ａ）
の平面図である。なお、図１（ｂ），（ｃ）において
は、導電性接合材Ｓの表示は割愛している。圧電振動板
１０はＡＴカット水晶板であり、全体として円形に加工
され、上端部が平坦化されている。表面には入力電極１
１、出力電極１２が並列に並んで所定の間隔で近接して
設けられ、それぞれの電極から圧電振動板の端面に引出
電極１１ａ，１２ａが引き出されている。裏面には前記
入力電極、出力電極１１，１２に対応する２つの共通電
極（図示せず）が設けられ、それぞれの電極から圧電振
動板の下方端面に引出電極（図示せず）が引き出されて
いる。これら共通電極は外部で共通接続されている。こ
の圧電振動板を支持するベースは、ベース本体２とサポ
ート体とからなる。ベース本体２は、リード端子２１，
２３が金属性のシェル２０にガラス２０ａを介して絶縁
して植設され、またリード端子２２がシェルに直接接続
された構成であり、リード端子２１，２３の上部にはス
リット２４ａ，２６ａが形成された板状のサポート体２
４，２６がスポット溶接等の手段により取り付けられて
いる。また、ベース本体の上面中央部分に板状立設体２
５が直立した状態でスポット溶接されている。板状立設
体２５の上部には前記入出力電極とその周囲を充分に覆
う幅広部２５１が形成され、前記入出力電極の一部に対
応する部分には窓２５ａ，２５ｂが形成されている。前
記圧電振動板の引出電極１１ａ，１２ａ部分をサポート
体２４，２６で支持し、導電性接合材Ｓで導電接合す
る。また、共通電極側の引出電極と板状立設体の下方部
分を導電接合し、最終的にアース端子となるリード端子
２２と導通させる。

【００１４】このように圧電振動板をサポート体に固定
した状態で、電気的特性をモニタリングしながら必要に
応じていずれか一方あるいは両方の電極に金属材料をパ
ーシャル蒸着し、周波数等の電気的特性を調整する。所
望の電気的特性に調整した後、前記圧電振動板１０、サ
ポート体２４，２６、板状立設体２５等をキャップ３で
被覆し、気密封止する。

【００１５】以上の構成により、電気的特性調整のため
の窓を有する板状立設体により、周波数等の調整が確実
に行えるとともに、この板状立設体が金属で構成されて
いるために入出力電極間の直達波を抑制することがで
き、電気的特性の低下を防ぐことができる。なお、圧電
振動板として水晶板を取り上げたが、圧電セラミック
ス、あるいはタンタル酸リチウム等の圧電単結晶材料を
用いてもよい。

【００１６】第２の実施例を図２各図とともに説明す
る。図２（ａ）はモノリシック水晶フィルタのキャップ
内部並びにベースの一部内部を図示した正面図、図２
（ｂ）は図２（ａ）の側面図、図２（ｃ）は図２（ａ）
の平面図である。基本的構成は第１の実施例と同じであ
るので、同番号を用いて説明するとともに、一部説明を
割愛する。ベース本体の上面中央部分には板状立設体２
７が直立した状態でスポット溶接されている。板状立設
体２７の長手方向中央部分には前記入出力電極とその周
囲を充分に覆う幅広部２７１が形成され、前記入出力電
極の一部に対応する部分には窓２７ａ，２７ｂが形成さ
れている。この板状立設体の上部は圧電振動板の上端部
近傍にまで伸長され、板状立設体の上端部でカギ型に屈
曲形成され圧電振動板の保持部２７２が形成されてい
る。当該保持部２７２に圧電振動板を導電性接合材にて
電気的機械的に接合し、また、サポート体２４，２６で
電気的接合を行うとともに、補助的な機械的接合も行
う。このような状態で周波数等の電気的特性を調整する
ために、電気的特性をモニタリングしながら必要に応じ
ていずれか一方あるいは両方の電極に金属材料をパーシ
ャル蒸着する。所望の電気的特性に調整した後、前記圧
電振動板１０、サポート体２４，２６、板状立設体２７
等をキャップ３で被覆し、気密封止する。

【００１７】以上の構成により、電気的特性調整のため
の窓を有する板状立設体により、周波数等の調整が確実
に行えるとともに、この板状立設体が金属で構成されて
いるために入出力電極間の直達波を抑制することがで
き、電気的特性の低下を防ぐことができる。さらに、圧
電振動板を吊り下げて支持する構成であるので、他のサ
ポート体との干渉による機械的歪みは発生しない。

【００１８】第３の実施例を図面とともに説明する。上
記第２の実施例において、板状立設体に形成された窓を
２つとしたが、図３に示すように、共通電極側において
３つの窓を設けてもよい。基本的構成は第２の実施例と
同じであるので、同番号を用いて説明するとともに、一
部説明を割愛するが、この実施例では共通電極側に板状
立設体２８が形成された例を示している。板状立設体２
８の幅広部２８１には２つの共通電極に対応する窓２８
ａ，２８ｂと、これら共通電極間用に窓２８ｃが設けら
れている。上記実施例と同じように、電気的特性をモニ
タリングしながら必要に応じていずれか一方あるいは両
方の電極、必要に応じて圧電振動板素地部分にも金属材
料をパーシャル蒸着し、所定の電気的特性を得る。

【００１９】

【発明の効果】請求項１によれば、電気的特性調整のた
めの窓を少なくとも１つ有する板状立設体をベース上に
固定する構成であるので、前記窓を圧電振動板に近接さ
せて配置することができるとともに、板状支持体を永久
固定した構成とすることができるので、所望の位置にパ
ーシャル蒸着等の作業を行うことが可能となり、電気的
特性の調整を安定して行うことができる。従って、周波
数調整等の電気的特性の微調整が確実に行われ、調整後
において周波数等をはじめとする電気的特性の変動のな
い、品質の安定した電気的特性調整機構付圧電振動デバ
イスを得ることができる。

【００２０】請求項２によれば、上述の作用効果に加え
て、アース電極に接続されるサポート体が導電材料で入
出力電極側に形成されている場合は、入出力電極間で発
生しやすい直達波の遮断を行う効果を得ることもでき、
電気フィルタとしての減衰特性が損なわれることもな
い。

【００２１】請求項３によれば、請求項１，２で得られ
た作用効果に加えて、吊り下げ支持され、両サイドのサ
ポート体での支持割合が減少することによって、圧電振
動板に無用な応力がかかることがなくなり、電気的特性
の安定した圧電振動デバイスを得ることができる。ま
た、両サイドのサポート体の歪み等の影響を受けにくい
ので、板状立設体の窓と圧電振動板の電気的特性調整を
行うための必要な部分の相対的な位置決めが行いやすく
なり、所望の位置への電気的特性調整作業が行い易くな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例を示す図。

【図２】第２の実施例を示す図。

【図３】第３の実施例を示す図。

【図４】従来例を示す図。

【符号の説明】

１０，９０ 水晶板（圧電振動板） １１，９１ 入力電極 １２，９２ 出力電極 １３，１４ 共通電極 ２５，２７，２８ 板状立設体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２本のリード端子が互いに絶
   縁して植設されたベースと、前記リード端子と電気的に
   接続される励振電極が表裏面に形成された圧電振動板
   と、当該圧電振動板を気密封止するキャップとを少なく
   とも具備する圧電振動デバイスにおいて、前記圧電振動
   板の電気的特性調整を行うための必要な部分に対応し
   て、電気的特性調整のための窓を少なくとも１つ有する
   板状立設体を前記ベースの上面に固定したことを特徴と
   する電気的特性調整機構付圧電振動デバイス。
2. 【請求項２】 ２本のリード端子並びにアース端子が互
   いに絶縁して植設されたベースと、前記各リード端子に
   取着されるサポート体と、前記アース端子に電気的接続
   される板状立設体と、表面に入力電極、出力電極が形成
   され、裏面にアース電極が形成され、これら各電極が前
   記サポート体および板状立設体と電気的に各々接続され
   た圧電振動板と、当該圧電振動板を気密封止するキャッ
   プとを少なくとも具備する圧電振動デバイスにおいて、
   前記アース電極と接続される板状立設体は圧電振動板の
   表裏面あるいはいずれか一方の面の各電極近傍に伸長形
   成されるとともに、前記圧電振動板の電気的特性調整を
   行うための必要な部分に対応して、電気的特性調整のた
   めの窓を設けたことを特徴とする電気的特性調整機構付
   圧電振動デバイス。
3. 【請求項３】 ２本のリード端子並びにアース端子が互
   いに絶縁して植設されたベースと、前記各リード端子に
   立設されるサポート体と、前記アース端子に電気的接続
   される板状立設体と、表面に入力電極、出力電極が形成
   され、裏面にアース電極が形成され、これら各電極が前
   記サポート体および板状立設体と電気的に各々接続され
   た圧電振動板と、当該圧電振動板を気密封止するキャッ
   プとを少なくとも具備する圧電振動デバイスにおいて、
   前記アース電極と接続される板状立設体は圧電振動板の
   表裏面あるいはいずれか一方の面の圧電振動板上端部近
   傍に伸長形成されるとともに、前記圧電振動板の電気的
   特性調整を行うための必要な部分に対応して、電気的特
   性調整のための窓が設けられ、前記圧電振動板の上端部
   分が前記板状立設体の上端部分で垂下支持されているこ
   とを特徴とする電気的特性調整機構付圧電振動デバイ
   ス。