JPH10163793A

JPH10163793A - 圧電共振部品およびその製造方法

Info

Publication number: JPH10163793A
Application number: JP31433696A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Moritoki; 克典守時; Hiroshi Sogo; 寛十河; Hiroyuki Hase; 裕之長谷; Hiroyasu Ikeda; 弘康池田; Koji Matsuno; 公二松野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】共振周波数などの特性劣化が小さく、良好な
共振特性が得られる特性の安定した圧電共振部品及びそ
の製造方法を実現すること。【解決手段】両主面上に少なくとも一対の励振電極１
３、１３’が形成された圧電共振子１１を、その両主面
にそれぞれ対向するように接着剤層１７、１７’を介し
て一対の封止基板１６、１６’で封止し、その接着剤層
１７、１７’の少なくとも励振電極１３、１３’に対向
する部分に振動空間１９、１９’を形成したものであ
り、その接着剤層１７、１７’が１００ｋｇ／ｍｍ²以
下の弾性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発振回路やフィル
タ回路等を構成する際に使用される圧電共振部品及びそ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、移動体通信機器やＯＡ機器等にお
いて、水晶等の単結晶を用いた発振子やフィルタが広く
用いられてきた。しかし、水晶等の単結晶を用いた発振
子およびフィルタは高度な研磨技術を要し、また、周波
数安定性を追求することから非常に高価であった。とこ
ろが、近年、移動体通信機器やＯＡ機器の普及により、
特に、近年需要が拡大している携帯電話においては、安
価な発振子やフィルタが求められるようになった。その
ため、従来より一般機器や家電製品などに用いられてき
圧電セラミックを用いて発振子やフィルタを構成した圧
電共振部品が移動体通信分野やＯＡ機器分野においても
多く使用されるようになってきた。

【０００３】例えば特開平７−３３６１８０号公報に記
載された従来の圧電共振部品を、図１１から図１３を用
いて説明する。図１１は従来の圧電共振部品の中間積層
体の構成を示す分解斜視図、図１２はその中間積層体を
示す斜視図、図１３は従来の圧電共振部品（完成品）を
示す斜視図である。

【０００４】図１１、図１２及び図１３に示すように、
従来の圧電共振部品８０の中間積層体７０は、圧電共振
子１１と、圧電共振子１１をその両主面側から挟持する
一対の封止基板１６、１６’と、圧電共振子１１と一対
の封止基板１６、１６’とを接合するための接着剤層７
７、７７’を具備する。圧電共振子１１は、例えばＰＺ
Ｔ等の圧電セラミックス材料からなる圧電基板１２を母
材とし、圧電基板１２の上面及び下面をそれぞれ主面と
する。圧電基板１２の上面及び下面のそれぞれの中央部
には励振電極１３、１３’が形成されている。また、圧
電基板１２の上面及び下面の互いに異なる周縁部上には
端子電極１５、１５’が形成されている。さらに、圧電
基板１２の上面及び下面の励振電極１３と端子電極１５
及び、励振電極１３’と端子電極１５’とをそれぞれ接
続するための引出し電極１４、１４’が形成されてい
る。

【０００５】封止基板１６、１６’は、それぞれアルミ
ナや誘電体材料等のセラミック基板であり、圧電共振子
１１とほぼ同じ形状及び大きさの矩形平板状に形成され
ている。図１１に示すように、封止基板１６、１６’の
圧電共振子１１に対向する面には、それぞれ励振電極１
３、１３’に対向する略円形の部分（以下、振動空間と
称する）７２、７２’を除いて接着剤層７７、７７’が
形成されている。接着剤層７７、７７’を構成する接着
剤は通常エポキシ系の熱硬化型接着剤が用いられ、含有
物として固形充填物７８がほぼ均一に分散されている。
固形充填物７８はほぼ球状の外形を有し、圧電共振子１
１が振動しうる高さ（振動空間７２、７２’の高さ）に
対応した大きさである。固形充填物７８はスペーサとし
機能し、封止基板１６、１６’と圧電共振子１１とを接
着する接着剤層７７、７７’の厚さ、すなわち、接着剤
層７７、７７’に形成された振動空間の高さ７２、７
２’を一定に保つとともに、圧電共振子１１と封止基板
１６、１６’とを加圧接着する際に、接着剤が振動空間
７２、７２’内に押し出されることによる振動阻害を防
止する。

【０００６】上記積層体７０の端面７１、７１’に、例
えばめっき法等の湿式製膜法あるいはスパッター法等の
乾式製膜法により、外部電極９１、９１’を形成する。
その結果、図１３に示すように、従来の圧電共振部品８
０が完成される。これらの外部電極９１、９１’が形成
された圧電振動部品８０は、半田付けによりプリント配
線基板上に実装される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
圧電共振部品８０では、圧電体の圧電振動エネルギー
は、励振電極１３、１３’近傍の振動空間７２、７２’
に相当する領域に局在しており、その周辺では指数関数
的に振動振幅が減衰している。そのため、接着剤層７
７、７７’のような振動を阻害する部材は振動振幅が充
分に小さくなった場所に形成するのが望ましい。つまり
は、振動空間を充分大きく確保する必要がある。しか
し、一方では圧電共振部品８０の小型化の要望が強ま
り、これを満足するためには、振動空間７２、７２’を
あまり大きく設定できない。従って、圧電振動が完全に
は減衰されていない領域に、接着剤層７７、７７’が形
成されるので、接着剤層７７、７７’が振動に少なから
ず影響を及ぼしている。そのため、圧電共振子１１と封
止基板１６、１６’とを加圧接着する際に、接着剤が振
動空間７２、７２’内に押し出さると振動阻害を発生さ
せることは当然のこと、所定の振動空間を確保していて
も振動阻害を発生させていた。

【０００８】この振動阻害のため、圧電共振部品８０と
してフィルタを形成した場合では、中心周波数の変動或
は挿入損失の劣化などの特性低下を引き起こしたり、発
振子を形成した場合であれば、発振周波数の変動、或は
機械的品質係数の劣化を引き起こすという問題を有して
いた。

【０００９】また、製造面では圧電共振子１１として所
望の周波数に加工したものを用いるが、これを接着積層
して中間積層体を形成する時、共振周波数などの特性変
動を引き起こしてしまう。従って、再度周波調整を行わ
なければならなくなったり、或いは変動分を見込んだ加
工を施す必要があり、工程が煩雑になるのみならず、そ
の手段が極めて困難で、しかも調整精度も低下するいう
問題も有していた。

【００１０】本発明は、前記従来例の問題を解決するた
めになされたものであり、圧電共振子の共振特性の中間
積層体を形成する際の特性劣化及び変動が小さく、良好
な共振特性が得られ、安定した特性の圧電共振部品を再
現性よく製造することを可能とした圧電共振部品および
その製造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、両主面上に少
なくとも一対の励振電極が形成された圧電共振子と、前
記圧電共振子の両主面にそれぞれ対向するように設けら
れた一対の封止基板と、前記圧電共振子と前記一対の封
止基板との間にそれぞれ形成された、前記圧電共振子と
前記一対の封止基板を接合する接着剤層とを具備し、前
記接着剤層は前記圧電共振子の振動する高さ以上の厚み
を有し、少なくとも前記振動電極に対向する部分に振動
空間が形成され、前記接着剤層が粘弾性を有する圧電共
振部品である。

【００１２】本発明は、両主面上に少なくとも一対の励
振電極が形成された圧電共振子と、前記圧電共振子の両
主面にそれぞれ対向するように設けられた一対の封止基
板と、前記圧電共振子と前記一対の封止基板との間にそ
れぞれ形成された、前記圧電共振子と前記一対の封止基
板を接合する接着剤層とを具備し、前記接着剤層は前記
圧電共振子の振動する高さ以上の厚みを有し、少なくと
も前記振動電極に対向する部分に振動空間が形成され、
前記接着剤層の弾性率が、１００ｋｇ／ｍｍ²以下であ
る圧電共振部品である。

【００１３】本発明は、両主面上に少なくとも一対の励
振電極が形成された圧電共振子と、前記圧電共振子の両
主面にそれぞれ対向するように設けられた一対の封止基
板と、前記圧電共振子と前記一対の封止基板との間にそ
れぞれ形成された、前記圧電共振子と前記一対の封止基
板を接合する接着剤層とを具備し、前記接着剤層は、前
記振動電極に対向する部分に振動空間が形成されてお
り、前記圧電共振子の振動する高さ以上の厚みを有する
とともに、４０μｍ以下の厚みを有する圧電共振部品で
ある。

【００１４】本発明は、圧電基板の両主面上に、対向し
て少なくとも一対の励振電極が形成されるとともに、そ
の両主面上に、前記励振電極に接続された端子電極が形
成された構造を有する圧電共振子と、前記圧電共振子に
対応した形状、大きさの一対の封止基板と、前記圧電共
振子の励振電極に対向する部分を穴加工した所定の厚さ
の一対の樹脂シートとを用意し、前記圧電共振子と前記
一対の封止基板とのそれぞれの間に前記樹脂シートを挟
み、その樹脂シートを硬化させて接着剤層とし一体化し
た積層体を形成し、前記積層体の前記各端子電極が露出
している端面にそれぞれ前記各端子電極に接続される外
部電極を形成する製造方法であって、前記接着剤層が粘
弾性を有する圧電共振部品の製造方法である。

【００１５】本発明は、圧電基板の両主面上に、対向し
て少なくとも一対の励振電極が形成されるとともに、そ
の両主面上に、前記励振電極に接続された端子電極が形
成された構造を有する圧電共振子と、前記圧電共振子に
対応した形状、大きさの一対の封止基板と、前記圧電共
振子の励振電極に対向する部分を穴加工した所定の厚さ
の一対の樹脂シートとを用意し、前記圧電共振子と前記
一対の封止基板とのそれぞれの間に前記樹脂シートを挟
み、その樹脂シートを硬化させて接着剤層とし、一体化
した積層体を形成し、前記積層体の前記各端子電極が露
出している端面にそれぞれ前記各端子電極に接続される
外部電極を形成する製造方法であって、前記接着剤層の
弾性率が、１００ｋｇ／ｍｍ²以下である圧電共振部品
の製造方法である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１７】（第１の実施形態）本発明の圧電共振部品
に関する第１の実施形態について、図１〜図３を参照し
つつ説明する。図１は第１の実施形態にかかる圧電共振
部品の中間積層体の構造を示す分解斜視図、図２はその
中間積層体を示す斜視図、図３は第１の実施形態にかか
る圧電共振部品（完成品）を示す斜視図である。

【００１８】図１に示すように、第１の実施形態にかか
る圧電共振部品１の中間積層体１０は、圧電共振子１１
と、圧電共振子１１をその両主面側から挟持する一対の
封止基板１６、１６’と、圧電共振子１１と封止基板１
６、１６’とを接合するための接着剤層１７、１７’等
で構成されている。圧電共振子１１は、例えばＰＺＴ等
の圧電セラミックス材料からなる圧電基板１２を母材と
し、圧電基板１２の上面及び下面をそれぞれ主面とす
る。圧電基板１２の上面及び下面のそれぞれの中央部に
は励振電極１３、１３’が形成されている。また、圧電
基板１２の上面及び下面の互いに異なる周縁部上には端
子電極１５、１５’が形成されている。さらに、励振電
極１３と端子電極１５及び、励振電極１３’と端子電極
１５’とをそれぞれ接続するための引出し電極１４、１
４’が形成されている。これら励振電極１３、１３’、
引出し電極１４、１４’及び端子電極１５、１５’は、
めっき法等の製乾式膜法或はスパッター法などの乾式製
膜法あるいはその両方式を用いて形成する。

【００１９】封止基板１６、１６’は、それぞれアルミ
ナや誘電体材料等のセラミック基板であり、圧電共振子
１１とほぼ同じ形状及び大きさの矩形平板状に形成され
ている。図１に示すように、封止基板１６、１６’の圧
電共振子１１に対向する面には、それぞれ励振電極１
３、１３’に対向する部分（以下、振動空間と称する）
１９、１９’を除いて接着剤層１７、１７’が形成され
ている。この接着剤層１７、１７’は、振動空間１９、
１９’を確保するために、圧電振動の振幅変位以上の高
さを有しており、振動阻害を防止する。

【００２０】次に、図３に示すように、中間積層体１０
の端面１０ａ，１０ｂに外部電極９１、９１’を形成す
ることにより、本発明の第１の実施形態にかかる圧電共
振部品１が完成する。外部電極９１、９１’は、めっき
法等の湿式製膜法あるいはスパッター法等の乾式製膜法
あるいはその両方式を用いて形成する。

【００２１】ここで前記接着剤層１７、１７’はその硬
化物特性として粘弾性を有する接着剤で構成している。
圧電共振子１１において、エネルギー閉じこめ振動では
圧電体の振動エネルギーが励振電極１３、１３’近傍に
局在しており、その周辺部では指数関数的に振動変位が
減衰しており、十分な距離が離れると振動変位はほぼ０
となる。つまり、圧電共振子１１の励振電極１３、１
３’からの、距離に応じた振動変位が残っており、前述
のように接着剤で封止基板１６、１６’と接着すると
き、圧電振動に影響を与えてしまう。本発明の実施の形
態では、接着剤の硬化物特性が低弾性のものを用いてい
る。弾性率の高い接着剤で接着すると、伝搬してきた振
動を反射し、エネルギーの閉じこめ性が向上して振動エ
ネルギーが増し、振動の周波数が高くシフトしてしま
う。しかし、低弾性率の接着剤では、振動に与える影響
は小さく周波数の変化量は小さくなる。

【００２２】こうして、製作された圧電共振子につい
て、弾性率と周波数変化量との関係を実験した。その結
果を図４のグラフに示す。実験に使用した共振子は共振
周波数１０ＭＨｚのエネルギー閉じこめ形２端子共振子
で、振動空間は□２．０ｍｍの角形、樹脂厚２０μｍで
行った。周波数変動量は、積層前後での周波数の変動値
である。同じ振動空間・同じ厚みにおいても樹脂の弾性
率を低下させることにより、共振周波数の変化量を低減
させることができることが示されている。弾性率が低い
と周波数変動値が小さく、特に３０℃において１００ｋ
ｇ／ｍｍ²以下であれば、周波数変動は１５ｋＨｚ以下
に抑えることができ、実装時の周波数変動が十分低減で
きる。

【００２３】ここで用いた接着剤は、添加物としてゴム
系粒子を分散させたエポキシ系熱硬化型の接着剤を用い
ている。低弾性化として、可塑剤を添加してもよい。

【００２４】（第２の実施形態）次に、本発明の圧電共
振部品に関する第２の実施形態について、図５〜図７を
参照しつつ説明する。図５は第２の実施形態にかかる圧
電共振部品の中間積層体の構造を示す分解斜視図、図６
はその中間積層体を示す斜視図、図７は第２の実施形態
にかかる圧電共振部品（完成品）を示す斜視図である。
なお、図１から図３までに示す、第１の実施形態と同じ
番号を付した構成要素は実質的に同一とする。

【００２５】図５に示すように、第２の実施形態にかか
る圧電共振部品２の中間積層体２０は、圧電共振子１１
と、圧電共振子１１をその両主面側から挟持する一対の
封止基板１６、１６’と、圧電共振子１１と封止基板１
６、１６’とを接合するための接着剤層１７、１７’等
で構成されている。圧電基板１２の上面及び下面の両主
面には、中央部に励振電極１３、１３’が、互いに異な
る周縁部上には端子電極１５、１５’が、また励振電極
１３、１３’と端子電極１５、１５’とをそれぞれ接続
するための引出し電極１４、１４’が形成されている。
封止基板１６、１６’の圧電共振子１１に対向する面に
は、それぞれ励振電極１３、１３’に対向する略円形の
部分（以下、振動空間と称する）１９、１９’を除いて
接着剤層２１、２１’が形成されている。この接着剤層
２１、２１’は、振動空間１９、１９’を確保するため
に、圧電振動の振幅変位以上の高さを有しており、振動
阻害を防止する。

【００２６】次に、図３に示すように、中間積層体１０
の端面１０ａ，１０ｂに外部電極９１、９１’を形成す
ることにより、本発明の第１の実施形態にかかる圧電共
振部品１が完成する。外部電極９１、９１’は、めっき
法等の湿式製膜法あるいはスパッター法または等の乾式
製膜法あるいはその両方式を用いて形成する。

【００２７】第２の実施形態にかかる圧電共振部品２の
場合、前記接着剤層２１、２１’は、前記圧電共振子１
１の振動する高さ以上の厚みを有するとともに、４０μ
ｍ以下の厚みを有する接着剤で構成している。圧電共振
子１１において、エネルギー閉じこめ振動では圧電体の
振動エネルギーが、励振電極１３、１３’近傍に局在し
ており、その周辺部では指数関数的に振動変位が減衰し
ており、十分な距離が離れると振動変位はほぼ０とな
る。従って、圧電共振子１１の表面では、距離に応じた
振動変位が残っており、前述のように接着剤で封止基板
１６、１６’と接着するとき、圧電振動に影響を与えて
しまう。ここで、接着剤の厚みが厚いと振動負荷として
働いてしまう。このため、接着剤層２１、２１’の厚い
接着剤で接着すると、振動を吸収し、閉じこめ性が低下
して振動が阻害され、機械的品質係数が低下したり、フ
ィルタ特性の挿入損失が増加してしまう。しかし、薄い
接着剤層を有する接着剤で接着したものは、振動に与え
る影響は小さく周波数の変化量は小さくなる。

【００２８】こうして、製作された圧電共振子につい
て、接着剤層の厚さとフィルタの挿入損失との関係を実
験した。その結果を図８のグラフに示す。実験に使用し
た共振子は共振周波数１０ＭＨｚのエネルギー閉じこめ
形３端子共振子で、振動空間は□２．０ｍｍの角形、３
０℃での弾性率は２０ｋｇ／ｍｍ²で行った。挿入損失
は、積層前後での変動値である。同じ振動空間・同じ弾
性率の樹脂を用いても、樹脂層の厚みを変化させること
により、挿入損失の変化量を低減させることができるこ
とが示されている。接着剤層の厚みが薄いと挿入損失の
変動が小さく、特に４０μｍ以下であれば、挿入損失の
変動は０．３ｄＢ以下に抑えることができた。

【００２９】（第３の実施形態）本発明の圧電共振部品
に関する第３の実施形態について、図９を参照しつつ説
明する。図９は第３の実施形態にかかる圧電共振部品の
中間積層体の構造をす分解斜視図である。

【００３０】図９に示すように、第３の実施形態にかか
る圧電共振部品の中間積層体３０は、圧電共振子３１
と、圧電共振子３１をその主表面側から挟持する一対の
封止基板３６、３６’と、圧電共振子３１と封止基板３
６、３６’とを接合するための接着剤層３７、３７’等
で構成されている。圧電共振子３１は、例えばＰＺＴ等
の圧電セラミックス材料からなる圧電基板３２を母材と
し、圧電基板３２の上面及び下面をそれぞれ主面とす
る。

【００３１】圧電基板３２の上面３２ａには４つの励振
電極４１、４２、４３、４４が形成され、下面３２ｂに
は励振電極４１、４２に対向する励振電極４５及び励振
電極４３、４４に対向する励振電極４６が形成されてい
る。圧電基板３２の上面３２ａの互いに対向する２つの
辺の周縁部には端子電極５１、５２が形成されている。
また、下面３２ｂの上記互いに対向する２つの辺とは異
なる辺の周縁部には端子電極５３が形成されている。端
子電極５１と励振電極４１は引出し電極５４で、また端
子電極５２と励振電極４４は引出し電極５６で接続され
ている。励振電極４２と４３は引出し電極５５で接続さ
れている。励振電極４５と４６は、それぞれ端子電極５
３と引出し電極５７及び５８で接続されている。これら
励振電極４１〜４６、引出し電極５４〜５８及び端子電
極５１〜５３は、めっき法等の乾式製膜法或はスパッタ
ー法などの乾式製膜法或いはそｎ両方の方法を用いて形
成される。

【００３２】封止基板３６、３６’は、それぞれアルミ
ナや誘電体材料等のセラミック基板であり、圧電共振子
３１（圧電基板３２）とほぼ同じ形状及び大きさの矩形
平板状に形成されている。図９に示すように、封止基板
３６の圧電共振子３１の上面３２ａに対向する面には、
それぞれ励振電極４１と４２及び４３と４４に対向する
２つの部分（以下、振動空間と称する）６１、６２を除
いて接着剤層３７が形成されている。同様に、封止基板
３６’の圧電共振子３１の下面３２ｂに対向する面に
は、それぞれ励振電極４５及び４６に対向する２つの略
円形の部分（以下、振動空間と称する）６３、６４を除
いて接着剤層３７’が形成されている。振動空間６１〜
６４は、圧電共振子３１の振動特性が劣化しないように
するためのものである。

【００３３】次に、第１の実施形態と同様に、中間積層
体３０の端面に外部電極（図示せず）を形成することに
より、本発明の第３の実施形態にかかる圧電共振部品が
完成する。

【００３４】以上の説明したように、第３の実施形態に
かかる圧電共振部品では、第１の実施形態の場合と同様
に、接着剤層３７、３７’をその硬化物特性が粘弾性を
有する接着剤で構成している。圧電共振子では、エネル
ギー閉じこめ振動では圧電体の振動エネルギーが、励振
電極４１、４２、４３、４４、４５、４６近傍に局在し
ており、その周辺部では指数関数的に振動振幅が減衰し
ている。しかし、有限距離離れた位置での振動振幅は有
限の値が残っている。ここで、接着剤の硬化物特性が高
弾性のものを用いて接着すると、振動を反射し、閉じこ
め性が向上して振動エネルギーが増し、周波数が高くシ
フトしてしまう。しかし、低弾性率の接着剤では、振動
に与える影響は小さく周波数の変化量は小さくなり、実
装時の周波数変動が低減できる。

【００３５】なお、上記第３の実施形態にかかる圧電共
振部品では、第２の実施形態と同様に、接着剤層は前記
圧電共振子の振動する高さ以上の厚みを有するととも
に、４０μｍ以下の厚みを有する接着剤で構成してもよ
い。これにより、接着剤が振動負荷として働くことがな
く、振動が阻害され、機械的品質係数が低下したり、フ
ィルタ特性の挿入損失が増加してしまうことがない。

【００３６】（第４の実施形態）本発明の圧電共振部品
に関する第４の実施形態について、図１０を参照しつつ
説明する。図１０は第４の実施形態にかかる圧電共振部
品の中間積層体の構造を示す分解斜視図である。

【００３７】図１０に示すように、第４の実施形態にか
かる圧電共振部品の中間積層体４０は、圧電共振子１１
と、圧電共振子１１をその両主面側から挟持する一対の
封止基板１６、１６’と、圧電共振子１１と封止基板１
０１、１０１’とを接合するための接着剤層１７、１
７’等で構成されている。

【００３８】第１の実施形態との相違点は、封止基板１
０１、１０１’には、圧電共振子１１に対向する面の、
それぞれ励振電極１３、１３’に対向する部分（以下、
振動空間と称する）に窪み部１０２、１０２’を設けて
いる点にある。第１の実施形態では、振動空間で接着剤
層１７、１７’だけが存在しなかったが、この実施例で
は、接着剤層１７、１７’が存在しない上に、封止基板
１０１、１０１’にも凹部が設けられ窪み部１０２、１
０２’が形成されている。この窪み部１０２、１０２’
は、振動空間を確保するために、圧電振動の振幅変位以
上の高さを有しており、振動阻害を防止する。

【００３９】これにより、樹脂層が振動空間に延在する
ことなく、しかも樹脂層は第１の実施の形態と同様に粘
弾性を有しているので、振動に与える影響は小さく周波
数の変化量は小さくなる。なお、上記第３の実施形態に
かかる圧電共振部品では、第２の実施形態と同様に、接
着剤層は前記圧電共振子の振動する高さ以上の厚みを有
するとともに、４０μｍ以下の厚みを有する接着剤で構
成してもよい。これにより、接着剤が振動負荷として働
くことがなく、振動が阻害され、機械的品質係数が低下
したり、フィルタ特性の挿入損失が増加してしまうこと
がない。

【００４０】（第５の実施形態）次に、本発明の圧電共
振部品の製造方法に関する第５の実施形態について、図
１、図２及び図３を参照しつつ説明する。第３の実施形
態は、前記第１態にかかる圧電共振部品の製造に適する
方法に関する。

【００４１】まず、図１に示すように、ＰＺＴ等の圧電
性セラミックス材料を矩形平板状に成形した圧電基板１
２を用意し、その上面と下面の中央部にそれぞれ励振電
極１３、１３’、引出し電極１４、１４’及び端子電極
１５、１５’を、クロム及び銅および銀を真空蒸着によ
り形成する。これにより、圧電共振子１１が得られる。
なお、蒸着の際、メタルマスクを用いることにより、各
電極の蒸着と形状パターニングを同時に行うことができ
る。これと平行して、封止基板１６、１６’として、ア
ルミナや誘電体材料等のセラミック基板を圧電基板１２
とほぼ同じ大きさ及び形状に成形したものを用意する。
この一方主面には、銀ペースト若しくは銀パラジュウム
ペーストの印刷法で形成し、約８５０℃で焼成して外部
下地電極を形成する（この外部下地電極は図１では省略
している。なお、後に述べる外部電極９１、９１’に先
行して予め形成される関係になる。）一方、均一な厚みを有する半硬化状態の樹脂シートを用
意し、これに振動空間１９、１９’に対応する部分を、
パンチャーにて穴を開ける。接着シートは、耐熱性と接
着強度を考慮して、エポキシ系の熱硬化型樹脂を用い、
低弾性を得るためにゴム粒子を分散させたものを用いて
いる。ここでは、厚みは２０μｍで、ポリエーテルフタ
レートフィルムのセパレータ上に形成されている。

【００４２】次に、封止基板１６上に樹脂シート１７お
よびセパレータを配置し、約１００℃・５気圧でラミネ
ートを行った後、セパレータのみを剥離して、封止基板
１６上に樹脂フィルム１７を転写する。次に、この上に
圧電共振子１１を載置し、さらにその上から同様に樹脂
シート１７’を転写した他方の封止基板１６’を載置し
て積層化し、１〜１０ｋｇ重程度の加圧しながら、１７
０℃で１時間程度加熱し、一体化する。この硬化物の弾
性率は、約２０ｋｇ／ｍｍ²と低弾性になっている。

【００４３】次に、ダイシング装置により積層体１０の
一部を切り出し、図２に示すように、端子電極１５、１
５’を端面１０ａ、１０ｂに露出させる。最後に、端子
電極１５、１５’が露出した端部１０ａ，１０ｂに真空
蒸着法によりクロム及び銀を蒸着し、さらに電解めっき
法によりニッケル及び半田を析出させ、図３に示すよう
に、外部電極９１、９１’を形成する。

【００４４】上記第５の実施形態にかかる圧電共振部品
の製造方法では、接着樹脂が粘弾性を有しているので振
動を阻害することなく、しかも確実接着できる。また、
パンチャーにて精度よく穴加工を積層の事前に行ってい
るので、振動空間の形状ばらつきが小さく、振動阻害を
引き起こす要因が更に小さい。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明の圧電共振部品によ
れば、粘弾性を有する接着剤層あるいは低弾性率の接着
剤層によって、エネルギー閉じこめ振動の振動変位が反
射することなく、振動に与える影響は小さくなる。従っ
て、振動の周波数が積層前後で変動を小さく抑えること
ができ、周波数などの共振特性の安定した圧電共振部品
を提供できる。

【００４６】また、本発明の圧電共振部品は、圧電共振
子の振動する高さ以上の厚みを有するとともに、４０μ
ｍ以下の厚みを有している場合は、振動を吸収したり、
閉じこめ性が低下して振動が阻害されたりすることな
く、機械的品質係数や、フィルタ特性が劣化してしまう
ことはないので挿入損失の変化量は小さくなる。従っ
て、挿入損失の良好な安定した特性のよい圧電共振部品
を提供できる。

【００４７】また、本発明の製造方法によると、接着樹
脂が粘弾性を有しているので振動を阻害することなく、
しかも確実接着できる。また、精度よく穴加工を積層の
事前に行っているので、振動空間の形状ばらつきが小さ
く、振動阻害を引き起こす要因が更に小さいので、振動
の周波数が積層前後で変動を小さく抑えることができ、
周波数などの共振特性の安定した圧電共振部品を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態にかかる圧電共振部品
の中間積層体の構造を示す分解斜視図

【図２】図１に示す中間積層体の外観を示す斜視図

【図３】第１の実施形態にかかる圧電共振部品の外観を
示す斜視図

【図４】周波数変動量の接着剤の弾性率依存性を示す実
験値

【図５】本発明の第２の実施形態にかかる圧電共振部品
の中間積層体の構造を示す分解斜視図

【図６】図４に示す中間積層体の外観を示す斜視図

【図７】第２の実施形態にかかる圧電共振部品の外観を
示す斜視図

【図８】挿入損失の接着剤層厚さ依存性を示す実験値

【図９】本発明の第３の実施形態にかかる圧電共振部品
の中間積層体の構造を示す分解斜視図

【図１０】本発明の第４の実施形態にかかる圧電共振部
品の中間積層体の構造を示す分解斜視図

【図１１】従来の圧電共振部品の中間積層体の構造を示
す分解斜視図

【図１２】図１１に示す中間積層体の外観を示す斜視図

【図１３】従来の圧電共振部品の外観を示す斜視図

【符号の説明】

１、２：圧電共振部品１０、２０、３０、４０：中間積層体１０ａ、１０ｂ：端面１１、：圧電共振子１２、：圧電基板１３、１３’、４１、４２、４３、４４：励振電極１４、１４’、５４、５５、５６、５７、５８：引出し
電極１５、１５’、５１、５２、５３：端子電極１６、１６’、１０１、１０１’：封止基板１７、１７’、２１、２１’、３７、３７’：接着剤層１９、１９’ ：振動空間１０２、１０２’ ：窪み部９１、９１’ ：外部電極

フロントページの続き (72)発明者池田弘康大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者松野公二大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両主面上に少なくとも一対の励振電極が
形成された圧電共振子と、前記圧電共振子の両主面にそ
れぞれ対向するように設けられた一対の封止基板と、前
記圧電共振子と前記一対の封止基板との間にそれぞれ形
成された、前記圧電共振子と前記一対の封止基板を接合
する接着剤層とを具備し、前記接着剤層は前記圧電共振
子の振動する高さ以上の厚みを有し、少なくとも前記振
動電極に対向する部分に振動空間が形成され、前記接着
剤層が粘弾性を有する圧電共振部品。
【請求項２】両主面上に少なくとも一対の励振電極が
形成された圧電共振子と、前記圧電共振子の両主面にそ
れぞれ対向するように設けられた一対の封止基板と、前
記圧電共振子と前記一対の封止基板との間にそれぞれ形
成された、前記圧電共振子と前記一対の封止基板を接合
する接着剤層とを具備し、前記接着剤層は前記圧電共振
子の振動する高さ以上の厚みを有し、少なくとも前記振
動電極に対向する部分に振動空間が形成され、前記接着
剤層の弾性率が、１００ｋｇ／ｍｍ²以下である圧電共
振部品。
【請求項３】前記接着剤層の添加剤として可塑剤を含
有する請求項１または２記載の圧電共振部品。
【請求項４】前記接着剤層の添加剤としてゴム粒子を
分散させた請求項１または２記載の圧電共振部品。
【請求項５】両主面上に少なくとも一対の励振電極が
形成された圧電共振子と、前記圧電共振子の両主面にそ
れぞれ対向するように設けられた一対の封止基板と、前
記圧電共振子と前記一対の封止基板との間にそれぞれ形
成された、前記圧電共振子と前記一対の封止基板を接合
する接着剤層とを具備し、前記接着剤層は、前記振動電
極に対向する部分に振動空間が形成されており、前記圧
電共振子の振動する高さ以上の厚みを有するとともに、
４０μｍ以下の厚みを有する圧電共振部品。
【請求項６】前記接着剤層がシート状樹脂で構成され
ている請求項１または請求項５記載の圧電共振部品。
【請求項７】圧電基板の両主面上に、対向して少なく
とも一対の励振電極が形成されるとともに、その両主面
上に、前記励振電極に接続された端子電極が形成された
構造を有する圧電共振子と、前記圧電共振子に対応した
形状、大きさの一対の封止基板と、前記圧電共振子の励
振電極に対向する部分を穴加工した所定の厚さの一対の
樹脂シートとを用意し、前記圧電共振子と前記一対の封
止基板とのそれぞれの間に前記樹脂シートを挟み、その
樹脂シートを硬化させて接着剤層とし一体化した積層体
を形成し、前記積層体の前記各端子電極が露出している
端面にそれぞれ前記各端子電極に接続される外部電極を
形成する製造方法であって、前記接着剤層が粘弾性を有
する圧電共振部品の製造方法。
【請求項８】圧電基板の両主面上に、対向して少なく
とも一対の励振電極が形成されるとともに、その両主面
上に、前記励振電極に接続された端子電極が形成された
構造を有する圧電共振子と、前記圧電共振子に対応した
形状、大きさの一対の封止基板と、前記圧電共振子の励
振電極に対向する部分を穴加工した所定の厚さの一対の
樹脂シートとを用意し、前記圧電共振子と前記一対の封
止基板とのそれぞれの間に前記樹脂シートを挟み、その
樹脂シートを硬化させて接着剤層とし、一体化した積層
体を形成し、前記積層体の前記各端子電極が露出してい
る端面にそれぞれ前記各端子電極に接続される外部電極
を形成する製造方法であって、前記接着剤層の弾性率
が、１００ｋｇ／ｍｍ²以下である圧電共振部品の製造
方法。
【請求項９】前記接着剤層の添加剤として可塑剤を含
有する請求項７または８記載の圧電共振部品の製造方
法。
【請求項１０】前記接着剤層の添加剤としてゴム粒子
を分散させた請求項７または８記載の圧電共振部品の製
造方法。
【請求項１１】前記接着剤層の厚みが、振動前記圧電
共振子の振動する高さ以上であるとともに、４０μｍ以
下である請求項７、８、９または１０記載の圧電共振部
品の製造方法。