JPH1032452A - 圧電部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】組立てが容易で、かつ優れた電気的接続性を有
する圧電部品を提供する。 【解決手段】両面に導電性樹脂からなる突起が形成され
た圧電共振子１１，１２，１３，１４と、これら圧電共
振子１１，１２，１３，１４を挟持する端子電極板１
７，１８，１９，２０と、絶縁部材２１と、圧電共振子
１２および絶縁部材２１を跨いで配設されたコ字状の電
極板２２とを箱形状のケース２３に収納し、マイラフィ
ルム２４，封止樹脂２５で封止した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電共振子が組み
込まれた圧電部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、セラミックス等からなる圧電
共振子が組み込まれ、発振回路やフィルタ回路等として
用いられる圧電部品が知られている。図４は、従来の圧
電部品の断面図、図５は、図４に示す圧電部品を構成す
る圧電共振子とその圧電共振子を挟持した端子電極板を
示す斜視図（ａ）、およびその断面図（ｂ）である。

【０００３】先ず、図５に示す圧電共振子と端子電極板
について説明する。図５に示す圧電共振子４０には、そ
の圧電共振子４０の両面に電極４０ａが形成されてい
る。一方、端子電極板４１は、圧電共振子４０を支持す
るための支持面４１ａを有し、この支持面４１ａの中心
部分に突起４１ｂが形成されている。圧電共振子４０
は、２枚の端子電極板４１で挟持されており、圧電共振
子４０に形成された電極４０ａと端子電極板４１に形成
された突起４１ｂとが電気的に接触している。ここで、
２枚の端子電極板４１それぞれに高周波電圧が印加され
ると、圧電共振子４０がその圧電共振子４０固有の周波
数で共振する。

【０００４】次に、図４に示す圧電部品について説明す
る。図４に示す圧電部品は、複数枚の圧電共振子４０
と、複数枚の端子電極板４１と、図４に示す左から２番
目の圧電共振子４０と３番目の圧電共振子４０に挟まれ
た位置に配置された絶縁部材４４と、その２番目の圧電
共振子４０と絶縁部材４４とを跨いで配設されたコ字状
の電極板４５と、バネ部材４２とからなる配列部品４６
が、保護ケース４３に収納された構造を有している。配
列部品４６を構成する、これら圧電共振子４０、端子電
極板４１、絶縁板４４、およびコ字状の電極４５は、そ
の配列部品４６の左端部に配列されたバネ部材４２の弾
性力により押圧され、これにより圧電共振子４０と端子
電極板４１との電気的接触が保たれている。また保護ケ
ース４３には、図示しない蓋が配設され、これにより配
列部品４６の、端子電極板４１の一部が保護ケース４３
から突出した状態に保護ケース４３に密封されている。

【０００５】このように構成された圧電部品の端子電極
板４１に電圧が印加されると、各圧電共振子４０それぞ
れが固有の周波数で共振し、フィルタ等としての機能を
発揮する。しかし、図４に示す圧電部品の場合、組立て
にあたり、配列部品４６の配列状態を保ったまま、その
配列部品４６を、一面が開口された保護ケース４３に収
納しなければならず、このため熟練を要する手作業や、
配列部品４６を保護ケース４３に収納した後、部品どう
しのずれを調整したり、圧電共振子４０と端子電極板４
１との電気的接触等を確認したりする必要がある。従っ
て、圧電部品の組立てにあたり、高度な熟練技術や多く
の工程が必要になり生産効率が悪いという問題がある。

【０００６】この問題を解決するために、特開平７−２
２１５８３号公報に１つの提案が示されている。図６
は、特開平７−２２１５８３号公報に提案された、複数
の部品から構成される圧電部品を、一部を分解して示す
斜視図である。図６に示す圧電部品では、組立てにあた
り、バキューム吸引力を利用した治具６７ａ，６７ｂ
で、保護ケース６９を構成する平板６９ａと配列部品４
６とを押さえ、接合用部材６０で、保護ケース６９を構
成する部材６９ｃ，６９ｄを平板６９ａとともに加熱し
て保護ケース６９を組み立てることにより、配列部品４
６を保護ケース６９に収納している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した、圧電部品を
構成する端子電極板を得るためには、例えば厚み０．１
ｍｍ程度のばね性を有するリン青銅の表面に銀めっきを
施した材料を使用し、プレス加工で端子電極板を打ち抜
き、かつその端子電極板の中心部分に、圧電共振子と電
気的接触を行なうための突起を形成する。このような厚
み０．１ｍｍ程度の薄い板をプレス加工で打ち抜き、か
つ突起を形成するには、端子電極板全体の平坦性を保証
するために高精度の金型が必要である。また、突起を形
成する際の加工で端子電極板に反りが生じると、圧電共
振子の周辺部と端子電極板が接触する場合があり、その
場合共振特性が劣化する等の問題点が発生する。

【０００８】また面広がりモードの圧電共振子を使用し
た場合は、その圧電共振子の振動の節である中央部を端
子電極板の突起に一致させるための位置合せが必要であ
り、さらにその状態を保ったまま箱状のケースに挿入し
なければならず、組立てにあたり、一層高度な熟練技術
や、特開平７−２２１５８３号公報に示す複雑な組立て
方法を採用する必要がある。また組立て後、圧電共振子
に加わる圧力が弱すぎると電気的な接触が不十分にな
り、逆に強すぎると圧電共振子の等価回路における抵抗
分が増大するという問題があるため、圧電共振子と端子
電極板の接触圧を適切に調整するために、端子電極板の
突起高さの厳密な管理や、箱型のケースに挿入する際に
スペーサを使用するなどの対策が必要であった。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑み、組立てが容易
で、かつ優れた電気的接続性を有する圧電部品を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の圧電部品は、圧電共振子と、その圧電共振子を間に
挟む複数枚の電極板とが、その電極板の一部が突出した
状態に箱体に収容されてなる圧電部品において、上記圧
電共振子が、その圧電共振子と上記電極板とに挟まれた
位置に、導電性樹脂からなる突起を有することを特徴と
する。

【００１１】本発明では、圧電共振子の表面に導電性樹
脂からなる突起が形成されているため、従来の圧電部品
のように端子電極板に突起を形成する必要はなく、従っ
て金型の精度が粗くて済み、端子電極板の反りも低減さ
れる。また突起は導電性樹脂であるため、その突起の突
出高さ、形状等を容易に調整することができる。さらに
導電性樹脂の組成を変更することで、突起の硬度も容易
に調整することもでき、従来の圧電部品における、端子
電極板の突起やスペーサのばね性に頼っていた押し付け
圧の調整が容易になる。

【００１２】また、導電性樹脂からなる突起は、圧電共
振子の中央部に正確に形成することができ、従って端子
電極板と圧電共振子の位置合わせの調整が簡単になる。
ここで、導電性樹脂としては、Ａｇ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐ
ｔ，Ｎｉ，Ｃｕよりなる群から選ばれる１種類または２
種類以上の金属粉末をエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂お
よび有機溶剤に分散させたものを用いることが好まし
い。

【００１３】導電性樹脂の好適な配合割合としては、例
えば、 金属粉末： ６０〜９５重量％ 熱硬化性樹脂： ２０〜３重量％ 有機溶剤： ２０〜２重量％ である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の一実施形態の圧電部品の断
面図、図２は、図１に示す圧電部品を構成する圧電共振
子の斜視図（ａ）およびその側面図（ｂ）である。図１
に示す圧電部品１０を構成する箱形上のケース２３に、
４枚の圧電共振子１１，１２，１３，１４が順次配列さ
れている。圧電共振子１１，１２，１３，１４には、そ
れぞれ、両面中央部に、図２に示すような、導電性樹脂
からなるドーム型の突起１５，１６が形成されている。

【００１５】また４枚の圧電共振子１１，１２，１３，
１４のうち、図１に示す左側の２枚の圧電共振子１１，
１２を挟んで２枚の端子電極板１７，１８が配置されて
おり、さらに右端の圧電共振子１４を挟んで２枚の端子
電極板１９，２０が配置されている。これらの端子電極
板１７，１８，１９，２０は、いずれも平板状の電極板
であり、また外部回路と接続するための取出し電極１７
ａ，１８ａ，１９ａ，２０ａを有する。また圧電共振子
１２と圧電共振子１３の間には、これらの圧電共振子１
２，１３を互いに絶縁するための絶縁部材２１が配置さ
れている。さらに圧電共振子１２と絶縁部材２１を跨い
でコ字状の電極板２２が備えられており、これにより圧
電共振子１１，１２，１３が互いに電気的に接続されて
いる。

【００１６】またケース２３の上面は、そのケース２３
から突出した取出し電極１７ａ，１８ａ，１９ａ，２０
ａに見合った孔を有するマイラフィルム２４で覆われ、
そのマイラフィルム２４上に封止樹脂２５が固着されて
いる。これにより、全体として気密性を有する圧電部品
１０が構成されている。図３は、図１に示す圧電部品の
等価回路を示す図である。

【００１７】図３に示す等価回路は、図１に示すコ字状
の電極板２２で圧電共振子１１，１２，１３が互いに接
続されるとともに、端子電極板１９で圧電共振子１３，
１４が互いに接続されており、これにより４素子構造の
ラダー型フィルタが構成されている。本実施形態の圧電
部品では、圧電共振子の両面に、導電性樹脂からなる突
起が形成されているため、従来の圧電部品のように端子
電極板にプレス加工で突起を形成する必要はなく、この
ため突起を形成するための高精度な金型が不要であり、
また端子電極板の反りも低減され、従って端子電極板と
圧電共振子の周辺部が接触することによる共振特性の劣
化等を防止することができる。また従来の圧電部品とは
異なり、圧電共振子の中心位置を端子電極板の突起に一
致させるための位置合せの調整も簡単になる。さらに突
起は導電性樹脂で形成されているため、この突起の弾力
性で端子電極板と圧電共振子との押し付け圧の調整がで
きる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１、２を参
照して説明する。先ず、所定の組成に調合したＰＺＴセ
ラミックスを板状に成形し、１３００℃で焼成した。次
にＡｇとガラスフリットを有機ビヒクルとバインダで混
合したペーストをそのセラミックスの両面に印刷して焼
成し、さらに２５００Ｖで分極してＰＺＴの単板を得
た。これを所定の大きさに切断した。

【００１９】次に，Ａｇ粉末（比表面積０．４５ｍ² ／
ｇ、平均粒径１．６μｍ、８７重量％）と、エポキシ樹
脂（７重量％）と、アルキッド樹脂（３重量％）と、ブ
チルカルビトールアセテート（１．５重量％）と、テレ
ピネオール（１．５重量％）とを混練した導電性樹脂
を、切断した単板の両面の中央部にポッティングし、直
径約１ｍｍ、高さ０．５ｍｍのドーム型の突起を形成
し、１６０℃の温度で２時間かけて熱硬化した。このよ
うにして、図２に示す突起が形成された圧電共振子を得
た。一方端子電極板として、厚み０．１ｍｍのりん青銅
板に、厚み５μｍのＡｇめっきを施したものを使用し
た。

【００２０】次に、圧電共振子、平板状の端子電極板、
絶縁部材、およびコ字状の電極板を箱形状のケースに挿
入した（図１）。さらに、端子電極板の取出し電極に合
わせた孔を有する封止樹脂塞き止め用のマイラフィルム
を乗せ、そのマイラフィルム上に封止樹脂を流し込み、
これにより気密性を有する圧電フィルタを得た。組立て
の際に圧電共振子の上下方向の位置には多少のずれが認
められたが、導電性樹脂からなる突起が圧電共振子の中
央部に形成されているために、組立て後のフィルタ特性
に問題はなかった。また、導電性樹脂からなる突起の弾
力性のために、圧電共振子の押し付け圧が適当に調整さ
れており、従来の構造において必要であった板ばねが不
要となり、小型化を図ることができた。

【００２１】本実施例では、圧電共振子に印刷した導電
性樹脂からなる突起が硬化した後に圧電共振子と端子電
極板等を組み合わせて箱形状のケースに収納したが、こ
れに限られるものではなく、圧電共振子に印刷した導電
性樹脂からなる突起が硬化する前に圧電共振子と端子電
極板を接着して一体化構造とし、その後箱形状のケース
に収納してもよい。また導電性樹脂についても本実施例
で使用した熱硬化性の導電性樹脂以外の、紫外線硬化性
等の導電性樹脂を使用してもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
組立てが容易で、かつ電気的接続性に優れた圧電部品が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の圧電部品の断面図であ
る。

【図２】図１に示す圧電部品を構成する共振子の斜視図
（ａ）およびその側面図（ｂ）である。

【図３】図１に示す圧電部品の等価回路を示す図であ
る。

【図４】従来の圧電部品の断面図である。

【図５】図４に示す圧電部品を構成する圧電共振子とそ
の圧電共振子を挟持した端子電極板を示す斜視図
（ａ）、およびその断面図（ｂ）である。

【図６】特開平７−２２１５８３号公報に提案された、
複数の構成部品から構成される圧電部品を、一部を分解
して示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 圧電部品 １１，１２，１３，１４ 圧電共振子 １５，１６ 突起 １７，１８，１９，２０ 端子電極板 １７ａ，１８ａ，１９ａ，２０ａ 取出し電極 ２１ 絶縁部材 ２２ コ字状の電極板 ２３ ケース ２４ マイラフィルム ２５ 封止樹脂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電共振子と、該圧電共振子を間に挟む
   複数枚の電極板とが、該電極板の一部が突出した状態に
   箱体に収容されてなる圧電部品において、 前記圧電共振子が、該圧電共振子と前記電極板とに挟ま
   れた位置に、導電性樹脂からなる突起を有することを特
   徴とする圧電部品。