JPH11177372A - Chip type piezoelectric parts and oscillation circuit using the same - Google Patents

Chip type piezoelectric parts and oscillation circuit using the same

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JPH11177372A
JPH11177372A JP34235697A JP34235697A JPH11177372A JP H11177372 A JPH11177372 A JP H11177372A JP 34235697 A JP34235697 A JP 34235697A JP 34235697 A JP34235697 A JP 34235697A JP H11177372 A JPH11177372 A JP H11177372A
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JP
Japan
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electrode
electrodes
chip
piezoelectric element
type piezoelectric
Prior art date
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Application number
JP34235697A
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Japanese (ja)
Inventor
Noboru Isaki
暢 伊崎
Goro Nishioka
吾朗 西岡
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate adjustment of a capacitance incorporated in a chip type piezoelectric parts. SOLUTION: An electrode pattern consisting of oscillation electrodes 6a and 6b and terminal electrodes 7a and 7b connected to these electrodes is formed on both sides of a piezoelectric element plate 1 and sealing plates 2a and 2b at least one side of which is composed of a derivative ceramics are adhered on both sides of this piezoelectric element plate in a lamination state. Three mounting electrodes are provided almost in a parallel belt so that they circulating a stacked matter of the piezoelectric element plate and the sealing plates 2a and 2b and mounting electrodes on both sides are connected to the terminal electrodes 7a and 7b formed on the piezoelectric element plates and constructs leading electrodes 3a and 3b and the mounting electrode in the center constructs a grounded electrode 4. The grounded electrode 4 is isolated by a cut part 5 on the sealing plates 2a and 2b of the dielectric ceramics. By selecting a length (d) of the cut part 5, a value of a capacitance formed between the leading electrodes 3a and 3b and the grounded electrode 4 is adjusted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、チップ型の圧電部品に関
し、特に、マイクロコンピュータ等のクロック信号発生
用等の発振回路に用いて好適な、容量内蔵型のチップ型
圧電部品に関する。また、本発明は、容量内蔵型のチッ
プ型圧電部品を用いた発振回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chip-type piezoelectric component, and more particularly to a chip-type piezoelectric component with a built-in capacitor suitable for use in an oscillation circuit for generating a clock signal of a microcomputer or the like. Further, the present invention relates to an oscillation circuit using a chip-type piezoelectric component having a built-in capacitance.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電共振子、圧電フィルタ等のチップ型
圧電部品においては、圧電素子板の保護あるいは不用振
動の抑制のために、振動電極が形成された圧電素子板の
両主面に封止板が接着され、かつ封止板の外周部に実装
用の外部電極が形成されている。このようなチップ型圧
電部品は、圧電素子が容器に封入されているタイプの圧
電部品に比べて小型化することができ、これにより、実
装スペースの削減を図ることができる。
2. Description of the Related Art In chip-type piezoelectric components such as a piezoelectric resonator and a piezoelectric filter, both main surfaces of a piezoelectric element plate on which vibration electrodes are formed are sealed to protect the piezoelectric element plate or suppress unnecessary vibration. The plate is adhered, and external electrodes for mounting are formed on the outer periphery of the sealing plate. Such a chip-type piezoelectric component can be reduced in size as compared with a piezoelectric component of a type in which a piezoelectric element is sealed in a container, thereby reducing a mounting space.

【0003】このようなチップ型圧電部品を容量内蔵タ
イプに構成して、コルピッツ型発振回路に用いた場合に
該発振回路の小型化を実現できるようにした例が、特開
平3−240311号公報に開示されている。この容量
内蔵タイプの圧電部品は、封止板を誘電体セラミックス
で形成し、かつ、圧電素子板の電極パターンと電気的に
接続された、封止板上に形成された2本の引き出し電極
の間に、これら電極と平行に接地電極を配置して構成さ
れている。この圧電部品の等価回路は、図2のQで示さ
れるようになり、圧電部品Qの両端の引き出し電極と接
地電極との間に誘電体セラミックからなる封止板で形成
される静電容量C1、C2が得られる。したがって、こ
れら静電容量C1、C2を圧電部品Qの両端子と接地と
の間のコンデンサとして用い、かつ該両端子間に反転増
幅器(インバータ)Aを接続することにより、コルピッ
ツ型の発振回路が構成される。なお、両端子間に帰還抵
抗Rを接続してもよい。したがって、コルピッツ型発振
回路に必要とされる2つのコンデンサを、圧電部品Qの
封止板にて形成される静電容量C1、C2として得るこ
とができるので、圧電部品Qの他に外付けのコンデンサ
を用いることなく発振回路が構成できる。よって、圧電
部品自身がチップ型で小型であることと相まって、発振
回路の実装スペースを大幅に低減することができる。
An example in which such a chip-type piezoelectric component is configured as a built-in capacitor type and can be miniaturized when used in a Colpitts-type oscillation circuit is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 3-240311. Is disclosed. This piezoelectric component with a built-in capacitor has a sealing plate formed of dielectric ceramics and electrically connected to an electrode pattern of a piezoelectric element plate. The two lead-out electrodes formed on the sealing plate are electrically connected to each other. A ground electrode is arranged in parallel with these electrodes. The equivalent circuit of this piezoelectric component is as shown by Q in FIG. 2, and a capacitance C1 formed by a sealing plate made of a dielectric ceramic between the extraction electrodes at both ends of the piezoelectric component Q and the ground electrode. , C2 are obtained. Therefore, by using these capacitances C1 and C2 as capacitors between both terminals of the piezoelectric component Q and the ground and connecting an inverting amplifier (inverter) A between the two terminals, a Colpitts type oscillation circuit can be realized. Be composed. Note that a feedback resistor R may be connected between both terminals. Therefore, the two capacitors required for the Colpitts type oscillation circuit can be obtained as the capacitances C1 and C2 formed by the sealing plate of the piezoelectric component Q. An oscillation circuit can be configured without using a capacitor. Therefore, the mounting space of the oscillation circuit can be significantly reduced, in combination with the fact that the piezoelectric component itself is chip-type and compact.

【0004】ところで、コルピッツ型発振回路の付加容
量、すなわち、圧電部品の両端子と接地との間のコンデ
ンサは、インピーダンス・マッチングのために、用途に
よってその値を調整する必要がある。しかしながら、コ
ルピッツ型発振回路の付加容量を封止板の誘電体材料で
生成される静電容量として得ている上記した従来例にお
いては、誘電体材料の比誘電率の温度依存性が小さいこ
と、誘電体材料と電極形成材料とのなじみがよいこと、
等の条件を満足する必要がある。したがって、任意の誘
電率の誘電体材料を用いることができないので、静電容
量が所望の値となるように誘電体材料を選択すること
は、極めて困難である。このため、特開平6−2246
81号公報に記載されているように、チップ型圧電部品
の接地電極あるいは引き出し電極の幅方向の端縁に凹凸
部を形成することにより、接地電極と引き出し電極との
間の距離を調整して静電容量を調整することが提案され
ている。
By the way, the value of the additional capacitance of the Colpitts oscillation circuit, that is, the capacitor between both terminals of the piezoelectric component and the ground, must be adjusted depending on the application for impedance matching. However, in the above-described conventional example in which the additional capacitance of the Colpitts-type oscillation circuit is obtained as the capacitance generated by the dielectric material of the sealing plate, the relative dielectric constant of the dielectric material has a small temperature dependency, Good compatibility between the dielectric material and the electrode forming material,
And other conditions must be satisfied. Therefore, since a dielectric material having an arbitrary dielectric constant cannot be used, it is extremely difficult to select a dielectric material so that the capacitance has a desired value. For this reason, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
No. 81, the distance between the ground electrode and the lead electrode is adjusted by forming an uneven portion on the edge in the width direction of the ground electrode or the lead electrode of the chip type piezoelectric component. Adjusting the capacitance has been proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように凹凸部を設けて静電容量を調節する手法を採用し
ても、その容量値の調整範囲は十分なものではなく、さ
らには、電気的接続の信頼性も十分満足できるものでは
なかった。すなわち、電子機器の小型化及び実装高密度
化に対処するために圧電部品の小型化が要求され、この
要求により、チップ型圧電部品の引き出し電極及び接地
電極の幅が狭くなっている。そして、特開平6−224
681号公報に開示された圧電部品は、これら狭い幅の
電極に凹凸部を形成して静電容量値を調整しているた
め、容量値の調整できる範囲が限られてしまう。従っ
て、容量値の調整範囲が狭いことが現状である。
However, even if the method of providing the concave and convex portions to adjust the capacitance as described above is employed, the adjustment range of the capacitance value is not sufficient, and furthermore, the electric capacity is not sufficiently adjusted. The reliability of the dynamic connection was not satisfactory. That is, in order to cope with the miniaturization of electronic devices and the increase in mounting density, miniaturization of piezoelectric components is required, and the width of the lead electrode and the ground electrode of the chip type piezoelectric component is reduced due to this request. And Japanese Patent Laid-Open No. 6-224.
In the piezoelectric component disclosed in Japanese Patent No. 681, since the capacitance value is adjusted by forming uneven portions on these narrow electrodes, the adjustable range of the capacitance value is limited. Therefore, at present, the adjustment range of the capacitance value is narrow.

【0006】さらに、電極の凹凸部は、まず一定幅の電
極を形成した後に、該電極にトリミングを行うことによ
り形成されることが考えられるが、このような場合、静
電容量値の調節のためにトリミングにより電極幅を極端
に狭くしようとすると、電極を切断してしまう恐れもあ
る。したがって、容量値の調整範囲が狭い上に、容量値
の調節に細心の注意を払う必要があり、また製品の歩留
まりも低下してしまう。本発明は、このような従来例の
問題点に鑑みてなされたものであり、その第1の目的
は、静電容量値の調整範囲が広く、かつ製造が容易で歩
留まりも高いチップ型圧電部品を提供することである。
また、本発明の第2の目的は、小型でインピーダンス・
マッチングの調整が容易な、圧電部品を具備した発振回
路を提供することである。
Further, it is conceivable that the uneven portion of the electrode is formed by first forming an electrode having a constant width and then trimming the electrode. In such a case, it is necessary to adjust the capacitance value. Therefore, if the width of the electrode is extremely reduced by trimming, the electrode may be cut. Therefore, the adjustment range of the capacitance value is narrow, and it is necessary to pay close attention to the adjustment of the capacitance value, and the yield of the product is reduced. The present invention has been made in view of the problems of the conventional example, and a first object of the present invention is to provide a chip-type piezoelectric component which has a wide adjustment range of a capacitance value, is easy to manufacture, and has a high yield. It is to provide.
A second object of the present invention is to provide a small-sized,
An object of the present invention is to provide an oscillation circuit provided with a piezoelectric component, in which matching can be easily adjusted.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、本発明のチップ型圧電部品においては、振動
電極と該振動電極に接続された端子電極とからなる電極
パターンが両面に形成された圧電素子板と、圧電素子板
にその両側から積層状態に密着される第1及び第2の封
止板であって、圧電素子板の振動電極上に空間を形成す
るように、該振動電極に対向する第1及び第2の封止板
上の位置に凹部が設けられ、かつ、少なくとも第1の封
止板が誘電体セラミックスで構成されている、第1及び
第2の封止板と、圧電素子板と第1及び第2の封止板と
の積層体を周回するようにほぼ平行に帯状に設けられた
3つの実装用電極であって、両側の実装用電極が圧電素
子板に形成された2つの端子電極と接続されて第1及び
第2の引き出し電極を構成し、中央の実装用電極が接地
電極を構成し、かつ、第1の引き出し電極、第2の引き
出し電極及び接地電極の少なくとも一つが、少なくとも
第1の封止板上において切断部により分離されている、
実装用電極とからなり、第1の引き出し電極と接地電極
との間及び第2の引き出し電極と接地電極との間で少な
くとも第1の封止板により形成される静電容量の値を、
切断部の大きさに依存して調整できるようにしたことを
特徴としている。
In order to achieve the first object, in a chip-type piezoelectric component of the present invention, an electrode pattern comprising a vibration electrode and a terminal electrode connected to the vibration electrode is provided on both sides. The formed piezoelectric element plate, and the first and second sealing plates that are in close contact with the piezoelectric element plate from both sides in a stacked state, such that a space is formed on the vibration electrode of the piezoelectric element plate. A first and a second sealing in which a concave portion is provided at a position on the first and second sealing plates facing the vibration electrode, and at least the first sealing plate is made of dielectric ceramics; Plate, and three mounting electrodes provided in a strip shape substantially in parallel so as to go around a laminate of the piezoelectric element plate and the first and second sealing plates, and the mounting electrodes on both sides are piezoelectric elements. Connected to two terminal electrodes formed on the plate, and the first and second lead-out electrodes And the center mounting electrode forms a ground electrode, and at least one of the first lead electrode, the second lead electrode, and the ground electrode is separated by a cut portion on at least the first sealing plate. Have been
And a capacitance value formed by at least the first sealing plate between the first extraction electrode and the ground electrode and between the second extraction electrode and the ground electrode.
It is characterized in that it can be adjusted depending on the size of the cutting portion.

【0008】本発明のチップ型圧電部品においては、切
断部を接地電極だけに設けてもよく、第1又は第2の引
き出し電極だけに設けてもよい。また、切断部を接地電
極並びに第1及び第2の引き出し電極のすべてに設けて
もよい。また、本発明のチップ型圧電部品においては、
第2の封止板は、誘電体セラミックス、若しくは、無機
材料又はエポキシ樹脂で構成される。さらに、上記第2
の目的を達成するために、本発明の発振回路は、上記し
た構成のチップ型圧電部品と、該圧電部品の第1及び第
2の引き出し電極に入力端子及び出力端子とが接続され
た反転増幅器とを備えていることを特徴としている。
In the chip-type piezoelectric component of the present invention, the cut portion may be provided only on the ground electrode, or may be provided only on the first or second extraction electrode. Further, the cut portion may be provided on all of the ground electrode and the first and second extraction electrodes. In the chip-type piezoelectric component of the present invention,
The second sealing plate is made of dielectric ceramics, an inorganic material, or an epoxy resin. Further, the second
In order to achieve the above object, an oscillation circuit according to the present invention provides a chip-type piezoelectric component having the above-described configuration, and an inverting amplifier in which an input terminal and an output terminal are connected to first and second lead electrodes of the piezoelectric component. And is characterized by having.

【0009】[0009]

【発明の実施の態様】図1を参照して、本発明の圧電部
品の構成を説明する。なお、図1の(A)は、本発明の
圧電部品の斜視図、(B)は該圧電部品の内部電極の配
置を説明するために一部を取り除いた説明図である。1
は圧電素子板であり、該素子板1の両面には、その中心
部に主電極すなわち振動電極6a、6bが配置され、そ
の両端部にこれら振動電極6a、6bから延在する端子
電極7a、7bが配置されている。このように両面に電
極が配置された圧電素子板1の両面には、誘電体材料か
らなる封止板2a、2bが積層されている。なお、図示
していないが、圧電素子板1上の振動電極6a、6bと
対向するこれら封止板2a、2bの位置に凹部が設けら
れており、それにより、振動電極上に空間が形成されて
いる。圧電素子板1と封止板2a、2bとからなる積層
体の両端部には、端子電極7a、7bと電気的に接続さ
れた引き出し電極3a、3bが周回状態に設けられてい
る。さらに、積層体の中心部の周囲に、引き出し電極3
a、3bとほぼ平行に接地電極4が設けられており、該
接地電極4は、少なくとも一方の封止板2a、2b上で
切断部5により切断されている。引き出し電極3a、3
b及び接地電極4はそれぞれ、帯状でほぼ一定の幅を有
している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of a piezoelectric component according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a perspective view of the piezoelectric component of the present invention, and FIG. 1B is an explanatory view with a part removed for explaining the arrangement of internal electrodes of the piezoelectric component. 1
Is a piezoelectric element plate. On both surfaces of the element plate 1, main electrodes or vibrating electrodes 6a and 6b are disposed at the center thereof, and terminal electrodes 7a and 6b extending from these vibrating electrodes 6a and 6b are provided at both ends. 7b is arranged. As described above, sealing plates 2a and 2b made of a dielectric material are laminated on both surfaces of the piezoelectric element plate 1 having the electrodes arranged on both surfaces. Although not shown, a recess is provided at a position of the sealing plates 2a, 2b on the piezoelectric element plate 1 which faces the vibration electrodes 6a, 6b, whereby a space is formed on the vibration electrode. ing. Lead electrodes 3a, 3b electrically connected to the terminal electrodes 7a, 7b are provided in a circling state at both ends of the laminated body composed of the piezoelectric element plate 1 and the sealing plates 2a, 2b. Further, a lead electrode 3 is provided around the center of the laminate.
A ground electrode 4 is provided substantially in parallel with a and 3b, and the ground electrode 4 is cut by a cutting portion 5 on at least one of the sealing plates 2a and 2b. Extraction electrodes 3a, 3
Each of the b and the ground electrode 4 has a band-like shape and a substantially constant width.

【0010】このような構成を有する本発明の圧電部品
は、以下のようにして作製される。 (1)圧電素子板1の両面に、振動電極6a、6b及び
端子電極7a、7bの電極パターンを形成し、封止板2
a、2bに、振動電極6a、6bに対向する部分に窪み
すなわち凹部を設けるとともに、引き出し電極3a、3
b、及び切断部5により分離された接地電極4(4a及
び4b)の電極パターンを形成する。 (2)その後、圧電素子板1と封止板2a、2bとを積
層して接着する。 (3)圧電素子板1の端子電極7a、7bと封止板2
a、2bの引き出し電極3a、3bとを電気的に接続
し、2つの封止板2a、2bに設けられた引き出し電極
同士、及び接地電極同士を電気的に接続する。 なお、切断部5を接地電極4に設けずに、引き出し電極
3a、3bのいずれか又は両方に設けてもよい。また、
切断部を接地電極4と引き出し電極3a、3bの一方と
に設けてもよく、さらには、これら3つの電極のすべて
に設けてもよい。切断部の数、位置、大きさは、必要と
する静電容量の値によって適宜設定される。
[0010] The piezoelectric component of the present invention having such a structure is manufactured as follows. (1) On both surfaces of the piezoelectric element plate 1, electrode patterns of the vibrating electrodes 6a and 6b and the terminal electrodes 7a and 7b are formed, and the sealing plate 2
a and 2b are provided with depressions or recesses at portions facing the vibration electrodes 6a and 6b, and the extraction electrodes 3a and 3b are provided.
b, and an electrode pattern of the ground electrode 4 (4a and 4b) separated by the cutting portion 5 is formed. (2) Thereafter, the piezoelectric element plate 1 and the sealing plates 2a and 2b are laminated and bonded. (3) Terminal electrodes 7a and 7b of piezoelectric element plate 1 and sealing plate 2
a, 2b are electrically connected to the extraction electrodes 3a, 3b, and the extraction electrodes provided on the two sealing plates 2a, 2b, and the ground electrodes are electrically connected. Note that the cut portion 5 may not be provided on the ground electrode 4 but may be provided on one or both of the extraction electrodes 3a and 3b. Also,
The cut portion may be provided on the ground electrode 4 and one of the extraction electrodes 3a and 3b, or may be provided on all three electrodes. The number, position, and size of the cut portions are appropriately set according to the required capacitance value.

【0011】上記ステップ(1)において、圧電素子板
1は、チタン酸鉛系セラミックスやニオブ酸リチウム単
結晶などの圧電材料の中から、周波数等の目的とする仕
様に応じて選定する。圧電素子1上の電極パターンは、
銀などを蒸着またはスパッタリングし、レジストインク
を印刷した後にエッチングすることによって形成され
る。封止板2a、2bの少なくとも一方は、静電容量を
形成するために誘電体セラミックスで構成する必要があ
り、誘電体セラミックスとしては、チタン酸ストロンチ
ウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛系材料等が好まし
い。一方の封止板を誘電体セラミックスとした場合、他
方の封止板を無機材料又はエポキシ樹脂で構成すること
ができる。無機材料としては、アルミナ、コージェライ
ト等が好ましく、またエポキシ樹脂を用いる場合は、耐
熱性が比較的高くないことを考慮して用いる必要があ
る。誘電体セラミックスで封止板の両方を構成するか一
方を構成するかは、該誘電体セラミックスの比誘電率及
び必要とする静電容量値を考慮して決定される。
In the above step (1), the piezoelectric element plate 1 is selected from piezoelectric materials such as lead titanate ceramics and lithium niobate single crystal according to the intended specifications such as frequency. The electrode pattern on the piezoelectric element 1 is
It is formed by depositing or sputtering silver or the like, printing a resist ink, and then etching. At least one of the sealing plates 2a and 2b needs to be made of dielectric ceramics in order to form capacitance. As the dielectric ceramics, strontium titanate, barium titanate, lead titanate-based material, or the like is used. preferable. When one sealing plate is made of dielectric ceramic, the other sealing plate can be made of an inorganic material or an epoxy resin. As the inorganic material, alumina, cordierite or the like is preferable, and when an epoxy resin is used, it is necessary to use it in consideration that heat resistance is not relatively high. Whether to form both of the sealing plates or one of the sealing plates with dielectric ceramics is determined in consideration of the relative dielectric constant of the dielectric ceramics and the required capacitance value.

【0012】封止板2a、2b上の電極パターン、すな
わち引き出し電極3a、3b及び接地電極4は、銀ペー
スト等の焼き付け、導電性接着剤の塗布、無電解メッ
キ、スパッタリングや蒸着による金属膜の形成、等の適
宜の方法によって形成することができる。ただし、導電
性接着剤は、一般に、半田塗れ性が良好ではなく、また
無電解メッキのみの場合は電極の劣化が生じやすいの
で、電極を形成した後に、電解メッキ等によりスズ等の
被膜を電極上に形成することが望ましい。電解メッキ
は、外部電極すなわち引き出し電極3a、3bと内部電
極すなわち端子電極7a、7bを電気的に接続した後
に、行うこともできる。電極非形成部である切断部5
は、あらかじめ電極パターンを決定しておくことにより
形成することもできるが、電極を形成後に、生成される
静電容量の値を測定しながら、機械的方法やレーザ加工
等のトリミングにより該電極非形成部の長さdを調整し
て、所望の静電容量が得られるようにすることもでき
る。このトリミングを用いた方法は、印刷精度があまり
高くない場合に極めて有効である。
The electrode patterns on the sealing plates 2a and 2b, that is, the lead electrodes 3a and 3b and the ground electrode 4 are formed by baking silver paste or the like, applying a conductive adhesive, electroless plating, sputtering or vapor deposition. It can be formed by an appropriate method such as formation. However, conductive adhesives generally have poor solder wettability, and when only electroless plating is used, the electrode is liable to deteriorate. Therefore, after forming the electrode, a film of tin or the like is formed by electrolytic plating or the like. It is desirable to form on top. The electrolytic plating can also be performed after the external electrodes, ie, the lead electrodes 3a, 3b, and the internal electrodes, ie, the terminal electrodes 7a, 7b, are electrically connected. Cutting part 5 which is an electrode non-forming part
Can be formed by determining the electrode pattern in advance, but after forming the electrode, measuring the value of the generated capacitance, and trimming the electrode by trimming such as a mechanical method or laser processing. By adjusting the length d of the forming portion, a desired capacitance can be obtained. The method using the trimming is extremely effective when the printing accuracy is not so high.

【0013】なお、封止板2a、2bのいずれか一方の
みを誘電体セラミックスで形成した場合、該一方の封止
板上にのみ引き出し電極及び接地電極を設けてもよい。
この場合、圧電部品の実装面は誘電体セラミックスから
なる封止板側となる。さらには、切断部5は、封止板上
のどの部分に形成してもよいが、電極パターンを印刷技
術により形成する場合は、印刷のずれを考慮して中央部
に形成することが好ましい。また、切断部5が実装面側
となる場合には、実装強度を確保するために中央部に切
断部5を配置することが好ましい。
When only one of the sealing plates 2a and 2b is formed of dielectric ceramics, a lead electrode and a ground electrode may be provided only on one of the sealing plates.
In this case, the mounting surface of the piezoelectric component is on the side of the sealing plate made of dielectric ceramics. Further, the cut portion 5 may be formed at any portion on the sealing plate. However, when the electrode pattern is formed by a printing technique, it is preferable to form the cut portion at the center portion in consideration of printing deviation. When the cut portion 5 is on the mounting surface side, it is preferable to dispose the cut portion 5 at the center in order to secure mounting strength.

【0014】上記ステップ(2)における圧電素子板1
と封止板2a、2bとの接着は、封止性及び耐熱性の面
からエポキシ系やポリイミド系の接着剤を用いることが
好ましい。ただし、圧電素子板1が十分な耐熱性を有す
る材料で形成されている場合には、ガラス等の無機系の
接着材料を用いることもできる。上記ステップ(3)に
おける圧電素子板1と封止板2a、2bとの積層接着後
の電気的接続は、導電体を形成することにより行われ
る。このような導電体の形成は、スクリーン印刷、デイ
ッピング、蒸着、スパッタリング等の方法により実現で
きる。導電体の強度等の信頼性を高めるために、電解メ
ッキ等により該導電体上に金属被膜を形成することが好
ましい。
The piezoelectric element plate 1 in the above step (2)
It is preferable to use an epoxy-based or polyimide-based adhesive from the viewpoints of sealing properties and heat resistance for bonding between the sealing plates 2a and 2b. However, when the piezoelectric element plate 1 is formed of a material having sufficient heat resistance, an inorganic adhesive material such as glass can be used. The electrical connection after the lamination and bonding of the piezoelectric element plate 1 and the sealing plates 2a and 2b in the step (3) is performed by forming a conductor. The formation of such a conductor can be realized by a method such as screen printing, dipping, vapor deposition, or sputtering. In order to increase the reliability such as the strength of the conductor, it is preferable to form a metal film on the conductor by electrolytic plating or the like.

【0015】本発明におけるチップ型圧電部品は、圧電
素子板と封止板とを1素子分の所定の形状に加工してか
ら上記ステップ(1)〜(3)を実行することもできる
が、多数の素子分の圧電素子ウエハと封止板とを用意し
て上記ステップ(1)及び(2)を実行し、ダイシング
マシンを用いて1素子分に切り出し、その後、上記ステ
ップ(3)を実行することによっても、組み立てること
ができる。圧電部品を大量生産する場合、後者の方法を
採用すれば、積層等の手数を大幅に削減することができ
るため、素子の生産コストを大幅に低減することができ
る。
In the chip type piezoelectric component according to the present invention, the above steps (1) to (3) can be performed after the piezoelectric element plate and the sealing plate are processed into a predetermined shape for one element. A plurality of piezoelectric element wafers and sealing plates are prepared, and the above steps (1) and (2) are executed. The dicing machine is used to cut out one element, and then the above step (3) is executed. By doing so, it can be assembled. In the case of mass production of piezoelectric components, if the latter method is adopted, the number of steps such as lamination can be greatly reduced, so that the production cost of the element can be greatly reduced.

【0016】以下の実施例1〜3は、本発明のチップ型
圧電部品を製造する場合の好適例である。実施例1 チタン酸鉛系の圧電材料を40mmx30mmx15mm
のブロック状に成型して焼成後、平板状にスライスす
る。そしてラップ盤で0.22mmの厚さまで研磨した
後、該平板の両面前面に銀電極を蒸着し、分極し、その
両面に50素子分の電極パターンをレジスト印刷し、エ
ッチングして電極パターンを除去し、洗浄してレジスト
を除去する。1素子のサイズは、3.2mmx2.5m
mとする。50素子分の一対の封止板の一方を形成する
ため、チタン酸ストロンチウム系セラミックスからな
り、比誘電率が530の誘電体材料を有機バインダと混
合して造粒したものを用い、50個の圧電素子の振動電
極に対向する部分に深さが0.15mmの凹部が形成さ
れるようにプレス成形し、かつ焼成する。さらに、圧電
素子板との密着性を高めるために凹部を設けた側の面
を、厚み0.5mmまで研磨する。凹部を設けていない
側の面に、幅0.6mmの実装用電極(すなわち、引き
出し電極及び接地電極)を、0.8mmの間隔で銀−パ
ラジウム合金を含んだペーストを用いて帯状に印刷し、
焼成し、さらに、接地電極となる中央の電極のみの中央
部分に、目的とする静電容量値に対応する長さの切断部
を設ける。他方の封止板を、同様な方法でアルミナを用
いて凹部を備えるように形成し、さらに同様に実装用電
極を形成する。ただし、いずれの電極にも切断部を設け
ない。そして、圧電素子板を2つの封止板で挟み込むよ
うに、エポキシ系接着剤で接着し、これをダイシングマ
シンを用いて1素子ずつに分割する。次に、2つの封止
板上の電極の対応するもの(引き出し電極同士、及び接
地電極同士)を、刷毛を用いた印刷により積層体に導電
性ペーストを塗布することにより、電気的に接続する。
これと共に、圧電素子板上の端子電極と封止板上の引き
出し電極とを、導電性ペーストにより接続する。そし
て、バレルメッキを施して、導電性ペースト及び銀―パ
ラジウム電極上に半田層を析出させる。これにより、図
1に示すようなチップ型圧電部品を50個、作製でき
る。
The following Examples 1 to 3 are preferred examples for producing the chip type piezoelectric component of the present invention. Example 1 A lead titanate-based piezoelectric material was 40 mm x 30 mm x 15 mm
After firing into a block shape and baking, it is sliced into a flat plate shape. Then, after polishing to a thickness of 0.22 mm with a lapping machine, silver electrodes are deposited on the front surfaces of both surfaces of the flat plate, polarized, and an electrode pattern for 50 elements is resist-printed on both surfaces, and the electrode patterns are removed by etching. Then, the resist is removed by washing. The size of one element is 3.2mm x 2.5m
m. In order to form one of a pair of sealing plates for 50 elements, a dielectric material having a relative dielectric constant of 530 mixed with an organic binder and granulated using strontium titanate-based ceramics was used. The piezoelectric element is press-formed and fired so that a concave portion having a depth of 0.15 mm is formed in a portion facing the vibration electrode. Further, the surface on the side provided with the concave portion is polished to a thickness of 0.5 mm in order to enhance the adhesion to the piezoelectric element plate. On the surface on which the concave portion is not provided, mounting electrodes having a width of 0.6 mm (that is, lead electrodes and ground electrodes) are printed in a band shape using a paste containing a silver-palladium alloy at intervals of 0.8 mm. ,
After baking, a cut portion having a length corresponding to a target capacitance value is provided in a central portion of only a central electrode serving as a ground electrode. The other sealing plate is formed by using alumina in the same manner so as to have a concave portion, and a mounting electrode is similarly formed. However, neither electrode is provided with a cut portion. Then, the piezoelectric element plate is adhered with an epoxy adhesive so as to be sandwiched between the two sealing plates, and this is divided into individual elements by using a dicing machine. Next, the corresponding ones of the electrodes on the two sealing plates (lead electrodes and ground electrodes) are electrically connected by applying a conductive paste to the laminate by printing using a brush. .
At the same time, the terminal electrode on the piezoelectric element plate and the lead electrode on the sealing plate are connected by a conductive paste. Then, barrel plating is performed to deposit a solder layer on the conductive paste and the silver-palladium electrode. Thus, 50 chip-type piezoelectric components as shown in FIG. 1 can be manufactured.

【0017】実施例2 実施例1と同様にして、電極を形成した圧電素子板及び
封止板を作製し、接着して積層体を形成し、1素子に分
割し、素子ごとに電極接続を行う。ただし、誘電体セラ
ミックスからなる封止板上に形成した実装用電極すべて
に、封止部の中央部分に切断部を設ける。実施例3 実施例1と同様にして、電極を形成した圧電素子板及び
封止板を作製し、接着して積層体を形成し、1素子に分
割し、素子ごとに電極接続を行う。ただし、誘電体セラ
ミックスからなる封止板上に電極を形成する時点では、
3つの電極のいずれにも切断部を設けず、圧電素子板と
封止板とを接着して積層体とした後に、接地電極となる
中央の電極の中央部にのみ、砥粒を用いて研削すること
により切断部を設ける。
Example 2 In the same manner as in Example 1, a piezoelectric element plate and a sealing plate on which electrodes were formed were manufactured and bonded to form a laminate, which was divided into one element, and electrode connection was made for each element. Do. However, a cut portion is provided at the center of the sealing portion for all mounting electrodes formed on the sealing plate made of dielectric ceramics. Example 3 In the same manner as in Example 1, a piezoelectric element plate and a sealing plate on which electrodes were formed were manufactured and bonded to form a laminate, divided into one element, and electrode connection was performed for each element. However, when forming electrodes on the sealing plate made of dielectric ceramics,
After cutting the piezoelectric element plate and the sealing plate into a laminated body without providing a cut portion in any of the three electrodes, only the center of the center electrode serving as the ground electrode is ground using abrasive grains. By doing so, a cutting portion is provided.

【0018】以下の表1は、上記した実施例1〜3それ
ぞれについて、圧電部品を実際に50個作製し、そして
各素子ごとに2つの引き出し電極と接地電極との間の静
電容量値(付加容量値)を測定し、実施例1〜3ごとに
静電容量値の平均を計算した結果を示したものである。
ただし、実施例1〜3それぞれにおいて、接地電極の切
断部の長さdを、0.5mm、1.0mm、1.5m
m、2.0mmとした。また、比較のために、電極に切
断部を全く形成しなかった場合、すなわち切断部の長さ
が0mmの場合の静電容量値も測定して示している。
Table 1 below shows that, for each of the above-described Examples 1 to 3, 50 piezoelectric components were actually manufactured, and the capacitance value between the two extraction electrodes and the ground electrode (for each element) was shown. FIG. 4 shows the results of measuring the capacitance values (additional capacitance values) and calculating the average of the capacitance values for each of Examples 1 to 3.
However, in each of Examples 1 to 3, the length d of the cut portion of the ground electrode was set to 0.5 mm, 1.0 mm, and 1.5 m.
m and 2.0 mm. Further, for comparison, the capacitance value when no cut portion is formed in the electrode, that is, when the length of the cut portion is 0 mm, is also measured and shown.

【表1】 表 1 静電容量(pF) 切断部の長さd(mm) 実施例1 実施例2 実施例3 0 4.6 4.6 4.6 0.5 4.4 4.2 4.5 1.0 4.0 3.8 3.9 1.5 3.3 3.2 3.3 2.0 2.7 2.5 2.8 表1から明らかなように、切断部の長さdが大きいほど
容量値が小さくなるから、切断部の長さを調節すれば、
所望の容量値を得ることができることが明白である。
[Table 1]Table 1  Capacitance (pF)Length d (mm) of cut section Example 1 Example 2 Example 3 0 4.6 4.6 4.6 0.5 4.4 4.2 4.5 1.0 4.0 4.0 3.8 3.9 1.5 3.3 3.2 3.3 2.0 2.0 2.7 2.5 2.8 As is clear from Table 1, the longer the length d of the cut portion, the greater the length.
Since the capacitance value becomes smaller, if you adjust the length of the cutting part,
It is clear that the desired capacitance value can be obtained.

【0019】以下の表2は、従来例の技術思想に基づい
て圧電部品を作製し、その静電容量値を測定した結果を
示したものである。この例においては、上記した本発明
の実施例1と同様にして作製したが、誘電体材料からな
る封止板上に形成した電極の内、図3に模式的に示すよ
うに、接地電極となる中央の電極の幅を左右対称に減少
させた。減少後の接地電極の幅wを、0.1mm、0.
2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mmとした
が、0.1mmの電極幅については、途中で断線してい
たので、容量値の測定は行わなかった。
Table 2 below shows the results of producing a piezoelectric component based on the technical idea of the conventional example and measuring the capacitance value. In this example, the electrode was manufactured in the same manner as in Example 1 of the present invention described above, but among the electrodes formed on the sealing plate made of a dielectric material, as schematically shown in FIG. The width of the central electrode was symmetrically reduced. The width w of the reduced ground electrode is set to 0.1 mm, 0.1.
The electrode width was set to 2 mm, 0.3 mm, 0.4 mm, and 0.5 mm. However, for the electrode width of 0.1 mm, the capacitance was not measured because the wire was broken halfway.

【表2】 表 2 電極幅w(mm) 静電容量(pF) 0.5 4.6 0.4 4.3 0.3 4.0 0.2 3.8[Table 2]Table 2 Electrode width w (mm) Capacitance (pF) 0.5 4.6 0.4 4.3 0.3 4.0 0.2 3.8

【0020】表1及び表2を比較すると、本発明の実施
例1〜3においては、切断部の長さを変更することによ
り、静電容量値が2.5pF〜4.6pFの範囲で変化
しているのに対して、従来例のように電極幅を変更した
場合は、3.8pF〜4.6pFの範囲でしか静電容量
値を変化することができないことが分かる。さらには、
従来例においては、電極幅を狭くすると断線が生じてし
まう等の信頼性劣化の問題があることも、実験の結果明
らかになった。以上説明したように、本発明のチップ型
圧電部品によれば、実装電極に切断部を設けて該切断部
の長さを調節することにより、従来例と対比して静電容
量の調整幅を大幅に広げることができ、また、圧電部品
の歩留まりを改善して信頼性を改善することができる。
Comparing Tables 1 and 2, in Examples 1 to 3 of the present invention, the capacitance value changes in the range of 2.5 pF to 4.6 pF by changing the length of the cut portion. On the other hand, when the electrode width is changed as in the conventional example, it can be seen that the capacitance value can be changed only in the range of 3.8 pF to 4.6 pF. Furthermore,
Experiments have also revealed that in the conventional example, there is a problem of reliability degradation such as disconnection occurring when the electrode width is reduced. As described above, according to the chip-type piezoelectric component of the present invention, by providing a cut portion on the mounting electrode and adjusting the length of the cut portion, the adjustment width of the capacitance can be reduced as compared with the conventional example. It can be greatly expanded, and the yield of piezoelectric components can be improved to improve reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のチップ型圧電部品の概略を示す斜視
図、及び該部品における振動電極及び端子電極の配置を
説明するための説明図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a chip-type piezoelectric component of the present invention, and an explanatory diagram for explaining the arrangement of vibration electrodes and terminal electrodes in the component.

【図2】容量内蔵型のチップ型圧電部品を用いたコルピ
ッツ型発振回路のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a Colpitts oscillation circuit using a chip-type piezoelectric component with a built-in capacitor.

【図3】本発明のチップ型圧電部品と比較のために作製
した、従来例に基づいたチップ型圧電部品の概略斜視図
である。
FIG. 3 is a schematic perspective view of a conventional chip-type piezoelectric component manufactured for comparison with the chip-type piezoelectric component of the present invention.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チップ型圧電部品において、 振動電極と該振動電極に接続された端子電極とからなる
電極パターンが両面に形成された圧電素子板と、 圧電素子板にその両側から積層状態に密着される第1及
び第2の封止板であって、圧電素子板の振動電極上に空
間を形成するように、該振動電極に対向する第1及び第
2の封止板上の位置に凹部が設けられ、かつ、少なくと
も第1の封止板が誘電体セラミックスで構成されてい
る、第1及び第2の封止板と、 圧電素子板と第1及び第2の封止板との積層体を周回す
るようにほぼ平行に帯状に設けられた3つの実装用電極
であって、両側の実装用電極が圧電素子板に形成された
2つの端子電極と接続されて第1及び第2の引き出し電
極を構成し、中央の実装用電極が接地電極を構成し、か
つ、第1の引き出し電極、第2の引き出し電極及び接地
電極の少なくとも一つが、少なくとも第1の封止板上に
おいて切断部により分離されている、実装用電極とから
なり、第1の引き出し電極と接地電極との間及び第2の
引き出し電極と接地電極との間で少なくとも第1の封止
板により形成される静電容量の値を、切断部の大きさに
依存して調整できるようにしたことを特徴とするチップ
型圧電部品。
1. A chip-type piezoelectric component, comprising: a piezoelectric element plate having an electrode pattern formed of a vibrating electrode and a terminal electrode connected to the vibrating electrode formed on both sides; First and second sealing plates, wherein recesses are formed at positions on the first and second sealing plates facing the vibration electrodes so as to form spaces on the vibration electrodes of the piezoelectric element plate. And a laminate of the first and second sealing plates, wherein at least the first sealing plate is made of dielectric ceramic, and a piezoelectric element plate and the first and second sealing plates. Three mounting electrodes provided in a strip shape substantially in parallel so as to go around the body, and the mounting electrodes on both sides are connected to two terminal electrodes formed on the piezoelectric element plate to form first and second mounting electrodes. A lead electrode is formed, a center mounting electrode forms a ground electrode, and At least one of the first extraction electrode, the second extraction electrode, and the ground electrode includes a mounting electrode that is separated by a cut portion on at least the first sealing plate, and includes a first extraction electrode and a ground electrode. And that the capacitance value formed by at least the first sealing plate between the second extraction electrode and the ground electrode can be adjusted depending on the size of the cut portion. Characterized chip type piezoelectric parts.
【請求項2】 請求項1記載のチップ型圧電部品におい
て、切断部が接地電極にのみに形成されていることを特
徴とするチップ型圧電部品。
2. The chip-type piezoelectric component according to claim 1, wherein the cut portion is formed only in the ground electrode.
【請求項3】 請求項1又は2記載のチップ型圧電部品
において、第2の封止板が、誘電体セラミックスで構成
されていることを特徴とするチップ型圧電部品。
3. The chip-type piezoelectric component according to claim 1, wherein the second sealing plate is made of a dielectric ceramic.
【請求項4】 請求項1又は2記載のチップ型圧電部品
において、第2の封止板が、無機材料又はエポキシ樹脂
で構成されていることを特徴とするチップ型圧電部品。
4. The chip-type piezoelectric component according to claim 1, wherein the second sealing plate is made of an inorganic material or an epoxy resin.
【請求項5】 圧電部品を用いた発振回路において、請
求項1〜4いずれかに記載のチップ型圧電部品と、チッ
プ型圧電部品の第1及び第2の引き出し電極に入力端子
及び出力端子が接続された反転増幅器とからなることを
特徴とする発振回路。
5. An oscillation circuit using a piezoelectric component, wherein the chip-type piezoelectric component according to claim 1 and the first and second lead electrodes of the chip-type piezoelectric component have input terminals and output terminals. An oscillation circuit comprising an inverting amplifier connected to the oscillation circuit.
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