JPH1127078A

JPH1127078A - チップ型圧電振動部品

Info

Publication number: JPH1127078A
Application number: JP18218397A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Miyamoto; 良夫宮本
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1997-07-08
Filing date: 1997-07-08
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】実装面のすぐ上段にプリント基板の裏面、金属
ケース等の導電体がきても電気的にショートすることが
なく、電子機器の薄型化に寄与することのできるチップ
型圧電振動部品の提供。【解決手段】振動部を形成する振動電極５、６を有する
圧電素子１を、保護基板２、３で上下から挟むように形
成したチップ型圧電振動部品において、前記振動電極
５、６からのびた引き出し電極７、８と電気的に接続さ
れる実装用の外部電極１１、１２を、実装時下面および
実装時側面の前記引き出し電極７、８の位置を含み実装
時上面よりも低い部分に形成する。また、さらに実装時
上面の保護基板２の角部１３をおとしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動電極が形成さ
れた圧電素子を上下から保護基板で挟むように形成され
るチップ型圧電振動部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧電振動部品は、マイクロプロセ
ッサの基準信号発生用の圧電共振子やＦＭ放送や携帯電
話などのチャンネル選別用等に用いられる圧電フィルタ
等、様々な電子機器で用いられている。

【０００３】図９にチップ型圧電振動部品の一例とし
て、エネルギ−閉じ込め形振動モードを用いたチップ型
圧電共振子の概略断面を示す。１は圧電素子で、両主面
には振動電極５、６および引き出し電極７、８が設けら
れている。引き出し電極７、８は、振動電極５、６とそ
れぞれ電気的に接続されており、それぞれ圧電素子の反
対側の端部までのびている。また、圧電素子１は、セラ
ミック基板などの保護基板２、３で上下から挟むように
接着剤４で接着されている。保護基板２、３には、振動
電極５、６に対向する部分に振動を妨げないための凹部
９、１０が形成されている。さらに、引き出し電極７、
８は、圧電素子１の端部でそれぞれ実装用の外部電極１
１、１２と電気的に接続されている。外部電極１１、１
２は、チップ型圧電共振子の両端部に設けられており、
高さ方向については、下面から側面を経て上面まで連続
的に形成されている。

【０００４】このようなチップ型圧電振動部品は、通
常、外部電極１１、１２をプリント基板等に直接半田付
けされ、電子機器に用いられる。

【０００５】近年、電子機器の小型化が進み、それに伴
い電子部品の小型化、基板の高密度実装がますます重要
となっている。また、携帯電話、ノートパソコンに代表
されるような携帯型電子機器においては、それに加え、
特に薄型化の要求が高まっている。これに対応するた
め、電子機器におけるプリント基板同士の間隔、あるい
はプリント基板と金属ケースとの間隔が狭くなる傾向に
ある。また、電子機器のディジタル化が進んだ結果、高
周波ノイズ対策の重要性が高まっており、ノイズ対策の
目的でシールド板が使用される場合も多く、電子部品が
実装されるすぐ上部に導電体がくることから、高さ方向
の間隔がますます狭くなってきている。

【０００６】このような状況の中、図９に示したような
従来のチップ型圧電振動部品を実装すると、外部電極１
１、１２が、実装面に対し上段のプリント基板の裏面、
金属ケース、またはノイズ対策用シールド板に接触する
恐れがある。この場合、外部電極１１、１２間が電気的
にショートし、チップ型圧電振動部品が誤動作する、ま
たは、外部電極１１、１２が接触することにより、上段
のプリント基板の電気回路に誤動作を引き起こす恐れが
あるという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題を解決するためになされたものであり、実装面のす
ぐ上段にプリント基板の裏面、金属ケース、またはノイ
ズ対策用シールド板などの導電体がきても電気的にショ
ートしたり、他の電気回路に誤動作を引き起こすことが
なく、電子機器の小型化、薄型化に寄与することのでき
るチップ型圧電振動部品を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のチップ型圧電振
動部品は、図１に示すように、圧電素子１に振動部を形
成する振動電極５、６と、振動電極５、６から圧電素子
１の端部までのびた引き出し電極７、８を設け、前記圧
電素子１を上下から挟むように保護基板２、３を接着
し、さらに前記引き出し電極７、８と電気的に接続され
る実装用の外部電極１１、１２を設けたチップ型圧電振
動部品において、前記外部電極１１、１２が、実装時下
面および実装時側面の前記引き出し電極７、８の位置を
含み実装時上面よりも低い部分に形成されていることを
特徴とする。

【０００９】また、さらに図３に示すように、実装時上
面の保護基板２の角部１３をおとしていることを特徴と
する。

【００１０】本発明によれば、実装時上面に外部電極１
１、１２が設けられていないので、実装面のすぐ上段に
プリント基板の裏面、金属ケース、またはノイズ対策用
シールド板などの導電体がきても電気的にショートした
り、他の電気回路に誤動作を引き起こすことがなく、電
子機器の小型化、薄型化に寄与することのできるチップ
型圧電振動部品を得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明を、その実施の形態を
示す図面に基づき詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明に係るチップ型圧電振動部
品の垂直断面図、図２はチップ型圧電振動部品を構成す
る圧電素子および保護基板の分解斜視図である。図にお
いて、１は圧電素子、２および３は保護基板で、圧電素
子１を上下から挟むように接着剤４で接着されている。
圧電素子１の両主面には、振動電極５、６および振動電
極５、６と電気的に接続され、圧電素子１の端部までの
びる引き出し電極７、８が設けられている。引き出し電
極７、８は、圧電素子１の端部で幅広となっている。圧
電素子１は、エネルギ−閉じ込め形振動モードを用いて
いる。また保護基板２、３の振動電極５、６に対向する
部分には、振動を妨げないための凹部９、１０が設けら
れている。この凹部９、１０は、振動を妨げなければ良
く、四角形に限らず円形等でも良い。深さは、空隙が数
十μm 以上とれる程度で十分である。前記引き出し電極
７、８は、幅広となった端部で実装用の外部電極１１、
１２にそれぞれ電気的に接続される。

【００１３】ここで、外部電極１１、１２は、図１およ
び図４に示す斜視図から明らかなように、チップ型圧電
振動部品の実装時下面および実装時側面の前記引き出し
電極７、８の位置を含み実装時上面よりも低い部分に形
成されている。すなわち、チップ型圧電振動部品をプリ
ント基板へ実装する場合、上面となる部分に外部電極１
１、１２は形成されていない。このことから、実装面の
すぐ上段にプリント基板の裏面、金属ケース、またはノ
イズ対策用シールド板などの導電体がきても電気的にシ
ョートし、チップ型圧電振動部品が誤動作する、また
は、外部電極１１、１２が接触することにより、上段の
プリント基板の電気回路に誤動作を引き起こす恐れはな
い。

【００１４】尚、実装時側面の外部電極１１、１２は、
図４のように４面の側面すべてに渡って形成される必要
はなく、図５に示すように向かい合う２面の一部分に形
成しても良い。

【００１５】また、図３に示すチップ型圧電振動部品で
は、実装時上面の保護基板２の角部１３をおとしてい
る。これにより、外部電極１１、１２形成時、印刷ズレ
があっても、上部にくる導電体と外部電極１１、１２と
の距離をより確実に確保することができる。したがっ
て、より信頼性に優れている。尚、角部のおとしかた
は、図３に示すような形状に限らず、階段状あるいは円
弧状でも良い。

【００１６】外部電極１１、１２の形成面積は、プリン
ト基板への実装に必要とされる半田付け強度が確保でき
る面積以上であれば良い。また、外部電極１１、１２の
電極間距離は、最短でもお互いの電極がショートするこ
とがなく、信頼性を損なうことのない範囲内で定められ
ることはいうまでもない。

【００１７】以上、述べたチップ型圧電振動部品を製造
するためには、まずＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）な
どの圧電材料を板状に成型して焼成する。その後、ラッ
プ盤にて所定の厚みまで研磨する。振動周波数により異
なるが、通常数百μm 程度の厚みとする。このように作
製される圧電板は、チップ型圧電振動部品を形成する圧
電素子１が複数個一体化された大きさとする。次に研磨
された圧電板の両面に、銀を蒸着するか、あるいは銀ペ
ーストをスクリーン印刷し、図１、図２に示すような振
動電極５、６および引き出し電極７、８を形成する。

【００１８】一方、アルミナなどの絶縁材料を板状に成
型し、焼成することにより保護基板２、３が複数個一体
化された大きさの基板を作製する。基板の大きさは、圧
電板の大きさと同一とする。尚、圧電素子１の振動電極
５、６に対向する部分に設ける凹部９、１０は、あらか
じめ成型金型に設けておく。また、図３のように保護基
板２の角をおとす場合には、上側専用の成型金型を用
い、図６（ａ）に断面図を示すような基板を作製する。
図６（ｂ）に示すような基板を用いてもほぼ同等の効果
が得られる。保護基板２、３の材料は、耐候性、機械強
度にも優れたアルミナなどのセラミックスが望ましい
が、エポキシ樹脂などでもよい。

【００１９】次に、上記基板の振動を妨げないための凹
部９、１０を形成した面に接着剤４を塗布し、圧電板を
上下から挟むように加圧加熱しながら接着する。このと
き、圧電素子１の振動電極５、６と保護基板２、３の凹
部９、１０が対向するように位置合わせを行う。その
後、ダイシングマシン等を用い、各圧電素子１ごとに切
断し、チップ形状とする。

【００２０】さらに、圧電素子１に設けられた引き出し
電極７、８が露出しているチップ側面に、銀ペースト等
の導電ペーストをスクリーン印刷、焼き付けすることに
より外部電極１１、１２を形成する。このとき、外部電
極１１、１２は、チップ型圧電振動部品の実装時下面お
よび実装時側面の前記引き出し電極７、８の位置を含み
実装時上面よりも低い部分に形成する。尚、外部電極１
１、１２の形成は、スクリーン印刷に限らず、蒸着やス
パッタリング等によっても良い。最後にバレルメッキに
より、外部電極１１、１２にＮｉ層および、Ｓｎ層また
は半田層を析出させる。

【００２１】また、上記の説明では、保護基板２、３に
振動を妨げないための凹部９、１０を形成するものとし
たが、凹部を形成しない保護基板を用い、接着剤４の厚
みを調整することにより振動空間を設けても良い。

【００２２】以上、２端子のチップ型圧電振動部品につ
いて、本発明の実施の形態を説明したが、それに限ら
ず、コンデンサを一体化した３端子のチップ型圧電振動
部品にも本発明は適用できる。図７、図８にその実施の
形態を示す。図において、１１、１２は外部電極（入出
力用）で、１４は外部電極（接地用）である。図７で
は、外部電極（入出力用）が４面の側面すべてに渡って
形成されているが、図８では、２面にのみ電極が形成さ
れている。いずれの場合も、外部電極１１、１２、１４
は、チップ型圧電振動部品の実装時上面には形成されて
いない。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、実装時上面に外部電極
が設けられていないので、実装面のすぐ上段にプリント
基板の裏面、金属ケース、またはノイズ対策用シールド
板などの導電体がきても電気的にショートしたり、他の
電気回路に誤動作を引き起こすことがなく、電子機器の
小型化、薄型化に寄与することのできるチップ型圧電振
動部品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチップ型圧電振動部品の実施の形態を
示す断面図である。

【図２】図１に示すチップ型圧電振動部品の圧電素子と
保護基板を示す分解斜視図である。

【図３】本発明の他の実施の形態を示す断面図である。

【図４】図１に示すチップ型圧電振動部品の外部電極配
置を示す斜視図である。

【図５】本発明のチップ型圧電振動部品のさらに他の外
部電極配置の例を示す斜視図である。

【図６】保護基板が複数個一体化された基板の断面図で
あり、（ａ）は、図３に示すチップ型圧電振動部品に用
いられるもので、（ｂ）は、（ａ）とほぼ同等の効果を
有する他の例を示す。

【図７】本発明のさらに他の実施の形態を示す斜視図で
ある。

【図８】図７に示すチップ型圧電振動部品の他の外部電
極配置の例を示す斜視図である。

【図９】従来例の圧電振動部品を説明するための断面図
である。

【符号の説明】

１圧電素子２、３保護基板４接着剤５、６振動電極７、８引き出し電極９、１０凹部１１、１２外部電極（入出力用）１３角部１４外部電極（接地用）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電素子に振動部を形成する振動電極と、
振動電極から圧電素子の端部までのびた引き出し電極を
設け、前記圧電素子を上下から挟むように保護基板を接
着し、さらに前記引き出し電極と電気的に接続される実
装用の外部電極を設けたチップ型圧電振動部品におい
て、前記外部電極が、実装時下面および実装時側面の前
記引き出し電極の位置を含み実装時上面より低い部分に
形成されていることを特徴とするチップ型圧電振動部
品。
【請求項２】実装時上面の保護基板の角部をおとしてい
ることを特徴とする請求項１記載のチップ型圧電振動部
品。