JPH1141051A

JPH1141051A - 圧電共振部品およびその製造方法

Info

Publication number: JPH1141051A
Application number: JP19093097A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Moritoki; 克典守時; Katsu Takeda; 克武田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】精度の良い共振周波数の調整方法が得られ、
特性の安定した圧電共振部品及びその製造方法を提供す
る。【解決手段】平板上の圧電基板１１および圧電基板１
１の表裏一対の主面の表面各々に形成された少なくとも
一対の励振電極１２，１２’を有する圧電共振子１０
と、主面の表面に励振電極１２を被覆するように形成さ
れた第１の樹脂層１５と、第１の樹脂層１５の周囲を囲
むように形成された第２の樹脂層１６とを備えた圧電共
振部品。

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１０から図１２を用
いて説明する。図１０は従来の圧電共振部品に用いられ
ている圧電共振子の斜視図、図１１は従来の圧電共振子
の断面図、図１２は圧電共振部品の分解斜視図を示す。

【０００４】図１２に示すように、従来の圧電共振部品
１２０は、圧電共振子１００と、圧電共振子１００をそ
の両主面側から挟持する一対の封止基板１２１、１２
１’と、圧電共振子１００と一対の封止基板１２１、１
２１’とを接合するための接着剤層１２２、１２２’を
具備する。圧電共振子１００は、図１０に示すように、
例えばＰＺＴ等の圧電セラミックス材料からなる圧電基
板１０１を母材とし、圧電基板１０１の上面及び下面を
それぞれ主面とする。圧電基板１０１の上面及び下面の
それぞれの中央部には励振電極１０２、１０２’が形成
されている。また、圧電基板１０１の上面及び下面の互
いに異なる周縁部上には端子電極１０４、１０４’が形
成されている。さらに、圧電基板１０１の上面及び下面
の励振電極１０２と端子電極１０４及び、励振電極１０
２’と端子電極１０４’とをそれぞれ接続するための引
出し電極１０３、１０３’が形成されている。

【０００５】封止基板１２１、１２１’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１００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１２に示すように、封止基板１２１、
１２１’の圧電共振子１００に対向する面には、それぞ
れ励振電極１０２、１０２’に対向する部分（以下、振
動空間と称する）１２３、１２３’を除いて接着剤層１
２２、１２２’が形成されている。接着剤層１２２、１
２２’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、封止基板１２１、１２１’と圧電共振
子１００とを接着する接着剤層１２２、１２２’の厚
さ、すなわち、接着剤層１２２、１２２’に形成された
振動空間１２３、１２３’の高さを一定に保ちながら、
圧電共振子１００と封止基板１２１、１２１’とを加圧
接着している。

【０００６】上記積層体１２０の端面に、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（図示していない）を形成して、端子
電極１０４、１０４’を外部電極と電気的に接続して従
来の圧電共振部品が完成される。これらの外部電極が形
成された圧電振動部品１２０は、半田付けによりプリン
ト配線基板上に実装される。

【０００７】圧電共振子１００の共振周波数は特定の外
形寸法により決定されるが、ここで用いている厚み縦閉
じこめ振動は圧電基板１０１の厚さで共振周波数が決定
される。そして、この所望の厚さ即ち所望の共振周波数
を得るために、通常圧電基板１０１を高精度に研磨する
必要がある。しかしながら、圧電セラミックスを高精度
に研磨するには、非常に細かい砥粒を用いたり研磨レー
トを下げて研磨する必要があり、多大な製造時間を要し
たり、歩留まりを下げるという問題点を有していた。一
方、所望の厚さ即ち所望の共振周波数を得るために、圧
電基板１０１の主表面に樹脂１０５を印刷法などで塗布
して圧電基板の厚さを高精度に調整する手法がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、周波数調整
のために樹脂を塗布することは、圧電基板の厚さを増や
すことに等価であり、これにより厚み振動の共振周波数
を低下させることが可能となる。そのためには、樹脂の
弾性定数が圧電基板の弾性定数とほぼ等しいこと、更に
樹脂の膜厚を含めた全圧電基板厚さが振動領域にわたっ
て一定であることが必要である。つまり、弾性定数が圧
電体とほぼ等しくすることにより、音響的に連続な媒体
と見なすことができ、厚み振動の基準寸法として樹脂の
膜厚を含めた圧電基板の全厚さが基準寸法と見なせるよ
うになる。また、全圧電体厚さが振動領域にわたって一
定であることにより、厚み振動の基準寸法が一定とな
り、きわめて機械的品質係数の高い振動を励振すること
ができる。

【０００９】ところが、従来の様な樹脂を印刷法などで
塗布する方法では、樹脂の表面はその表面張力により凸
状の形状となってしまう。このため、基準寸法である厚
さは凸形状に対応した幅をもってしまい、圧電共振部品
１２０の共振周波数も幅をもってくる。即ち、共振周波
数の機械的品質係数の劣化を引き起こす。このため、圧
電共振部品として発振子を構成した場合には、共振抵抗
が増大し発振不良を引き起こすという問題を有してい
た。また、圧電共振部品として、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
性低下を引き起こすという問題を有していた。また、凸
状の形状をできるだけ回避するためには、前記樹脂を低
粘度にする必要があり、これにより樹脂の塗布領域が拡
大して接着剤層の接着性に影響を与えるだけでなく、信
頼性を著しく劣化させてしまうという問題点を有してい
た。

【００１０】また、製造面では圧電共振子１００上の振
動領域である特定の領域にのみ樹脂１０５を塗布し、そ
の周囲に延在すれば接着剤層１０２、１０２’の接着性
に影響を与えることになる。しかし、圧電基板１０１の
表面状態や、温度湿度などの周囲の環境の変化、或いは
樹脂の配合ばらつき等によって濡れ性は大きく変動し、
所定の領域にのみ塗布することは極めて高い製造管理項
目が必要となってくるという問題点も有していた。

【００１１】本発明は、従来の圧電共振部品の上述した
課題を考慮し、圧電共振子の共振周波数の製造精度を飛
躍的に高め、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する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ものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、平
板上の圧電基板および前記圧電基板の表裏一対の主面の
表面各々に形成された少なくとも一対の励振電極を有す
る圧電共振子と、前記主面の少なくとも一方の表面に前
記励振電極を少なくとも被覆するように形成された第１
の樹脂層と、前記第１の樹脂層の周囲を囲むように形成
された第２の樹脂層とを備えることを特徴とする圧電共
振部品である。

【００１３】請求項２の本発明は、前記一対の主面にそ
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の前記第１の
樹脂層および前記第２の樹脂層が形成されていない領域
の全部または一部にそれぞれ形成された接着剤層とを備
えることを特徴とする請求項１に記載の圧電共振部品で
ある。

【００１４】請求項３の本発明は、前記第２の樹脂層
は、前記第１の樹脂層の厚さ以上の膜厚を有することを
特徴とする請求項１または２に記載の圧電共振部品であ
る。

【００１５】請求項４の本発明は、前記第２の樹脂層
は、シート状樹脂で構成されていることを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載の圧電共振部品である。

【００１６】請求項５の本発明は、前記第２の樹脂層の
材質は、前記第１の樹脂層の材質とは異なることを特徴
とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧電共振部品で
ある。

【００１７】請求項６の本発明は、前記第２の樹脂層
は、撥水性を有することを特徴とする請求項１〜５のい
ずれかに記載の圧電共振部品である。

【００１８】請求項７の本発明は、平板上の圧電基板お
よび前記圧電基板の表裏一対の主面の表面各々に形成さ
れた少なくとも一対の励振電極を有する圧電共振子と、
前記主面の少なくとも一方の表面に前記励振電極を少な
くとも被覆するように形成された第１の樹脂層と、前記
一対の主面にそれぞれ対向するように設けられた一対の
封止基板とを備え、前記圧電共振子と前記一対の封止基
板とを接着するための接着剤層が前記第１の樹脂層の周
囲に接していることを特徴とする圧電共振部品である。

【００１９】請求項８の本発明は、前記接着剤層のう
ち、少なくとも前記第１の樹脂層が形成されている主面
に対応する接着剤層は、シート状樹脂で構成されている
ことを特徴とする請求項７に記載の圧電共振部品であ
る。

【００２０】請求項９の本発明は、平板上の圧電基板お
よび前記圧電基板の表裏一対の主面の表面各々に形成さ
れた少なくとも一対の励振電極を有する圧電共振子を用
意し、前記圧電共振子の前記主面の少なくとも一方の表
面上に、少なくとも前記励振電極を含む領域を囲むよう
に第２の樹脂層を形成・硬化し、次に前記第２の樹脂層
で囲まれた領域に第１の樹脂層を形成・硬化することを
特徴とする圧電共振部品の製造方法である。

【００２１】請求項１０の本発明は、一対の封止基板
と、前記圧電共振子の前記励振電極に対向する部分を所
定の大きさに穴加工した所定の厚さの一対の接着層用シ
ート状樹脂とを用意し、前記第１の樹脂層を形成・硬化
した後、前記圧電共振子と前記一対の封止基板とのそれ
ぞれの間に前記接着層用シート状樹脂を挟みこんだ状態
で、前記接着層用シート状樹脂を硬化させて接着剤層と
し一体化した積層体を形成することを特徴とする圧電共
振部品の製造方法である。

【００２２】請求項１１の本発明は、前記第２の樹脂層
が半硬化シート状樹脂で構成され、予め前記半硬化シー
ト状樹脂を前記圧電基板に転写した後、前記第１の樹脂
層を形成・硬化することを特徴とする請求項１０に記載
の圧電共振部品の製造方法である。

【００２３】請求項１２の本発明は、前記接着層用シー
ト状樹脂が半硬化状態であり、予め前記接着層用シート
状樹脂を前記圧電基板上または前記封止基板上に転写し
た後、前記接着層用シート状樹脂を硬化させて接着剤層
とし一体化した積層体を形成することを特徴とする請求
項１０または１１に記載の圧電共振部品の製造方法であ
る。

【００２４】請求項１３の本発明は、平板上の圧電基板
および前記圧電基板の表裏一対の主面の表面各々に形成
された少なくとも一対の励振電極を有する圧電共振子
と、前記圧電共振子の前記励振電極に対向する部分を所
定の大きさに穴加工した所定の厚さの一対の接着層用シ
ート状樹脂とを用意し、前記圧電共振子の前記主面の少
なくとも一方の表面上に、少なくとも前記励振電極を含
む領域を囲むように接着剤層を形成し、次に前記接着剤
層で囲まれた領域に第１の樹脂層を形成・硬化すること
を特徴とする圧電共振部品の製造方法である。

【００２５】請求項１４の本発明は、一対の封止基板を
用意し、前記第１の樹脂層を形成・硬化した後、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
接着層用シート状樹脂を挟み込んだ状態で、前記接着層
用シート状樹脂を硬化させて接着剤層とし一体化した積
層体を形成することを特徴とする請求項１３に記載の圧
電共振部品の製造方法である。

【００２６】請求項１５の本発明は、前記接着層用シー
ト状樹脂が半硬化状態であり、前記第１の樹脂層を形成
・硬化した後、前記接着層用シート状樹脂のうち、前記
第１の樹脂層が形成されない面側に挟まれる反対側接着
層用シート状樹脂を予め前記圧電基板または前記封止基
板に転写した後、前記接着層用シート状樹脂を硬化させ
て接着剤層とし一体化した積層体を形成することを特徴
とする請求項１４に記載の圧電共振部品の製造方法であ
る。

【００２７】請求項１６の本発明は、前記圧電共振子は
前記圧電基板の前記主面の端部に前記励振電極と接続さ
れた端子電極とを有し、前記端子電極の端部が露出する
ように前記積層体を形成し、前記積層体の前記端子電極
が露出している端面にそれぞれの前記端子電極に接続さ
れる外部電極を形成することを特徴とする請求項１０〜
１２、１４、１５のいずれかに記載の圧電共振部品の製
造方法である。

【００２８】請求項１７の本発明は、前記接着層用シー
ト状樹脂が半硬化状態であり、前記接着層用シート状樹
脂のうち、前記第１の樹脂層が形成される面側に挟まれ
る樹脂層側接着層用シート状樹脂を予め前記圧電基板に
転写した後、前記第１の樹脂層を形成・硬化することを
特徴とする請求項１３〜１６のいずれかに記載の圧電共
振部品の製造方法である。

【００２９】請求項１８の本発明は、前記第２の樹脂層
を、印刷法で塗布し形成することを特徴とする請求項９
〜１２のいずれかに記載の圧電共振部品の製造方法であ
る。

【００３０】請求項１９の本発明は、前記第２の樹脂層
は、前記第１の樹脂層の厚さ以上の膜厚を有することを
特徴とする請求項９〜１２、１８のいずれかに記載の圧
電共振部品の製造方法である。

【００３１】請求項２０の本発明は、前記第２の樹脂層
の材質は、前記第１の樹脂層の材質とは異なることを特
徴とする請求項９〜１２、１８、１９のいずれかに記載
の圧電共振部品の製造方法である。

【００３２】請求項２１の本発明は、前記第２の樹脂層
は、撥水性を有することを特徴とする請求項９〜１２、
１８〜２０のいずれかに記載の圧電共振部品の製造方法
である。

【００３３】

【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。

【００３４】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態について、図１〜図３を参照して説明する。図１
は本発明の第１の実施の形態における圧電共振部品に用
いられる圧電共振子の斜視図、図２はその圧電共振子の
断面構造図、図３は本発明の第１の実施の形態における
圧電共振部品の分解斜視図である。

【００３５】図３に示すように、第１の実施の形態にお
ける圧電共振部品３０は、圧電共振子１０と、圧電共振
子１０をその両主面側から挟持する一対の封止基板３
１、３１’と、圧電共振子１０と封止基板３１、３１’
とを接合するための接着剤層３２、３２’等で構成され
ている。圧電共振子１０は、図１に示すように、例えば
ＰＺＴ等の圧電セラミックス材料からなる圧電基板１１
を母材とし、圧電基板１１の上面及び下面をそれぞれ主
面とする。圧電基板１１の上面及び下面のそれぞれの中
央部には励振電極１２、１２’が形成されている。ま
た、圧電基板１１の上面及び下面の互いに異なる周縁部
上には端子電極１４、１４’が形成されている。さら
に、励振電極１２と端子電極１４及び、励振電極１２’
と端子電極１４’とをそれぞれ接続するための引出し電
極１３、１３’が形成されている。これら励振電極１
２、１２’、引出し電極１３、１３’及び端子電極１
４、１４’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さ
れている。

【００３６】封止基板３１、３１’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
１０と実質的に同じ形状及び大きさの矩形平板状に形成
されている。図３に示すように、封止基板３１、３１’
の圧電共振子１０に対向する面には、それぞれ励振電極
１２、１２’に対向する部分（以下、振動空間と称す
る）３３、３３’を除いて接着剤層３２、３２’が形成
されている。この接着剤層３２、３２’は、振動空間３
３、３３’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ようになって
いる。

【００３７】図３に示すような圧電共振部品３０は、接
着剤層３２、３２’を硬化して、圧電共振子１０および
封止基板３１、３１’を一体化したものである。更に、
端面に外部電極（図示していない）を形成することによ
り、端子電極１４、１４’が外部電極に電気的接続がな
されている。なお、外部電極は、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
方式を用いて形成されている。

【００３８】ここで、前記圧電共振子１０上には、第１
の樹脂層１５とそれを取り囲む様に第２の樹脂層１６が
形成されている。これは、圧電基板１１上に樹脂を塗布
することは、圧電基板の厚さを増やすことに等価であ
り、これにより厚み振動の共振周波数を低下させて、圧
電基板の研磨精度以上の周波数調整を行うためである。

【００３９】図１および図２において、第２の樹脂層１
６は、励振電極１２の周辺で、閉じ込め振動が十分に減
衰している領域に、励振電極１２を含む振動領域を取り
囲むように環状に形成されている。一方、第１の樹脂層
１５は、第２の樹脂層１６の内側の励振電極１２を含む
振動領域の上に形成されている。第１の樹脂層１５及び
第２の樹脂層１６は、図３に示すように、圧電体共振子
１０が接着剤層３２、３２’を介して封止基板３１、３
１’と一体化される以前に、予め圧電体共振子１０の主
面に形成されているものである。つまり、図１に示すよ
うに、まず第２の樹脂層１６は、励振電極１２の周辺で
閉じ込め振動が十分に減衰している領域に振動領域を取
り囲むように環状に印刷法にて塗布されて硬化されてい
る。本実施の形態においては、第２の樹脂層１６として
熱硬化性のエポキシ樹脂を用いている。また、第２の樹
脂層１６の膜厚は、第１の樹脂層１５の膜厚よりも高く
なるよう１２〜１５μｍ程度形成した。第２の樹脂層１
６は、印刷パターンがシャープに形成できるように、高
粘度でチキソトロピーの高い樹脂であることが好まし
い。

【００４０】第１の樹脂層１５は、第２の樹脂層１６で
囲まれた振動領域上に印刷法にて形成されている。第１
の樹脂層１５は、低粘度で広がり易く均一な膜厚を形成
しやすくする必要があるが、一方では周波数を低周波数
側に移動させる必要があるために、硬化物特性として、
弾性率が圧電基板に近くなる必要がある。本実施の形態
においては、第１の樹脂層１５は、ＵＶ硬化型のメラニ
ン樹脂を用いており、これは低粘度で濡れ性の良好なレ
オロジーとなっているため、約５〜１０μｍの均一な樹
脂層が形成されている。これにより、第１の樹脂は、圧
電体共振子１０の主面上に十分広がり、均一な樹脂層１
５を形成できる。しかし、先に形成された第２の樹脂層
１６により第１の樹脂層１５の濡れ性は阻害され、第２
の樹脂層１６の領域を越えて広がることがない。従っ
て、低粘度で均一な膜厚を形成しやすい第１の樹脂層１
５を、所定領域に均一な膜厚で形成することができる。

【００４１】本実施の形態においては、圧電体共振子１
０の一方の主面にのみ第１の樹脂層１５および第２の樹
脂層１６が形成されているが、一方の主面に限るもので
はなく必要とあれば両方の主面に形成されていても良
い。

【００４２】本実施の形態における圧電共振子１０につ
いて、周波数調整の変化を図１３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、第１の樹脂層１５は約５μｍ形成し
ている。第２の樹脂層１６は１２μｍ程度形成してい
る。また、接着剤層３２、３２’は約２５μｍのシート
状樹脂を用いて製作したものである。樹脂を塗布するこ
とにより、共振周波数は約８０ｋＨｚ低周波数側にシフ
トしたが機械的品質係数はほとんど変化していない。ま
た、積層一体化しても、接着層３２に第１の樹脂層１５
が延在することがないので、接着剤層３２、３２’の接
着も良好に行うことができた。

【００４３】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態における圧電共振部品について、図４〜図
６を参照して説明する。図４は本発明の第２の実施の形
態における圧電共振部品に用いられる圧電共振子の斜視
図、図５はその圧電共振子の断面構造図、図６は本発明
の第２の実施の形態における圧電共振部品の分解斜視図
である。なお、図１から図３までに示す、第１の実施の
形態と同じ番号を付した構成要素は実質的に同一とし、
説明を省略したものについては、第１の実施の形態と同
様とする。

【００４４】図６に示すように、第２の実施の形態にお
ける圧電共振部品６０は、圧電共振子４０と、圧電共振
子４０をその両主面側から挟持する一対の封止基板３
１、３１’と、圧電共振子４０と封止基板３１、３１’
とを接合するための接着剤層３２、３２’等で構成され
ている。

【００４５】ここで、第１の実施の形態と異なる点は、
圧電共振子４０上に形成された第２の樹脂層が撥水性を
有する樹脂で形成されている点にある。

【００４６】つまり、図４に示すように、第２の樹脂層
４６は、圧電基板１１上の励振電極１２の周辺で、閉じ
込め振動が十分に減衰している領域に、励振電極１２を
含む振動領域を取り囲むように環状に印刷法にて塗布さ
れて硬化されている。本実施の形態においては、第２の
樹脂層は、撥水性を有する樹脂を用いている。ここで
は、第２の樹脂層４６の膜厚は、第１の樹脂層４５の膜
厚よりも高くなる必要はないが、第２の樹脂層４６は、
印刷パターンがシャープに形成できるように、高粘度で
チキソトロピーの高い樹脂が好ましい。

【００４７】また、第１の樹脂層４５は、第２の樹脂層
４６で囲まれた振動領域上に印刷法にて形成されてい
る。第１の樹脂層４５は、低粘度で広がり易く均一な膜
厚を形成しやすくする必要があるが、一方では周波数を
低周波数側に移動させ必要があるために、硬化物特性と
して、弾性率が圧電基板に近くなる必要がある。本実施
の形態においては、第１の樹脂層４５としてＵＶ硬化型
のメラニン樹脂を用いており、これは低粘度で濡れ性の
良好なレオロジーとなっているため、約５〜１０μｍの
均一な樹脂層が形成されている。

【００４８】以上により、第１の樹脂は、圧電体共振子
４０の主面上に十分広がり、均一な樹脂層４５を形成さ
れる。しかし、先に形成された第２の樹脂層４６の撥水
性により第１の樹脂層４５の濡れ性は阻害され、第２の
樹脂層４６の領域を越えて広がることがない。従って、
低粘度で均一な膜厚を形成しやすい第１の樹脂層４５
を、所定領域に均一な膜厚で形成することができる。

【００４９】本実施の形態においても、圧電体共振子４
０の一方の主面にのみ第１の樹脂層４５および第２の樹
脂層４６が形成されているが、一方の主面に限るもので
はなく必要とあれば両方の主面に形成されていても良
い。

【００５０】本実施の形態における圧電共振子４０の周
波数調整の変化についても、第１の実施の形態における
圧電共振子１０と同様の結果が得られた。

【００５１】（第３の実施の形態）次に、本発明の第３
の実施の形態における圧電共振部品について、図７〜図
９を参照して説明する。図７は本発明の第３の実施の形
態における圧電共振部品に用いられる圧電共振子の斜視
図、図８はその圧電共振子の断面構造図、図９は本発明
の第３の実施の形態における圧電共振部品の分解斜視図
である。なお、図１から図３までに示す、第１の実施の
形態と同じ番号を付した構成要素は実質的に同一とし、
説明を省略したものについては、第１の実施の形態と同
様とする。

【００５２】図９に示すように、第３の実施の形態にお
ける圧電共振部品９０は、圧電共振子７０と、圧電共振
子７０をその両主面側から挟持する一対の封止基板３
１、３１’と、圧電共振子７０と封止基板３１、３１’
とを接合するための接着剤層３２、３２’等で構成され
ている。

【００５３】圧電基板１１の両主面には、図７および図
８に示すように、励振電極１２、１２’および周囲（以
下、振動空間と称する）を除いて接着剤層７２、７２’
が形成されており、これにより振動阻害を防止するよう
になっている。

【００５４】ここで、第１の実施の形態と異なる点は、
第１の実施の形態での第２の樹脂層として、接着剤層７
６が直接形成されている点である。

【００５５】つまり、図７に示すように、接着剤層７
６、７６’はそれぞれ、圧電基板１１上の励振電極１
２、１２’の周辺で、閉じ込め振動が十分に減衰してい
る領域に、励振電極１２、１２’を含む振動領域を取り
囲むように、半硬化シート状樹脂をラミネータで熱転写
して形成されている。

【００５６】また、第１の樹脂層７５は、接着剤層７６
で囲まれた振動領域上に印刷法にて形成されている。第
１の樹脂層７５は、低粘度で広がり易く均一な膜厚を形
成しやすくする必要があるが、一方では周波数を低周波
数側に移動させるためには、硬化物特性として、弾性率
が圧電基板に近くなる必要がある。本実施の形態におい
ては、第１の樹脂層７５としてＵＶ硬化型のメラニン樹
脂を用いており、これは低粘度で濡れ性の良好なレオロ
ジーとなっているため、約５〜１０μｍの均一な樹脂層
が形成されている。

【００５７】以上により、第１の樹脂は、圧電体共振子
７０の主面上に十分広がり、均一な樹脂層７５が形成さ
れる。しかし、先に形成した接着剤層７６により第１の
樹脂層７５の濡れ性は阻害され、接着剤層７６を越えて
広がることがない。従って、シート状樹脂を、所定領域
に均一な膜厚で形成しこれをマスクに第１の樹脂層７５
を塗布することにより樹脂領域を限定して形成すること
ができる。

【００５８】本実施の形態においても、圧電体共振子７
０の一方の主面にのみ第１の樹脂層７５が形成されてい
るが、一方の主面に限るものではなく必要とあれば両方
の主面に形成されていても良い。

【００５９】また、本実施の形態のように、圧電体共振
子７０の一方の主面にのみ第１の樹脂層７５が形成され
ている場合、接着剤層７６’は接着剤層７６と同様に形
成されているとして説明したが、この場合、接着剤層７
６’は第１の実施の形態における接着剤層３２’と同様
に形成されているとしても良い。

【００６０】本実施の形態における圧電共振子７０の周
波数調整の変化についても、第１の実施の形態における
圧電共振子１０と同様の結果が得られた。

【００６１】（第４の実施の形態）次に、本発明の第４
の実施の形態における圧電共振部品の製造方法につい
て、図１〜図３を参照して説明する。本第４の実施の形
態は、前記第１および第２の実施の形態における圧電共
振部品の製造方法に関するものである。図１〜図３を参
照して説明するため、第２の実施の形態における圧電共
振部品については、第１の実施の形態における圧電共振
部品と符番が異なるものがあるが、第１の実施の形態に
おける対応する符番でまとめて説明する。

【００６２】まず、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１１を用意し、その上
面と下面の中央部にそれぞれ励振電極１２、１２’、引
出し電極１３、１３’及び端子電極１４、１４’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１０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。

【００６３】次に、圧電共振子１０の主面上に印刷法を
用いて第２の樹脂層１６を形成し、乾燥・硬化した後、
更に印刷法を用いて、第１の樹脂層１５を所定領域に塗
布して硬化を行う。第１の樹脂層１５の塗布量は共振周
波数を予め測定しておき目標とする周波数シフト量に対
応した量を塗布することにより周波数調整を行う。必要
であれば、複数回の塗布を行っても良い。

【００６４】これと平行して、封止基板３１、３１’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１１とほぼ同じ大きさ及び形状に成形したものを用
意する。この一方の主面には、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（図示していない）を形成する。

【００６５】一方、接着剤層３２、３２’となる、均一
な厚みを有する半硬化状態のシート状樹脂を用意し、こ
れに振動空間３３、３３’に対応する部分を、パンチャ
ーにて穴を開ける。このシート状樹脂は、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。本実施の形態においては、厚みは２５μｍ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
ているものを用いる。

【００６６】次に、封止基板３１上に接着剤層３２とな
るシート状樹脂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３１上に接着剤層３２となるシート状
樹脂を転写する。次に、この上に圧電共振子１０を載置
し、さらにその上から同様に接着剤層３２’となるシー
ト状樹脂を転写した他方の封止基板３１’を載置して積
層化し、１〜１０ｋｇ重程度の加圧しながら、１７０℃
で１時間程度加熱し、一体化して圧電共振部品３０とな
る積層体ができあがる。

【００６７】次に、ダイシング装置により圧電共振部品
３０となる積層体の一部を切り出し、端子電極１４、１
４’を端面に露出させる。

【００６８】最後に、端子電極１４、１４’が露出した
端部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て、圧
電共振部品３０が完成する。

【００６９】本実施の形態における圧電共振部品の製造
方法では、第２の樹脂層１６が第１の樹脂層１５の広が
りを阻止し、均一な膜厚の樹脂層を形成することがで
き、これにより精度の良い周波数調整方法の実施が可能
となる。

【００７０】なお、本発明の第２の樹脂層は、上述した
実施の形態においては、印刷法を用いて形成するとして
説明したが、これに限らず、半硬化シート状樹脂を転写
する方法等によって形成しても良い。

【００７１】また、本発明の接着剤層は、上述した実施
の形態においては、半硬化シート状樹脂を転写すること
によって形成するとして説明したが、これに限らず、印
刷法等によって形成しても良い、さらに、半硬化シート
状樹脂を転写するのは封止基板上であるとして説明した
が、圧電基板（圧電共振子）上であっても良い。

【００７２】（第５の実施の形態）次に、本発明の第５
の実施の形態における圧電共振部品の製造方法につい
て、図７〜図９を参照して説明する。本第５の実施の形
態は、前記第３の実施の形態における圧電共振部品の製
造方法に関するものである。なお、説明を省略したもの
については、第４の実施の形態と同様とする。

【００７３】まず、第４の実施の形態と同様に、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１１を用意し、所定の形状の電極１２、１２’、
１３、１３’、１４、１４’を真空蒸着により形成し
て、圧電共振子７０を得る。

【００７４】次に、接着剤層７６となる、均一な厚みを
有する半硬化状態のシート状樹脂を用意し、これに振動
空間に対応する部分を、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。本実施の形態において
は、厚みは２５μｍ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ものを用いる。

【００７５】次に、圧電共振子７０上に前記接着剤層７
６となる半硬化シート状樹脂を約１００℃・５気圧で熱
転写して形成した後、第１の樹脂層７５を所定領域に塗
布して硬化を行う。第１の樹脂層７５の塗布量は共振周
波数を予め測定しておき目標とする周波数シフト量に対
応した量を塗布することにより周波数調整を行う。必要
であれば、複数回の塗布を行っても良い。

【００７６】次に、接着剤層７６’となるシート状樹脂
（本発明の反対側接着層用シート状樹脂）を転写した封
止基板３１’上に圧電共振子７０を載置し、さらにその
上から他方の封止基板３１を載置して積層化し、１〜１
０ｋｇ重程度の加圧しながら、１７０℃で１時間程度加
熱し、一体化して圧電共振部品７０となる積層体ができ
あがる。これに、第４の実施の形態と同様に、端子電極
１４、１４’に関する処理を行うことによって、圧電共
振部品９０が完成する。

【００７７】本実施の形態における圧電共振部品の製造
方法では、接着剤層７６が第１の樹脂層７５の広がりを
阻止し、均一な膜厚の樹脂層を形成することができ、こ
れにより精度の良い周波数調整方法の実施が可能とな
る。

【００７８】なお、本発明の反対側接着層用シート状樹
脂は、上述した実施の形態においては、封止基板上に転
写するとして説明したが、圧電基板（圧電共振子）上に
転写するとしても良い。

【００７９】本発明の圧電基板、圧電共振子および封止
基板は、上述した第１〜第５の実施の形態においては、
直方体状の平板として説明したが、これに限らず、円盤
状など、要するに平板であれば良い。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、請求項１〜８の本発明は、圧電共振子の共振周波数
の製造精度を飛躍的に高め、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する圧電共振部品
を提供することができる。

【００８１】すなわち、２種類の樹脂を用いることによ
り、周波数調整用樹脂層の膜厚を均一に形成することが
でき、しかも接着剤層に延在することがないので、周波
数などの共振特性の安定した信頼性の高い圧電共振部品
を提供できる。また、第２の樹脂層として撥水性樹脂を
用いることにより、周波数調整用樹脂層の膜厚を均一に
形成することができ、しかも接着剤層に延在することが
ないので、周波数などの共振特性の安定した信頼性の高
い圧電共振部品を提供できる。

【００８２】また、請求項９〜２１の本発明は、圧電共
振子の共振周波数の製造精度を飛躍的に高め、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
する圧電共振部品の製造方法を提供することができる。

【００８３】すなわち、周波数調整用樹脂層の膜厚を均
一に形成することができ、しかも接着剤層に延在するこ
とがないので、周波数などの共振特性の安定した信頼性
の高い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の実施の形態における圧電共振部
品に用いられる圧電共振子の斜視図

【図２】図１の圧電共振子の断面構造図

【図３】本発明の第１の実施の形態における圧電共振部
品の分解斜視図

【図４】本発明の第２の実施の形態における圧電共振部
品に用いられる圧電共振子の斜視図

【図５】図４の圧電共振子の断面構造図

【図６】本発明の第２の実施の形態における圧電共振部
品の分解斜視図

【図７】本発明の第３の実施の形態における圧電共振部
品に用いられる圧電共振子の斜視図

【図８】図７の圧電共振子の断面構造図

【図９】本発明の第３の実施の形態における圧電共振部
品の分解斜視図

【図１０】従来の圧電共振部品に用いられる圧電共振子
の斜視図

【図１１】図１０の圧電共振子の断面構造図

【図１２】従来の圧電共振部品の分解斜視図

【図１３】周波数調整前後のアドミッタンスの変化を表
すグラフ

【符号の説明】

１０、４０、７０圧電共振子１５、４５、７５第１の樹脂層１６、４６第２の樹脂層３２、３２’、７６、７６’ 接着剤層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平板上の圧電基板および前記圧電基板の
表裏一対の主面の表面各々に形成された少なくとも一対
の励振電極を有する圧電共振子と、前記主面の少なくと
も一方の表面に前記励振電極を少なくとも被覆するよう
に形成された第１の樹脂層と、前記第１の樹脂層の周囲
を囲むように形成された第２の樹脂層とを備えることを
特徴とする圧電共振部品。
【請求項２】前記一対の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の前記第１の樹脂層および前記第
２の樹脂層が形成されていない領域の全部または一部に
それぞれ形成された接着剤層とを備えることを特徴とす
る請求項１に記載の圧電共振部品。
【請求項３】前記第２の樹脂層は、前記第１の樹脂層
の厚さ以上の膜厚を有することを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の圧電共振部品。
【請求項４】前記第２の樹脂層は、シート状樹脂で構
成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
に記載の圧電共振部品。
【請求項５】前記第２の樹脂層の材質は、前記第１の
樹脂層の材質とは異なることを特徴とする請求項１〜４
のいずれかに記載の圧電共振部品。
【請求項６】前記第２の樹脂層は、撥水性を有するこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の圧電共
振部品。
【請求項７】平板上の圧電基板および前記圧電基板の
表裏一対の主面の表面各々に形成された少なくとも一対
の励振電極を有する圧電共振子と、前記主面の少なくと
も一方の表面に前記励振電極を少なくとも被覆するよう
に形成された第１の樹脂層と、前記一対の主面にそれぞ
れ対向するように設けられた一対の封止基板とを備え、
前記圧電共振子と前記一対の封止基板とを接着するため
の接着剤層が前記第１の樹脂層の周囲に接していること
を特徴とする圧電共振部品。
【請求項８】前記接着剤層のうち、少なくとも前記第
１の樹脂層が形成されている主面に対応する接着剤層
は、シート状樹脂で構成されていることを特徴とする請
求項７に記載の圧電共振部品。
【請求項９】平板上の圧電基板および前記圧電基板の
表裏一対の主面の表面各々に形成された少なくとも一対
の励振電極を有する圧電共振子を用意し、前記圧電共振
子の前記主面の少なくとも一方の表面上に、少なくとも
前記励振電極を含む領域を囲むように第２の樹脂層を形
成・硬化し、次に前記第２の樹脂層で囲まれた領域に第
１の樹脂層を形成・硬化することを特徴とする圧電共振
部品の製造方法。
【請求項１０】一対の封止基板と、前記圧電共振子の
前記励振電極に対向する部分を所定の大きさに穴加工し
た所定の厚さの一対の接着層用シート状樹脂とを用意
し、前記第１の樹脂層を形成・硬化した後、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接着
層用シート状樹脂を挟みこんだ状態で、前記接着層用シ
ート状樹脂を硬化させて接着剤層とし一体化した積層体
を形成することを特徴とする圧電共振部品の製造方法。
【請求項１１】前記第２の樹脂層が半硬化シート状樹
脂で構成され、予め前記半硬化シート状樹脂を前記圧電
基板に転写した後、前記第１の樹脂層を形成・硬化する
ことを特徴とする請求項１０に記載の圧電共振部品の製
造方法。
【請求項１２】前記接着層用シート状樹脂が半硬化状
態であり、予め前記接着層用シート状樹脂を前記圧電基
板上または前記封止基板上に転写した後、前記接着層用
シート状樹脂を硬化させて接着剤層とし一体化した積層
体を形成することを特徴とする請求項１０または１１に
記載の圧電共振部品の製造方法。
【請求項１３】平板上の圧電基板および前記圧電基板
の表裏一対の主面の表面各々に形成された少なくとも一
対の励振電極を有する圧電共振子と、前記圧電共振子の
前記励振電極に対向する部分を所定の大きさに穴加工し
た所定の厚さの一対の接着層用シート状樹脂とを用意
し、前記圧電共振子の前記主面の少なくとも一方の表面
上に、少なくとも前記励振電極を含む領域を囲むように
接着剤層を形成し、次に前記接着剤層で囲まれた領域に
第１の樹脂層を形成・硬化することを特徴とする圧電共
振部品の製造方法。
【請求項１４】一対の封止基板を用意し、前記第１の
樹脂層を形成・硬化した後、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接着層用シート状樹
脂を挟み込んだ状態で、前記接着層用シート状樹脂を硬
化させて接着剤層とし一体化した積層体を形成すること
を特徴とする請求項１３に記載の圧電共振部品の製造方
法。
【請求項１５】前記接着層用シート状樹脂が半硬化状
態であり、前記第１の樹脂層を形成・硬化した後、前記
接着層用シート状樹脂のうち、前記第１の樹脂層が形成
されない面側に挟まれる反対側接着層用シート状樹脂を
予め前記圧電基板または前記封止基板に転写した後、前
記接着層用シート状樹脂を硬化させて接着剤層とし一体
化した積層体を形成することを特徴とする請求項１４に
記載の圧電共振部品の製造方法。
【請求項１６】前記圧電共振子は前記圧電基板の前記
主面の端部に前記励振電極と接続された端子電極とを有
し、前記端子電極の端部が露出するように前記積層体を
形成し、前記積層体の前記端子電極が露出している端面
にそれぞれの前記端子電極に接続される外部電極を形成
することを特徴とする請求項１０〜１２、１４、１５の
いずれかに記載の圧電共振部品の製造方法。
【請求項１７】前記接着層用シート状樹脂が半硬化状
態であり、前記接着層用シート状樹脂のうち、前記第１
の樹脂層が形成される面側に挟まれる樹脂層側接着層用
シート状樹脂を予め前記圧電基板に転写した後、前記第
１の樹脂層を形成・硬化することを特徴とする請求項１
３〜１６のいずれかに記載の圧電共振部品の製造方法。
【請求項１８】前記第２の樹脂層を、印刷法で塗布し
形成することを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに
記載の圧電共振部品の製造方法。
【請求項１９】前記第２の樹脂層は、前記第１の樹脂
層の厚さ以上の膜厚を有することを特徴とする請求項９
〜１２、１８のいずれかに記載の圧電共振部品の製造方
法。
【請求項２０】前記第２の樹脂層の材質は、前記第１
の樹脂層の材質とは異なることを特徴とする請求項９〜
１２、１８、１９のいずれかに記載の圧電共振部品の製
造方法。
【請求項２１】前記第２の樹脂層は、撥水性を有する
ことを特徴とする請求項９〜１２、１８〜２０のいずれ
かに記載の圧電共振部品の製造方法。