JPS58138115A - チップ状圧電振動部品の製造方法 - Google Patents

チップ状圧電振動部品の製造方法

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JPS58138115A
JPS58138115A JP2146182A JP2146182A JPS58138115A JP S58138115 A JPS58138115 A JP S58138115A JP 2146182 A JP2146182 A JP 2146182A JP 2146182 A JP2146182 A JP 2146182A JP S58138115 A JPS58138115 A JP S58138115A
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electrodes
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は板状の絶縁物と圧電振動ユニットとを積層した
フェーズボンデングができるチップ状の圧電振動部品に
関する。
従来より、共振子、発振子、フィルタ、FMディスクリ
ミネータなどの圧電振動部品としては、各圧電振動ユニ
ットの使用振動モードの特徴により、比較的周波数が低
い数百Kzの周波数帯のセラミックフィルタでは、樹脂
等を箱体状に成型した外装ケース内に圧電振動ユニット
を収容したケースタイプのものや1周波数が高い数MH
zから数10 MH’z の周波数帯のセラミックフィ
ルタでは、エネルギー閉じ込め形圧電、振動ユニットの
振動区域を除いた区域に外装樹脂を付着させたいわゆる
ディップ塗装形状のもの、あるいは表面波素子ではディ
ップ塗装形状もしくはハーメチックシールドケースを有
するものが一般に知られているが、これら圧電振動部品
はいずれもリード端子を有するリード端子タイプのもの
である。
ところで、近年、電子機器の小形化に伴って電子部品の
実装密度を高めるための種々の工夫がなされているか−
」二記のようなリード端子タイプの圧電振動部品では、
基本的には、圧電振動ユニットを外装部材で被覆し、該
外装部材から複数本のリード端子を突出させた構成を有
しているため。
形状が大きく実装密度が低くなる欠点があった。
本発明は従来の圧電振動部品における」1記事情に鑑み
てなされたものであって、その目的は、圧電振動部品を
量産に好適な構造でチップ化することにより、圧電振動
部品をプリント基板に直接取り伺けるようにし、実装密
度の向上を図るとともに製造工程の簡略化を図ることで
ある。
このため、本発明は、カバーとなるべき少くとも一つの
板状の絶縁物の少くとも2個所に切欠部を設け、これら
切欠部の少くとも上記絶縁物の厚み方向の壁面に夫々チ
ップ部品の外部接続端子電極と々るべき導電膜を形成し
、上記絶縁物と圧電振動ユニットとを積層して該圧電振
動ユニッ1−の引出し電極を」1記導電膜に電気的に接
続し一体化したことを特徴としている。
以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図[a)および第1図(b)において−11はアル
ミナもしくは樹脂等からなる四角形の板状の絶縁物−1
2は表面波素子を構成する圧電振動ユニットである。
上記絶縁物11はその四隅に夫々−例として円弧状の切
欠き部13a、13b、13C,18dを有し、これら
切欠き部18a、18b、13C,18dの上記絶縁T
h11の厚み方向の壁面14a、14b、14C,14
d(3) および絶縁物11の面の上記切欠き部13a、13b、
18C,lad近傍にわたって導電膜15a、15b。
15C,i5dを夫々形成している。
一方、圧電振動ユニツ)12は」二記絶縁動11とほぼ
同一の寸法を有し、その一方の主面の四隅には一例とし
て扇形の引出し電極17.18.19および20を夫々
形成している。
上記引出し電極17および18は夫々表面波(表面弾性
波)素子21の入力端子およびアース端子であり、上記
引出し電極19および20は夫々上記表面波素子21の
2つの出力端子である。
上記圧電振動ユニット12には、その表面波素子21部
分の振動を保障するためにその一方の主面に四部22を
設けた上記絶縁■11を積層し、両者を接着剤で接層す
るとともに、表面波素子21の上記引出し′開極17,
18.19および20と、絶縁物11の導電膜15a、
15b、15C,15dとをデツプ法等により半田付け
26している。
プ状の弾性表面波部品を得ることができる。
△ (4) 上記弾性表面波部品23をプリント基板に実装する場合
には一第2図に示すように、プリント基板24の取付位
置に上記弾性表面波部品23を接着配置し−デツプ法等
により半田付けすると第3図に代表として引出し′電極
19と導電膜15Cについて示すように−」1記引出し
電極17.1’8,19.20、導電膜15a、15b
、15C,15dおよびこれらに対応する4つの銅箔2
5の3者がそれぞれ相互に導通した状態で−」1記弾性
表面波部品23がプリント基板24に実装されることに
なる。
なお、上記弾性表面波部品23の弾性表面波素子12部
分をシールドする場合は、第4図および第5図に示すよ
うに一絶縁物11の他方の主面にシールド電極Sを形成
し、該シールド電極Sを導電膜15bを介して引出し電
極18(アース端子)に接続すればよい。
上記の如き構成を有するチップ状の弾性表面波部品23
を得るには、第6図fa)に示すように、先ず、アルミ
ナ等の絶縁体材料を板状に成型して焼成した絶縁物母材
31を用意し、該絶縁物母材31に前後および左右の間
隔が製造する弾性表面波部品23の巾および長さに等し
くなる位置に例えば丸孔または縁部には半丸孔32.・
・、32を設け、スルーホールメッキの手法により、第
7図に示すように、上記丸孔32.・・、32の内壁面
およびその両開口端面周縁部に電極膜33.・・、33
を夫々形成したのち、好ましくは、圧電振動ユニット母
材34に接する側の開孔端面周縁部の電極を研摩除去す
る。
一方、第6図ib)に示すように一圧電材料を板状に成
型して焼成することにより圧電振動ユニット母材34を
形成し、印刷等の手法により、その一方の主面に上記絶
縁物母材31の丸孔または半丸孔32に対応する位置に
円形捷たは半円形の引出し電極相当部35.・・、35
を形成するとともにこれら引出し電極相当部35.・、
35に接続されるインターデジタル電極を設けて弾性表
面波素子21.・・。
21を形成する。
次に、上記絶縁物母材31の丸孔または半丸孔32、−
、82と上記圧電振動ユニット母材34の引出し電極相
当部35.−、85とを夫々一致させて、これら絶縁物
惜Ag’31と圧電振動ユニット母材34とを接着剤(
図示せず)により相互に接着する。
」1記状態で一絶縁物母材31の丸孔または半丸孔32
.・・、32および圧電振動ユニット母材34の引出し
′電極相当部35.・、35の中心を通る線36゜・・
・、36.37.・、37に沿って上記絶縁物母材31
および圧電振動ユニット母材34を切断した後−上記丸
孔または半丸孔32.・・、32に形成された電極膜3
3.・・、33が加工されてできた導電膜151〜15
d  と−引出し電極相当部35.・・・、35が加工
されてできた引出し′電極17〜20とを半田付けすれ
ば、第2図に示す弾141表面波部品23を得ることが
できる。このような製造方法は以下の実施例にも適用で
きる。
」1記のようにすり、ば、一枚の絶縁物母材31と一枚
の圧電振動ユニット母材34とを相互に接着して切断す
るだけで、大量の骨性表面波部品23を大量に生産する
ことができる。
上述した弾性表1cI波部品のように、励振電極が圧電
板の一方表面にのみ形成されるものは一引出し電極を容
易にチップ部品の外部接続端子■電極となるべき導電膜
に接続できるが、以下に述べるような圧電板の対向主表
面に励振電極を設υJたエネルギーとじこめ形厚み振動
モードを用いるバルク波部品では、一方の励振電極の引
出し゛「a1極は一チップ部品の外部接続端子電極とな
るべき第1の導電膜に容易に接続できるが、他方の励振
電極の引出し電極は何んらかの手段を用いて圧電板を回
り込んで前記第1の導電膜と同一平面にある第2の導電
膜に接続してやらないとフェーズボンデングできる構造
にならない。以下にエネルギーとじこめ形バルク波部品
でフェーズボンデングするだめノ対策について述べる。
まず−バルク波エネルギー閉じ込め形の二端子共振子に
本発明を適用した実施例を第8図、第9図および第10
図に示す。
本実施例に2いては一第8図に示すように一圧電振動ユ
ニット41は圧電基板42の一方の主面に形成した円形
の電極43.44およびjJc’、圧電(7) 基板42の他方の主面に上記電極43.44に対向させ
て形成した円形の電極45.46を有する互いに独立し
て振ω1する二端子共振子47.48を備え、これら二
端子共振子47.48の上記電極43,44を、方向性
をなくして取り扱いが便利になるよう圧電基板42の上
記一方の主面の一本の対角線」二の2つの隅部に形成し
た引出し電極49.50に夫々引き出すとともに、電極
45と電極46とを接続したものである。
上記圧電ユニット41は、第10図に示すように、引出
し電極49と50との間に、二端子共振子47と48と
が直列に接続された回路構成を有するが、等軸的には一
つの二端子共振子が構成される。このような構成だと、
両引出し電極49゜50が圧電基板42の一面側に存在
するので一上記圧電振動ユニット41には−その上下か
ら第1図fa)と全く同様の構成を有する絶縁物11.
11を、第9図に示すように、積層して接着し、上記引
出し電極49および50を夫々上記一方の絶縁物11の
導電膜15b、15Cに半田26で半田(8) 付けすれば一チップ状のバルク波エネルギー閉じ込め形
の2端子共振子を揚ることができる。この場合、電極4
5.46側の絶縁物11は一凹部22を有するのみで隅
部に切欠部を有しない普通の絶縁板に置き換えてもよい
。このことは、以下の実施例にも適用される。
次に、三端子共振子ユニットを用いた場合で、アース側
共通電極とその引出し電極間にコンデンサを介在させる
ことにより、アース(lA11共通電極の引出し電極を
、入・出力′電極の引出し市;極の引出し電極が設けら
れている圧電基板面側に設けたものについてのべる。
上記第8図から第10図の実施例に分いて、第11図に
示すような電極構成を有する圧電振6fJ+ユニット5
1を使用すれば、第12図に示すように、引出し電極5
2.58が三端子共振子54の分割電極55.56に夫
々接線され、−電極57と上J11三端子共振子54の
共通電、極58との間にコンデンサC1が接続さり、た
チップ状のバルク波エネルギー閉じ込め形の三端子共振
子を得ることができる。このような構造だと、電極58
の引出し電極57が引出し電極52.53と同一面側に
位置することになる。なか、電極57と対角位置にある
隅部にも同様なコンデンサC1を構成すると、圧電振動
ユニット51の方向性がなくなって取り扱いが便利であ
る。
このような−上記第8図から第12図の実施例は発振子
、FfVIディスクリミネータユニット、フィルタ等と
して使用することができる。
1だ、第13図に示すような電極構成を有する吐電振動
ユニツ1−61を使用すれば、第14図に示すように、
引出し電、極62と63との間に、三端子共振子54、
コンデンサC1および三端子共振子54’、コンデンサ
C′lからなる第12図と全く同一構成を有する2組の
回路をカスコードに接続するとともに、上記三端子共振
子54′の分割電極の一方と共通電極との間にコンデン
サC2を接続したチップ状のバルク波エネルギー閉じ込
め形のフィルタを得る。
上記コンデンサC1の一方の電極64卦よびい(ll) フィルタの外部で相互に接続をれる。また、この変形例
として、第14図で点線で示したような12シ続を追加
すると一第13図示のものも方向性がなくなって取り扱
いが匣利である。
次に一非エネルギー閉じ込め形のフィルタに本発明を適
用した実施例を第15図、第16図(a)。
(b)に示す。
第15図において、71.71は非エネルギー閉じ込め
形の共振素子であって−これら共振素子71.71はそ
の各圧電、基板72の一方の主面に分割電極73.78
を形成するとともに一他方の主面に共通電極74を形成
し、上記分割電極73゜73の間に溝75を形成して−
長さ振動モードを利用するものであるっ 一方、76は共振素子71.71の取り付は用のアルミ
ナ基板であって一該アルミナ基板76にはアース(il
llとなる引出し電極77を形成し、こhら引出し電極
77−ヒには弾性を有する異方性又は等方性導電性シー
ト78.78を間にして、上記(12) 共振素子71.71を載置固定し−その共通電極74.
74を」二部引出し′電極77に導通させている。
上記共振素子71.71とアルミナ基板76が。
例えは第1図(b)の圧電振動ユニツ)12に相当する
圧電振動ユニットを構成する。
」二記共振素子71.71の上には一弾性を有する異方
導電性シート79.79を間にして、基本的に第1図(
a)と同様の構成を有する絶縁物11’を被せて、該絶
縁%711 ’l’と上記アルミナ基板とを相互に接着
している。
上記絶縁物11′は共振素子71.71を収容するため
の四部22’、22’(一つの共通凹部であってもよい
)を有し、これら凹部22’、22’の内壁面には、異
方導電性シー)79.79を通して、共振素子’11,
71の各一方の分割電極73.78を相互に導通させる
接続電極80を形成する一方、共振素子71.71の各
他方の分割電極78.78を夫々導電膜15a、15d
に導通させる接続電極81.81を形成している。
上deのようにすれば、共振素子71.71の圧電基板
’12.12は弾性を有する導電性シート78と79と
の12Jiに支持国電され、その振動が保障される一方
、取り付けの方向性をなくするために、その他方の分割
電極73.73は上記異方導電性シート79を通して導
電膜15a、15dに夫々引き出され、また、共通電極
74.74も上記導電性シー)78.78を通して、引
出し電極77から上記導電膜15a、15dとは異なる
位置に形成された導電膜15b、15(:に引き出され
る。
上記第15図の実施例において、絶縁物11’側の異方
導電性シート79を使用せずに、例えば第16図fa)
および第16図(b)に夫々示すように、ボンデングワ
イヤ90を使用して、上記他方の分割電極78.78を
上記導電膜15a、15dに導通させるようにしてもよ
い。
上記のようにして一非エネルギー閉じ込め形の単一振動
モードを用いた三端子形の共振子を二段に縦続接続した
フィルタもチップ化することができる。縦続接続する段
数は任意である。1だ−一個の非エネルギー閉じ込め形
の単一振動モードを用いた二端子又は三端子形の発振子
やFMディスクリミネータにも適用できる。使用モード
や非エネルギー閉じ込め形の振動素子の種類も上記に限
定きれないことはいうまでもない。
なお、最後に、エネルギー閉じ込め形であって、従来リ
ードを付けて使用していた圧電振動ユニットを用いて、
本発明を実施する場合について述べておく。第17図は
−この場合の基本的な圧電振動ユニットを示す。図にお
いて1旧は圧電基板、102 、013は−z1の励振
電極、104 、105は一本の対角線上における圧電
基板101の隅部の表側。
裏側にそれぞれ設けた引出し電極である。この圧電振動
ユニットには、その上下から絶縁物11゜11を第18
図に示すように積層して接着し、引出し電極104とこ
れに接触する導電膜15aを半田付けするとともに一引
出し電極105とこれに接触する下側の絶縁物11の導
電膜15dを半田付けする。同時に−コ字状金属クリッ
プ1()6を下側の絶縁物11の導電膜151上側の絶
縁物11の導電膜15d間にはしわたしして、両者を半
H1付けする。このような構造によって一両励振甫極1
02 、108が上側の絶縁物11の導電膜IF]a 
15dにそれぞれ導通することになる。コ字状金属クリ
ップにかえてワイヤで接続を行ってもよい。
また、電極を圧電基板の側面に沿わせたり、圧°市基板
の隅部に孔を設けて電極膜を形成したりしてコ字状金属
クリップやワイヤの機能をもたせてもよい。そして、こ
のような構造は一上述のよりな二端子形共振子のみなら
ず、三端子形の共振子やフィルタ等の圧電振動ユニット
を用いたものにも適用できる。
以上、詳細に説明したことからも明らかなように、本発
明は、少くとも2個所に切り欠き部を設けてその部分に
導電膜を形成した絶縁板を圧電振動ユニットに積層して
その引出し電極を」−記導電膜に導通ジせることにより
圧電振動部品をチップ化するようにしたから−■−組の
絶縁物母材と圧電振動ユニット母材を積層して切断する
だげで容易に大喰の圧電振動部品を得ることができる、
■(15) 製造工程が簡単であることにより、価格が安く、不良品
の発生が少〈−製品としての信頼性も向上する、■!J
 −1’線のないチップ形状化はれた抵抗やコンデンサ
と同様構造であるためプリント基板等の回路基板等への
実装が容易である、■導電膜をスルーホールメッキの手
法により容易に形成することができる2等その効果は非
常に大である。
なお−第2−第3、第5.第9.第15、第16(b)
、第18の各図は一各稀の接続関係を明確にするための
もので、断面は適宜適当)箇所であるので、いわゆる断
面図とは異なることをことわっておく。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明に係る圧電振動部品の一す:・イ
■例の絶縁物の斜視図、第1[シ1(b)は第11シ1
(a)の圧電振動部品の圧′ボ振動ユニットの斜視図、
第2図は第1図(a)および第1図fl))の絶縁物と
圧電振動ユニットを使用した圧電振動部品の構造説明図
、第3図は第2図の圧電振動部品の回路基板への取付説
明図、第4図は第1図[a)の絶縁物にシールド電極(
16) を設けた絶縁物の斜視図、第5図は第4図の絶縁物を使
用した圧電振動部品の構造説明図−第6図ta>は絶縁
物母材の斜睨図、第6図(b’l)−、J:圧電111
filv1ユニツト母利の斜視図、第7図は第6図ta
)の絶縁物母材の断面図、第8図はバルク波エネルギー
閉じ込め形の二端子共振子の圧電振動ユニーツー、、、
ト、1M1Jμ図、第9図はバルク波エネルギー閉じ込
め形の二端子共振子の構造説明図、第1O図は第9図の
共振子の等価回路図、第11図はバルク波エネルギー閉
じ込め形の三端子共振子の圧電振lll11ユニツ1の
斜視図、第12図は第11図の等価回路図、第13図は
バルク波エネルギー閉じ込め形のフィルタの圧電振動ユ
ニットの斜視図−第14図は第13図の等価回路図、第
15図は非エネルギー閉じ込め形のフィルタの構造説明
図、第16図ia)および第16図(blは夫々第15
図のフィルタの変形例の圧電振動ユニットの平面図およ
びフィルタの構造説明図、第17図はエネルギー閉じ込
め形の共振子の圧電振動ユニットの斜視図、第18図は
、第17図示のユニットを用いた共振子の構造説明図で
ある。 11 、11’・絶縁物、12・・・圧電撮動ユニ・ソ
トー1g=切欠き部、151.151)、15C,15
d−・・導電11梼−17,18,19,20・・・引
出し電極、26・・・半田、31・・・絶縁物母材、3
4・・・圧電振動ユニット母材、41. 、51 、6
1・・・圧電振1」ユニ゛ソトー71・共振素子、76
・・・アルミナ基板。 特 許 出 願 人 株式会社村田製作所代 理 人 
弁理士前 山 葆ほか2名(19) 第4図 第5図 9ス 第6図(0) 第7図 第16図(0) 第16図(b) 90 78  ソり 第17図 第18図 手続補正書 1 事件の表示 昭和57年特許願第 21461    号2発明の名
称 チップ状圧電振動部品 3補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者     村   1■      昭4代理人 7補正の内容 ■、明明細書中力個所を訂正します。 発明の詳細な説明の欄 第15頁第18行および同頁第2絹にr15dJとある
をいずれもr15cJと訂正します。 IT0図面図面中間3図4図、第5図、第6図(a)、
第6図(b)および第18図を夫々別紙の通り訂正I7
ます。 以上 (2) 第3図 クス 第4図 第5図 第6図(0) 第18図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)板状の絶縁物の少くとも2個所に切欠部を設け、
    これら切欠部の上記絶縁物の厚み方向の壁面に夫々導電
    膜を形成し、」1記絶縁物と圧電振動ユニットとを積層
    して該圧電振動ユニットの引出し電極を上記導電膜に電
    気的に接続したことを特徴とするチップ状圧電振動部品
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