JPS5899018A - 圧電共振部品の製造方法 - Google Patents

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】 この発明は、圧電フィルタなどの圧電共振部品の製造方
法に関する。

たとえばＡＭ受信機用圧電フィルタの中心周波数は、数
１００ｋＨ台、−例としては４５０ｋＨｚであり、量産
性等、種々の観点からいって以下の三種類のフィルタ構
造がある。その第一は、ヤーマン形のフィルタである。

このフィルタは、ＩＦＴが必須で、■ＩＦＴと圧電共振
子とのマップングが難しい、■コイルの信頼性が低い、
■大形になる、■高価である、などの欠点がある。その
第二は、角板の拡がり振動モードや円板の径方向振動モ
ードを用いた三端子形のフィルタである。このフィルタ
は、■比較的大形である、特に円板の第三次高調波利用
の場合、大きさが問題になる、■角板の場合、輪かく振
動モードによるスプリアス振動が強く励振される、など
の欠点がある。その第三は、長方形板の長さ方向振動の
二重モード利用のフィルタである。このフィルタは、■
二つの共振子の調整が雌かしい、■構造がｒｊ雑、■高
価である、などの欠点がある。

この発明は、種々の特徴をもつもので、前述した構造の
ものとはまったく異なる構造をもつ圧電共振部品の製造
方法に関するもので以下の目的をもつ。

この発明の目的は安価な圧電共振部品を提供することで
ある。

この発明の他の目的は、製品毎の特性バラツキが小さい
圧電共振部品を提供づることである。

この発明の他の目的は製造効率が優れた圧電共振部品を
提供することである。

この発明の他の目的は、自動組立ができる構造をもつ圧
電共振部品を提供することである。

この発明の他の目的は引立が容易な構造をもつ圧電共振
部品を提供することである。

すなわち、この発明の要旨は、圧電共振素子に引出しリ
ードを直接または他物を介して圧接してケースに収容し
てなる圧電共振部品の製造方法において、ケースにダ設
けた開口部からケース内部に、引出しリードの長さ方向
に沿って圧電共振東電共振素子に圧力を加えた状態を保
つことを特徴とする、圧電共振部品の製造方法である。

以下にこの発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は圧電共振部品の構成素子である圧電共振素子１
を示す。図において、２は１ｆ電ヒラミツク基板で、そ
の−力士表面に長さり方向に沿った溝３が設けてあり、
この満３によって一方主表面が長さ夕方向に三等分され
ている。また、長さ夕方向と交差する方向に溝４．５が
それぞれ長さ夕方向の中心から１　／３　ｆｌの位置に
設けである。したがって基板２の一方主表面には、入力
電極６、出力電極７、独立電極８〜１１が、満３〜５で
区切られて設けられている。また、基板２の他方主表面
には、全面電極１２が設けられている。そして長さ夕方
向に伸縮する長さ振動モードを用いることとし、基板２
における各部寸法は、たとえば中心周波数が４５０ｋｔ
−１ｚのとき、長さβが約４．０５ｍｍ、幅が０．６ｍ
ｍ、厚みが０．３ｍｌｌ１１溝３の深さが０．１５０１
■、溝３の幅が０．１５ｎｖ＋　、溝４，５の深さと幅
は、電極６．７を電極８もしくは９．１ｏもしくは１１
がら電気的に分縮させるだけのものであるから適当でよ
い。第２図は第１図に示す圧電共振素子１の電気的シン
ボルを示す。このように第１図に示づ圧電共振素子１は
、長さ方向の単一モードの振動を用いたフィルタ素子と
して使える。

この圧電共振素子１の製造方法を以下に説明する。−辺
が数Ｃｍオー、グーの矩形板状のセラミック焼結体１０
１をラッピングして表面を整える。対向主表面に電極を
設ける。この電極は分極処理用の電極であるとともに、
電極６〜１２になるものである。分極処理によって圧電
性を付与されたセラミック焼結体１０１は、第３図に示
すように、製造能率を上げるために、多数集結させて、
ダイシングソー　１３を用いて所定寸法の圧電共振素子
１を切り出すと同時に、溝３〜５を形成する。すなわら
、ダイシングソー　１３によれば、カット端間が±２μ
ｍと高いため、正確な長さｐを有する圧電共振素子１を
切り出すことができ、従来の製造方法に比べ、周波数選
別、周波数調整といった工程が省略できる。たとえば中
心周波数４５５ｋｌ−１ｚのものを得たいとき、中心周
波数のバラツキは最大１．２ｋＨｚ内におさめられた。

また、溝３〜５を形成することによって必要な外形寸法
を有する入力電極６、出力電極１が分極電極を流用して
得られる。この点、従来の製造方法では、分極後、分極
電極に振動電極のパターンをレジストインキで印刷し、
エツチングするといった工程があり、あきらかに、本発
明の方が簡単であるといえる。満４．５は、入力電極Ｇ
、出力電極７の長さ夕方向の長さを２／８・りにするも
ので、第３高調波を抑圧する作用効果を有する。したが
って、電極８〜１１は遊んでいることになる。ダイシン
グソー１３は、刃が高速回転しながら第４図の矢印へ方
向に移動するもので、深くは切れないが、本発明が対象
にする圧電板の厚み佼なら充分役に立つ。

また、第４図の矢印のＢ方向にダイシングソー１３を動
かして適当な値に設定することによって、切断ができた
り、任意深さの溝が形成される。したがって、切断した
り、溝を形成する一方法としては、第３図に示すように
、複数の圧電エレメント１を集結仮固定してまとめて図
の左右方向に設けるべき溝形成や、切断を行なったのち
、図の上下方向に設けるべき溝形成や、切断を行なうと
能率的である。

第５図〜第７図は、ベース１４を示し、ベース１４へは
後述づる入・出力端子板１５、導電性ゴムシート１６、
圧電共振素子１、アース端子板１７が相互の位置関係が
規制されて装着される。アース端子板１７は、後述する
が、ケース１８にこれら内部素子を挿入するときケース
１８の内壁面に対するアース端子板１７の形状寸法を工
夫して圧電共振素子１との闇に適当な接触圧が得られる
ようにしている。ベース１４は、以下の構造を有してい
る。長方形板状部分１９の両艮辺からは壁２０．２０が
部分１９と一体に設けてあり、両短辺からも低壁２１．
２１が一体に設けである。また、これら壁２０，２０，
２１．２１で囲まれた内部には、一対の柱状体２２，２
２　、四つ一組の柱状体２３，２３．２３２３が部分１
９と一体にそれぞれ設けである。そして、入・出力端子
板１５を図中一点鎖線で象徴的に示したように装着する
。

入・出力端子板１５は第８図により明確に示すように、
入力端子部分２４、出力端子部分２５を有する。入力端
子部分２４は、第５図において、下側の１１２０の右端
と右側の低壁２１の下端との間、右側の柱状体２２と右
側の低壁２１との間、上側の９２０と右上の柱状体２３
との間、そして左上の柱状体２３と右上の柱状体２３と
の間の各すき間にはめこまれる。

出力端子部分２５は、第５図においで、左側の低壁２１
の下端と下側の壁２０の左端との間、左下の柱状体２３
と下側の壁２０との間、そして左下の柱状体２３と右下
の柱状体２３との間の各すき間にはめこまれる。図から
あきらかなようにはめごみを容易にするためのテーパを
ずい所に設けている。

つぎに、第５図楊おいて、四つの柱状体２３，２３゜２
３．２３で囲まれた区域に、第９図に示すような導電性
ゴムシート１６を載置づる。さらにゴムシート１６のト
に、満３〜５側を下にして圧電共振素子　１を載置する
。圧電共振素子Ｈ，ｔベース１４の一対の柱状体２２お
よび四つの柱状体２３で位置規制される。すると、入・
出力端子板１５の入力端子部分２４、出力端子部分２５
の８先＠　２６，２７は、圧電共振素子１の入力電極６
、出力電極７に、導電性ゴムシート１６を介して接触す
るのである。このゴムシート１６は、異方導電性ゴムシ
ートと呼ばれるもので、ｌｃとえば、シリコンゴムシー
トの厚み方向にグラフフィトの繊維ヤ金属の細い線を埋
めこんだ構成からなり、シー１〜の厚み方向には導電性
を示し、横方向では絶縁性を示す。したがって圧電共振
素子　１の入力電極６、出力電極７それぞれが、相互短
絡なしに、異方導電性ゴムシー・１〜１６を介して入力
端子部分２４の先端２Ｇ、出力端子部分２５の先端２７
に接触することになる。

第１０図〜第１２図に、アース端子板１７をより明確に
示す。アース端子板１７はリード部分２８に略Ｈ字の先
端部２９が一体に形成されたもので中心には接触突起２
９１を有している。先端部２９は、第１０図、第、１２
図に示すように弓状に形状されて必要な弾性力が付与さ
れている。さらに、リード部分２８のケース１８に収容
される部分に略クランク状に折曲げた部分３０を有する
。この折曲げ具合によって、先端部２９とリード部分２
８とが平行ではなく、それぞれの延長線が交差するよう
（−例として交差角θ−１０°）にしておく。

第１３図〜第１５図に、ケース１８の形状をより明確に
示す。図に示すように、方向性をもたすためにテーパ３
１を有する略箱状の成型体の底面、つまり、入・出力端
子板１５やアース端子板１７が導出される面に開［１部
３２を自する。内空間３３はベース１４の外形に相似さ
せるべく奥に向かって断面凸字状の拡がりをもっている
。開口部３２の縁は内部素子の挿入を容易にするためテ
ーパ３４を有する。

第１６図は、この発明に関連して示すもので、ベース１
４に、入・出力端子板１５、ゴムシート１６、圧電共振
素子１が積み重ねられ、入・出力端子板１５のリードフ
レーム連結部分にアース端子板１７のリードフレームが
垂ねられて、アース端子板１７の接触突起２９１が圧電
共振子１の全面電極１２の中央位置に圧接されたものを
、ケース１８に挿入する前の状態を示すものである。図
からもあきらかなように、ケース１８へ挿入する内部素
子が集結されたものを側面からみると、アース端子板１
７の成形形状によってクサビのようになっている。この
状態でケース１８へ内部素子を挿入すると、アース端子
板１７の先端部２９、折り曲げ部分３０がケース１８内
壁面に圧接されることによる反作用で挿入開始から完了
する間も、アース端子板１７とベース１４との間にある
圧電共振素子１、導電性ゴムシート１６、人・出力端子
板１５に適当な圧力が加わっており、挿入完了後は、ア
ース端子板１７が前述するようにアーチ状になっている
ことによる弾性力と、ゴムシート１６の弾性力とによっ
て圧電共振素子１保持に必要な接触圧力が得られるので
、各部品相ｎの位置ずれもなくケース１８内に収容され
る。

なお、第１１図〜第１９図は、完成品の状態を示すもの
である。アース端子板１７のリード部分２８が、ベース
１４の、第５図における下側の１２０の輿中にある凹部
２０１にはまりこんでいる。

ケース１８のＮ０部３２は、一般的なシール用樹脂３５
によって封止される。このとき、ベース１４の第５図に
おける下側の壁２０が開１０部３２のほとんどをふさい
でいるので、封止が確実になされるとともに余分な樹脂
が内部にまわりこむことがなくなる。一般にいって開口
部を封止するのは開口部゛の大きさが小さい程確実にな
されることは当然であ入するには開口部が小さい程困難
になる。本発明では前述したように、内部部品全体形状
をクリビ形に集結した上で挿入するので、開［１部が小
さくても挿入が容易になって、機械による組立てが可能
になり、このため自動組立が可能な上に月１も確実にな
されるといった相乗的効果をもつのである。

第２０図は本発明に関する圧電共振素子を一個用いたフ
ィルタの選択特性曲線を示す。第２１図ばこれにさらに
ＩＦＴを一個縦続接続したものの選択特性曲線を示す。

第２２図は、本発明に関する圧電共振素子を二個結合コ
ンデンサを介さずに直接縦続接続したものの選択特性曲
線を示す。第２３図はこれにさらにＩＦＴを一個縦続接
続したものの選択特性曲線を示す。第２４図は本発明に
関する圧電共振素子を二個とＩＦＴ−個を縦続接続した
フィルタの李プリアス特性を示す。

以上の説明からもあきらかなように、この光用は、圧電
共振素子に引出しリードを直接または他物を介して「接
してケースに収容してなるハ］電共振部品の製造方法に
おいて、ケースに設けた開口部からケース内部に、引出
しリードの長さ方向に沿って圧電共振素子を挿入開始か
ら完了する間、折曲してクサビ状成形部分をもつ引出し
リードがヰ ケースに常設していて、圧電共振素子に圧力を加えた状
態を保つ−ことを特徴とする、圧電共振部品の製造方法
であるから、以下のような効果を有Ｊる。

この発明によると、内部ベースに内部部品の大部分を組
込むとともに、共通引出しリードとで、ケースに収容さ
れる部品がクサビ状に集結された、Ｆで内部部品同士が
、適度な接触圧で保持されたままケースに挿入されるの
で、挿入しやすく、かつ、各部品の相互位置のずれもな
くなって、自動組立の導入が可能になる。。

なお、圧電共振素子の種類や圧電共振素子の保持構造等
が前述の実施例と異なるようにしても本発明が適用でき
る余地があることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、圧電共振素子の斜視図、第２図は、第１図示
のものの電気シンボル図、第３図は、セラミック焼結体
複数の正面図、第４図は、本発明を説明するための側面
説明図、第５図は、ベースの正面図、第６図は、同、直
重からみた破断図、第７図は、同、側面からみた破断図
、第８図は、入・出力端子板の正面図、第９図は、ゴム
シートの正面図、第１０図は、アース端子板の上面図、
第１１図は、同、正面図、第１２図は、同、側面図、第
１３図は、ケースの側面図、第１４図は、同、正面図、
第１５図は、同、底面図、第１６図は、本発明に駕する
圧電共振部品の分解断面図、第１７図は、同、正面図、
第１８図は、同、断面図、第１９図は、底面からみた破
断図、第２０図〜第２３図は、選択特性曲線図、第２４
図は、スプリアス特性曲線図ひある。 １・・・・・・圧電共振素子、２・・・・・・圧電セラ
ミック基板、３〜５・・・・・・溝、６・・・・・・入
力電極、７・・・・・・出り電極、８〜１１・・・・・
・独立電極、１２・・・・・・全面電極、１３・・・・
・・ダンシングソー、１４・・・・・・ベース、１５・
・・・・・入・出力端子板、１６・・・・・・導電性ゴ
ムシート、１７・・・・・・アース端子板、１８・・・
・・・ケース、１９・・・・・・長方形板状部分、２０
・・・・・・壁、２１・・・・・・低壁、２２・・・・
・・柱状体、２３・・・・・・柱状体、２４・・・・・
・入力端子部分、２５・・・・・・出力端子部分、２６
・・・・・・先端、２７・・・・・・先端、２８・・・
・・・リード部分、２９・・・・・・先端部、３０・・
・・・・折り曲げ部分、３１・・・・・・テーバ、３２
・・・・・・開口部、３３・・・・・・内空間、３４・
・・・・・テーバ、３５・・・・・・シール用樹脂、１
０１・・・・・・セラミック焼結体、２９１・・・・・
・接触突起。 特　　許　　出　　願　　人 株式会社村田製作所 第Ｚ図 菊１０図 梢ｆと閉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧電共振系子に引出しリードを直接または他物を介して
   圧接してケースに収容してなる圧電共振部品の製造方法
   において、ケースに設けた開口部からケース内部に、引
   出しリードの良さ方向に沿って圧電共振系子を挿入開始
   から完了する間、折曲してクサビ状成形部分をもつ引出
   しリードがケースに常設していて、圧電共振素子に圧力
   を加えた態態を保つことを特徴とする、圧電共振部品の
   製造方法。