JPS63161708A - 圧電共振子およびその製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は圧電共振子およびその製造方法に関し、特に
圧電共振素子を用いたたとえば発振回路などに利用され
る、圧電共振子およびその製造方法に関する。

（従来技術） 第８図はこの発明の背景となる従来の圧電共振子の一例
を示す図解図である。この圧電共振子１では、たとえば
樹脂からなる絶縁ケース２内に、圧電共振素子３が収納
され、さらに、１対の端子４および４が、圧電共振素子
３に接続されかつケース２外に延びて形成されている。

なお、ケース２の開口部には、封止部材５が形成されて
いて、ケース２と封止部材５とによって、圧電共振素子
３が封止され、かつ、端子４および４が固定されている
。

このような圧電共振子は、たとえば発振回路などに用い
られる。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来の圧電共振子では、それをたとえば発振
回路に用いる場合、それに付加容量としてのコンデンサ
が接続されるため、そのようなコンデンサを取り付ける
ためのスペースが必要になる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、圧電共振素子と
コンデンサ素子とが内蔵された圧電共振子を捷供するこ
とである。

この発明の他の目的は、圧電共振素子とコンデンサ素子
とが内蔵された圧電共振子を効率よく製造することがで
きる、圧電共振子の製造方法を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 第１の発明は、少なくとも３つのスルーホールを有する
基板と、基板の一方主面にそれぞれが互いに間隔を隔て
てそれぞれのスルーホールの周囲に形成される少なくと
も３つの電極と、それぞれが基板のスルーホールに挿通
されかつそのスルーホールの周囲の電極に電気的かつ機
械的に接続される少なくとも３つの端子と、基板の他方
主面側で１対の端子に電気的かつ機械的に接続される圧
電共振素子と、基板の他方主面側で１対の端子および他
の端子に電気的かつ機械的に接続されるコンデンサ素子
と、基板の他方主面側に取り付けられ圧電共振素子およ
びコンデンサ素子とを覆うケースを含む、圧電共振子で
ある。

第２の発明は、複数の端子の一端が所定間隔を隔ててフ
レームに連結されたリードフレームを準備するステップ
と、１対の端子に接続されるべき圧電共振子を準備する
ステップと、１対の端子および他の端子に接続されるべ
きコンデンサ素子を準備するステップと、圧電共振素子
を１対の端子の一端に電気的かつ機械的に接続するステ
ップと、コンデンサ素子を１対の端子および他の端子の
一端に電気的かつ機械的に接続するステップと、端子を
挿通ずるための少な（とも３つのスルーホールを有し、
その一方主面に互いに間隔を隔ててそれぞれのスルーホ
ールの周囲に電極が形成された基板をｆｊＡ備するステ
ップと、圧電共振素子およびコンデンサ素子が接続され
た端子の他端を基板の他方主面側からスルーホールに挿
通ずるステップと、スルーホールに挿通された端子とそ
のスルーホールの周囲の電極とを電気的かつ機械的に接
続するステップと、電極に接続された端子をフレームか
ら分離するステップと、圧電共振素子およびコンデンサ
素子を覆うためのケースを準備するステップと、この圧
電共振素子およびコンデンサ素子を覆うように、ケース
を基板の一方主面に取り付けるステップとを含む、圧電
共振子の製造方法である。

（作用） 圧電共振素子およびコンデンサ素子が、端子に接続され
かつケースで覆われる。

リードフレームを用いることによって、圧電共振子を製
造する際、機械による流れ作業が可能にされる。

（発明の効果） この発明によれば、圧電共振素子とコンデンサ素子とが
内蔵された圧電共振子が得られる。しかも、この圧電共
振子をたとえば発振回路などに用いる場合、外部容量と
してのコンデンサを接続する必要がない。そのため、従
来の圧電共振子にコンデンサを接続したものに比べて、
小型化が可能になり、その実装スペースを小さくするこ
とができる。

また、製造の際、機械による流れ作業が可能にされるの
で、効率よ（圧電共振子を製造することができる。

さらに、基板とケースとを同じ材料で形成すれば、基板
とケースとの安定な接着が行えるので密封性がよくなる
。この場合、基板とケースとをセラミックスで形成すれ
ば、基板とケースとの線膨張係数が同じようになるため
、温度変化に対して安定になりヒートショックに対して
も強くなる。

また、端子の他端の端面を基板の一方主面に面一に揃う
ように形成すれば、チップ部品として扱うことができる
。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） 第１Ａ図ないし第１Ｃ図は、それぞれ、この発明の一実
施例を示し、第１Ａ図はその分解斜視図であり、第１Ｂ
図はそれを裏返した斜視図であり、第１Ｃ図はその正面
図である。また、第２図は第１Ａ図ないし第１Ｃ図に示
す実施例の回路図である。この圧電共振子１０は、矩形
状の基板Ｉ２を含む。この基板１２は、たとえばセラミ
ックスなどの絶縁材料で形成される。基板１２の中央に
は、３つのスルーホール１４ａ、１４ｂおよび１４Ｃが
、間隔を隔てて１列に形成される。さらに、基板１２の
一方主面には、特に第１Ｂ図に示すように、３つの電極
１６ａ、１６ｂおよび１６ｃが、間隔を隔てて形成され
る。この場合、これらの電極１６ａ、１６ｂおよび１６
ｃは、基板１２の一方主面のスルーホール１４ａ、１４
ｂおよび１４Ｃの周囲を含む部分に、それぞれ形成され
る。

この基板１２のスルーホール１４ａ、１４ｂおよび１４
Ｃには、３つの端子１８．２０および２２がそれぞれ挿
通される。これらの端子１８．２０および２２の中央部
分は、電極１６ａ、１６ｂおよび１６ｃに、たとえばは
んだ付けすることによって、それぞれ、電気的かつ機械
的に接続される。

さらに、端子１８および２２の一端には、断面半円形の
カップ状の保持部１８ａおよび２２ａがそれぞれ形成さ
れる。これらの保持部１８ａおよび２２ａは、それらの
開口が対向するように形成される。そして、保持部１８
ａおよび２２ａの間には、圧電共振素子２４およびコン
デンサ素子２６が保持される。

圧電共振素子２４は、第１Ａ図に示すように、たとえば
セラミックスなどからなる短冊状の圧電基板２４ａを含
む、この圧電基板２４ａには、その一方主面の一端から
中央にわたって電極２５ａが形成され、その他方主面の
他端から中央にわたって電極２５ｂが形成される。また
、これらの電極２５ａおよび２５ｂは、圧電基板２４ａ
の中央で対向するように形成されている。したがって、
この圧電共振素子２４は、エネルギ閉じ込め形の厚み滑
り圧電共振素子として構成される。そして、この圧電共
振素子２４は、保持部１８ａおよび２２ａに保持された
状態で、電極２５ａの端が保持部１８ａに、電極２５ｂ
の端が保持部２２ａに、それぞれ、たとえばはんだ付け
することによって、電気的かつ機械的に接続される。し
たがって、圧電共振素子２４は、１対の端子１８および
２２に電気的に接続されることになる。

コンデンサ素子２６は、特に第１Ａ図に示すように、た
とえば短冊状の誘電体基板２６ａを含み、誘電体基板２
６ａの一方主面には、１対の第１のコンデンサ電極２７
ａおよび２７ｂが間隔を隔てて形成される。さらに、こ
の誘電体基板２６ａの他方主面には、特に第３Ａ図およ
び第３Ｂ図に示すように、第２のコンデンサ電極２７ｃ
が、１対の第１のコンデンサ電極２７ａおよび２７ｂに
同時に対向するように形成される。そして、このコンデ
ンサ素子２６は、保持部１８　’ａおよび２２ａに保持
された状態で、第１のコンデンサ電極２７ａおよび２７
ｂが保持部１８ａおよび２２ａに、第２のコンデンサ電
極２７ｃが、端子２０の一端に、それぞれ、たとえばは
んだ付けすることによって、電気的かつ機械的に接続さ
れる。したがって、コンデンサ素子２６は、１対の端子
１８および２２と他の端子２０とに電気的に接続される
。

このように、圧電共振素子２４とコンデンサ素子２６と
が、保持部１８ａおよび２２ａに保持されかつ端子１８
．２０および２２に接続された状態を、第４図に示す。

したがって、この圧電共振子１０では、第２図に示す回
路構成となる。

さらに、下端に開口を有するたとえば直方体状のケース
２８が、圧電共振素子２４およびコンデンサ素子２６な
どを覆うようにして、基板１２の他方主面にたとえば接
着剤で接着される。したがって、圧電共振素子２４およ
びコンデンサ素子２６は、基板１２およびケース２８で
封止された状態となる。

また、このケース２８は、たとえば基板１２と同じ材料
すなわちセラミックスで形成されている。

このように、ケース２８と基板１２とを同じ材料で形成
すれば、基板１２とケース２８との安定な接着が可能に
なり、全体の密封性および機械的強度がよくなる。また
、基板１２とケース２８との線膨張係数が同じようにな
るので、ヒートショックなどの温度変化に対しても強く
なる。なお、このケース２８は、セラミックス以外にた
とえば合成樹脂などの材料で形成されてもよい。

次に、第１Ａ図ないし第１Ｃ図に示した圧電共振子１０
の製造方法の一例について説明する。

まず、第５図に示すように、リードフレーム３０が準備
される。このリードフレーム３０は、１対の端子１８お
よび２２を含む。これらの端子１８および２２は、金属
フレーム３２のリード部３４および３４から上方に延び
て形成される。また、これらの端子１８および２２は、
その保持部１８ａおよび２２ａが圧電共振素子２４およ
びコンデンサ素子２６の長手方向の長さとほぼ同じ間隔
を隔てるようにして形成される。さらに、この金属フレ
ーム３２には、端子２０が、他のリード部３４から延び
端子１８および２２の間に形成される。

このリードフレーム３０は、たとえば、１枚の金属板を
第６図に示すように、端子１８．２０および２２を含む
形状に打ち抜き、さらに、保持部１８ａおよび２２ａを
形成するために、その必要な部分を第６図矢印Ａおよび
Ｂで示す方向に折り曲げることによって、形成される。

さらに、圧電共振素子２４およびコンデンサ素子２６が
準備される。

そして、圧電共振素子２４およびコンデンサ素子２６が
、第４図に示すように、端子１８および２２の保持部１
８ａおよび２２ａの間に挿入される。この状態で、圧電
共振素子２４およびコンデンサ素子２６は、保持部１８
ａおよび２２ａに保持される。

それから、圧電共振素子２４の電極２５ａとコンデンサ
素子２６の第１の電極２７ａとが保持部１８ａに、圧電
共振素子２４の電極２５ｂとコンデンサ素子２６の第１
のコンデンサ電極２７ｂとが保持部２２ａに、コンデン
サ素子２６の第２のコンデンサ電極２７ｃが端子２０の
一端に、それぞれ、たとえばはんだ付けすることによっ
て、電気的かつ機械的に接続される。

さらに、基板１２が準備される。この基板１２は、それ
に３つのスルーホール１４ａ、１４ｂおよび１４ｃが形
成され、その一方主面に３つの電極１５ａ、１６ｂおよ
び１６ｃが形成される。

そして、端子１８．２０および２２の他端が、基板１２
の他方主面側からスルーホール１４ａ。

１４ｂおよび１４ｃに挿通され、電極１６ａ、１６ｂお
よび１６ｃに、たとえばはんだ付けすることによって、
それぞれ電気的かつ機械的に接続される。

それから、第５図１点鎖線で示す部分で、端子１８．２
０および２２が金属フレーム３２　（リード部３４）か
ら切り離される。

そして、ケース２８が、圧電共振素子２４およびコンデ
ンサ素子２６などを覆うようにして、基板１２の他方主
面にたとえば接着剤で接着され、第１Ａ図ないし第１Ｃ
図に示す圧電共振子１０が作られる。

第７図は第１Ａ図ないし第１Ｃ図に示す実施例の変形例
を示す正面図である。この実施例では、特に端子１８．
２０および２２の端部が、基板１２の一方主面に面一に
なるように形成されている。

したがって、この実施例では、基板Ｉ２の一方主面上の
電極１６ａ、１６ｂおよび１６Ｃが外部電極として用い
られるため、チップ部品として扱うことができる。この
ように、端子１８．２０および２２は、基板１２の一方
主面に面一に形成されてもよいのである。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図ないし第１Ｃ図は、それぞれ、この発明の一実
施例を示し、第１Ａ図はその分解斜視図であり、第１Ｂ
図はそれを裏返した斜視図であり、第１Ｃ図はその正面
図である。 第２図は第１Ａ図ないし第１Ｃ図に示す実施例の回路図
である。 第３Ａ図および第３Ｂ図は、それぞれ、コンデンサ素子
を示し、第３Ａ図はその背面図であり、第３Ｂ図はその
右側面図である。 第４図は端子、圧電共振素子およびコンデンサ素子の位
置関係を示す図解図である。 第５図は第１Ａ図ないし第１Ｃ図の圧電共振子を製造す
るためのリードフレームの一例を示す要部斜視図である
。 第６図は第５図に示すリードフレームを製造する工程を
示す平面図である。 第７図は第１Ａ図ないし第１Ｃ図に示す実施例の変形例
を示す正面図である。 第８図はこの発明の背景となる従来の圧電共振子の一例
を示す図解図である。 図において、１０は圧電共振子、１２は基板、１４ａ、
１４ｂおよび１４Ｃはスルーホール、１５ａ、１６ｂお
よび１６ｃは電極、１８．２０および２２は端子、１８
ａおよび２２ａは保持部、２４は圧電共振素子、２６は
コンデンサ素子、２８はケース、３０はリードフレーム
を示す。 特許出願人　株式会社　村田製作所 代理人　弁理士　岡　１）　全　啓 （ほか１名） 第１Ｂ図　′ ＊１（Ｉ’　ｔ“　　　よ 第５１２１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　少なくとも３つのスルーホールを有する基板、 前記基板の一方主面にそれぞれが互いに間隔を隔ててそ
   れぞれの前記スルーホールの周囲に形成される少なくと
   も３つの電極、 それぞれが前記基板の前記スルーホールに挿通されかつ
   そのスルーホールの周囲の前記電極に電気的かつ機械的
   に接続される少なくとも３つの端子、 前記基板の他方主面側で１対の前記端子に電気的かつ機
   械的に接続される圧電共振素子、 前記基板の他方主面側で前記１対の端子および他の前記
   端子に電気的かつ機械的に接続されるコンデンサ素子、
   および 前記基板の他方主面側に取り付けられ前記圧電共振素子
   および前記コンデンサ素子を覆うケースを含む、圧電共
   振子。 ２　前記コンデンサ素子は 誘電体基板、 前記誘電体基板の一方主面に間隔を隔てて形成され、前
   記１対の端子のそれぞれに接続される１対の第１のコン
   デンサ電極、および 前記誘電体基板の他方主面に前記１対の第１のコンデン
   サ電極に同時に対向して形成され、前記他の端子に接続
   される第２のコンデンサ電極を含む、特許請求の範囲第
   １項記載の圧電共振子。 ３　前記１対の端子はカップ状の保持部を有し、前記圧
   電共振素子および前記コンデンサ素子は前記保持部に保
   持される、特許請求の範囲第２項記載の圧電共振子。 ４　前記基板と前記ケースとは同じ材料で形成される、
   特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の
   圧電共振子。 ５　前記基板と前記ケースとはセラミックスで形成され
   る、特許請求の範囲第４項記載の圧電共振子。 ６　複数の端子の一端が所定間隔を隔ててフレームに連
   結されたリードフレームを準備するステップ、 １対の前記端子に接続されるべき圧電共振素子を準備す
   るステップ、 前記１対の端子および他の前記端子に接続されるべきコ
   ンデンサ素子を準備するステップ、前記圧電共振素子を
   前記１対の端子の一端に電気的かつ機械的に接続するス
   テップ、 前記コンデンサ素子を前記１対の端子および前記他の端
   子の一端に電気的かつ機械的に接続するステップ、 前記端子を挿通するための少なくとも３つのスルーホー
   ルを有し、その一方主面に互いに間隔を隔ててそれぞれ
   の前記スルーホールの周囲に電極が形成された基板を準
   備するステップ、 前記圧電共振素子および前記コンデンサ素子が接続され
   た前記端子の他端を前記基板の他方主面側から前記スル
   ーホールに挿通するステップ、前記スルーホールに挿通
   された前記端子とそのスルーホールの周囲の前記電極と
   を電気的かつ機械的に接続するステップ、 前記電極に接続された前記端子を前記フレームから分離
   するステップ、 前記圧電共振素子および前記コンデンサ素子を覆うため
   のケースを準備するステップ、および前記圧電共振素子
   および前記コンデンサ素子を覆うように、前記ケースを
   前記基板の一方主面に取り付けるステップを含む、圧電
   共振子の製造方法。 ７　前記コンデンサ素子を準備するステップは、誘電体
   基板と、前記誘電体基板の一方主面に間隔を隔てて形成
   された１対の第１のコンデンサ電極と、前記誘電体基板
   の他方主面に前記１対の第１のコンデンサ電極に同時に
   対向するように形成された第２のコンデンサ電極とを準
   備するステップを含み、 前記コンデンサ素子を前記端子に接続するステップは 前記１対の第１のコンデンサ電極を前記１対の端子のそ
   れぞれに接続するステップ、および前記第２のコンデン
   サ電極を前記他の端子に接続するステップを含む、特許
   請求の範囲第６項記載の圧電共振子の製造方法。 ８　前記リードフレームを準備するステップは、前記１
   対の端子の一端に形成されたカップ状の保持部を準備す
   るステップを含み、 前記保持部によって、前記圧電共振素子および前記コン
   デンサ素子を保持するステップを含む、特許請求の範囲
   第７項記載の圧電共振子の製造方法。