JPS63161710A - 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７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ｌ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−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提供するこ
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つの接続用電極と、それぞれの一端が基板のスルー
ホールに挿通されかつそのスルーホールの周囲の接続用
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、基板の一方主面側で１対の接続用電極に電気的
かつ機械的に接続される圧電共振素子と、基板の一方主
面側で１対の接続用電極および他の接続用電極に電気的
かつ機械的に接続されるコンデンサ素子と、基板の一方
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
子を覆うケースとを含む、圧電共振子である。

第２の発明は、それぞれに少なくとも３つのスルーホー
ルが形成されその一方主面に間隔を隔ててそれぞれのス
ルーホールの周囲に接続用電極が形成された複数の基板
が連結された親基板を準備するステップと、接続用電極
の表面にはんだ層を形成するステップと、それぞれの一
端がスルーホールに挿通可能に形成された複数の端子が
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、端子の一端を基板の他方主面側
からスルーホールに挿通するステップと、はんだ層によ
って、スルーホールに挿通された端子とそのスルーホー
ルの周囲の接続用電極とを電気的かつ機械的に接続する
ステップと、接続用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、１対の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対の端子が接続された接続
用電極に、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に接続され
た接続用電極に、電気的かつ機械的に接続するステップ
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、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、それぞれが、圧電共振素子およびコ
ンデンサ素子とそれらに接続された端子とを含むように
、親基板を分離す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、圧力共振子の組立を自動化することができ、そのた
め、効率よく圧電共振子を製造することができる。

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１Ｄ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
図はそれを上から見た図解図であり、第１Ｃ図はそれを
横から見た図解図であり、第１Ｄ図はその底面図である
。また、第２図は、第１Ａ図ないし第１Ｄ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１２を含む。この基板１２は、たとえばアルミナなど
のセラミックスなどの絶縁材料で形成される。基板１２
には、その一端側に横長のスルーホール１４ａおよび１
４ｂが横に間隔を隔てて形成され、その他端側の中央に
横長のスルーホール１４Ｃが形成される。

また、基板１２の一方主面には、円形の接続用電極１６
ａ、１６ｂおよび１６ｃが、間隔を隔てて形成される。

この場合、これらの接続用電極１６ａ、１６ｂおよび１
６Ｃは、基板１２の一方主面のスルーホール１４ａ、１
４ｂおよび１４ｃの周囲を含む部分に、それぞれ形成さ
れる。さらに、基板１２の他方主面には、特に第１Ｄ図
に示すように、電極１８ａ、１８ｂおよび１８ｃが、間
隔を隔てて形成される。これらの電極１８ａ、１８ｂお
よび１８ｃは、基板１２の一端から他端にわたりかつス
ルーホール１４ａ、１４ｂ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、基板１２の他方主面側からたとえば断面り字形
の３つの端子２０．２２および２４の一端が、それぞれ
挿通される。これらの端子２０．２２および２４は、そ
の一端が接続用電極１６ａ、１６ｂおよび１６ｃに、そ
の中央部分が電極１８ａ、１８ｂおよび１８ｃ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の一方主面側では、接続用電極１５ａ
、１６ｂおよび１６Ｃに、圧電共振素子２６およびコン
デンサ素子２８が接続される。

圧電共振素子２６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２６ａを含
む。この圧電基板２６ａには、その一方主面の一端から
中央にわたって電極２７ａ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２７ｂが形成される。これ
らの電極２７ａおよび２７ｂは、圧電基板２６ａ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２６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。また、電極２７ａおよび２
７ｂは、圧電基板２６ａの一端部分および他端部分でそ
の他方主面および一方主面にまわり込んで形成されてい
る。

一方、コンデンサ素子２８は、たとえば短冊状の誘電体
基板２８ａを含み、誘電体基板２８ａの一方主面には、
１対の第１のコンデンサ電極２９ａおよび２９ｂが間隔
を隔てて形成される。さらに、この誘電体基板２８ａ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２’９ｃが、１対の第１のコ
ンデンサ電極２９ａおよび２９ｂに同時に対向するよう
に形成される。

そして、圧電共振素子２６およびコンデンサ素子２８は
、基板１２の一方主面上に配置された状態で、第１Ｂ図
に示すように、圧電共振素子２６の電極２７ａおよびコ
ンデンサ素子２８の第１のコンデンサ電極２９ａが接続
用電極１６ａに、電極２７ｂおよび第１のコンデンサ電
極２９ｂの端部が接続用電極１６ｂに、それぞれ、たと
えば導電ペーストによって、電気的かつ機械的に接続さ
れる。さらに、コンデンサ素子２８の第２のコンデンサ
電極２９ｃが、第１Ｃ図に示すように、接続用電極２９
ｃに、たとえば導電ペーストで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２６は、１対の端子
２０および２２に電気的に接続され、コンデンサ素子２
８は、１対の端子２０および２２と他の端子２４とに電
気的に接続されることになる。したがって、この圧電共
振子１０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
３０が、圧電共振素子２６およびコンデンサ素子２８な
どを覆うようにして、基板１２の一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２６およ
びコンデンサ素子２８は、基板１２およびケース３０で
封止された状態となる。

次に、第１Ａ図ないし第１Ｄ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４Ａ図ないし第４Ｃ図に示すように、帯状の親
基板４０が準備される。この親基板４０は、たとえばア
ルミナなどのセラミックスからなり、その短辺が基板１
２の短辺とほぼ同じ寸法で形成される。さらに、この親
基板４０には、その長手方向に基板１２の長手方向の寸
法とほぼ同し間隔を隔てて溝４０ａが形成される。した
がって、この親基板４０は、複数の基板１２が横並びに
連結されたものとなる。

さらに、この親基板４０には、溝４０ａおよび４０３間
に、３つのスルーホール１４ａ、１４ｂおよび１４Ｃが
形成される。また、親基板４０の一方主面には、特に第
４Ａ図に示すように、接続用電極１６ａ、１６ｂおよび
１６ｃが、間隔を隔ててスルーホール１４ａ、１４ｂお
よび１４Ｃの周囲にそれぞれ形成される。さらに、親基
板４０の他方主面には、特に第４Ｂ図に示すように、そ
の一端から他端にわたって、電極１８ａ、１８ｂおよび
１８ｃが、間隔を障でて形成される。また、接続用電極
１６ａ、１６ｂおよび１６Ｃと電極１８ａ、１８ｂおよ
び１８ｃとの表面には、それぞれ、はんだ層が形成され
る。

さらに、第５Ａ図および第５Ｂ図に示すように、リード
フレーム５０が準備される。このリードフレーム５０は
、１対の端子２０および２２を含み、これらの端子２０
および２２は、金属フレーム５２のリード部５４および
５４から上方に延びて形成される。また、これらの端子
２０および２２は、その一端がスルーホール１４ａおよ
び１４ｂの間隔とほぼ同じ間隔を隔てて形成される。さ
らに、この金属フレーム５２には、端子２４が、他のリ
ード部５４から端子２０および２２の間に延びて形成さ
れる。なお、金属フレーム５２には、送り装置のための
送り用の孔５２ａが形成されている。

このリードフレーム５０は、たとえば、１枚の金属板を
所定形状に打ち抜き、さらに、その必要な部分を折り曲
げることによって、形成される。

そして、第６Ａ図に示すように、リードフレーム５０の
端子２０．２２および２４の一端が、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
通される。それから、接続用電極１５ａ、１６ｂおよび
１６Ｃと電極１８ａ、１８ｂおよび１８ｃとの表面のは
んだ層を加熱することによって、端子２０．２２および
２４は、その一端が接続用電極１５ａ、１６ｂおよび１
６Ｃに、その中央部分が電極１８ａ、１８ｂおよび１８
ｃに、それぞれ電気的かつ機械的に接続される。

そして、第６Ａ図１点鎖線で示す部分で、端子２０．２
２および２４が金属フレーム５２（リード部５４）から
切り離される。

さらに、圧電共振素子２６およびコンデンサ素子２８が
準備される。そして、圧電共振素子２６およびコンデン
サ素子２８は、第６Ｂ図に示すように、基板１２の一方
主面上に配置された状態で、圧電共振素子２６の電極２
７ａとコンデンサ素子２８の第１の電極２９ａとが接続
用電極１６ａに、圧電共振素子２６の電極２７ｂとコン
デンサ素子２８の第１のコンデンサ電極２９ｂとが接続
用電極１６ｂに、コンデンサ素子２８の第２のコンデン
サ電極２９ｃが接続用電極１６ｃに、それぞれ、たとえ
ば導電ペーストによって、電気的かつ機械的に接続され
る。

そして、ケース３０が、第６Ｃ図に示すように、圧電共
振素子２６およびコンデンサ素子２８などを覆うように
して、基板１２の一方主面にたとえば接着剤で接着され
る。

それから、親基板４０が溝４０ｃ部分で切断されて、第
１Ａ図ないし第１Ｄ図に示す圧電共振子１０が作られる
のである。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図ないし第１Ｄ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
図はそれを上から見た図解図であり、第１Ｃ図はそれを
横から見た図解図であり、第１Ｄ図はその底面図である
。 第２図は第１Ａ図ないし第１Ｄ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４八図ないし第４Ｃ図は、それぞれ、第１Ａ図ないし
第１Ｄ図に示す圧電共振素子を製造するための親基板の
一例を示し、第４Ａ図はその正面図であり、第４Ｂ図は
その背面図であり、第４Ｃ図はその平面図である。 第５Ａ図および第５Ｂ図は、それぞれ、第１Ａ図ないし
第１Ｄ図に示す圧電共振子を製造するためのリードフレ
ームの一例を示し、第５Ａ図はその正面図であり、第５
Ｂ図はその右側面図である。 第６Ａ図ないし第６Ｃ図は、それぞれ、第１Ａ図ないし
第１Ｄ図の圧電共振子を製造するための工程を示す平面
図である。 第７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、１６ａ、１６ｂお
よび１６Ｃは接続用電極、２０゜２２および２４は端子
、２６は圧電共振素子、２８はコンデンサ素子、３０は
ケース、４０は親基板、５０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１Ａ図 ｎ ｕｓＩＢ［１４ｈｓｌｃＥＡ ’ｎ　６　Ａ口 第６Ｂ図 第６Ｃ図 ＝ｒｓ　７　Ｚ　　　　　　□

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つの接続用電極、 それぞれの一端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接続用電極に電気
   的かつ機械的に接続される少なくとも３つの端子、 前記基板の一方主面側で１対の前記接続用電極に電気的
   かつ機械的に接続される圧電共振素子、前記基板の一方
   主面側で前記１対の接続用電極および他の、前記接続用
   電極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 前記基板の一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対の接続用電極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、前記他の接続用電極に接続される第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　さらに、前記基板の他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
   れる電極を含み、 前記端子はそれが挿通された前記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、特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の圧電共振子。 ４　前記端子は前記基板の他方主面側で前記基板の面方
   向に延びて形成される、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　それぞれに少なくとも３つのスルーホールが形成さ
   れその一方主面に間隔を隔ててそれぞれの前記スルーホ
   ールの周囲に接続用電極が形成された複数の基板が連結
   された親基板を準備するステップ、 前記接続用電極の表面にはんだ層を形成するステップ、 それぞれの一端が前記スルーホールに挿通可能に形成さ
   れた複数の端子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、 前記端子の一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、 前記はんだ層によって、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接続用電極と
   を電気的かつ機械的に接続するステップ、 前記接続用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、 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対の端子が接続された前記接続用電極に、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
   端子に接続された前記接続用電極に、電気的かつ機械的
   に接続するステップ、 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、 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、および それぞれが、前記圧電共振素子および前記コンデンサ素
   子とそれらに接続された前記端子とを含むように、前記
   親基板を分離するステップを含む、圧電共振子の製造方
   法。 ６　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接続用電極に接続するステッ
   プは 前記１対の第１のコンデンサ電極を前記１対の接続用電
   極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接続用電極に接続
   するステップを含む、特許請求の範囲第５項記載の圧電
   共振子の製造方法。 ７　さらに、前記基板の他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、
   前記スルーホールに挿通された前記端子をそのスルーホ
   ールの周囲の前記電極に電気的かつ機械的に接続するス
   テップを含む、特許請求の範囲第５項または第６項記載
   の圧電共振子の製造方法。 ８　前記端子を前記電極に接続するステップは前記電極
   の表面にはんだ層を形成するステップ、および 前記はんだ層によって、前記端子を前記電極に接続する
   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。