KR100292765B1 - 압전 공진자 및 이것을 사용한 전자 부품 - Google Patents
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Abstract
길이 진동 모드로 진동하는 압전 공진자는, 상기 내부 전극의 제 1 그룹의 노출 부분의 적어도 일부를 피복하기 위하여 상기 베이스 부재의 측면에 형성되는 제 1 절연막과, 상기 내부 전극의 제 2 그룹의 노출 부분의 적어도 일부를 피복하기 위하여 상기 베이스 부재의 측면에 형성되는 제 2 절연막을 포함한다.
제 1 박막 외부 전극은, 상기 제 1 절연막상에 있어서 상기 베이스 부재의 길이 방향으로 연속하여 연장형성되며, 제 2 박막 외부 전극은 상기 제 2 절연막상에 있어서 상기 베이스 부재의 길이 방향으로 연속하여 연장형성된다.
제 1 도전성 수지막 및 제 2 도전성 수지막은, 제 1 박막 외부 전극 및 제 2 박막 외부 전극상에 각각 형성되며, 이에 따라서,박막 외부 전극이 파괴되거나 손상되더라도 압전 공진자는 제기능을 한다.
Description
본 발명은 압전 공진자 및 이 압전 공진자를 조립한 전자 부품에 관한 것으로, 특히 예를 들면 기계적 공진을 이용한 압전 공진자 및 이러한 압전 공진자를 포함하는 전자 부품에 관한 것이다.
압전체의 기계적 공진을 이용한 압전 공진자로서는, 예를 들면 두께 방향으로 분극된 압전체판의 양면에 전극을 형성한 압전 공진자가 있다. 이와 같은 압전 공진자에서는, 전극간에 교류 전계를 인가함으로써, 길이 진동 혹은 확산 진동이 여진된다. 그러나, 이러한 종류의 압전 공진자는 전계 방향 및 분극 방향이 진동 방향과 다른 압전 횡 효과를 이용한 것이며, 전기 기계 결합 계수가 작고, 공진 주파수와 반공진 주파수의 차 ΔF가 비교적 작은 것이다. 상기와 같은 압전 횡 효과를 이용하는 압전 공진자를, 발진자나 압전 필터에 사용하면, 대역폭이 작고 부품 특성의 설계 자유도가 낮다고 하는 문제점을 갖는다. 따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 출원인은, 전기 기계 결합 계수가 크고 공진 주파수와 반공진 주파수의 차 ΔF가 비교적 큰 압전 종 효과를 이용한 압전 공진자로서, 도 15에 나타낸 바와 같은 적층 구조의 압전 공진자를 제안하였다. 도 15에 나타낸 장치는, 본원의 선행 기술이 아닌 본 출원인의 일본 특허 출원 8-223028호에 개시되어 있는 것이다.
도 15는 압전 종 효과를 이용한 압전 공진자의 한 예를 나타내는 도해도이다. 압전 공진자(1)는, 직방체 형상의 베이스 부재(2)를 포함한다. 베이스 부재(2)는 복수의 압전체층(3)과 복수의 내부 전극(4)을 번갈아 적층함으로써 형성되어 있다. 1개의 내부 전극(4)을 사이에 두고 인접하는 2개의 압전체층(3)은, 도 15에 나타낸 바와 같이, 베이스 부재(2)의 길이 방향을 따라서 서로 반대 방향으로 분극되어 있다. 베이스 부재(2)의 한 측면에는 홈(5)이 형성되며, 홈(5)의 한쪽에 있어서, 내부 전극(4)의 노출부가 번갈아 절연막(6a)으로 피복된다. 또한, 홈(5)의 다른쪽에 있어서, 절연막(6a)으로 피복되지 않은 내부 전극(4)의 노출부가 다른 절연막(6b)으로 피복된다. 또한, 홈(5)의 양쪽에 있어서, 베이스 부재(2)의 측면에 박막 외부 전극(7a, 7b)이 형성된다. 따라서, 인접하는 내부 전극(4)이 다른 박막 외부 전극(7a, 7b)에 각각 접속된다.
이 압전 공진자(1)에서는, 박막 외부 전극(7a, 7b)에 신호를 입력함으로써, 인접하는 내부 전극(4)간에 교류 전계가 인가된다. 인접하는 압전체층(3)은 도 15에 화살표로 나타낸 바와 같이, 서로 반대 방향으로 분극된다. 따라서, 전극(7a, 7b)에 교류 전계가 인가되고, 이에 따라서 각 압전체층(3)은 베이스 부재(2)의 길이 방향으로 팽창되거나 수축되며, 전체적으로는 베이스 부재(2)는 길이 진동 모드의 기본 진동을 갖도록 여진되며, 베이스 부재(2)의 길이축을 따라서 진동한다. 상기한 바와 같이, 이 압전 공진자(1)는, 전계 방향 및 분극 방향이 진동 방향과 일치하는 압전 종 효과를 이용한 것이며, 압전 횡 효과를 이용한 압전 공진자에 비하여 전기 기계 결합 계수 및 ΔF를 크게 할 수 있다. 따라서, 이러한 종류의 압전 공진자를 발진자나 필터에 사용하면, 대역폭을 넓힐 수가 있으며 부품 특성의 설계 자유도를 높일 수가 있다.
그러나, 이와 같은 압전 공진자에서는, 베이스 부재의 측면에 부분적으로 절연막이 형성되며, 이 절연막상에 박막 외부 전극이 형성된다. 따라서, 온도 변화 등에 기인한 절연막의 팽창 또는 수축에 의하여 절연막상에 위치한 박막 외부 전극이 파단되어 버리는 수가 있었다. 이와 같이, 박막 외부 전극이 파단되거나 손상되면, 모든 내부 전극에 신호가 인가되지 않으며 따라서 압전 공진자의 기능을 발휘할 수가 없다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은, 박막 외부 전극이 파단되거나 손상되더라도, 압전 공진자의 기능을 발휘할 수가 있는 신뢰성이 높은 압전 공진자 및 이러한 압전 공진자를 포함하는 전자 부품을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 압전 공진자의 바람직한 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 압전 공진자의 도해도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 압전 공진자를 제작하기 위하여 세라믹 그린 시트를 적층하는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 세라믹 그린 시트로 만든 적층체 모체를 나타낸 도해도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 적층체 모체의 절단 부분을 나타낸 도해도이다.
도 6은 도 4에 나타낸 적층체 모체를 절단하여 형성된 적층체를 나타낸 도해도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6에 나타내 적층체에 절연막을 형성한 상태의 평면 및 측면을 각각 나타낸 도해도이다.
도 8a 및 도 8b은 도 7a 및 도 7b에 나타낸 적층체에 박막 외부 전극 및 도전성 수지막을 형성한 상태의 평면 및 측면을 각각 나타낸 도해도이다.
도 9는 도 8에 나타낸 적층체에 홈을 형성함과 아울러 적층체를 절단하여 압전 공진자를 제작하는 공정을 나타낸 도해도이다.
도 10은 본 발명에 따른 압전 공진자의 다른 바람직한 실시예를 나타낸 도해도이다.
도 11은 본 발명에 따른 압전 공진자의 또 다른 바람직한 실시예를 나타낸 도해도이다.
도 12는 본 발명의 압전 공진자를 이용한 전자 부품의 바람직한 실시예를 나타낸 분해 사시도이다.
도 13은 본 발명의 압전 공진자를 이용한 래더 필터의 바람직한 실시예를 나타낸 분해 사시도이다.
도 14는 도 13에 나타낸 래더 필터의 등가회로도이다.
도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 관련된 압전 공진자의 한 예를 나타내는 도해도이다.
〈도면의 주요 부호에 대한 설명〉
10: 압전 공진자
12: 베이스 부재
14: 압전체층
16: 내부 전극
18: 홈
20: 제 1 절연막
22: 제 2 절연막
24: 제 1 박막 외부 전극
26: 제 2 박막 외부 전극
28: 제 1 도전성 수지막
30: 제 2 도전성 수지막
70: 전자 부품
72: 절연체 기판
76, 78: 패턴 전극
80: 부착 부재
82: 금속 캡
84, 86, 88, 90: 패턴 전극
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 복수의 압전체층과 복수의 내부 전극을 번갈아 적층하여 형성된 적층체 몸체를 포함하며 길이 방향을 갖는 베이스 부재와,
내부 전극의 제 1 그룹의 노출 부분의 적어도 일부를 피복하기 위하여 베이스 부재의 측면에 형성되는 제 1 절연막과,
제 1 절연층으로 피복되지 않은 내부 전극의 제 2 그룹의 노출 부분의 적어도 일부를 피복하기 위하여 베이스 부재의 측면에 형성되는 제 2 절연막과,
제 1 절연막상에 있어서 베이스 부재의 길이 방향으로 연속하여 형성되는 제 1 박막 외부 전극과,
제 2 절연막상에 있어서 베이스 부재의 길이 방향으로 연속하여 형성되는 제 2 박막 외부 전극과,
제 1 박막 외부 전극 및 제 2 박막 외부 전극상에 각각 형성되는 제 1 도전성 수지막 및 제 2 도전성 수지막을 포함하는 압전 공진자로서,
압전체층은 베이스 부재의 길이 방향으로 분극됨과 아울러, 베이스 부재는 베이스 부재의 길이 방향으로의 전계의 인가에 대하여 길이 진동 모드로 진동하는 것을 특징으로 하는 압전 공진자가 제공된다.
상술한 압전 공진자에 있어서, 제 1 절연막 및 제 2 절연막은, 베이스 부재의 동일 측면에 있어서 베이스 부재의 폭방향의 한 단부측 및 다른 단부측에 각각 형성된다. 또한 제 1 절연막 및 제 2 절연막은 베이스 부재의 서로 다른 측면에 형성된다.
게다가, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상술한 압전 공진자를 포함하는 전자 부품으로서, 도전성 수지막이 전기적으로 연결되는 패턴 전극이 형성된 기판과, 압전 공진자를 피복하도록 배치되는 캡;을 포함하는 전자 부품을 제공한다.
상술한 전자 부품에 있어서, 절연 기판상에 복수의 전극이 형성되며, 패턴 전극에 복수의 압전 공진자의 도전성 수지막이 접속되도록 함으로써 래더 필터를 실현할 수가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압전 공진자에 의하면, 제 1 박막 외부 전극 및 제 2 박막 외부 전극이 제 1 절연막 및 제 2 절연막을 통하여 내부 전극의 제 1 그룹중의 한 내부 전극 및 제 2 그룹중의 한 내부 전극에 각각 접속된다. 제 1 박막 외부 전극 및 제 2 박막 외부 전극상에 도전성 수지막이 형성되므로, 제 1 및 제 2 박막 외부 전극이 파단되거나 손상되더라도, 도전성 수지막에 의하여 파단 또는 손상 영역의 양측의 박막 외부 전극의 도통이 유지된다. 그리고, 제 1 및 제 2 박막 외부 전극상의 도전성 수지막에 신호를 입력함으로써, 압전체층에 교류 전계가 인가되며, 이에 따라서 압전체층을 포함하는 베이스 부재가 길이 진동 모드를 발생하도록 여진된다.
또한, 상술한 압전 공진자를 이용하여 전자 부품을 제작하면, 박막 외부 전극이 파단 또는 손상되더라도, 압전 공진자는 여전히 제기능을 하며 그의 전기적 특성을 유지할 수 있다. 특히, 상술한 복수의 압전 공진자를 이용한 래더 필터의 경우, 압전 공진자의 박막 외부 전극이 파단되더라도, 래더 필터로서의 기능을 확보할 수 있으며, 신뢰성이 높은 래더 필터로 할 수가 있다.
본 발명의 상술한 요소, 특징 및 이점은, 도면을 참조하여 행하는 하기의 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 한층 확실해질 것이다.
도 1은, 본 발명의 압전 공진자의 한 바람직한 실시예를 나타내는 사시도이며, 도 2는 이 바람직한 실시예의 도해도이다. 압전 공진자(10)는 베이스 부재(12)를 포함한다. 베이스 부재(12)는 바람직하게는 복수의 압전체층(14)과 내부 전극(16)을 번갈아 적층하여 라미네이트함으로써 형성된다. 그리고 도 2의 화살표로 나타낸 바와 같이, 2개의 인접하는 내부 전극(16)사이에 끼워지는 인접하는 압전체층(14)은, 베이스 부재(12)의 길이 방향으로 서로 반대 방향으로 분극된다. 단, 본 바람직한 실시예에서는, 베이스 부재(12)의 길이 방향의 양 단부측의 압전체층(14)은 분극되어 있지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 이 베이스 부재(12)의 양 단부는 필요에 따라서 분극된 것이어도 된다. 또, 분극되어 있지 않는 압전체층을 형성하는 경우에 있어서도, 베이스 부재(12)내에 있어서의 형성 위치는 임의이다.
베이스 부재(12)의 한 측면에는, 바람직하게는 그 폭방향의 대략 중앙부에 있어서 베이스 부재(12)의 길이 방향으로 연장되는 홈(18)이 형성된다. 홈(18)의 한쪽에 있어서는, 내부 전극(16)의 노출 부분이, 바람직하게는 그 일부분은 피복되지 않은 채, 제 1 절연막(20)으로 피복된다. 또한, 홈(18)의 다른 쪽에 있어서는, 제 1 절연막(20)으로 피복되지 않은 내부 전극(16)의 노출 부분이 제 2 절연막(22)으로 피복된다. 따라서, 홈(18)의 양쪽에서는, 내부 전극(16)의 노출 부분이 제 1 절연막(20) 및 제 2 절연막(22)에 의하여 번갈아 피복된다.
게다가, 홈(18)의 한쪽에 있어서, 제 1 절연막(20)이 형성된 베이스 부재(12)의 측면에, 제 1 박막 외부 전극(24)이 형성된다. 따라서, 제 1 절연막(20)으로 피복되지 않은 내부 전극(16)의 제 1 그룹이, 제 1 박막 외부 전극(24)에 전기적으로 접속된다. 또한, 홈(18)의 다른 쪽에 있어서, 제 2 절연막(22)이 형성된 베이스 부재(12)의 측면에, 제 2 박막 외부 전극(26)이 형성된다. 따라서, 제 2 절연막(22)으로 피복되지 않은 내부 전극(16)의 제 2 그룹이, 제 2 박막 외부 전극(26)에 전기적으로 접속된다. 베이스 부재(12)내에 형성되는 내부 전극(16)은, 반드시 번갈아 다른 박막 외부 전극에 접속될 필요는 없다. 예를 들면, 서로 인접하는 내부 전극(16)이 동일한 박막 외부 전극에 접속되거나, 혹은 박막 외부 전극에 전혀 접속되지 않는 내부 전극을 포함하여도 된다. 게다가, 홈(18)은, 필요에 따라서 형성하면 되고, 반드시 형성할 필요는 없다.
제 1 박막 외부 전극(24)상에는, 제 1 도전성 수지막(28)이 형성된다. 따라서, 제 1 도전성 수지막(28)은, 제 1 박막 외부 전극(24)에 전기적으로 접속된다. 또한, 제 2 박막 외부 전극(26)상에는, 제 2 도전성 수지막(30)이 형성된다. 따라서, 제 2 도전성 수지막(30)은, 제 2 박막 외부 전극(26)에 전기적으로 접속된다.
이 압전 공진자(10)를 제조하기 위해서는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 먼저 압전 세라믹의 그린 시트(40)가 준비된다. 그린 시트(40)의 한쪽 면에는, 예를 들면, 은, 팔라듐, 유기 바인더 등을 포함하는 도전 페이스트가 도포되어, 도전 페이스트층(42)이 형성된다. 도전 페이스트층(42)은, 그린 시트(40)의 한 단부측을 제외하고 전면에 형성된다. 이 그린 시트(40)가 복수장 적층된다. 이 때, 도전 페이스트층(42)이 형성되지 않은 단부가 번갈아 반대방향으로 배치되도록 그린 시트(40)가 적층된다. 게다가, 적층체의 대향하는 양측에 도전 페이스트가 도포된 후 소성함으로써, 도 4에 나타낸 바와 같은 적층체 모재(44)가 형성된다. 여기에서는, 설명의 편의상, 8층의 그린 시트 적층체에 관하여 설명하고 있으나, 도 2에 나타낸 바와 같이 7층의 적층체를 제작하는 경우도 마찬가지이다. 다른 적층수를 갖는 다른 구성에도 사용할 수가 있다.
적층체 모재(44)내에는, 도전 페이스트층(42)이 소성됨으로써, 복수의 내부 전극(46)이 형성된다. 이들 내부 전극(46)은, 번갈아 적층체 모재(44)의 대향부에 노출되어 있다. 그리고, 적층체 모재(44)의 대향부에는, 내부 전극(46)이 하나 걸러서 접속된 분극용 전극(48, 50)이 형성된다. 이들 분극용 전극(48, 50)에 직류 전압을 인가함으로써, 적층체 모재(44)에 분극 처리가 실시된다. 이 때, 적층체 모재(44)내부에 있어서는, 서로 인접하는 내부 전극(46)간에 직류 고전계가 인가되지만, 전계의 방향은 번갈아 서로 반대 방향이 된다. 이 때문에, 적층체 모재(44)는 도 4의 화살표로 나타낸 바와 같이, 각 내부 전극(46)의 양측에서 서로 반대 방향으로 분극된다.
이어서, 도 5의 점선으로 나타낸 바와 같이, 적층체 모재(44)가 다이서(dicer) 등에 의하여 내부 전극(46)에 거의 수직인 방향으로 절단된다. 이에 따라서, 도 6에 나타낸 바와 같이, 내부 전극(46)의 단부가 노출된 적층체(52)가 형성된다. 그리고, 도 7에 나타낸 바와 같이, 적층체(52)의 한쪽 측면에 있어서, 체크 무늬가 되도록 절연막(54)이 형성된다. 게다가, 도 7은 도 6을 간략화한 도이고, 적층수를 줄여서 나타내고 있다. 내부 전극(46)에 대하여 거의 수직인 체크 무늬의 한 열에 있어서는, 절연막(54)은 하나 거른 내부 전극(46)상에 형성된다. 또한, 체크 무늬의 인접하는 열에 있어서는, 이웃 열에 있어서 절연막(54)이 형성되지 않은 내부 전극(46)상에 절연막(54)이 형성된다.
게다가, 도 8에 나타낸 바와 같이, 적층체(52)의 절연막(54)이 형성된 면에, 스퍼터링 또는 다른 적절한 공정에 의하여 박막 외부 전극(56)이 형성된다. 이 박막 외부 전극(56)상에 도전성 수지막(58)이 형성된다. 그리고, 도 9에 나타낸 바와 같이, 체크 무늬로 형성된 절연막(54)의 인접하는 열의 사이에 있어서, 내부 전극(46)의 면에 거의 직교하도록 홈(18)이 형성된다. 이들 홈(18)의 사이에서 적층체(52)를 절단함으로써, 도 1에 나타낸 압전 공진자(10)가 형성된다.
이 압전 공진자(10)에서는, 제 1 도전성 수지막(28) 및 제 2 도전성 수지막(30)의 사이에 신호를 부여함으로써, 서로 반대 방향으로 분극된 베이스 부재(2)의 압전체층(14)에 서로 반대의 전압이 인가되기 때문에, 압전체층(14)은 팽창되거나 수축된다. 이 때문에, 압전 공진자(10)전체적으로는, 베이스 부재(12)의 중심부를 진동 노드로 하면서 길이 진동 모드의 기본 진동이 여진된다.
이 압전 공진자(10)에서는, 압전체층(14)의 분극 방향 및 신호에 의한 전계의 방향이 베이스 부재(12)의 진동 방향과 일치한다. 결국, 이 압전 공진자(10)는 압전 종 효과를 이용한 압전 공진자가 된다. 이와 같은 압전 종 효과를 이용한 압전 공진자(10)는, 분극 방향 및 전계 방향이 진동 방향과 다른 압전 횡 효과를 이용한 압전 공진자보다 전기 기계 결합 계수가 크다.
또한, 제 1 및 제 2 박막 외부 전극(24, 26)상에는, 제 1 및 제 2 도전성 수지막(28, 30)이 형성되어 있다. 따라서, 온도 변화나 다른 조건에 기인한 제 1 및 제 2 절연막(20, 22)의 팽창 또는 수축에 의하여 제 1 및 제 2 박막 외부 전극(24, 26)이 파단되더라도, 도전성 수지막(28, 30)에 의하여 박막 외부 전극(24, 26)의 파단 또는 손상 부분의 양측의 도통이 확보된다. 이 때문에, 박막 외부 전극(24, 26)이 파단 또는 손상되더라도 정상적으로 압전 공진자(10)를 여진시킬 수가 있다.
제 1 도전성 수지막(28) 및 제 2 도전성 수지막(30)은, 각각 제 1 박막 외부 전극(24) 및 제 2 박막 외부 전극(26)의 전면에 형성할 필요는 없으며, 도 10에 나타낸 바와 같이, 부분적으로 형성되어도 된다. 이와 같은 압전 공진자(10)에 대해서도, 절연막(20, 22)형성 부분에 있어서 박막 외부 전극(24, 26)이 파단 또는 손상되었을 때, 도전성 수지막(28, 30)에 의하여 외부 전극(24, 26)의 도통이 확보된다. 게다가, 도전성 수지막(28, 30)은 압전 공진자의 진동을 댐핑하는 역할을 하므로, 도전성 수지막(28, 30)의 면적이 커질수록, 압전 공진자(10)의 Qm은 저하한다. 따라서, 도전성 수지막(28, 30)의 면적이나 형상을 바꿈으로써, 압전 공진자(10)의 Qm을 조정할 수가 있다.
또, 도 11에 나타낸 바와 같이, 베이스 부재(12)의 대향하는 측면에 제 1 절연막(20) 및 제 2 절연막(22)을 형성하여도 된다. 이 경우, 베이스 부재(12)의 대향면에 있어서, 각각 다른 내부 전극(16)의 노출부가, 번갈아 제 1 및 제 2 절연막(20, 22)으로 피복된다. 그리고, 이들 절연막(20, 22)이 형성된 베이스 부재(12)의 대향면에, 제 1 및 제 2 박막 외부 전극(24, 26)이 형성된다. 게다가, 제 1 및 제 2 박막 외부 전극(24, 26)상에, 제 1 및 제 2 도전성 수지막(28, 30)이 형성된다. 또한 이와 같은 압전 공진자(10)에 있어서도, 도전성 수지막(28, 30)이 형성되어 있기 때문에, 박막 외부 전극(24, 26)의 파단 및 손상에 의한 접속 불량을 방지할 수가 있다.
이와 같은 압전 공진자(10)를 이용하여, 발진자나 디스크리미네이터 등과 같은 전자 부품이 제작된다. 도 12는 전자 부품(70)의 한 예를 나타내는 사시도이다. 전자 부품(70)은, 절연체 기판(72)을 포함한다. 절연체 기판(72)의 대향하는 단부에는, 각각 2개씩 오목부(74)가 형성된다. 절연체 기판(72)의 한쪽 면에는, 2개의 패턴 전극(76, 78)이 형성된다. 한 패턴 전극(76)은, 한 쌍의 대향하는 오목부(74)사이에 형성되며, 바람직하게는 그 한 단부측이 절연체 기판(72)의 중앙부를 향하여 L자형상으로 연장되도록 형성된다. 또한, 다른 패턴 전극(78)은, 다른 대향하는 오목부(74)사이에 형성되며, 바람직하게는 그 다른 단부측이 절연체 기판(72)의 중앙부를 향하여 L자형상으로 연장되도록 형성된다. 그리고 절연체 기판(72)의 중앙부 부근에 있어서, 2개의 패턴 전극(76, 78)이 간격을 두어 대향하도록 형성된다. 더욱이, 절연체 기판(72)으로서는, 유리 에폭시 기판, 알루미나 기판 및 다층 기판 등의 주지의 기판이 바람직하게 사용된다. 또한 절연체 기판 등을 사용하여도 된다.
베이스 부재(12)의 길이 방향 중앙부에 있어서는, 압전 공진자(10)의 제 1 및 제 2 도전성 수지막(28, 30)에, 도전성 접착제를 포함하는 부착 부재(80)가 위치하며, 이 부착 부재(80)가, 절연체 기판(72)의 중앙부에 있어서의 패턴 전극(76) 및 패턴 전극(78)의 단부상에 형성된 도전성 접착제(도시하지 않음) 또는 다른 적절한 결합 부재에 의하여 패턴 전극(76, 78)상에 접속, 고정된다. 이에 따라서, 압전 공진자(10)의 도전성 수지막(28, 30)은 절연체 기판(72)상에 고정됨과 아울러, 패턴 전극(76, 78)에 전기적으로 접속된다.
절연체 기판(72)에는 금속 캡(82)이 씌워지는 것이 바람직하다. 이 때, 금속 캡(82)과 패턴 전극(76, 78)이 도통하지 않도록 절연체 기판(72) 및 패턴 전극(76, 78)상에 절연성 수지가 도포된다. 그 후, 금속 캡(82)이 씌워짐으로써, 전자 부품(70)이 완성된다.
이 전자 부품(70)에서는, 압전 공진자(10)의 제 1 및 제 2 도전성 수지막(28, 30)상에 형성된 부착 부재(80)에 의하여, 압전 공진자(10)의 단부가 절연체 기판(72)으로부터 떨어진 상태로 배치되며, 따라서 공진자(10)의 진동이 저해되지 않는다. 또, 압전 공진자(10)의 진동 노드인 중앙부가 부착 부재(80)에 의해 기판(72)에 확실하게 고정됨으로써, 압전 공진자(10)의 진동 누설을 방지할 수가 있다.
또한, 복수의 압전 공진자(10)를 이용하여, 바람직하게는 래더 필터를 제작할 수 있다. 도 13은 사다리형의 회로를 갖는 래더 필터로서 사용되는 전자 부품의 예를 나타내는 사시도이다. 도 13에 나타낸 전자 부품(70)에서는, 절연체 기판(72)상에는 바람직하게는 4개의 패턴 전극(84, 86, 88, 90)이 형성된다. 이들 패턴 전극(84-90)에는, 간격을 두어 일렬로 배치되는 5개의 랜드가 형성된다. 이 경우, 절연체 기판(72)의 한 단으로부터 첫 번째의 랜드는 패턴 전극(84)에 형성되며, 2번째의 랜드 및 5번째의 랜드는 패턴 전극(86)에 형성되며, 세 번째의 랜드는 패턴 전극(88)에 형성되며, 4번째의 랜드는 패턴 전극(90)에 형성된다.
제 1 및 제 2 도전성 수지막(28, 30)상에 부착 부재(80)가 형성된 압전 공진자(10)가, 도전성 접착제를 통하여 그 부착 부재(80)와 기판(72)의 각 랜드상에 부착된다. 이 경우, 도 14에 나타낸 사다리형의 회로가 얻어지도록 압전 공진자(10a-10d)가 부착된다. 그리고, 절연체 기판(72)상에, 바람직하게는 금속 캡(도시하지 않음)이 씌워져 있다.
도 12나 도 13에 나타낸 바와 같은 전자 부품에 있어서도, 박막 외부 전극의 파단에 의하여 압전 공진자의 기능이 손상되지 않으며, 신뢰성이 높은 전자 부품으로 할 수가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예를 개시하였으나, 여기에 개시된 원리를 실행하기 위하여 하기 청구범위내에서 여러 가지로 변형할 수 있다는 것을 알 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 한정되는 것은 아니라는 것을 알 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 온도 변화 또는 다른 조건에 기인한 절연막의 팽창 또는 수축에 의하여 박막 외부 전극이 파단 또는 손상된 경우에도, 제 1 및 제 2 박막 외부 전극상에 각각 제 1 및 제2 도전성 수지막이 존재하므로 공진자의 기능이 손상되지 않으며, 따라서 신뢰성이 높은 압전 공진자를 얻을 수가 있다. 마찬가지로, 본 발명의 적어도 한 바람직한 실시예에 따른 압전 공진자를 이용한 전자 부품에 있어서도, 신뢰성이 높은 전자 부품으로 할 수가 있다. 또한, 도전성 수지막의 도포량이나 형상을 바꿈으로써, 베이스 부재의 진동의 댐핑량 및 공진자의 Qm을 한층 향상시킬 수가 있다. 따라서, 압전 공진자 및 전자 부품의 설계 자유도를 넓힐 수가 있다.
Claims (18)
- 복수의 압전체층과 복수의 내부 전극을 번갈아 적층하여 형성된 적층체 몸체를 포함하며 길이 방향을 갖는 베이스 부재와,상기 내부 전극의 제 1 그룹의 노출 부분의 적어도 일부를 피복하기 위하여 상기 베이스 부재의 측면에 형성되는 제 1 절연막과,상기 제 1 절연층으로 피복되지 않은 상기 내부 전극의 제 2 그룹의 노출 부분의 적어도 일부를 피복하기 위하여 상기 베이스 부재의 측면에 형성되는 제 2 절연막과,상기 제 1 절연막상에 있어서 상기 베이스 부재의 길이 방향으로 연속하여 형성되는 제 1 박막 외부 전극과,상기 제 2 절연막상에 있어서 상기 베이스 부재의 길이 방향으로 연속하여 형성되는 제 2 박막 외부 전극과,상기 제 1 박막 외부 전극 및 상기 제 2 박막 외부 전극상에 각각 형성되는 제 1 도전성 수지막 및 제 2 도전성 수지막을 포함하는 압전 공진자로서,상기 압전체층은 상기 베이스 부재의 길이 방향으로 분극됨과 아울러, 상기 베이스 부재는 상기 베이스 부재의 길이 방향으로의 전계의 인가에 대하여 길이 진동 모드로 진동하는 것을 특징으로 하는 압전 공진자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 부재는 상기 베이스 부재의 상기 길이 방향을 따라서 연장되도록 형성되는 홈을 가지며, 상기 제 1 박막 외부 전극 및 상기 제 2 박막 외부 전극은 상기 홈의 대향하는 양측에 위치하는 것을 특징으로 하는 압전 공진자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 도전성 수지막은 상기 제 1 박막 외부 전극의 전체 표면 영역보다 적게 피복하며, 상기 제 2 도전성 수지막은 상기 제 2 박막 외부 전극의 전체 표면 영역보다 적게 피복하는 것을 특징으로 하는 압전 공진자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 도전성 수지막은 상기 제 1 박막 외부 전극의 전체 표면 영역을 피복하며, 상기 제 2 도전성 수지막은 상기 제 2 박막 외부 전극의 전체 표면 영역을 피복하는 것을 특징으로 하는 압전 공진자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 절연막 및 상기 제 2 절연막은, 상기 베이스 부재의 동일 측면에 있어서 상기 베이스 부재의 폭방향의 한 단부측 및 다른 단부측에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 공진자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 절연막 및 상기 제 2 절연막은, 상기 베이스 부재의 서로 다른 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 공진자.
- 복수의 압전체층과 복수의 내부 전극을 번갈아 적층하여 형성된 적층체 몸체를 포함하며 길이 방향을 갖는 베이스 부재와,상기 내부 전극의 제 1 그룹의 노출 부분의 적어도 일부를 피복하기 위하여 상기 베이스 부재의 측면에 형성되는 제 1 절연막과,상기 제 1 절연층으로 피복되지 않은 상기 내부 전극의 제 2 그룹의 노출 부분의 적어도 일부를 피복하기 위하여 상기 베이스 부재의 측면에 형성되는 제 2 절연막과,상기 제 1 절연막상에 있어서 상기 베이스 부재의 길이 방향으로 연속하여 형성되는 제 1 박막 외부 전극과,상기 제 2 절연막상에 있어서 상기 베이스 부재의 길이 방향으로 연속하여 형성되는 제 2 박막 외부 전극과,상기 제 1 박막 외부 전극 및 상기 제 2 박막 외부 전극상에 각각 형성되는 제 1 도전성 수지막 및 제 2 도전성 수지막을 포함하는 압전 공진자로서,상기 압전체층은 상기 베이스 부재의 길이 방향으로 분극됨과 아울러, 상기 베이스 부재는 상기 베이스 부재의 길이 방향으로의 전계의 인가에 대하여 길이 진동 모드로 진동하는 압전 공진자와;상기 압전 공진자의 상기 제 1 및 제 2 도전성 수지막이 전기적으로 연결되는 패턴 전극이 형성된 기판과;상기 기판상에 형성되며, 상기 압전 공진자를 피복하도록 배치되는 캡;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품.
- 제 7 항에 있어서, 상기 베이스 부재는 상기 베이스 부재의 상기 길이 방향을 따라서 연장되도록 형성되는 홈을 가지며, 상기 제 1 박막 외부 전극 및 상기 제 2 박막 외부 전극은 상기 홈의 대향하는 양측에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자 부품.
- 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 도전성 수지막은 상기 제 1 박막 외부 전극의 전체 표면 영역보다 적게 피복하며, 상기 제 2 도전성 수지막은 상기 제 2 박막 외부 전극의 전체 표면 영역보다 적게 피복하는 것을 특징으로 하는 전자 부품.
- 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 도전성 수지막은 상기 제 1 박막 외부 전극의 전체 표면 영역을 피복하며, 상기 제 2 도전성 수지막은 상기 제 2 박막 외부 전극의 전체 표면 영역을 피복하는 것을 특징으로 하는 전자 부품.
- 복수의 압전 공진자와;상기 복수의 압전 공진자 중의 적어도 하나의 압전 공진자의 제 1 및 제 2 도전성 수지막이 전기적으로 연결되는 패턴 전극이 형성된 기판과;상기 기판상에 형성되며, 상기 복수의 압전 공진자를 피복하도록 배치되는 캡;을 포함하는 전자 부품으로서,상기 복수의 압전 공진자 중의 적어도 하나는, 복수의 압전체층과 복수의 내부 전극을 번갈아 적층하여 형성된 적층체 몸체를 포함하며 길이 방향을 갖는 베이스 부재와,상기 내부 전극의 제 1 그룹의 노출 부분의 적어도 일부를 피복하기 위하여 상기 베이스 부재의 측면에 형성되는 제 1 절연막과,상기 제 1 절연층으로 피복되지 않은 상기 내부 전극의 제 2 그룹의 노출 부분의 적어도 일부를 피복하기 위하여 상기 베이스 부재의 측면에 형성되는 제 2 절연막과,상기 제 1 절연막상에 있어서 상기 베이스 부재의 길이 방향으로 연속하여 형성되는 제 1 박막 외부 전극과,상기 제 2 절연막상에 있어서 상기 베이스 부재의 길이 방향으로 연속하여 형성되는 제 2 박막 외부 전극과,상기 제 1 박막 외부 전극 및 상기 제 2 박막 외부 전극상에 각각 형성되는 제 1 도전성 수지막 및 제 2 도전성 수지막을 포함하며, 상기 압전체층은 상기 베이스 부재의 길이 방향으로 분극됨과 아울러, 상기 베이스 부재는 상기 베이스 부재의 길이 방향으로의 전계의 인가에 대하여 길이 진동 모드로 진동하는 압전 공진자이며,상기 복수의 압전 공진자가 래더 필터를 구현하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 부품.
- 제 11 항에 있어서, 상기 복수의 압전 공진자는 각각,복수의 압전체층과 복수의 내부 전극을 번갈아 적층하여 형성된 적층체 몸체를 포함하며 길이 방향을 갖는 베이스 부재와,상기 내부 전극의 제 1 그룹의 노출 부분의 적어도 일부를 피복하기 위하여 상기 베이스 부재의 측면에 형성되는 제 1 절연막과,상기 제 1 절연층으로 피복되지 않은 상기 내부 전극의 제 2 그룹의 노출 부분의 적어도 일부를 피복하기 위하여 상기 베이스 부재의 측면에 형성되는 제 2 절연막과,상기 제 1 절연막상에 있어서 상기 베이스 부재의 길이 방향으로 연속하여 형성되는 제 1 박막 외부 전극과,상기 제 2 절연막상에 있어서 상기 베이스 부재의 길이 방향으로 연속하여 형성되는 제 2 박막 외부 전극과,상기 제 1 박막 외부 전극 및 상기 제 2 박막 외부 전극상에 각각 형성되는 제 1 도전성 수지막 및 제 2 도전성 수지막을 포함하는 압전 공진자로서,상기 압전체층은 상기 베이스 부재의 길이 방향으로 분극됨과 아울러, 상기 베이스 부재는 상기 베이스 부재의 길이 방향으로의 전계의 인가에 대하여 길이 진동 모드로 진동하는 것을 특징으로 하는 전자 부품.
- 제 12 항에 있어서, 상기 복수의 압전 공진자 각각은, 상기 베이스 부재가 상기 베이스 부재의 상기 길이 방향을 따라서 연장되도록 형성되는 홈을 가지며, 상기 제 1 박막 외부 전극 및 상기 제 2 박막 외부 전극이 상기 홈의 대향하는 양측에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자 부품.
- 제 12 항에 있어서, 상기 복수의 압전 공진자 각각은, 상기 제 1 도전성 수지막이 상기 제 1 박막 외부 전극의 전체 표면 영역보다 적게 피복하며, 상기 제 2 도전성 수지막이 상기 제 2 박막 외부 전극의 전체 표면 영역보다 적게 피복하는 것을 특징으로 하는 전자 부품.
- 제 12 항에 있어서, 상기 복수의 압전 공진자 각각은, 상기 제 1 도전성 수지막이 상기 제 1 박막 외부 전극의 전체 표면 영역을 피복하며, 상기 제 2 도전성 수지막이 상기 제 2 박막 외부 전극의 전체 표면 영역을 피복하는 것을 특징으로 하는 전자 부품.
- 제 12 항에 있어서, 상기 복수의 압전 공진자 각각은, 상기 제 1 절연막 및 상기 제 2 절연막이, 상기 베이스 부재의 동일 측면에 있어서 상기 베이스 부재의 폭방향의 한 단부측 및 다른 단부측에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 공진자.
- 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 절연막 및 상기 제 2 절연막이 상기 베이스 부재의 서로 다른 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 부품.
- 제 12 항에 있어서, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 베이스 부재는 상기 베이스 부재와 마찬가지로 형성되며, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 패턴 전극은 상기 기판상의 상기 패턴 전극과 마찬가지로 형성되며,상기 제 1 베이스 부재는 상기 제 1 및 제 2 패턴 전극상에 실장되며, 상기 제 2 베이스 부재는 상기 제 2 및 제 3 패턴 전극상에 실장되며, 상기 제 3 베이스 부재는 상기 제 2 및 제 4 패턴 전극상에 실장되며, 상기 제 4 베이스 부재는 상기 제 3 및 제 4 패턴 전극상에 실장되는 것을 특징으로 하는 전자 부품.
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