JP2008244838A - 圧電共振部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 圧電共振素子を容量素子に搭載する工程において、圧電共振素子が傾いた場合等に電気的短絡が発生して不良品になることを防止した圧電共振部品の製造方法を提供する。
【解決手段】 一対の導電性接着剤31ａ，31ｂを介して、容量素子10の上面と所定の間隔Ｓをあけて圧電共振素子20を容量素子10の上面に配置する工程Ｃにおいて、容量素子10の上面の、一対の導電性接着剤31ａ，31ｂの内側の非対向領域24における圧電共振素子20の幅方向の両端に対向する位置に、間隔Ｓよりも高さｈの低い絶縁性バンプ51を配置した後に、圧電共振素子20を容量素子10の上面に取り付ける。これにより、導電性接着剤31ａ，31ｂの硬化前に圧電共振素子20が傾いてしまった場合等においても、互いに異なる電位に接続される主面電極22ｂと容量形成電極14ａとが接触して電気的に短絡することによって不良品になることを防止できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は圧電共振素子を容量素子の上面に間隔をあけて搭載した圧電共振部品の製造方法に関し、特に圧電共振素子を容量素子の上面に間隔をあけて搭載する工程において、圧電共振素子が容量素子に接触してしまうことにより電気的短絡が発生して不良品になることを防止した製造方法に関するものである。

従来から通信機器や電子機器にはマイクロコンピュータが広く用いられており、このマイクロコンピュータのクロック源として、発振回路における負荷容量となる静電容量を内蔵した圧電共振部品が知られている。このような圧電共振部品としては、誘電体基板の下面にアース電極および一対の入出力電極が形成され、上面にそれぞれ入出力電極に電気的に接続されるとともに誘電体基板を挟んでアース電極との間で静電容量を形成する一対の容量形成電極が形成された容量素子と、矩形状の圧電基板の上下面に圧電基板を介して一部が互いに対向するように一対の主面電極が形成され、一対の主面電極が一対の容量形成電極に一対の導電性接着剤を介してそれぞれ接続されて容量素子の上面に間隔をあけて取り付けられた圧電共振素子とを備えた圧電共振部品が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開平４−373303号公報

しかしながら、特許文献１にて提案された圧電共振部品を製造する際には、互いに異なる電位に接続される主面電極と容量形成電極とが部分的に対向した状態で、圧電共振素子を容量素子の上面に導電性接着剤を介して間隔をあけて取り付けることから、導電性接着剤の硬化前に何らかの原因で圧電共振素子が幅方向において傾いて容量素子に接触して、互いに異なる電位に接続される主面電極と容量形成電極とが接触して電気的に短絡することによって不良品になってしまうことがあるという問題があった。

本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、圧電共振素子を容量素子の上面に間隔を開けて搭載する際に圧電共振素子の互いに異なる電位に接続される主面電極と容量素子の容量形成電極とが接触して電気的に短絡するのを防止することが可能な製造方法を提供することにある。

本発明の圧電共振部品の製造方法は、誘電体基板の下面に一対の入出力電極およびその間に位置するアース電極を配置し、前記誘電体基板の上面に前記一対の入出力電極とそれぞれ接続される一対の容量形成電極を配置して、前記一対の容量形成電極のそれぞれと前記アース電極との間で前記誘電体基板を介して静電容量が形成された容量素子を準備する工程Ａと、矩形状の圧電基板の上下面に、長手方向の中央部において前記圧電基板を介して一部が互いに対向し、それぞれ長手方向における逆側の端部に向かって引き出されるように一対の主面電極を配置して、前記圧電基板を介して前記一対の主面電極が互いに対向する対向領域および前記一対の主面電極が対向しない非対向領域を長手方向に有する圧電共振素子を準備する工程Ｂと、前記圧電共振素子の前記非対向領域において、前記一対の主面電極と前記一対の容量形成電極とをそれぞれ接続する一対の導電性接着剤を介して、前記容量素子の上面と所定の間隔Ｓをあけて前記圧電共振素子を前記容量素子の上面に配置する工程Ｃと、前記導電性接着剤を硬化させて前記圧電共振素子を前記容量素子の上面に固定する工程Ｄと、前記容量素子の上面に固定された前記圧電共振素子を内側に収容して封止する蓋部材を前記容量素子の上面に取り付ける工程Ｅとを備え、前記工程Ｃにおいて、前記容量素子の上面の、前記一対の導電性接着剤の内側の前記非対向領域における前記圧電共振素子の幅方向の両端に対向する位置に、前記間隔Ｓよりも高さの低い絶縁性バンプを配置した後に、前記圧電共振素子を前記容量素子の上面に取り付けることを特徴とするものである。

本発明の圧電共振部品の製造方法では、圧電共振素子の非対向領域において、一対の主面電極と一対の容量形成電極とをそれぞれ接続する一対の導電性接着剤を介して、容量素子の上面と所定の間隔Ｓをあけて圧電共振素子を容量素子の上面に配置する工程Ｃにおいて、容量素子の上面の、一対の導電性接着剤の内側の非対向領域における圧電共振素子の幅方向の両端に対向する位置に、間隔Ｓよりも高さの低い絶縁性バンプを配置した後に、圧電共振素子を容量素子の上面に取り付ける。このような本発明の圧電共振部品の製造方法によれば、容量素子の上面の、一対の導電性接着剤の内側の非対向領域における圧電共振素子の幅方向の両端に対向する位置に絶縁性バンプを配置した後に、圧電共振素子を容量素子の上面に取り付けることから、導電性接着剤を介して容量素子の上面と所定の間隔Ｓをあけて配置した圧電共振素子が、何らかの原因により導電性接着剤の硬化前に幅方向において傾いてしまった場合においても、絶縁性バンプが圧電共振素子を幅方向の両端のいずれかで受け止めて圧電共振素子と容量素子との接触を防止するため、圧電共振素子の互いに異なる電位に接続される主面電極と容量素子の容量形成電極とが接触して電気的に短絡することによって不良品になるのを防止することができる。また、容量素子の上面の、一対の導電性接着剤の内側の非対向領域における圧電共振素子の幅方向の両端に対向する位置に絶縁性バンプを配置することから、圧電共振素子が幅方向において傾いて絶縁性バンプに接触した場合においても、絶縁性バンプが圧電共振素子の主面電極の対向領域には接触しないため、圧電共振素子の対向領域で生じる振動を殆ど妨げないので、圧電共振素子の絶縁性バンプへの接触による圧電共振部品の電気特性の劣化は問題にならないレベルに抑えることができる。さらに、圧電共振素子を容量素子の上面に配置する際の容量素子の上面と圧電共振素子との間の所定の間隔Ｓよりも絶縁性バンプの高さが低いことから、圧電共振素子が正常に配置されて傾かない場合には、絶縁性バンプは圧電共振素子に接触しないので、絶縁性バンプが圧電共振部品の電気特性に影響を与えることはない。

以下、本発明の圧電共振部品の製造方法を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。

（実施の形態の第１の例）
図１（ａ）は本発明の圧電共振部品の製造方法により得られる圧電共振部品の一例を模式的に示す外観斜視図であり、図１（ｂ）は（ａ）のＰ−Ｐ’線断面図である。図２（ａ）は図１に示す圧電共振部品の蓋部材41を取り付ける前の状態を模式的に示す外観斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＱ−Ｑ’線断面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）に示す状態を上から見た平面図であり、圧電共振素子20を破線で示して透視した様子を示している。図３（ａ）は本発明の圧電共振部品の製造方法に用いる圧電共振素子の一例を模式的に示す外観斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＲ−Ｒ’線断面図である。図４は本発明の圧電共振部品の製造方法に用いる容量素子の例を模式的に示す外観斜視図である。図５は本発明の圧電共振部品の製造方法により得られる圧電共振部品の等価回路図である。

本例の圧電共振部品の製造方法は、図４に示すような容量素子10であって、誘電体基板11の下面に一対の入出力電極12ａ，12ｂおよびその間に位置するアース電極13を配置し、誘電体基板11の上面に一対の入出力電極12ａ，12ｂとそれぞれ接続される一対の容量形成電極14ａ，14ｂを配置して、一対の容量形成電極14ａ，14ｂのそれぞれとアース電極13との間で誘電体基板11を介して静電容量が形成された容量素子10を準備する工程Ａを備える。また、本例の圧電共振部品の製造方法は、図３（ａ），（ｂ）に示すような圧電共振素子20であって、矩形状の圧電基板21の上下面に、長手方向の中央部において圧電基板21を介して一部が互いに対向し、それぞれ長手方向における逆側の端部に向かって引き出されるように一対の主面電極22ａ，22ｂを配置して、圧電基板21を介して一対の主面電極22ａ，22ｂが互いに対向する対向領域23および一対の主面電極22ａ，22ｂが対向しない非対向領域24を長手方向に有する圧電共振素子20を準備する工程Ｂを備える。さらに、本例の圧電共振部品の製造方法は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、圧電共振素子20の非対向領域24において一対の主面電極22ａ，22ｂと一対の容量形成電極14ａ，14ｂとをそれぞれ接続する一対の導電性接着剤31ａ，31ｂを介して、容量素子10の上面と所定の間隔Ｓをあけて圧電共振素子20を容量素子10の上面に配置する工程Ｃと、導電性接着剤31ａ，31ｂを硬化させて圧電共振素子20を容量素子10の上面に固定する工程Ｄとを備える。またさらに、本例の圧電共振部品の製造方法は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、容量素子10の上面に固定された圧電共振素子20を内側に収容して封止する蓋部材41を容量素子10の上面に取り付ける工程Ｅを備える。そして、本例の圧電共振部品の製造方法は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、工程Ｃにおいて、容量素子10の上面の、一対の導電性接着剤31ａ，31ｂの内側の非対向領域24における圧電共振素子20の幅方向の両端に対向する位置に、間隔Ｓよりも高さの低い絶縁性バンプ51を配置した後に、圧電共振素子20を容量素子10の上面に取り付けることを特徴とする。なお、絶縁性バンプ51の高さとは、図２（ｂ）にｈとして示すように、容量素子10の上面から絶縁性バンプ51の上端迄の高さのことである。

さらに、本例の圧電共振部品の製造方法においては、図１（ａ）に示すように、蓋部材41を取り付けた後に、圧電共振部品の両側面に、一対の入出力側面電極61ａ，61ｂおよびその間に位置するアース側面電極62を配置し、一対の入出力電極12ａ，12ｂと一対の容量形成電極14ａ，14ｂとを一対の入出力側面電極61ａ，61ｂによってそれぞれ接続し、アース側面電極62をアース電極13に接続する。これにより、入出力電極12ａと容量形成電極14ａと主面電極22ａとを入出力側面電極61ａおよび導電性接着剤31ａを介して接続し、入出力電極12ｂと容量形成電極14ｂと主面電極22ｂとを入出力側面電極61ｂおよび導電性接着剤31ｂを介して接続して、図５に示すような等価回路で表される容量内蔵型の圧電共振部品を構成する。

本例の圧電共振部品の製造方法によれば、容量素子10の上面の、一対の導電性接着剤31ａ，31ｂの内側であって一対の主面電極22ａ，22ｂの非対向領域24における圧電共振素子20の幅方向の両端に対向する位置に絶縁性バンプ51を配置した後に、圧電共振素子20を容量素子10の上面に取り付けることから、導電性接着剤31ａ，31ｂを介して容量素子10の上面と所定の間隔Ｓをあけて配置した圧電共振素子20が何らかの原因により導電性接着剤31ａ，31ｂの硬化前に幅方向において傾いてしまった場合等においても、絶縁性バンプ51が圧電共振素子20を幅方向の両端のいずれかで受け止めて、圧電共振素子20と容量素子10との接触を防止する。これにより、互いに異なる電位に接続される圧電共振素子20の主面電極22ｂと容量素子10の容量形成電極14ａとが接触して電気的に短絡することによって不良品になるのを防止することができる。

また、容量素子10の上面の、一対の導電性接着剤31ａ，31ｂの内側であって一対の主面電極22ａ，22ｂの非対向領域24における圧電共振素子20の幅方向の両端に対向する位置に絶縁性バンプ51を配置することから、圧電共振素子20が幅方向において傾いて絶縁性バンプ51に接触した場合においても、絶縁性バンプ51は圧電共振素子20の一対の主面電極22ａ，22ｂの対向領域23には接触しない。これにより、絶縁性バンプ51が圧電共振素子20の一対の主面電極22ａ，22ｂの対向領域23で生じる振動を殆ど妨げないので、圧電共振素子20の絶縁性バンプ51への接触による圧電共振部品の電気特性の劣化は問題にならないレベルに抑えることができる。

さらに、圧電共振素子20を一対の導電性接着剤31ａ，31ｂを介して容量素子10の上面に配置する際の容量素子10の上面と圧電共振素子20の下面との間の所定の間隔Ｓよりも絶縁性バンプ51の高さが低いことから、圧電共振素子20が正常に配置されて傾かない場合には、絶縁性バンプ51は圧電共振素子20に接触しないので、絶縁性バンプ51が圧電共振部品の電気特性に悪影響を与えることはない。

またさらに、本例の圧電共振部品の製造方法によれば、図２（ｃ）に示すように、容量形成電極14ａ，14ｂの長手方向の一部において幅方向の全体を被覆する絶縁性バンプ51を配置したときには、圧電共振素子20の搭載位置が幅方向にずれてしまった場合においても、互いに異なる電位に接続される圧電共振素子20の主面電極22ｂと容量素子10の容量形成電極14ａとの接触による電気的短絡の発生を確実に防止することができる。さらに、圧電共振素子20の一対の主面電極22ａ，22ｂの対向領域23の両側の非対向領域24に対応する位置において絶縁性バンプ51を配置したので、圧電共振素子20が容量素子10の上面に向かって平行移動するように接近した場合においても、互いに異なる電位に接続される圧電共振素子20の主面電極22ｂと容量素子10の容量形成電極14ａとの接触による電気的短絡の発生を確実に防止することができる。

本例の圧電共振部品の製造方法において用いる容量素子10を構成する誘電体基板11は、入出力電極12ａ，12ｂおよびアース電極13および容量形成電極14ａ，14ｂとともに、図５に示す等価回路図における静電容量Ｃ１，Ｃ２を形成する機能に加え、蓋部材41と共に圧電共振部品の筐体を構成して外力から圧電共振素子20の圧電基板21を保護する機能を有する。この誘電体基板11は、例えば、長さが0.6ｍｍ〜５ｍｍ程度、幅が0.5ｍｍ〜５ｍｍ程度、厚みが0.05ｍｍ〜１ｍｍ程度の矩形平板状である。このような誘電体基板11の材質としては、フォルステライト，アルミナ，酸化チタン，酸化マグネシウム，チタン酸バリウム，チタン酸鉛，チタン酸ジルコン酸鉛等の誘電体セラミック材料を用いることができる。そして、例えば、原料粉末にバインダを加えてプレスする方法、あるいは原料粉末を水，分散剤と共にボールミルを用いて混合および乾燥し、バインダ，溶剤，可塑剤等を加えてドクターブレードを用いて成型する方法等によってグリーンシートを作製し、そのグリーンシートを1100℃〜1400℃程度のピーク温度で焼成することによって作製することができる。

容量素子10の入出力電極12ａ，12ｂおよびアース電極13は、圧電共振部品を実装基板等へ機械的に固定するとともに電気的に接続する機能を有し、各種金属材料を用いて形成することができるが、さらに実装基板等から誘電体基板11に加わる応力を緩和して誘電体基板11を保護する機能を持たせる場合には、導電性樹脂を用いて形成するのが望ましい。導電性樹脂としては、例えば、導電性フィラーとして銀，銅，ニッケル等の導電性粒子を75〜95質量％程度の量でエポキシ樹脂中に含有したものを好適に用いることができる。そして、そのような導電性樹脂を誘電体基板11に対して、例えば、スクリーン印刷法やローラー転写法等を用いて塗布した後に加熱や紫外線照射により硬化させることによって、入出力電極12ａ，12ｂおよびアース電極13を形成することができる。その厚みは、例えば10μｍ〜60μｍ程度とすればよく、半田付け性向上のために、表面に銅，ニッケル，錫，金等を用いてメッキ膜を形成してもよい。

容量素子10の容量形成電極14ａ，14ｂは、図５に示す等価回路図における静電容量Ｃ１，Ｃ２をアース電極13との間にそれぞれ形成する機能を有しており、図４に示すように、誘電体基板11の上面に互いに間隔をあけて配置される。例えば、銀粉末にガラス粉末や溶剤等を添加して成る導電性ペーストを、スクリーン印刷法等を用いて誘電体基板11の上面に塗布した後に、400℃〜800℃程度のピーク温度で焼成することによって、例えば５μｍ〜20μｍ程度の厚みの容量形成電極14ａ，14ｂを形成することができる。また、例えば、金，銀，銅，アルミニウム等から成る良導電性の金属膜を、真空蒸着法，ＰＶＤ法，スパッタリング法等を用いて誘電体基板11に被着し、厚みが１μｍ〜10μｍ程度のフォトレジスト膜をこの金属膜上にスピンコート法等を用いて形成した後に、フォトエッチングによってパターニングすることによって、例えば0.1μｍ〜３μｍ程度の厚みの容量形成電極14ａ，14ｂを形成してもよい。

圧電共振素子20を構成する圧電基板21は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛，チタン酸鉛，ニオブ酸ナトリウム・カリウム，ビスマス層状化合物等を基材とする圧電セラミックスや、水晶，タンタル酸リチウム，ニオブ酸リチウム等の圧電単結晶を用いて形成することができる。この圧電基板21は、例えば、長さが0.4ｍｍ〜４ｍｍ程度、幅が0.2ｍｍ〜４ｍｍ程度、厚みが40μｍ〜１ｍｍ程度の矩形平板状である。このような圧電基板21は、圧電セラミックスを用いる場合には、例えば、原料粉末にバインダを加えてプレスする方法、あるいは原料粉末を水や分散剤と共にボールミルを用いて混合した後に乾燥し、バインダ，溶剤，可塑剤等を加えてドクターブレードを用いて成型する方法等によってグリーンシート状として、これを1100℃〜1400℃程度のピーク温度で焼成して基板を形成した後に、80℃〜200℃程度の温度にて厚み方向に３ｋＶ／ｍｍ〜６ｋＶ／ｍｍ程度の電圧をかけて分極処理を施すことによって形成することができる。

圧電共振素子20の一対の主面電極22ａ，22ｂは、圧電基板21の上下面に、長手方向の中央部の対向領域23において圧電基板21を介して一部が互いに対向し、それぞれ長手方向における逆側の端部に向かって引き出されるように、圧電基板21の両主面に幅方向の全体に渡って配置し、例えば、0.1μｍ〜３μｍ程度の厚みに形成する。この一対の主面電極22ａ，22ｂの材質としては、例えば、金，銀，銅，アルミニウム等の金属を用いることができる。そして、この一対の主面電極22ａ，22ｂは、例えば、真空蒸着法，ＰＶＤ法，スパッタリング法等を用いて圧電基板21の上下面に金属膜を被着し、厚みが１μｍ〜10μｍ程度のフォトレジスト膜をそれぞれの金属膜上にスピンコート法等を用いて形成した後に、フォトエッチングによってパターニングすることによって、圧電基板21の上下面に形成することができる。

一対の導電性接着剤31ａ，31ｂは、容量素子10の上面に所定の間隔Ｓをあけて圧電共振素子20を固定するとともに、一対の主面電極22ａ，22ｂと一対の容量形成電極14ａ，14ｂとをそれぞれ電気的に接続する機能を有する。このような導電性接着剤31ａ，31ｂとしては、例えば、シリコーン系やエポキシ系の樹脂中に、銀，銅，ニッケル等の導電性粒子を75〜95質量％程度含有させたものを好適に用いることができる。そして、例えば、スクリーン印刷法やローラー転写法等を用いて塗布した後に、加熱や紫外線照射によって硬化させることによって形成することができる。

蓋部材41は、下面に圧電共振素子20を収容する凹部を有しており、容量素子10の上面に取り付けることによって容量素子10と共に圧電共振素子20を気密封止して外部環境から保護する機能を有する。蓋部材41の材質としては、例えば、樹脂，ガラス，セラミックス等を用いることができるが、加工が容易な点においてエポキシ樹脂等の樹脂材料が望ましい。エポキシ樹脂等の樹脂材料を用いる場合には、例えば、金型を用いて射出成型することによって容易に作製することができる。この場合、樹脂材料の流動性を高めるために、例えば、シリカ等の無機フィラーを樹脂材料に25〜80質量％程度含有させても構わない。このような蓋部材41を容量素子10の上面に取り付けるには、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤をスクリーン印刷法等を用いて接着面に塗布して貼り合わせた後に、加熱や紫外線照射等によって硬化させて接着すればよい。

絶縁性バンプ51は、一対の導電性接着剤31ａ，31ｂを介して容量素子10の上面と所定の間隔Ｓを開けて圧電共振素子20を容量素子10の上面に取り付ける前に、容量素子10の上面の、一対の導電性接着剤31ａ，31ｂの内側の一対の主面電極22ａ，22ｂの非対向領域24における圧電共振素子20の幅方向の両端に対向する位置に配置されて、圧電振動素子10が傾いたとき等に互いに異なる電位に接続される圧電共振素子20の主面電極22ｂと容量素子10の容量形成電極14ａとが接触して電気的に短絡して不良品になることを防止する機能を有する。また、図２（ｂ）にｈとして示す絶縁性バンプ51の高さは、容量素子10の上面と圧電共振素子20の下面との間の間隔Ｓよりも低くされる。これによって、傾くことなく正常に圧電振動素子10が容量素子10の上面と所定の間隔Ｓを有して取り付けられた場合においては、絶縁性バンプ51の圧電共振素子20への接触を防止することができる。例えば、容量素子10の上面と圧電共振素子20の下面との間の間隔Ｓを20μｍ〜50μｍ程度に設定し、これに対して、例えば、絶縁性バンプ51の高さｈを５μｍ〜15μｍ程度に設定するとよい。このような絶縁性バンプ51は、例えば、シリコーン系やエポキシ系の樹脂を用いて形成することができる。そして、例えば、スクリーン印刷等の手法を用いて容量素子10の上面に所望のパターンに樹脂を塗布した後に加熱や紫外線照射により硬化させることによって、図２（ｃ）に示すような圧電共振素子20の幅方向の両端に渡るような帯状や圧電共振素子20の幅方向の両端にそれぞれ位置するような点状・島状等の所望の形状の絶縁性バンプ51を形成することができる。また、塗布した直後の絶縁性バンプ51の形状を維持しやすくする目的や絶縁性バンプ51の絶縁性を高める目的のために、絶縁性バンプ51を形成する樹脂中に無機フィラーを含有させてもよい。

蓋部材41に形成される入出力側面電極61ａ，61ｂおよびアース側面電極62は、蓋部材41を容量素子10の上面に取り付けた後に、圧電共振部品の両側面すなわち組み合わされた蓋部材41および容量素子10の両側面に蓋部材41および容量素子10に跨るようにそれぞれ帯状に配置されることにより、一対の入出力側面電極61ａ，61ｂによって容量素子10の一対の入出力電極12ａ，12ｂと一対の容量形成電極14ａ，14ｂとをそれぞれ接続し、アース側面電極62をアース電極13に接続して、各々が実装基板への実装の際に実装用電極となる機能を有する。このような入出力側面電極61ａ，61ｂおよびアース側面電極62は、例えば、金，銀，銅，アルミニウム等の良導電性の金属膜で形成することができる。また例えば、樹脂を用いて蓋部材41を形成した場合には、エポキシ樹脂系の導電性樹脂を用いてこれら電極61ａ，61ｂ，62を形成することによって蓋部材41との接続強度を高めることができる。そのような導電性樹脂としては、例えば、銀，銅，ニッケル等のフィラーを75〜95質量％含有したものを好適に用いることができる。また、このような入出力側面電極61ａ，61ｂおよびアース側面電極62は、例えば10μｍ〜60μｍ程度の厚みとすればよく、例えば、スクリーン印刷法やローラー転写法等を用いて蓋部材41および容量素子10に導電性樹脂を塗布した後に、加熱や紫外線照射により硬化させることによって形成することができる。また、例えば、銅，ニッケル，錫，金等を用いたメッキ膜を導電性樹脂の表面に形成してもよく、これによって半田付け性を向上させることができる。

（実施の形態の第２の例）
図６（ａ）は本発明の圧電共振部品の製造方法により得られる圧電共振部品の他の例について蓋部材41を取り付ける前の状態を模式的に示す外観斜視図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＴ−Ｔ’線断面図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）に示す状態を上から見た平面図であり、圧電共振素子20を破線で示して透視した様子を示している。なお、本例においては前述した例と異なる点についてのみ説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。

本例の圧電共振部品の製造方法における特徴的な点は、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、容量素子10の上面に絶縁性バンプ51を配置する際に、圧電共振素子20の一対の主面電極20ａ，20ｂについての２つの非対向領域24のうち、圧電基板21の下面に配置された主面電極22ｂと対向する側（主面電極22ｂが圧電基板21の端部まで引き出されている側、図６（ｂ）においては右側）の非対向領域24には絶縁性バンプ51を配置せず、圧電基板21の上面に配置された主面電極22ａと対向する側（主面電極22ａが圧電基板21の端部まで引き出されている側、図６（ｂ）においては左側）の非対向領域24における圧電共振素子20の幅方向の両端に対向する位置に絶縁性バンプ51を配置し、かつ図６（ｂ）にｈで示す絶縁性バンプ51の高さを、容量素子10の上面と圧電共振素子20の下面との間の間隔Ｓよりも低くするともに、圧電基板21の下面に配置された主面電極22ｂの厚みよりも高くすることである。圧電基板21の上面に配置された主面電極22ａと対向する側の非対向領域24のみにおける圧電共振素子20の幅方向の両端に対向する位置に絶縁性バンプ51を配置した場合においても、絶縁性バンプ51の高さを圧電基板21の下面に配置された主面電極22ｂの厚みよりも高くすることによって、圧電基板21の下面に配置された主面電極22ｂと、これと異なる電位に接続される容量素子10の容量形成電極14ａとが接触して電気的に短絡して不良品になることを防止することができる。例えば、容量素子10の上面と圧電共振素子20の下面との間の間隔Ｓを20μｍ〜50μｍ程度に設定するとともに圧電共振素子20の主面電極22ａ，22ｂの厚みを0.1μｍ〜３μｍ程度に設定し、これに対して、例えば、絶縁性バンプ51の高さｈを５μｍ〜15μｍ程度に設定するとよい。

（変形例）
本発明は前述した実施の形態の例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更および改良が可能である。

図７は本発明の圧電共振部品の製造方法により得られる圧電共振部品のさらに他の例について蓋部材41を取り付ける前の状態を模式的に示す上から見た平面図であり、圧電共振素子20を破線で示して透視した様子を示している。なお、本例においても前述した例と異なる点についてのみ説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。前述した実施の形態の例においては、図２（ｃ）および図６（ｃ）に示すように、容量形成電極14ａ，14ｂの長手方向の一部において幅方向の全体を一体的に被覆する帯状の絶縁性バンプ51を配置した例を示したが、図７に示すように、容量素子10の上面の、一対の導電性接着剤31ａ，31ｂの内側の非対向領域24における圧電共振素子20の幅方向の両端に対向する部分の近傍のみをそれぞれ選択的に被覆する複数の島状の絶縁性バンプ51を配置するようにしても構わない。

また、前述した実施の形態の例においては、圧電共振素子20をその内側に収容して封止する蓋部材41を容量素子10の上面に取り付ける工程Ｅの後に、入出力側面電極61ａ，61ｂおよびアース側面電極62を圧電共振部品の両側面に蓋部材41および容量素子10に跨るようにそれぞれ帯状に配置することにより、一対の入出力側面電極61ａ，61ｂによって一対の入出力電極12ａ，12ｂと一対の容量形成電極14ａ，14ｂとをそれぞれ接続し、アース側面電極62をアース電極13に接続した。しかし、これに限定されることなく、誘電体基板11の下面に配置された一対の入出力電極12ａ，12ｂおよび誘電体基板11の上面に配置された一対の容量形成電極14ａ，14ｂをそれぞれ接続する一対の入出力側面電極61ａ，61ｂと、誘電体基板11の下面に配置されたアース電極13に接続されたアース側面電極62とを圧電基板21の両側面にあらかじめ配置した容量素子10を工程Ａにて準備するようにしても構わない。

次に、本発明の圧電共振部品の製造方法の具体例について、図１〜図４によって示した実施の形態の第１の例の圧電共振部品の製造方法を例にとって説明する。

（工程Ａ）
初めに、チタン酸バリウムの原料粉末にバインダを加えてプレス成型を行ない、1250℃のピーク温度で焼成することによって、分割されて誘電体基板11となる複数の容量素子領域を有する誘電体セラミック基板を得た。

次に、この誘電体セラミック基板を0.2ｍｍの厚みになるようにラップ研磨した後に、各容量素子領域の下面に入出力電極12ａ，12ｂおよびアース電極13を、各容量素子領域の上面に容量形成電極14ａ，14ｂを、それぞれ銀粒子を85質量％含有したエポキシ樹脂からなる導電性樹脂をスクリーン印刷法によって塗布した後にオーブンを用いて200℃で30分間加熱して硬化させることによって形成した。なお、入出力電極12ａ，12ｂおよびアース電極13および容量形成電極14ａ，14ｂの厚みはそれぞれ10μｍとした。

次に、長さが3.2ｍｍで幅が1.3ｍｍの個片になるように各容量素子領域の境界に沿って誘電体セラミック基板をダイシング装置を用いて分割することによって、図４に示すような容量素子10を作製した。

（工程Ｂ）
次に、チタン酸鉛の原料粉末にバインダを加えてプレス成型を行ない、1230℃のピーク温度で焼成することによって、分割されて圧電基板21となる複数の圧電共振素子領域を有する圧電セラミック基板を得た。

次に、圧電セラミック基板を150℃に設定した分極槽に投入し、圧電セラミック基板の主面と平行な方向に３ｋＶ／ｍｍの直流電界を30分間印加して分極処理を行なった。

次に、この圧電セラミック基板を厚みが0.15ｍｍになるようにラップ装置を用いて研磨し、各圧電共振素子領域の両主面に、主面電極22ａ，22ｂの形状になるようにマスキングをした状態で真空蒸着装置を用いてＣｒとＡｇの膜をこの順序で形成して主面電極22ａ，22ｂを形成した。主面電極22ａ，22ｂの厚みはそれぞれ１μｍとした。

次に、この圧電セラミック基板を、長さが2.3ｍｍで幅が0.5ｍｍの個片になるように各圧電共振素子領域の境界に沿ってダイシング装置を用いて分割することによって、図３に示すような圧電共振素子20を作製した。

（工程Ｃ）
次に、図２（ｃ）に示すように、容量素子10の上面の、一対の導電性接着剤31ａ，31ｂの内側であって一対の主面電極22ａ，22ｂの非対向領域24における圧電共振素子20の幅方向の両端に対向する位置に、絶縁性バンプ51となるエポキシ樹脂を塗布した後に、150℃で30分間保持して硬化させて絶縁性バンプ51を形成した。なお、絶縁性バンプ51の形状は、長さが0.8ｍｍで幅が0.2ｍｍで厚みが10μｍの帯状とし、容量形成電極14ａ，14ｂの長手方向の一部において幅方向の全体を被覆するように配置した。

次に、圧電共振素子20の長手方向の両端に、銀粒子を80質量％含有したシリコーン樹脂からなる導電性接着剤31ａ，31ｂをディッピングによって塗布して、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、容量素子10の上面との間隔Ｓを30μｍにして圧電共振素子20を配置した。

（工程Ｄ）
次に、150℃の温度で30分間保持して導電性接着剤31ａ，31ｂを硬化させることによって、圧電共振素子20を容量素子10の上面に固定した。

（圧電共振素子20の搭載状態の確認）
次に、圧電共振素子20の容量素子10への搭載状態を観察したところ、圧電共振素子20が傾いて幅方向の端部が絶縁性バンプ51に接触しているものがあった。

（工程Ｅ）
次に、無機フィラーとして二酸化珪素を80質量％およびアルミナ珪酸ガラスを３質量％含有したエポキシ樹脂から成り、下面に長さが2.8ｍｍで幅が0.9ｍｍで高さが0.4ｍｍの凹部が形成された、長さが3.2ｍｍで幅が1.3ｍｍで高さが0.6ｍｍの直方体状の蓋部材41を準備して、蓋部材41の下面にエポキシ系の接着剤を印刷により塗布し、この接着剤を80℃で６時間乾燥させてＢステージ状態に固化させた。

次に、凹部内に圧電共振素子20を収容するように蓋部材41を容量素子10の上面に配置して、蓋部材41の上面に0.1ＭＰａの圧力を加えながら90℃で５分間保持して仮接着を行なった後に、蓋部材41の上面に0.2ＭＰａの圧力を加えながら150℃で40分間保持して接着剤を本硬化させることによって、蓋部材41を容量素子10の上面に取り付けた。

（入出力側面電極61ａ，61ｂおよびアース側面電極62の形成）
次に、蓋部材41の側面から容量素子10の側面にかけて、銀粒子を85質量％含有したエポキシ樹脂からなる導電性樹脂をローラー転写法によって塗布し、200℃で30分間保持して硬化させることにより、入出力側面電極61ａ，61ｂおよびアース側面電極62を形成した。

（メッキ）
次に、入出力電極12ａ，12ｂ、アース電極13、入出力側面電極61ａ，61ｂおよびアース側面電極62に対して、導電性樹脂を被覆する２μｍの厚みのニッケル層とそれを被覆する６μｍの厚みの錫の層とからなる金属膜をバレルメッキ法を用いて形成して圧電共振部品を完成させた。

（効果の確認）
このようにして作製した圧電共振部品について、入出力電極12ａ，12ｂとアース電極13との間の電気的接続状態をテスターを用いて確認したが、電気的に短絡しているものはなかった。また、先に確認した圧電共振素子20が絶縁性バンプ51に接触している圧電共振部品の電気特性をネットワークアナライザを用いて測定したが、電気特性に問題はなかった。これによって、本発明の有効性が確認できた。

（ａ）は本発明の圧電共振部品の製造方法により得られる圧電共振部品の一例を模式的に示す外観斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＰ−Ｐ’線断面図である。 （ａ）は図１に示す圧電共振部品の蓋部材41を取り付ける前の状態を模式的に示す外観斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＱ−Ｑ’線断面図であり、（ｃ）は（ａ）に示す状態を上から見て圧電共振素子20を破線で示して透視した様子を示す平面図である。 （ａ）は本発明の圧電共振部品の製造方法に用いる圧電共振素子の一例を模式的に示す外観斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＲ−Ｒ’線断面図である。 本発明の圧電共振部品の製造方法に用いる容量素子の一例を模式的に示す外観斜視図である。 本発明の圧電共振部品の製造方法により得られる圧電共振部品の等価回路図である。 （ａ）は本発明の圧電共振部品の製造方法により得られる圧電共振部品の他の例について蓋部材41を取り付ける前の状態を模式的に示す外観斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＴ−Ｔ’線断面図であり、（ｃ）は（ａ）に示す状態を上から見て圧電共振素子20を破線で示して透視した様子を示す平面図である。 本発明の圧電共振部品の製造方法により得られる圧電共振部品のさらに他の例について蓋部材41を取り付ける前の状態を上から見て圧電共振素子20を破線で示して透視した様子を示す模式的な平面図である。

符号の説明

10：容量素子
11：誘電体基板
12ａ，12ｂ：入出力電極
13：アース電極
14ａ，14ｂ：容量形成電極
20：圧電共振素子
21：圧電基板
22ａ，22ｂ：主面電極
23：対向領域
24：非対向領域
31ａ，31ｂ：導電性接着剤
41：蓋部材
51：絶縁性バンプ
Ｓ：容量素子の上面と圧電共振素子との間隔
ｈ：絶縁性バンプの高さ

Claims (1)

1. 誘電体基板の下面に一対の入出力電極およびその間に位置するアース電極を配置し、前記誘電体基板の上面に前記一対の入出力電極とそれぞれ接続される一対の容量形成電極を配置して、前記一対の容量形成電極のそれぞれと前記アース電極との間で前記誘電体基板を介して静電容量が形成された容量素子を準備する工程Ａと、
   矩形状の圧電基板の上下面に、長手方向の中央部において前記圧電基板を介して一部が互いに対向し、それぞれ長手方向における逆側の端部に向かって引き出されるように一対の主面電極を配置して、前記圧電基板を介して前記一対の主面電極が互いに対向する対向領域および前記一対の主面電極が対向しない非対向領域を長手方向に有する圧電共振素子を準備する工程Ｂと、
   前記圧電共振素子の前記非対向領域において、前記一対の主面電極と前記一対の容量形成電極とをそれぞれ接続する一対の導電性接着剤を介して、前記容量素子の上面と所定の間隔Ｓをあけて前記圧電共振素子を前記容量素子の上面に配置する工程Ｃと、
   前記導電性接着剤を硬化させて前記圧電共振素子を前記容量素子の上面に固定する工程Ｄと、
   前記容量素子の上面に固定された前記圧電共振素子を内側に収容して封止する蓋部材を前記容量素子の上面に取り付ける工程Ｅと
   を備え、
   前記工程Ｃにおいて、前記容量素子の上面の、前記一対の導電性接着剤の内側の前記非対向領域における前記圧電共振素子の幅方向の両端に対向する位置に、前記間隔Ｓよりも高さの低い絶縁性バンプを配置した後に、前記圧電共振素子を前記容量素子の上面に取り付けることを特徴とする圧電共振部品の製造方法。

Images