JP2563964Y2

JP2563964Y2 - 表面実装型共振子

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Publication number: JP2563964Y2
Application number: JP1990102862U
Authority: JP
Inventors: 慶明岩河; 和雄中村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1990-09-29
Filing date: 1990-09-29
Publication date: 1998-03-04
Anticipated expiration: 2005-09-29
Also published as: JPH0459621U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、プリント基板に直接接合する表面実装型共
振子に関するものであり、特に、誘電体セラミック基板
に形成したコンデンサ成分と圧電振動素子とからなる所
定回路を、外部の所定回路に導出する端子電極の構造に
関するものである。

〔従来技術〕

一般に表面実装型共振子は、コンデンサ成分を有する
誘電体基板と、圧電振動素子と、該圧電振動素子を被覆
し、誘電体基板の一方の主面に接合封止する蓋体とから
構成されていた。

誘電体基板には、コンデンサ成分を形成するコンデン
サ電極、圧電振動素子と接続する接続用電極、外部の回
路と接続する端子電極の夫々を兼ねた複数の電極が形成
されている。

端子電極は主に誘電体基板の他方の主面に存在する電
極であり、誘電体基板の一方の主面側の電極との接続構
造としては、例えば、誘電体基板の所定位置に誘電体基
板を貫通する導電性スルーホールを形成していた。しか
し、かかる接続構造では、誘電体基板の一方主面に接合
封止する蓋体の気密封止性を妨げることを考慮する必要
があった。

また、別の構造として、誘電体基板の側面を介して、
誘電体基板の一方の主面の電極と、他方の主面の電極と
を接続する構造があった。

例えば、表面実装型共振子の誘電体基板が多数個分割
できる大型電体基板に、縦横状のブレークラインを形成
し、このブレークラインに跨がるようにスルーホールを
形成し、このスルーホールの内壁面に導体膜を被着す
る。そして、ブレークラインに沿って大型基板を分割す
る。この分割した面が誘電体基板の側面に相当し、基板
側面に導体膜が被着した半円形凹部が完成する。

しかし、このような構造においては、内部に空間を有
する蓋体の開口周囲を、誘電体基板の一方の主面に接着
剤、例えばエポキシ樹脂などを介して接合し、押圧した
際、誘電体基板と蓋体との接合部分から余分な接着剤が
はみ出してしまい。このような場合、誘電体基板の側面
に存在する導電性半円形凹部の内壁面に流れ落ちてしま
うことがある。従って、プリント基板に実装するための
半円形凹部の接合面積が減少してしまい、接合強度を低
下し、さらには、電気的接続の信頼性を低下してしま
う。ここで、基板と蓋体との間からはみ出す余分な接着
剤を考慮して、蓋体の形状に比較してと基板の外形形状
を大きくすればよいものの、基板全体の大きさが増大し
てしまう。

さらに、このような表面実装型共振子の誘電体基板を
製造する際、ブレークラインに沿って大型誘電体基板を
分割する際、スルーホール内壁に被着した導体膜が剥離
・破損してしまうことがある。さらに、大型誘電体基板
のスルーホールのエッヂ部分が鋭利な状態となることが
多く、スルーホールの内壁の導体膜が印刷（基板表面ま
たは裏面の端子電極を印刷する際に吸引印刷によりスル
ーホール内壁に導体膜が形成される）されるとき、スル
ーホールのエッヂ部分の導体膜が薄くなる。このため、
著しい場合には導体膜がエッヂ部分で断線したり、また
断線が生じなくとも、プリント基板に半田接合する際の
熱により該導体膜の断線が発生してしまうことがある。

本考案は上述の問題点に鑑みて案出されたものであ
り、その目的は誘電体基板の一方の主面の電極と他方の
主面の電極とを接続する端面導通部の電気的、機械的接
続信頼性を向上させ、実装基板との接合を確実且つ強固
にした表面実装型共振子を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、基板の両側面側から平面方向に複数対の突
出部を有し、該突出部の先端面に導出し、且つ両主面に
同一導体パターンで形成される複数の電極を有し、隣接
する電極間でコンデンサ成分を構成するとともに、一方
の主面側に形成される所定の前記導体パターンを圧電振
動素子用接続電極とし、突出部の先端面及び他方の主面
側に形成される前記導体パターンを端子電極とする誘電
体基板と、両主面に互いに対向し、且つ互いに異なる端部に延出
せしめた電極部を有する圧電振動素子と、前記圧電振動素子を被覆して、誘電体基板の一方側主
面に封止用接着剤を介して接合封止する筐体状の蓋体と
から成り、前記圧電振動素子の電極部は誘電体基板の圧電振動素
子用接続電極に導電性接着剤で接続するとともに、前記
蓋体はその接合部分の外周に前記突出部が突出するよう
に前記誘電体基板に接合封止されていることを特徴とす
る表面実装型共振子である。

〔作用〕

上述の構造により、誘電体基板の側面の導通部が、基
板の両側面側から平面方向に複数対の突出部を有し、該
突出部の先端面を形成されているため、圧電振動素子を
被覆・保護するための蓋体を、誘電体基板の一方の主面
に接着剤を介して接合封止し、接合部分から余分な接着
剤が基板の側面側にはみ出しても、主に突出部間の非導
通部に流れこみ、突出部の電極に余分な接着剤が付着す
ることなくプリント基板との半田接合に全く支障のない
表面実装型共振子となる。

〔実施例〕

以下、本考案の表面実装型共振子を図面に基づいて詳
説する。尚、表面実装型共振子は、２つのコンデンサ成
分を有する誘電体基板及び圧電振動素子を備え、コルピ
ッツ型発振回路の一部を構成する部品である。

第１図（ａ）は、本考案の表面実装型共振子の側面図
であり、第１図（ｂ）は平面図である。尚、図におい
て、筐体状蓋体は説明上点線で示した。

図において、表面実装型共振子１は、誘電体セラミッ
ク基板２と、該誘電体セラミック基板２上に固定された
圧電振動素子３と、該基板２の表面側主面に、圧電振動
素子３を被覆するように接合封止する蓋体４とを備えて
いる。

誘電体セラミック基板２（以下、単に基板と記す）
は、チタン酸バリウム、チタン酸ランタン、チタン酸カ
ルシウム、アルミナ等の誘電体磁器材料からなり、基板
側面から平面方向に、突出する突出する突出部を有して
いる。また、基板２の外周には、２つのコンデンサ成分
を形成するための３つの電極が形成されている。

また、基板２の表面側主面には、第２図（ａ）に示す
ように、圧電振動素子３と接続する接続用電極を含む電
極21a、21b、21cが形成されており、基板２の裏面側主
面には第２図（ｂ）に示すように端子電極となる電極22
a、22b、22cが、表面側主面の電極21a、21b、21cに対応
する成っている。即ち、表面側主面の電極21a、21b、21
cと裏面側主面の電極22a、22b、22cとは、実質的に同一
導体パターンとなっている。また、表面側主面の電極21
a、21b、21cと、裏面側主面の電極は、基板２の側面か
ら突出する突出部の少なくとも先端面に形成された電極
を介して導通する。この電極を特に導通部23a、23a、23
b、23b、23c、23cという。

従って、表面側主面の電極21aと裏面側主面の電極22a
とが基板２の突出部の先端面の導通部23a、23aを介し
て、また、電極21bと電極22bとが突出部先端面の導通部
23b、23bを介して、電極21cと電極22cとが突出部先端面
の導通部23c、23cを介して夫々接続されている。

これにより、誘電体基板２の外周には、電極21a、22
a、23a、23a電極21b、22b、23b、23b及び電極21c、22
c、23c、23cとから成る３つの導体パターンが周回する
ように形成されている。

そして、電極21a、22a、23a、23aとから成る導体パタ
ーンと電極21c、22c、23c、23cとから成る導体パターン
との間で、また、電極21b、22b、23b、23bとから成る導
体パターンと電極21c、22c、23c、23cとの間で夫々コン
デンサ成分（入力側容量C₁と出力側容量C₂）が得られる
ことになる。

圧電振動素子３は、圧電材料からなる圧電基板31と圧
電基板31の両主面に夫々設けられた電極32a、32bとから
構成されている。圧電基板31の上面に形成された電極32
aは圧電基板31の一方側に延び、また圧電基板31の下面
に形成された電極32bは圧電基板31の他方側に延びてい
る。

このような構造の圧電振動素子３は導電性接着剤6a、
6bによって、基板２上に接続・配置される。

即ち、圧電振動子３の電極32aは基板２の表面側の電
極21aに接続し、また、圧電振動子３の電極32bは基板２
の表面側の電極21bに接続している。

これにより、第３図に示すようなコルピッツ発振回路
の点線で示す部分が構成される。尚、回路図中、C₁、C₂
は電極電極21a、22a、23a、23aとから成る導体パターン
と電極21c、22c、23c、23cとから成る導体パターンとの
間で発生するコンデンサ成分、電極21b、22b、23b、23b
とから成る導体パターンと電極21c、22c、23c、23cとの
間で発生するコンデンサ成分に対応し、共振子Ｒは圧電
振動素子３に対応し、端子T₁、T₂、T₃は基板２の裏面側
に形成した電極22a、22b、22cに対応し、端子T₁が入力
電極、端子T₂が出力電極、端子T₃がアース電極に相当す
る。

上述の基板２の表面に、該圧電振動素子３を保護する
ために被覆されるセラミック、樹脂等の絶縁材料からな
る筐体状の蓋体４が接着剤５を介して被覆・封止されて
いる。

蓋体４の内部には、圧電振動素子３の収容を可能にす
る内部空間が形成されており、この内部空間内壁に段差
41が周設されている。この段差41には、あらかじめ導電
性接着剤6a、6bを塗布した上に、圧電振動素子３を載置
され、再び充分な量の導電性接着剤6a、6bを塗布され
る。

これにより、基板２の表面側主面に、蓋体４を接着剤
５を介して接合封止することにより、圧電振動素子３の
各電極32a、32bと基板２の主面側主面の電極21a、21bと
夫々接続することになる。

本考案の特徴的なことは、基板２の表面側主面の電極
21a、21b、21cと基板２の裏面側主面の電極22a、22b、2
2cとを接続する導通部23a、23b、23cが、基板側面24a、
24bよりも突出した突出部に形成されていることであ
る。即ち、誘電体基板２の形状では、両側面側から平面
方向に互いに対をなすように３つの突出部が形成されて
いる。

尚、導通部23a、23b、23cは誘電体基板２の側面から
突出している位置に形成されているため、突出導通部23
a、23b、23cともいう。

本考案のように、基板２の両側面よりも突出した突出
導通部23a、23b、23cを設けることにより、外部プリン
ト基板への実装時、半田接合が確実に行われる。また、
電極21a、21b、21cと基板２の裏面側主面の電極22a、22
b、22cとを接続信頼性を大きく向上させることが可能と
なる。

即ち、蓋体４を基板２の表面に接合封止するために、
その接合面（基板２の外周部）に接着剤５を介して接合
押圧した場合には、余分な接着剤５′が接合部分からは
み出してしまう。尚、このはみ出した接着剤を不要接着
剤５′という。

しかし、本考案によれば、基板２の外周方向に、はみ
出し、流出した不要接着剤５′は、第４図に示すよう
に、突出導通部23a、23b、23cに到達する前に、導体膜
が形成されていない基板側面、即ち、突出導通部23a、2
3b、23cに挟まれた凹んだ部位24a、24bに流れ落ちるこ
とになる。したがって、不要接着剤５′が突出導通部23
a、23b、23cの表面を広い範囲にわたり付着することが
ないため、プリント基板（図示せず）に表面実装した
時、基板２裏面側の電極22a、22b、22c及び基板２の突
出導通部23a、23b、23cで安定した半田接合が可能とな
り、電気的・機械的な接合の信頼性が達成されることに
なる。

また、突出導通部23a、23b、23cの先端稜部を第５図
に示すようにテーパ部25a、25b、25cとすることが重要
である。尚、図は側面を表すため、テーパ部25b、25cは
図に現れない。

このテーパ部25a、25b、25cが形成された稜部（基板
表面側主面と突出部の端面とで形成される稜部及び基板
裏面側主面と突出部の端面とで形成される稜部）で、導
体膜の厚みが薄くなることがない。これにより、プリン
ト基板に表面実装するために半田接合した時、印加され
る熱によってこの稜部の導体膜の剥離・断線が皆無とな
り、電気的接続の信頼性が向上する。

この稜部のテーパ部25a、25b、25cの角度θを30〜60
°の範囲に設定することが最も好ましい。

次に、本考案に用いる基板２の製造方法を説明する。
第６図はそのフローチャート図である。

尚、第７図（ａ）〜（ｃ）において、表面及び裏面の
構造が実質的に同一であるため、図面で現れない裏面側
の構造の符号を、あえて、表面側の構造の構造と並記し
た。

先ず、基板プレス成型工程61により、所定誘電体セラ
ミック粉体材料をプレス成型し、所定構造を有する大型
誘電体シート70を作成する。具体的には、第７図（ａ）
に示すように、大型誘電体シート70の表面には、個々の
基板２を区画する縦横のブレークライン71、72が形成さ
れている。尚、裏面側にも、同様に縦横にブレークライ
ン71′、72′が形成されている。また、基板２の側面の
非導通部分である凹んだ部位24a、24bを形成するための
矩形状の穴部73…がブレークライン71、72に跨がるよう
に形成されている。ここで、ブレークライン71、72、7
1′、72′はシート70の両主面からＶ溝状に形成し、そ
の先端角度はテーパ部25a、25b、25cの角度θを考慮し
て60〜120°に設定する。

シート70の厚みｔとブレークライン71、72、71′、7
2′との深さｄの関係について、第８図に示すように、
シート70の両主面に形成した２つのＶ溝のブレークライ
ン71、72、71′、72′の深さの和（2d）はシート70の厚
みさ（ｔ）の30〜60％に設定することが重要である。そ
の値が30％未満では、ブレークライン71、72、71′、7
2′に沿って分割する際に、分割・切断が不揃いとなっ
てしまう。また、その値が60％を越えると、分割工程前
の種々の工程中で外部応力に対して簡単に分割してしま
い、製造効率が大きく低下してしまう。

次に、焼成工程62を行う。この焼成工程62は、シート
70に含まれるバインダーなどの有機物質を除去した後、
所定温度・所定時間焼成される。これによりブレークラ
イン71、72、71′、72′及び矩形状の穴部73…を有する
大型誘電体基板74が達成される。

次の電極形成工程63を行う。電極構造的には、第７図
（ｂ）に示すように大型基板74の基板２に相当する部位
の表面側主面に電極21a、21b、21cを、裏面側主面に電
極22a、22b、22cを形成する。具体的には、Ag、Ag-Pd、
Cuなどの導電性金属粉末、ガラスフリットを含む導電性
ペーストを、スクリーン印刷法によって印刷し、乾燥す
る。次に、大型基板74の裏面側主面に、上述の導電性ペ
ーストをスクリーン印刷法によって印刷する。その後、
乾燥し、両主面に形成した印刷パターンを所定温度で焼
成し、基板表面側の電極21a、21b、21c及び基板裏面側
の電極22a、22b、22cを形成する。

次の一次ブレーク工程64を行う。具体的は、第７図
（ｃ）のように、大型誘電体基板74のブレークライン7
1、71′に沿って一次分割を行う。これにより、大型誘
電体基板74は短冊状基板74′、74′となる。この短冊状
基板74′、74′の分割端面には、突出導通部23a、23b、
23cが形成されるく先端面部分が現れることになる。

次の導通部形成工程65を行う。即ち、上述の短冊状基
板74′の突出導通部23a、23b、23cの端面部分に導体膜
を形成する。

具体的には、短冊状の基板74′の分割端面が現れるよ
うに整列し、複数の短冊状基板74′の端面を一括的に、
上述の導電性ペーストを用いて印刷する。さらに乾燥
後、所定温度で焼成する。

これにより、基板表面側主面の電極21a、21b、21c
と、基板裏面側主面の電極22a、22b、22cとが１連の導
体膜となる。

ここで、基板表面側主面の電極21a、21b、21c及び基
板裏面側主面の電極22a、22b、22cを導電性ペーストを
印刷すると、Ｖ溝状のブレークライン71、71′（テーパ
部25a、25b、25c）にまで若干流れ、しかも、上述の突
出導通部23a、23b、23cの端面に印刷時においても、そ
の導電性ペーストのがテーパ部25a、25b、25cにまで若
干流れることになる。従って、突出導通部23a、23b、23
cのテーパ部25a、25b、25cには、結果として充分に厚い
導体膜が被着されることになる。

これにより、プリント基板に実装するため、半田接合
の熱がテーパ部25a、25b、25cが加わっても、導体膜の
剥離・断線が発生しない。

最後に二次ブレーク工程66を行う。具体的には、短冊
状基板74に残存するブレークライン72、72′に沿って個
々の基板２に分割・切断する。これより、第２図（ａ）
（ｂ）に示す基板２、即ち、基板２の表面側主面に電極
パターン21a、21b、21c、基板２の裏面側主面に電極パ
ターン22a、22b、22c及び基板２両側面から突出する突
出部の端面の突出導通部23a、23b、23cが形成された基
板２が完成する。

以上のような基板２の製造方法では、一次ブレーク工
程64後に形成される突出導通部23a、23b、23c部分を機
械的な処理を行わなくてもよいため、剥離・破損するこ
とが一切ないものとなる。

また、突出導通部23a、23b、23cの先端稜線部分がテ
ーパ部25a、25b、25cとなり、導体膜が充分に厚くなる
ので、半田接合の信頼性及び所望回路パターン21a、21
b、21cと端子電極22a、22b、22cとの接合信頼性が向上
する。

〔考案の効果〕以上、詳述したように、本考案によれば、誘電体基板
の表面側主面の電極と裏面側主面の電極とを、該基板の
両側面の平面方向に突出した突出部の先端面の導通部で
接続したため、ケースを基板の表面側主面に接合封止し
た際に発生する不要な接着剤が基板の外周に流れ出して
も、少なくとも端面導電部に付着することがないでの、
プリント基板との電気的接合及び機械的接合の信頼性が
大幅に向上する。

また、基板作製時やプリント基板との接合時における
導通部の剥離・断線がないので、表面実装時の接合信頼
性が大幅に向上する表面型電子部品となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本考案の表面実装型共振子の側面図で
あり、第１図（ｂ）は、平面図である。第２図（ａ）は
本考案に用いられる誘電体基板の一方側主面の平面図で
あり、第２図（ｂ）は他方側主面の平面図である。第３
図は本考案の表面実装型共振子の等価回路図である。第
４図は本考案の表面実装型共振子の部分外観図であり、
第５図は本考案の表面実装型共振子の部分断面図であ
る。第６図は本考案の表面実装型共振子用いる誘電体基
板の製造工程を示すフローチャト図である。第７図
（ａ）乃至（ｃ）は第６図に示した基板製造工程で主要
工程における部分平面図である。第８図は基板とブレー
クラインの深さとの関係を示す概略断面図である。１……表面実装型共振子２……誘電体基板３……圧電振動素子４……蓋体５……接着剤 23a、23b、23c……端面導通部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−44806（ＪＰ，Ａ) 実開平１−77028（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−70453（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−158955（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−8026（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−38742（ＪＰ，Ｕ) 特公平１−55609（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】基板の両側面側から平面方向に複数対の突
出部を有し、該突出部の先端面に導出し、且つ両主面に
同一導体パターンで形成される複数の電極を有し、隣接
する電極間でコンデンサ成分を構成するとともに、一方
の主面側に形成される所定の前記導体パターンを圧電振
動素子用接続電極とし、突出部の先端面及び他方の主面
側に形成される前記導体パターンを端子電極とする誘電
体基板と、両主面に互いに対向し、且つ互いに異なる端部に延出せ
しめた電極部を有する圧電振動素子と、前記圧電振動素子を被覆して、誘電体基板の一方側主面
に封止用接着剤を介して接合封止する筐体状の蓋体とか
らなり、前記圧電振動素子の電極部は誘電体基板の圧電振動素子
用接続電極に導電性接着剤で接続するとともに、前記蓋
体はその接合部分の外周に前記突出部が突出するように
前記誘電体基板に接合封止されていることを特徴とする
表面実装型共振子。