JPH0155604B2

JPH0155604B2 -

Info

Publication number: JPH0155604B2
Application number: JP57021461A
Authority: JP
Inventors: Isao Toyoshima
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1982-02-12
Filing date: 1982-02-12
Publication date: 1989-11-27
Also published as: JPS58138115A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は板状の絶縁物と圧電振動ユニツトとを
積層したフエースボンデングができるチツプ状圧
電部品の製造方法に関する。

従来より、共振子、発振子、フイルタ、FMデ
イスクリミネータなどの圧電振動部品としては、
各圧電振動ユニツトの使用振動モードの特徴によ
り、次のようなタイプのものが周知である。すな
わち、比較的周波数が低い数百KHzの周波数帯
のセラミツクフイルタでは、樹脂等を箱体状に成
形した外装ケース内に圧電振動ユニツトを収容し
たケースタイプのものがある。また、周波数が高
い数MHzから数10MHzの周波数帯のセラミツク
フイルタでは、エネルギー閉じ込め型圧電振動ユ
ニツトの振動区域を除いた区域に外装樹脂を付着
させたいわゆるデイツプ塗装のものがある。さら
に、表面波素子ではデイツプ塗装もしくはハーメ
チツクシールドケースを有するものが知られてい
る。そして、これら圧電振動部品はいずれもリー
ド端子を有するリード端子タイプのものである。

ところで、近年、電子機器の小型化に伴つて電
子部品の実装密度を高めるための種々の工夫がな
されているが、上記のようなリード端子タイプの
圧電振動部品では、基本的には、圧電振動ユニツ
トを外装部材で被覆し、該外装部材から複数本の
リード端子を突出させた構成を有しているため、
形状が大きく実装密度が低いうえに、リード端子
の取付工程等を含むので製造効率も低いという欠
点があつた。

本発明は従来の圧電振動部品における上記事情
に鑑みてなされたものであつて、その目的は、量
産に好適なチツプ状圧電振動部品の製造方法を提
供することである。

このため、本発明は、格子点位置に引出し電極
相当部が形成されてなり、隣り合う格子点を頂点
とする四角形の内側に圧電振動部分を有して各圧
電振動部分の電極が上記引出し電極相当部に引き
出されてなる基板母材と板状の絶縁物母材とを用
意し、この絶縁物母材の上記基板母材の各引出し
電極相当部に対応する位置に夫々孔を形成し、各
孔の内壁面に電極膜を形成し、上記絶縁物母材の
各孔を基板母材の上記各引出し電極相当部に夫々
合致させて接着材により基板母材上に絶縁物母材
を積層して相互に接着した後、上記絶縁物母材と
基板母材とを絶縁物母材の各孔を通り上記四角形
の辺に沿う線に沿つて切断し、上記電極膜と引出
し電極相当部とを導電的に接続することを特徴と
している。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を
説明する。

第１図ａおよび第１図ｂにおいて、１１はアル
ミナもしくは樹脂等からなる四角形の板状の絶縁
物、１２は表面波素子を構成する圧電振動ユニツ
トである。

上記絶縁物１１はその四隅に夫々一例として円
弧状の切欠部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを
有し、これら切欠部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１
３ｄの上記絶縁物１１の厚み方向の壁面１４ａ，
１４ｂ，１４ｃ，１４ｄおよび絶縁物１１の面の
上記切欠部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ近傍
にわたつて導電膜１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５
ｄを夫々形成している。

一方、圧電振動ユニツト１２は上記絶縁物１１
とほぼ同一の寸法を有し、その一方の主面の四隅
には一例として扇形の引出し電極１７，１８，１
９および２０を夫々形成している。

上記引出し電極１７および１８は夫々表面波
（表面弾性波）素子２１の入力端子およびアース
端子であり、上記引出し電極１９および２０は
夫々上記表面波素子２１の２つの出力端子であ
る。

上記圧電振動ユニツト１２には、その表面波素
子２１部分の振動を保障するために、その一方の
主面に凹部２２を設けた上記絶縁物１１を積層
し、両者を接着剤で接着するとともに、表面波素
子２１の上記引出し電極１７，１８，１９および
２０と、絶縁物１１の導電膜１５ａ，１５ｂ，１
５ｃ，１５ｄとをデイツプ法等で半田２６で半田
付けしている。

上記のようにすれば、第２図に示すようなチツ
プ状の弾性表面波部品２３を得ることができる。

上記弾性表面波部品２３をプリント基板２４に
実装する場合には、第２図に示すように、プリン
ト基板２４の取付位置に上記弾性表面波部品２３
を接着し、デイツプ法等により半田付けすると、
第３図に代表として引出し電極１９と導電膜１５
ｃについて示すように、上記引出し電極１７，１
８，１９，２０、導電膜１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄおよびこれらに対応する４つの銅箔２
５の三者が夫々相互に導通した状態で、上記弾性
表面波部品２３がプリント基板２４に実装される
ことになる。

なお、上記弾性表面波部品２３の弾性波素子１
２部分をシールドする場合は、第４図および第５
図に示すように、絶縁物１１の他方に主面にシー
ルド電極Ｓを形成し、該シールド電極Ｓを導電膜
１５ｂを介して引出し電極１８（アース端子）に
接続すればよい。

上記の如き構成を有するチツプ状の弾性表面波
部品２３は、次のようにして製造される。

第６図ａに示すように、まず、アルミナ等の絶
縁物材料を板状に成形して焼成した絶縁物母材３
１を用意し、該絶縁物母材３１に前後および左右
の間隔が製造する四角形状の弾性表面波部品２３
の巾および長さに等しくなる頂点位置に例えば丸
孔（または縁部には半丸孔）３２，…，３２を設
け、スルーホールメツキの手法により、第７図に
示すように、上記丸孔３２，…，３２の内壁面お
よびその両開口端面周縁部に電極膜３３，…３３
を夫々形成したのち、好ましくは、圧電振動ユニ
ツト母材３４に接する側の開口端面周縁部の電極
を研摩除去する。

一方、第６図ｂに示すように、圧電材料を板状
に成形して焼成することにより、圧電振動ユニツ
ト母材３４を形成し、印刷等の手法により、その
一方の主面に上記絶縁物母材３１の丸孔（または
半丸孔）３２，…，３２に対応する位置に円形ま
たは半円形の引出し電極相当部３５，…，３５を
形成するとともにこれら引出し電極相当部３５，
…，３５に接続されるインターデジタル電極を設
けて弾性表面波素子２１，…，２１を形成する。

次に、上記絶縁物母材３１の丸孔（または半丸
孔）３２，…，３２と上記圧電振動ユニツト母材
３４の引出し電極相当部３５，…，３５とを夫々
一致させて、これら絶縁物母材３１と圧電振動ユ
ニツト母材３４とを接着剤（図示せず）により相
互に接着する。

上記の状態で、絶縁物母材３１の丸孔（または
半丸孔）３２，…，３２および圧電振動ユニツト
母材３４の引出し電極相当部３５，…，３５の中
心を通る線３６，…，３６，３７，…，３７に沿
つて上記絶縁物母材３１および圧電振動ユニツト
母材３４を切断した後、上記丸孔（または半丸
孔）３２，…，３２に形成された電極膜３３，
…，３３が加工されてできた導電膜１５ａ〜１５
ｄと、引出し電極相当部３５，…，３５が加工さ
れてできた引出し電極１７〜２０とを半田付けす
れば、第２図に示す弾性表面波部品２３を得るこ
とができる。このような製造方法は、本発明の他
の実施例にも適用することができる。

上記のようにすれば、一枚の絶縁物母材３１と
一枚の圧電振動ユニツト母材３４とを相互に接着
して切断するだけで、大量の弾性表面波部品２３
を簡単に生産することができる。

上述した弾性表面波部品のように、励振電極が
圧電板の一方表面にのみ形成されるものは、引出
し電極を容易にチツプ部品の外部接続端子電極と
なるべき導電膜に接続できるが、以下に述べるよ
うな圧電板の対向主表面に励振電極を設けたエネ
ルギーとじこめ型厚み振動モードを用いるバルク
波部品では、一方の励振電極の引出し電極は、チ
ツプ部品の外部接続端子電極となるべき第１の導
電膜に容易に接続できるが、他方の励振電極の引
出し電極は何等かの手段を用いて圧電板を廻り込
んで前記第１の導電膜と同一平面にある第２の導
電膜に接続してやらないと、フエースボンデング
できる構造にならない。

以下に、エネルギーとじこめ型バルク波部品で
フエースボンデングするための対策について述べ
る。

まず、バルク波エネルギー閉じ込め型の二端子
共振子に本発明を適用した実施例を第８図、第９
図および第１０図に示す。

本実施例においては、第８図に示すように、圧
電振動ユニツト４１は、圧電基板４２の一方の主
面に形成した円形の電極４３，４４と、上記圧電
基板４２の他方の主面に、上記電極４３，４４に
対向させて、形成した円形の電極４５，４６を有
し、互いに独立して振動する二端子共振子４７，
４８を備える。そして、方向性をなくして取り扱
いが便利になるように、これら二端子共振子４
７，４８の上記電極４３，４４を、圧電基板４２
の上記一方の主面の一本の対角線上の２つの隅部
に形成した引出し電極４９，５０に夫々引き出す
とともに、電極４５と電極４６とを接続する。

上記圧電ユニツト４１は、第１０図に示すよう
に、引出し電極４９と５０との間に、二端子共振
子４７と４８とが直列に接続された回路構成を有
するが、等価的には一つの二端子共振子が構成さ
れる。このような構成だと、両引出し電極４９，
５０が圧電基板４２の一面側に存在する。従つ
て、上記圧電振動ユニツト４１には、その上下か
ら第１図ａと全く同様の構成を有する絶縁物１
１，１１を、第９図に示すように、積層して接着
し、上記引出し電極４９および５０を夫々上記一
方の絶縁物１１の導電膜１５ｂ，１５ｃに半田２
６で半田付けすれば、チツプ状のバルク波エネル
ギー閉じ込め型の２端子共振子を得ることができ
る。この場合、電極４５，４６側の絶縁物１１
は、凹部２２を有するのみで、隅部に切欠部を有
しない普通の絶縁板に置き換えてもよい。このこ
とは、以下の実施例にも適用される。

次に、三端子共振子ユニツトを用いた場合で、
アース側共通電極とその引出し電極間にコンデン
サを介在させることにより、アース側共通電極の
引出し電極を、入・出力電極の引出し電極が設け
られている圧電基板面側に設けたものについて述
べる。

上記第８図ないし第１０図において、第１１図
に示すような電極構成を有する圧電振動ユニツト
５１を使用すれば、第１２図に示す三端子共振子
を得ることができる。この三端子共振子は、引出
し電極５２，５３が三端子共振子５４の分割電極
５５，５６に夫々接続され、電極５７と上記三端
子共振子５４の共通電極５８との間にコンデンサ
C₁が接続されたチツプ状のバルク波エネルギー
閉じ込め型のものである。このような構造だと、
電極５８の引出し電極５７が引出し電極５２，５
３と同一面側に位置することになる。なお、電極
５７と対角位置にある隅部にも同様なコンデンサ
C₁を構成すると、圧電振動ユニツト５１の方向
性がなくなつて取り扱いが便利である。

上記第８図ないし第１２図に示すものは発振
子、FMデイスクリミネータユニツト、フイルタ
等として使用することができる。

また、第１３図に示すような電極構成を有する
圧電振動ユニツト６１を使用すれば、第１４図に
示すように、引出し電極６２と６３との間に、三
端子共振子５４、コンデンサC₁および三端子共
振子５４′、コンデンサC′₁からなる第１２図と全
く同一構成を有する２組の回路をカスケードに接
続するとともに、上記三端子共振子５４′の分割
電極の一方と共通電極との間にコンデンサC₂を
接続したチツプ状のバルク波エネルギー閉じ込め
型のフイルタを得る。

上記コンデンサC₁の一方の電極６４およびい
ま一つのコンデンサC₂の一方の電極６５は上記
フイルタの外部で相互に接続される。また、この
変形例として、第１４図で点線で示したような接
続を追加すると、第１３図に示すものも方向性が
なくなつて取り扱いが便利である。

次に、非エネルギー閉じ込め型のフイルタに本
発明を適用した実施例を第１５図、第１６図ａ、
第１６図ｂに示す。

第１５図において、７１，７１は非エネルギー
閉じ込め型の共振素子である。これら共振素子７
１，７１はその各圧電基板７２の一方の主面に分
割電極７３，７３を形成するとともに、他方の主
面に共通電極７４を形成し、上記分割電極７３，
７３の間に溝７５を形成して、各圧電基板７２の
長さ振動モードを利用する。

一方、７６は共振素子７１，７１の取り付け用
のアルミナ基板であつて、該アルミナ基板７６に
はアース側となる引出し電極７７を形成し、これ
ら引出し電極７７上には弾性を有する異方性また
は等方性導電性シート７８，７８を間にして、上
記共振素子７１，７１を載置固定し、その共通電
極７４，７４を上記引出し電極７７に導通させて
いる。

上記共振素子７１，７１とアルミナ基板７６
が、例えば第１図ｂの圧電振動ユニツト１２に相
当する圧電振動ユニツトを構成する。

上記共振素子７１，７１の上には、弾性を有す
る異方導電性シート７９，７９を間にして、基本
的には第１図ａと同様の構成を有する絶縁物１
１′を被せて、該絶縁物１１′と上記アルミナ基板
７６とを相互に接着している。

上記絶縁物１１′は共振素子７１，７１を収容
するための凹部２２′，２２′（一つの共通凹部で
あつてもよい）を有する。そして、これら凹部２
２′，２２′の内壁面には、異方導電性シート７
９，７９を通して、共振素子７１，７１の各一方
の分割電極７３，７３を相互に導通させる接続電
極８０を形成する一方、共振素子７１，７１の各
他方の分割電極７３，７３を夫々導電膜１５ａ，
１５ｂに導通させる接続電極８１，８１を形成し
ている。

上記のようにすれば、共振素子７１，７１の圧
電基板７２，７２は弾性を有する導電性シート７
８と７９との間に支持固定され、その振動が保障
される。また、上記他方の分割電極７３，７３
は、上記異方性導電性シート７９を通して導電膜
１５ａ，１５ｄに夫々引き出され、また、共通電
極７４，７４も上記導電性シート７８，７８を通
して、引き出し電極７７から上記導電膜１５ａ，
１５ｄとは異なる位置に形成された導電膜１５
ａ，１５ｃに引き出される。これにより、取付の
方向性がなくなる。

上記第１５図の実施例において、絶縁物１１′
側の異方導電性シート７９を使用せずに、例えば
第１６図のａおよび第１６図のｂに夫々示すよう
に、ボンデイングワイヤ９０を使用して、上記他
方の分割電極７３，７３を上記導電間１５ａ，１
５ｂに導通させるようにしてもよい。

上記のようにして、非エネルギー閉じ込め型の
単一振動モードを用いた三端子の共振子を二段に
接続したフイルタもチツプ化することができる。
従属接続する段数は任意である。また、一個の非
エネルギー閉じ込め型の単一振動モードを用いた
二端子又は三端子型の発振子やFMデイスクリミ
ネータにも適用できる。使用モードや非エネルギ
ー閉じ込め型の振動素子の種類も上記に限定され
ないことはいうまでもない。

なお、最後に、エネルギー閉じ込め型であつ
て、従来リードを付けて使用していた圧電振動ユ
ニツトを用いて、本発明を実施する場合について
述べておく。第１７図は、この場合の基本的な圧
電振動ユニツトを示す。

第１７図において、１０１は圧電基板、１０
２，１０３は一対の励振電極、１０４，１０５は
一本の対角線上における圧電基板１０１の隅部の
表側、裏側にそれぞれ設けた引出し電極である。
この圧電振動ユニツトには、その上下から絶縁物
１１を第１８図に示すように積層して接着し、引
出し電極１０４とこれに接触する導電膜１５ａを
半田付けするとともに、引出し電極１０５とこれ
に接触する下側の絶縁物１１の導電膜１５ｃを半
田付けする。同時に、コ字状金属クリツプ１０６
を下側の絶縁物１１の導電膜１５ｃ、上側の絶縁
物１１の導電膜１５ｄ間に橋渡しして、両者を半
田付けする。このような構造によつて、両励振電
極１０２，１０３が上側の絶縁物１１の導電膜１
５ａ，１５ｃにそれぞれ導通することになる。コ
字状金属クリツプにかえてワイヤで接続を行つて
もよい。また、電極を圧電基板の側面に沿わせた
り、圧電基板の隅部に孔を設けて電極膜を形成し
たりしてコ字状金属クリツプやワイヤの機能をも
たせてもよい。そして、このような構造は、上述
のような二端子共振子のみならず、三端子型の共
振子やフイルタ等の圧電振動ユニツトを用いたも
のにも適用できる。

なお、第２図、第３図、第５図、第９図、第１
５図、第１６図ｂ、第１８図の各図は、各部の接
続関係を明確にするためのもので、断面は適宜適
当な箇所であるので、いわゆる断面図とは異なる
ことを断つておく。

以上、詳細に説明したように、本発明は、格子
点位置に引出し電極相当部が形成されてなり、隣
り合う格子点を頂点とする四角形の内側に圧電振
動部分を有して各圧電振動部分の電極が上記引出
し電極相当部に引き出されてなる基板母材と板状
の絶縁物母材とを用意し、この絶縁物母材の上記
基板母材の各引出し電極相当部に対応する位置に
夫々孔を形成し、各孔の内壁面に電極膜を形成
し、上記絶縁物母材の各孔を基板母材の上記引出
し電極相当部に夫々合致させて接着材により基板
母材に絶縁物母材を積層して相互に接着した後、
上記絶縁物母材と基板母材とを絶縁物母材の各孔
を通り上記四角形の辺に沿う線に沿つて切断し、
上記電極膜と引出し電極相当部とを導電的に接続
することを特徴とするチツプ状圧電振動部品の製
造方法である。

従つて、本発明によれば、絶縁物母材を圧電振
動ユニツト母材に積層する工程および切断工程と
いういずれも多量の処理に適した、しかも簡単な
工程によりチツプ状圧電振動部品を得ることがで
きるので、一度に多量のチツプ状圧電振動部品を
容易に製造することができ、また製造工程が簡単
であることにより、チツプ状圧電振動部品の価格
が安くなり不良品の発生率が少なく、製品として
の信頼性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明により製造されるチツプ状圧
電振動部品の絶縁物の斜視図、第１図ｂは本発明
により製造されるチツプ状圧電振動部品の圧電振
動ユニツトの斜視図、第２図は本発明により製造
されるチツプ状圧電振動部品の一例の構造説明
図、第３図は第２図のチツプ状圧電振動部品の回
路基板への取付説明図、第４図は第１図ａの絶縁
物にシールド電極を設けた絶縁物の斜視図、第５
図は第４図の絶縁物を使用したチツプ状圧電振動
部品の構造説明図、第６図ａは絶縁物母材の斜視
図、第６図ｂは圧電振動ユニツト母材の斜視図、
第７図は第６図ａの絶縁物母材の断面図、第８図
はバルク波エネルギー閉じ込め型の二端子共振子
の圧電振動ユニツトの斜視図、第９図はバルク波
エネルギー閉じ込め型の二端子共振子の構造説明
図、第１０図は第９図の共振子の等価回路図、第
１１図はバルク波エネルギー閉じ込め型の三端子
共振子の圧電振動ユニツトの斜視図、第１２図は
第１１図の等価回路図、第１３図はいま一つのバ
ルク波エネルギー閉じ込め型のフイルタの圧電振
動ユニツトの斜視図、第１４図は第１３図の等価
回路図、第１５図は非エネルギー閉じ込め型のフ
イルタの構造説明図、第１６図ａおよび第１６図
ｂは夫々第１５図のフイルタの変形例の圧電振動
ユニツトの平面図および構造説明図、第１７図は
エネルギー閉じ込め型の共振子の圧電振動ユニツ
トの斜視図、第１８図は第１７図のユニツトを用
いた共振子の構造説明図である。１１，１１′…絶縁物、１２…圧電振動ユニツ
ト、１３…切欠き部、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，
１５ｄ…導電膜、１７，１８，１９，２０…引出
し電極、２６…半田、３１…絶縁物母材、３４…
圧電振動ユニツト母材、４１，５１，６１…圧電
振動ユニツト、７１…共振素子、７６…アルミナ
基板。

Claims

【特許請求の範囲】

１格子点位置に引出し電極相当部が形成されて
なり、隣り合う格子点を頂点とする四角形の内側
に圧電振動部分を有して各圧電振動部分の電極が
上記引出し電極相当部に引き出されてなる基板母
材と板状の絶縁物母材とを用意し、この絶縁物母
材の上記基板母材の各引出し電極相当部に対応す
る位置に夫々孔を形成し、各孔の内壁面に電極膜
を形成し、上記絶縁物母材の各孔を基板母材の上
記各引出し電極相当部に夫々合致させて接着材に
より基板母材上に絶縁物母材を積層して相互に接
着した後、上記絶縁物母材と基板母材とを絶縁物
母材の各孔を通り上記四角形の辺に沿う線に沿つ
て切断し、上記電極膜と引出し電極相当部とを導
電的に接続することを特徴とするチツプ状圧電振
動部品の製造方法。