JPH0397312A - Piezoelectric resonator component - Google Patents
Piezoelectric resonator componentInfo
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
星果上Ｌ川里公立
本発明は、発振子、フィルタ等に使用される圧電共振部
品に関する．
灸里Ｌ宣見
例えば、圧電共振子を利用した発振子の回路として、第
８図に示すものが知られている。この回路は入出力端子
（Ａ），（Ｂ）間に圧電共振子を接続すると共に、入出
力端子（Ａ），（Ｂ）と共通端子（Ｃ）の間にそれぞれ
コンデンサＣ１．Ｃ２を接続したものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to piezoelectric resonant components used in oscillators, filters, etc. For example, as an oscillator circuit using a piezoelectric resonator, the circuit shown in FIG. 8 is known. In this circuit, a piezoelectric resonator is connected between the input/output terminals (A) and (B), and a capacitor C1. C2 is connected.
従来、第８図に示す回路を構成するには、１枚の圧電体
基板に１個の共振千部と２個のコンデンサ部を備えたも
のが知られている。しかし、この場合、コンデンサ部に
要求される容量を確保するためには容量電極の形状をあ
る程度大きなものにする必要がある。そのため、圧電体
基板のサイズが大きくなり部品を小型化する上での障害
になっている。Conventionally, to configure the circuit shown in FIG. 8, it is known that one piezoelectric substrate is provided with one resonator and two capacitors. However, in this case, the shape of the capacitor electrode needs to be made somewhat large in order to ensure the capacitance required for the capacitor section. Therefore, the size of the piezoelectric substrate increases, which is an obstacle to miniaturizing components.
また、圧電体基板において、コンデンサ部が形成されて
いる領域が分極されていると、容量電極に信号電圧が印
加された場合、容量電極間に挾まれた圧電体基板の部分
が電歪によって機械的に励振する。このため、コンデン
サ部が共振子として働いてしまい、発振子としての電気
特性を劣化させる。そこでこの対策として、
■圧電体基板においてコンデンサ部が形成される領域だ
け分極処理を施さない方法
■コンデンサ部の容量電極の表面上に半田を盛り上げた
り、樹脂材を塗布したりしてダンピング処理を施す方法
等を採用している。In addition, if the region where the capacitor part is formed on the piezoelectric substrate is polarized, when a signal voltage is applied to the capacitive electrodes, the portion of the piezoelectric substrate sandwiched between the capacitive electrodes will become mechanical due to electrostriction. to excite. Therefore, the capacitor section acts as a resonator, degrading the electrical characteristics of the oscillator. Therefore, as a countermeasure to this problem, ■ A method in which polarization treatment is not applied only to the area where the capacitor part is formed on the piezoelectric substrate ■ A damping treatment by mounding solder or applying resin material on the surface of the capacitor electrode of the capacitor part We have adopted methods such as
しかし、これらの方法は、煩雑な作業を必要とするため
に生産性が悪化すると共にそれによる歩留の悪化が問題
となる。However, these methods require complicated operations, resulting in poor productivity and a resulting deterioration in yield.
このような問題点を解決するために、第９図、第１０図
に示す静電容量内蔵型発振子３０が考えられる。この発
振子３０はコンデンサの形成位置が圧電体基板から保護
基板に替えられている。In order to solve these problems, an oscillator 30 with built-in capacitance shown in FIGS. 9 and 10 can be considered. In this oscillator 30, the formation position of the capacitor is changed from the piezoelectric substrate to the protective substrate.
圧電体基板３１は圧電セラミックス基板等が使用されて
いる。基板３１の中央上下面に振動電極３２ａ．３２ｂ
が対向して形成されている。振動電極３２ａ，３２ｂは
それぞれ引出し電極３３ａ， ３３ｂに接続されている
。この基板３１と、板厚方向に重ねられた保護基板３４
． ３５とが接着剤によって固着され、密閉された振動
空間を形成している。保護基板３４．３５は誘電体基板
が使用されている。As the piezoelectric substrate 31, a piezoelectric ceramic substrate or the like is used. Vibrating electrodes 32a. 32b
are formed facing each other. The vibrating electrodes 32a, 32b are connected to extraction electrodes 33a, 33b, respectively. This substrate 31 and a protective substrate 34 stacked in the thickness direction
．． 35 are fixed with adhesive to form a sealed vibration space. A dielectric substrate is used as the protection substrates 34 and 35.
第１０図に接着剤で固着された発振子３０の外観を示す
。第１０図は発振子３０を半田取付け面側から見た図で
ある。外部入出力端子（Ａ），（Ｂ）がそれぞれ引出し
電極３３ａ． ３３ｂに接続された状態で形成されてい
る。同様にして外部共通端子（Ｃ）が発振子３０の中央
部に帯状に形成されている．これらの外部端子（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）はプリント配線板等への取付け用電極と
して使用されると共に、容量電極としての機能をも有し
ている。即ち、端子（Ａ）−（Ｃ）間及び端子（Ｂ）−
（Ｃ）間にコンデンサＣ１．Ｃ２が形成される。FIG. 10 shows the appearance of the oscillator 30 fixed with adhesive. FIG. 10 is a view of the oscillator 30 viewed from the solder mounting surface side. External input/output terminals (A) and (B) are respectively connected to lead electrodes 33a. 33b. Similarly, an external common terminal (C) is formed in the shape of a band at the center of the oscillator 30. These external terminals (A),
(B) and (C) are used as electrodes for attachment to printed wiring boards, etc., and also have a function as capacitive electrodes. That is, between terminals (A) and (C) and between terminals (B) and
(C) between capacitor C1. C2 is formed.
こうして得られた発振子３０は、圧電体基板３１に容量
電極を設けなくてもよいので、分極処理やダンピング処
理等の煩雑な作業が不要となり、生産性が向上すると共
に歩留も改善される。また、容量電極が形成されていた
領域を省くことができ、圧電体基板３１のサイズを小さ
くすることができる。Since the thus obtained oscillator 30 does not require a capacitive electrode to be provided on the piezoelectric substrate 31, complicated operations such as polarization treatment and damping treatment are not required, and productivity and yield are improved. . Further, the area where the capacitive electrode was formed can be omitted, and the size of the piezoelectric substrate 31 can be reduced.
通常の場合、この静電容量内蔵型の発振子３ｏが有する
容量は実用上使用され得る容量である。In normal cases, the capacitance of the oscillator 3o with built-in capacitance is a capacitance that can be used practically.
ところで、さらにコンデンサＣＩ， Ｃ２の容量を大き
くする必要がある場合には端子（Ａ）−（Ｃ）間及び端
子（Ｂ）−（Ｃ）間のギャップを狭くする必要がある。By the way, if it is necessary to further increase the capacitance of the capacitors CI and C2, it is necessary to narrow the gaps between the terminals (A) and (C) and between the terminals (B) and (C).
しかし、ギャップを狭くするとマイグレーションが発生
しやすく、また、半田付けの際に半田ブリッジ等が生じ
てショートを起こす危険性、あるいは半田くわれが生じ
るおそれがある。さらに、吸湿、結露、サビ、腐食等の
耐環境性に対して不安定であるという心配もある。However, if the gap is made narrower, migration is more likely to occur, and there is also a risk that solder bridges may occur during soldering, resulting in short circuits or solder holes. Furthermore, there is also the concern that it is unstable in terms of environmental resistance such as moisture absorption, dew condensation, rust, and corrosion.
発明の課題
そこで、本発明の課題は、コンデンサ容量を大きくして
もマイグレーションや半田ブリッジ等が発生しにくく、
しかも容量電極に半田くわれが発生せず、優れた耐環境
特性が得られる圧電共振部品を提供することにある。Problems of the Invention Therefore, the problem of the present invention is to prevent migration, solder bridging, etc. from occurring even if the capacitor capacity is increased.
Furthermore, it is an object of the present invention to provide a piezoelectric resonant component that does not cause solder cracks in the capacitor electrode and has excellent environmental resistance characteristics.
一題を解決するための手段
以上の課題を解決するため、本発明に係る圧電共振部品
辻、振動電極が形成された圧電体基板と、該圧電体基板
の板厚方向に重ねられた誘電体基板とが、密閉された振
動空間を形成していて、容量電極が前記誘電体基板の振
動空間側の面に形成され、かつ、前記振動電極及び容量
電極が外部端子に接統されていることを特徴とする。Means for Solving a Problem In order to solve a problem that is more than just a problem, we have developed a piezoelectric resonant component according to the present invention, a piezoelectric substrate on which a vibrating electrode is formed, and a dielectric layer stacked in the thickness direction of the piezoelectric substrate. and the substrate form a sealed vibration space, a capacitive electrode is formed on a surface of the dielectric substrate on the vibration space side, and the vibrating electrode and the capacitive electrode are connected to an external terminal. It is characterized by
作用
以上の構成において、必要とする容量は容量電極間に形
成されたギャップ部分で得られる。容量電極は保護基板
の振動空間側の面に設けられているので、容量を大きく
するために電極間のギャップを狭くしても、マイグレー
ションや半田ブリッジ等の心配はなく、また、外界から
遮断されているため実装時の半田くわれ、吸湿、結露、
サビ、腐食等のおそれもない。In the above structure, the required capacitance is obtained in the gap formed between the capacitor electrodes. Since the capacitor electrode is provided on the surface of the protection board facing the vibration space, even if the gap between the electrodes is narrowed to increase the capacitance, there is no need to worry about migration or solder bridges, and the capacitor is shielded from the outside world. Because of this, soldering during mounting, moisture absorption, dew condensation,
There is no risk of rust or corrosion.
一方、外部端子は従来のように容量電極として考慮する
必要がなくなり、プリント配線板等への取付け電極とし
ての機能に適した形状あるいは充分なギャップを確保し
て形成される。On the other hand, the external terminal does not need to be considered as a capacitive electrode as in the conventional case, and is formed in a shape suitable for functioning as an electrode attached to a printed wiring board or the like, or with a sufficient gap.
太量刺
以下、本発明に係る圧電共振部品の実施例をその製造方
法と共に説明する。本実施例では、圧電共振部品として
静電容量内蔵型発振子について説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the piezoelectric resonant component according to the present invention will be described below along with a manufacturing method thereof. In this embodiment, an oscillator with built-in capacitance will be described as a piezoelectric resonant component.
第１図に静電容量内蔵型発振子４の分解斜視図を示す。FIG. 1 shows an exploded perspective view of an oscillator 4 with built-in capacitance.
この発振子１は１個の共振子と２個のコンデンサを備え
ているチップ型発振子である。圧電体基板２は上下面に
振動電極３ａ＊ ３ｂが形成されている．さらに、電極
３ａは基板２の左辺に形成されている引出し電極４ａに
接続され、電極３ｂは基板２の右辺に形戒されている引
出し電極４ｂに接続されている。圧電体基板２にはＰｂ
（ＺｒＩｉ）Ｏｓ ， ＢａＩ’ｉ０．のセラミックス
基板等が使用される。This oscillator 1 is a chip-type oscillator including one resonator and two capacitors. Vibrating electrodes 3a*3b are formed on the top and bottom surfaces of the piezoelectric substrate 2. Further, the electrode 3a is connected to an extraction electrode 4a formed on the left side of the substrate 2, and the electrode 3b is connected to an extraction electrode 4b formed on the right side of the substrate 2. The piezoelectric substrate 2 contains Pb
(ZrIi)Os, BaI'i0. Ceramic substrates, etc. are used.
保護基板５，８は誘電体基板が使用される。保護基板５
の下面には容量電極６ａ， ６ｂ． ６ｃが形成されて
いる。必要とする容量は電極６ａ−６ｂ間並びに電極６
ｂ−６ｃ間に形或されたギャップ部分で得られる．即ち
、容量の値はギャップの幅、ギケップの長さ、基板５が
有する誘電率等で決定される。Dielectric substrates are used as the protection substrates 5 and 8. Protection board 5
Capacitive electrodes 6a, 6b. 6c is formed. The required capacitance is between electrodes 6a and 6b and between electrodes 6
Obtained at the gap formed between b and 6c. That is, the capacitance value is determined by the width of the gap, the length of the gap, the dielectric constant of the substrate 5, etc.
なお、これら基板２，５．８は、実際の量産工程では広
面積のものを用い、接着後に所定寸法にカットする。In the actual mass production process, these substrates 2, 5.8 have a wide area and are cut into predetermined dimensions after being bonded.
こうして準備された基板２，５．８は塗布された接着剤
９によって互いに直接接触しないように距離を保って固
着され、密閉された振動空間を形成する（第３図参照）
。本実施例では、接着剤９は容量電極６ａ−６ｂ間及び
６ｂ−６ｃ間に形成されたギシップ部分を被覆してより
保護効果をアップしている。但し、接着剤９によるギャ
ップ部分の被覆は本発明の必須構成要素ではない。The substrates 2, 5.8 prepared in this way are fixed by the applied adhesive 9 at a distance so as not to come into direct contact with each other, thereby forming a sealed vibration space (see Fig. 3).
. In this embodiment, the adhesive 9 covers the adhesive portions formed between the capacitor electrodes 6a and 6b and between 6b and 6c to further improve the protective effect. However, covering the gap portion with the adhesive 9 is not an essential component of the present invention.
第２図に発振子１の外観を示す。第２図は発振子１を半
田取付け面側から見た図である。発振子１の左右の端部
及び中央部にそれぞれ外部入出力端子（Ａ），（Ｂ）並
びに外部共通端子（Ｃ）が形成されている。入出力端子
（Ａ）には、引出し電極４ａと容量電極６ａが接続され
ている。他方の入出力端子（Ｂ）には、引出し電極４ｂ
と容量電極６ｃが接続されている。さらに、共通端子（
Ｃ）には容量電極６ｂが接続されている。共通端子（Ｃ
）は発振子１の中央部に帯状に形成されたものであって
もよい。FIG. 2 shows the appearance of the resonator 1. FIG. 2 is a view of the oscillator 1 viewed from the solder mounting surface side. External input/output terminals (A), (B) and an external common terminal (C) are formed at the left and right ends and the center of the oscillator 1, respectively. A lead electrode 4a and a capacitor electrode 6a are connected to the input/output terminal (A). The other input/output terminal (B) has a lead electrode 4b.
and the capacitor electrode 6c are connected. In addition, the common terminal (
C) is connected to the capacitor electrode 6b. Common terminal (C
) may be formed in a band shape at the center of the oscillator 1.
以上の構成をした発振子１は第８図で示した電気等価回
路と同じ回路を有する。入出力端子（Ａ）−（Ｂ）間に
共振子が挿入され、２個のコンデンサＣ１．Ｃ２がそれ
ぞれ入出力端子（Ａ）一共通端子（Ｃ）間、入出力端子
（Ｂ）一共通端子（Ｃ）間に挿入されている．
こうして得られた発振子１は、第３図に示すように圧電
体基板２と保護基板５とが形成する密閉された振動空間
側に容量電極６ａ． ６ｂ． ６ｃが設けられているの
で、容量電極間のギャップを狭くしても、マイグレーシ
ョンや半田ブリッジ等のおそれがないため電気信頼性が
高く、しかも外界の環境から遮断されているため、半田
くわれのおそれもなく、優れた耐環境特性を有している
。一方、外部入出力端子（Ａ），（Ｂ）及び外部共通端
子（Ｃ）は従来のように容量電極として考慮する必要が
なく、プリント配線板等への取付け用！極としての機能
に適した形状、あるいは充分なギャップを確保して形成
できる。The oscillator 1 having the above configuration has the same electrical equivalent circuit as shown in FIG. A resonator is inserted between input and output terminals (A) and (B), and two capacitors C1. C2 is inserted between the input/output terminal (A) and the common terminal (C), and between the input/output terminal (B) and the common terminal (C). As shown in FIG. 3, the thus obtained oscillator 1 has capacitive electrodes 6a. 6b. 6c is provided, so even if the gap between the capacitor electrodes is narrowed, there is no risk of migration or solder bridges, resulting in high electrical reliability.Furthermore, since it is isolated from the outside environment, solder joints can be avoided. It has excellent environmental resistance without any fear. On the other hand, the external input/output terminals (A), (B) and the external common terminal (C) do not need to be considered as capacitive electrodes as in the past, and can be used for mounting on printed wiring boards, etc. It can be formed in a shape suitable for functioning as a pole or with a sufficient gap.
第４図〜第７図は、保護基板５に形成された容量電極の
他の形状を示す。各図は振動空間側から見た基板５の斜
視図である。4 to 7 show other shapes of capacitive electrodes formed on the protective substrate 5. FIG. Each figure is a perspective view of the substrate 5 seen from the vibration space side.
第４図はくし形電極１６ｇ， １６ｂ． １６ｃを形成
し、コンデンサＣＩ ． Ｃ２の容量アップを図ったも
のである。FIG. 4 shows comb-shaped electrodes 16g, 16b. 16c and capacitor CI. This is intended to increase the capacity of C2.
第５図はコンデンサＣ１とＣ２を独立して保護基板５に
形成したものである。第６図は保護基板５の中央部に振
動空間形成用凹部２２を形成し、その周囲に容量電極１
８ａ． １８ｂ． １８ｃを設けたものである。振動空
間形成用凹部２２は容量電極と振動電極との接触を防止
するためのものである。第７図は第６図と同様に、保護
基板５の中央部に振動空間形成用凹部２２を形成し、そ
の周囲に容量電極２３ａ． ２３ｂ．２３ｃ． ２３ｄ
を設けたものである。In FIG. 5, capacitors C1 and C2 are formed independently on a protection substrate 5. In FIG. In FIG. 6, a vibration space forming recess 22 is formed in the center of the protective substrate 5, and a capacitive electrode 1 is formed around the recess 22.
8a. 18b. 18c is provided. The vibration space forming recess 22 is for preventing contact between the capacitor electrode and the vibration electrode. 7, similarly to FIG. 6, a vibration space forming recess 22 is formed in the center of the protective substrate 5, and capacitive electrodes 23a. 23b. 23c. 23d
It has been established.
なお、本発明に係る圧電共振子は前記実施例に限定する
ものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形すること
ができる。Note that the piezoelectric resonator according to the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be variously modified within the scope of the gist.
実施例では、２枚の保護基板５，８のうち基板５にのみ
容量電極を形成したものを示したが、容量が不足する場
合は、両方の保護基板に容量電極を形成してもよい。In the embodiment, a capacitive electrode is formed only on the substrate 5 of the two protective substrates 5 and 8, but if the capacitance is insufficient, the capacitive electrode may be formed on both protective substrates.
込豊公力玉
本発明は、容量電極を圧電体基板と保護基板とが形成す
る密閉された振動空間側に設けたため、容量を大きくす
るために容量電極間のギャップを狭くしても、マイグレ
ーションや半田ブリッジ等のおそれはなくなり、電気信
頼性の高い圧電共振部品が得られる。In the present invention, the capacitive electrode is provided on the side of the sealed vibration space formed by the piezoelectric substrate and the protection substrate, so even if the gap between the capacitive electrodes is narrowed to increase the capacitance, migration will not occur. This eliminates the risk of solder bridging, etc., and provides a piezoelectric resonant component with high electrical reliability.
さらに、容量電極は密閉された振動空間内に形成され、
外界の環境から遮断されているため、半田くわれの心配
もなく、優れた耐環境特性が得られる。しかも、容量電
極は従来のようにプリント配線板等への取付け電極とし
て考慮する必要がなくなり、コンデンサとしてのＳ！能
に適した形状の設計をすることができる。Furthermore, the capacitive electrode is formed in a sealed vibration space,
Since it is isolated from the outside environment, there is no need to worry about solder cracks, and excellent environmental resistance properties can be obtained. Moreover, it is no longer necessary to consider the capacitive electrode as an electrode attached to a printed wiring board, etc., as in the past, and S! It is possible to design a shape suitable for the function.
一方、外部入出力端子及び外部共通端子は従来のように
容量電極として考慮する必要がなくなり、プリント配線
板等への取付け用電極としての機能に適した形状あるい
は充分なギャップを確保して形成できるため、信頼性並
びに生産性の高い圧電共振部品が得られる。On the other hand, external input/output terminals and external common terminals no longer need to be considered as capacitive electrodes as in the past, and can be formed in shapes suitable for functioning as electrodes for mounting on printed wiring boards, etc., or with sufficient gaps. Therefore, a piezoelectric resonant component with high reliability and productivity can be obtained.
第１図は本発明の一実施例である圧電共振部品の分解斜
視図、第２図は圧電共振部品の外観を示す斜視図、第３
図は第２図のｘ−ｘ’の垂直断面図である。第４図、第
５図、第６図、第７図は容量電極の変形例を示す斜視図
である。第８図は発振子の電気回路図である。第９図、
第１０図は本発明に先行する技術を示し、第９１１１は
圧電共振部品の分解斜視図、第１０図は圧電共振部品の
外観を示す斜視図である。
１・・・圧電共振部品（静電容量内蔵型発振子）、２・
・・圧電体基板、３ａ， ３ｂ・・・振動電極、５・・
・誘電体基板（保護基板）、６ａｅ ６ｂ− ６ｃ．
１ ６ａ， １ ６ｂ− １ ６ｃｔ １ ７ａ，１７
ｂ， １７ｃ， １７ｄｔ １８ａ， １８ｂ． １８
ｃ． ２３ａ． ２３ｂ． ２３ｃｔ ２３ｄ ””容
量電極、（Ａ＞，（Ｂ）・・・外部端子〈外部入出力端
子〉、（Ｃ）・・・外部端子（外部共通端子）。FIG. 1 is an exploded perspective view of a piezoelectric resonant component that is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the external appearance of the piezoelectric resonant component, and FIG.
The figure is a vertical sectional view taken along line xx' in FIG. 2. FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6, and FIG. 7 are perspective views showing modified examples of the capacitive electrode. FIG. 8 is an electrical circuit diagram of the oscillator. Figure 9,
FIG. 10 shows a technique prior to the present invention, in which 9111 is an exploded perspective view of a piezoelectric resonant component, and FIG. 10 is a perspective view showing the external appearance of the piezoelectric resonant component. 1... Piezoelectric resonant component (capacitance built-in oscillator), 2...
... Piezoelectric substrate, 3a, 3b... Vibration electrode, 5...
・Dielectric substrate (protective substrate), 6ae 6b- 6c.
1 6a, 1 6b- 1 6ct 1 7a, 17
b, 17c, 17dt 18a, 18b. 18
c. 23a. 23b. 23ct 23d "" Capacitance electrode, (A>, (B)...external terminal (external input/output terminal), (C)...external terminal (external common terminal).
Claims (1)
の板厚方向に重ねられた誘電体基板とが、密閉された振
動空間を形成していて、容量電極が前記誘電体基板の振
動空間側の面に形成され、かつ、前記振動電極及び容量
電極が外部端子に接続されていることを特徴とする圧電
共振部品。1. A piezoelectric substrate on which a vibrating electrode is formed and a dielectric substrate overlaid in the thickness direction of the piezoelectric substrate form a sealed vibration space, and the capacitive electrode is connected to the vibration space of the dielectric substrate. A piezoelectric resonant component formed on a side surface, the vibrating electrode and the capacitive electrode being connected to an external terminal.
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|---|---|---|---|
| JP23404889A JPH0397312A (en) | 1989-09-09 | 1989-09-09 | Piezoelectric resonator component |
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|---|---|---|---|
| JP23404889A Pending JPH0397312A (en) | 1989-09-09 | 1989-09-09 | Piezoelectric resonator component |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0397312A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04135017U (en) * | 1991-06-07 | 1992-12-16 | 株式会社村田製作所 | piezoelectric resonator |
| JPH04137611U (en) * | 1991-06-19 | 1992-12-22 | 松下電器産業株式会社 | ceramic resonator |
| EP0659032A4 (en) * | 1992-08-26 | 1995-12-06 | Tdk Corp | Electronic component. |
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| JPS63283222A (en) * | 1987-05-14 | 1988-11-21 | Murata Mfg Co Ltd | Piezoelectric component |
-
1989
- 1989-09-09 JP JP23404889A patent/JPH0397312A/en active Pending
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