JPH067316U - 圧電共振子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板１の表面と蓋体３との間の封止不良を少
なくし、また基板１上の容量電極パターン１１ａ、１２
ａ、１３ａ間の短絡を防止する。 【構成】 入出力容量を形成する電極パターン１１ａ、
１２ａ、１３ａが形成された基板１と、圧電素子２が配
置された蓋体３とを、圧電素子２が容量電極パターン１
１ａ、１２ａに接続するよう接合した圧電共振子１０に
おいて、容量電極パターン１１ａ、１２ａと圧電素子２
とが接続される部分を露出して、基板１上に絶縁保護膜
４を形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、圧電共振子、特に、入出力用容量電極パターンが形成された誘電体 基板と圧電素子が配置された蓋体とを接合した圧電共振子に関する。

【０００２】

【従来の技術】

たとえば、マイクロコンピュータのクロックパルス発振器用の共振子として、 圧電素子を利用した圧電共振子が多用されている。

【０００３】 従来の圧電共振子３０の一例として、図３に示すように、容量成分が形成され た誘電体基板１と、圧電素子２と、凹部３１が形成された蓋体３とから構成され れている。

【０００４】 誘電体基板１は、所定誘電率の誘電体磁器から成る基板の一方主面に、所定容 量を発生する容量電極パターン１１ａ、１２ａ、１３ａが厚膜手法を利用して、 １０〜１５μｍ程度の厚みで形成されている。尚、他方主面には、基板の端面を 介して接続された容量電極パターン１１ａ、１２ａ、１３ａと接続した容量電極 パターン１１ｂ、１２ｂ、１３ｂが形成されている。尚、基板１の裏面の容量電 極パターン１１ｂ、１２ｂ、１３ｂはそれぞれ端子電極として作用する。

【０００５】 圧電素子２は、圧電磁器を短冊状に形成した基板からなり、その両主面に夫々 電極２１ａ、２１ｂが形成されている。

【０００６】 蓋体３は、前記圧電素子２を収納し得る寸法の凹部３１を有し、この凹部３１ の長手方向の対向する内壁には圧電素子２を載置するための段部３２、３３が形 成されている。

【０００７】 このような誘電体基板１、圧電素子２、蓋体３の組み立ては、まず、蓋体３の 凹部３１の周囲に封止用接着剤１４を塗布し、仮硬化させておく。この蓋体３の 段部３２、３３に導電性接着剤２２、２３を塗布し、段部３２、３３に圧電素子 ２の両端を載置する。圧電素子２の端部を、導電性接着剤２２、２３に埋没する ように載置するが、必要に応じて、さらに導電性接着剤２２、２３を塗布・供給 する。

【０００８】 次に、この状態で、蓋体３上に、誘電体基板１を、導電性接着剤２２が容量電 極パターン１１ａに、またを導電性接着剤２３が容量電極パターン１２ａに接続 するように載置し、さらに所定圧力を与え、さらに加熱処理して、封止用接着剤 １４を完全に硬化させて、蓋体３と基板１とを接合する。尚、この時、導電性接 着剤２２、２３も完全に硬化し、圧電共振子３０が完成する。

【０００９】 これにより、図４に示す発振回路の等価回路の点線部分に相当する圧電共振子 となり、プリント配線基板（図示せず）に表面実装可能な小型な圧電共振子とな る。尚、図４中の符号Ｘは、圧電素子２に対応し、符号Ｃ₁ は、例えば誘電体基 板１上の容量電極パターン１１ａと１３ａ及び１１ｂと１３ｂとの間の容量に相 当し、符号Ｃ₂ は、例えば誘電体基板１上の容量電極パターン１２ａと１３ａ及 び１２ｂと１３ｂとの間の容量に相当する。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

前記圧電共振子３０では、誘電体基板１上に蓋体３が封止用接着剤１４により 接着される。しかし、誘電体基板１上では、厚み１０〜１５μｍ程度の厚みの容 量電極パターン１１ａ、１２ａ、１３ａ形成されているため、基板１上の表面、 特に蓋体３との接合部分での平坦度が損なわれてしまう。このため、蓋体３の凹 部３１の周囲に均一の厚みで塗布された封止接着剤１４との間で空隙が生じ易い 。

【００１１】 また、蓋体３の中に配置された圧電素子２の端部に塗布されていた導電性接着 剤２２、２３が熱硬化中に流出して、誘電体基板１上に広がり、例えば容量電極 パターン１１ａから隣接する容量電極パターン１３ａまで達してしまい、容量電 極パターン１１ａとパターン１３ａ間で短絡が発生したり、特性不良の原因とな る。

【００１２】 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、基板表面 を平坦化して、蓋体と基板とのの間の封止不良をなくし、且つ導電性接着剤が流 出しても容量電極パターン間の短絡や特性不良を皆無とした圧電共振子を提供す るものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る圧電共振子は、容量電極パターンが形成された誘電体基板と、内 部に圧電素子が収容された蓋体とを、前記容量電極パターンと前記圧電素子とが 電気的に接続するようにして接合させた圧電共振子において、 前記誘電体基板は、前記容量電極パターンと前記圧電素子とが接続する部分を 除く表面が絶縁保護膜で被覆されている。

【００１４】

【作用】

本考案の圧電共振子では、電極パターンと圧電素子とが接合される部分を露出 して誘電体基板上に絶縁保護膜が形成されている。よって、容量電極パターンの 存在している部分及び存在していない部分に係わらず、少なくとも蓋体と誘電体 基板とが接合する誘電体基板の表面を、平坦化することができる。このため、蓋 体を誘電体基板に接合する場合、蓋体と誘電体基板との間に空隙が生じにくくな り、蓋体による封止不良の発生を抑えることができ、耐湿性に優れた圧電共振子 となる。

【００１５】 また、絶縁保護膜が、圧電素子の端部に塗布された導電性接着剤が誘電体基板 の容量電極パターンに接続される部分を除いて形成されているため、前記導電性 接着剤が流出しても、隣接する電極パターンが絶縁保護膜で被覆されているため 、短絡や特性不良などが一切起こらない圧電共振子となる。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の圧電共振子を図面に基づいて詳説する。図１は、本考案の圧電 共振子の縦断面図であり、図２は、圧電共振子に用いる誘電体基板の接合面側の 平面図である。尚、図３と同一部分は同一符号で説明する。

【００１７】 図において、圧電共振子１０は、誘電体基板１と、圧電素子２と、蓋体３とか ら主に構成されている。

【００１８】 誘電体基板１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、矩形平板状に形成されている。基板１ の表面側主面には、容量電極パターン１１ａ、１２ａ、１３ａが形成されている 。また、基板１の裏面側主面には容量電極パターン１１ａ、１２ａ、１３ａと基 板の端面で接続する容量電極パターン１１ｂ、１２ｂ、１３ｂが形成されている 。尚、前記容量電極パターンは、銀、銀−パラジウム等の材料からなる導電性ペ ーストを基板１表面又は裏面に塗布して、焼きつけることにより形成され、膜厚 は約１０〜１５μｍに設定されている。尚、基板１の裏面に形成された容量電極 パターン１１ｂ、１２ｂは入出力用端子となり、容量電極パターン１３ｂはアー ス端子となる。また、図４中の容量Ｃ₁ は容量電極パターン１１ａと１３ａ、１ １ｂと１３ｂとの間で形成される容量に相当し、また容量Ｃ₂ は容量電極パター ン１２ａと１３ａ、１２ｂと１３ｂとの間で形成される容量に相当する。

【００１９】 さらに、基板１の表面側主面には、絶縁性材料からなる保護膜４が配置されて いる。絶縁保護膜４は、紫外線硬化型樹脂、ガラスペースト等の材料からなり、 基板２の表面上に厚膜印刷法により被着される。保護膜４は、およそ１０〜２０ μｍの厚膜を有している。容量電極パターン１１ａ及び１２ａの幅方向中央部に は、図２に示すように、露出部１１ｃ、１２ｃが形成されている。露出部１１ｃ 、１２ｃは、絶縁保護膜４が塗布されない、容量電極パターン１１ａ及び１２ａ が露出した部分であって、後述する圧電素子２を載置するための概略矩形状の接 合部分である。

【００２０】 蓋体３は、圧電素子２を収納するためのアルミナ等の材料からなる直方体状の 箱体である。蓋体３の中央部には、長手方向に延びる凹部３１が設けられている 。凹部３１は、図中の下面が開口しており、その開口幅は圧電素子２の長さより 大なる幅であり、開口長さは圧電素子２の巾さよりも長く設定されている。凹部 ３１の長さ方向両端部には、段部３２、３３が形成されている。

【００２１】 圧電素子２は、圧電磁器の短冊状の部材であり、その厚みは段部３２、３３の 高さよりも小さく設定されている。圧電素子２の両主面には、互いに異なる方向 に延出する電極２１ａ、２１ｂが形成されている。両電極２１ａ、２１ｂの端部 は、夫々段部３２、３３に対応する位置まで延出されている。圧電素子２は、そ の長手方向の端部がて蓋体３の凹部３１内の段部３２、３３に載置されるように 配置され、導電性樹脂２２、２３によりそれぞれ固定されている。

【００２２】 圧電共振子１の組立に際しては、まず、圧電素子２、及び蓋体３を用意する。

【００２３】 そして、蓋体３の基板１との接合面には封止用接着剤１４を塗布し、仮硬化して おく。

【００２４】 次に、蓋体３の段部３２、３３に導電性樹脂２２、２３を塗布し、その上に圧 電素子２を載置する。さらに、段部３２、３３に導電性樹脂２２、２３を供給し て、蓋体５の図中下面よりも高くなる量の導電性樹脂２２、２３を盛る。

【００２５】 次に、誘電体基板１が複数形成される大型基板を用意する。尚、大型基板には 、誘電体基板１が容易に形成できるように、ブレークライン及び表面側の容量電 極パターン１１ａ、１２ａ、１３ａと裏面側の容量電極パターン１１ｂ、１２ｂ 、１３ｂとが導通するように端面スルーホール又は通常のスルーホールが形成さ れている。この大型基板の表面側には、帯状の容量電極パターン１１ａ、１２ａ 、１３ａを厚膜手法で塗布し乾燥後に、裏面側の容量電極パターン１１ｂ、１２ ｂ、１３ｂを塗布する。また容量電極パターン１１ａ、１２ａ、１３ａと容量電 極パターン１１ｂ、１２ｂ、１３ｂとを接続するために、端面スルーホールの内 壁又は通常のスルーホールの内部に導体膜を塗布する。その後一括的に誘電体基 板１に容量電極パターン１１ａ、１２ａ、１３ａ、１１ｂ、１２ｂ、１３ｂなど を焼きつける。

【００２６】 次に、各誘電体基板１の容量電極パターン１１ａ、１２ａの中央部分を露出す るように絶縁保護膜４をする。具体的には、ガラスペーストから成る絶縁ペース トを厚膜手法で形成し、焼成をおこなう。

【００２７】 次に大型基板をブレークラインに沿って分割する。

【００２８】 次に、先の圧電素子２が配置された蓋体３上に、導電性接着剤２２、２３が露 出部１１ｃ、１２ｃを介して容量電極パターン１１ａ、１２ａと接続するように 基板２を載置する。

【００２９】 その後、所定圧力を与え、封止用接着剤１４を加熱処理して、完全に硬化させ 、蓋体３と基板１とを接合して、圧電共振子１０が完成する。尚、この時の加熱 処理によって導電性接着剤２２、２３も完全に硬化される。

【００３０】 上述のように組立られた圧電共振子１０は、蓋体３と基板１とが接合する部分 に生じる容量電極パターン１１ａ、１２ａ、１３ａに起因する凹凸は、絶縁保護 膜４の形成する際に、容量電極パターン１１ａ、１２ａ、１３ａ上の膜厚を薄く して、またその間の膜厚が厚く形成でき、結果として、容量電極パターン１１ａ 、１２ａ、１３ａの存在に係わらず、基板１の表面が平坦化される。このため、 蓋体３と基板１との接合が、封止用接着剤１４により、シール不良がなく、気密 的に接合できることになる。

【００３１】 また、導電性接着剤２２、２３と容量電極パターン１１ａ、１２ａとの接合部 分以外の基板１の表面が実質的に絶縁保護膜４によって被覆されているため、た とえ導電性接着剤２２、２３が基板１の中央部側に流出しても、アース電極とな る容量電極パターン１３ａと電気的に短絡することがなく、所定特性を安定して 導出することができる。

【００３２】 誘電体基板１には、厚膜手法を利用して、容量電極パターンのみを形成したが 、その他の配線パターン、電子部品を搭載しても構わない。

【００３３】

【考案の効果】

本考案に係る圧電共振子では、圧電素子が接合される誘電体基板上の容量電極 パターンの一部を露出するように、誘電体基板上に絶縁保護膜を形成したので、 圧電素子が配置された蓋体と基板とを接合する際に、基板上に形成された容量電 極パターンによる凹凸が平坦化され、蓋体と基板は気密に封止される。このため 、基板表面における蓋体との間の封止不良を少なくすることができる。

【００３４】 また、圧電素子と所定の容量電極パターンとを接続する導電性接着剤が、基板 と蓋体との接続時に流出しても、他の容量電極パターンに短絡することがないの で、特性が安定した圧電共振子となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の圧電共振子の縦断面概略図。

【図２】本考案の圧電共振子に使用される誘電体基板の
平面図。

【図３】従来の圧電共振子の縦断面概略図。

【図４】圧電共振子を用いた発振回路の等価回路図。

【符号の説明】

１・・・誘電体基板 １１ａ、１２ａ、１３ａ・・容量電極パターン １１ｃ、１２ｃ・・・・露出部 ２・・・圧電素子 ３・・・蓋体 ３１・・・凹部 ３２、３３・・・段部 ４・・・絶縁保護膜

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 容量電極パターンが形成された誘電体基
   板と、内部に圧電素子が収容された蓋体とを、前記容量
   電極パターンと前記圧電素子とが電気的に接続するよう
   にして接合させた圧電共振子において、 前記誘電体基板は、前記容量電極パターンと前記圧電素
   子とが接続する部分を除く表面が絶縁保護膜で被覆され
   ていることを特徴とする圧電共振子。