JPH0993073A - 圧電振動子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、圧電素板をバンプにより保
持、導通する場合のバンプによる保持強度不足を補う為
と、バンプ時の圧電素板に加わる固着加圧を軽減するこ
とにある。 【構成】容器と圧電素板を保持、導通する圧電素板の長
手方向の一端のバンプと、長手方向のもう一方端に軟質
の絶縁性接着剤を用いて固着し、保持強度の補強と、固
着時の固着圧を軽減する構造にすることで問題を解決し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】圧電振動子の圧電素板保持方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術では、導電性接着剤を用いて
短冊形状圧電素板の長手両端部を支持し、それぞれの両
端部で導通をとっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のように圧電素板
を導電性接着剤で容器に保持、導通を図ることにより、
容器と圧電素板とが導電接着剤で固着して保持、導通を
図ることで、容器の外的応力（機械的、温度的）が導電
接着剤を介して圧電素板に直接伝えられる。この外的応
力により、圧電素板と導電性接着剤の固着部にクラック
等が発生したり、線膨張係数の相違から温度変化に対す
る歪成分の影響を受けたりすることで、圧電振動子の温
度特性をより良くする課題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】短冊形状の圧電素板と容
器の保持、導通を図るためにバンプを用いることで課題
は解決できた。一方、バンプによる短冊形状の圧電素板
と容器の保持、導通を図ることで、特に圧電素板の長手
方向寸法が長くなればなるほど、バンプだけでの固着強
度をより高める必要があることや、バンプ固着時の超音
波と熱圧着による圧電素板に加わる歪みを低減するため
に、容器に圧電素板をバンプで固着する圧電素板の長手
方向のもう一方端に、絶縁性接着剤を塗布することによ
り固着の補強を行った。

【０００５】

【背景】容器と圧電素板との固着（保持と導通）には一
般的に、導電性接着剤が用いられている。導電性接着剤
の基本となる接着剤部分の種類はエポキシ系、ポリイミ
ド系等色々あるが、それに金や銀の粒子を混合し導電性
効果を付加した接着剤を導電性接着剤として位置付けら
れ、１液性導電性接着剤、２液混合性導電性接着剤など
が知られている。

【０００６】従来では、この導電性接着剤を用いて容器
と圧電素板の固着が行われるが、導電性接着剤の扱
い、管理面での品質確保や、元来金や銀の粒子を混合
し導電性効果をもたらす構成上、線材等で容器と圧電素
板を直接導通（接続）する時に比べて、電気的な抵抗分
要素を多く含んでいることから発生する品質管理面の問
題、容器と圧電素板とが導電接着剤で固着して保持、
導通を図ることで、容器の外的応力（機械的、温度的）
が導電接着剤を介して圧電素板に直接伝えられ、圧電素
板と導電性接着剤の固着部にクラック等が発生したり、
容器、圧電素板、導電性接着剤線膨張係数の相違から
温度変化に対する歪成分の影響を受けたりすることで、
圧電振動子の温度特性に悪影響を与えることが避けられ
ない課題がある。

【０００７】一方、バンプは金線の先端に球状を形成
し、その球状を容器及び圧電素板の電極部分に超音波
（温度と圧力）作用で固着する保持、導通する１方法で
ある。バンプを用いて保持、導通を図ることにより、導
電性接着剤に比べ容器と圧電素板の電極部を直接結ぶこ
とから、両者の間に抵抗要素分は殆ど無い反面、保持力
は導電性接着剤に比べ非常に小さくなってしまう。

【０００８】しかしながら、バンプを用いて容器と圧電
素板の保持、導通を図る手段は、バンプを形成する金線
自体の品質管理の徹底を重視するだけで改善が図れ、か
つ金線球状での固着方法のため工程上の作業性が非常に
簡略化できることなどから、導電性接着剤を用いて固着
（保持と導通）するのに比べ非常に優位に考えられる。

【０００９】本発明は、容器と圧電素板を片持バンプに
よる導通効果を最大限に利用し、保持強度の不足分はバ
ンプした圧電素板の長手方向のもう一方端に絶縁性接着
剤を用いることで、保持強度を確保し、バンプ固着圧を
分散した構造を特徴としている。

【００１０】絶縁性接着剤を用いた理由としては、第１
に保持強度の補強があり、第２にはバンプ時の不必要な
固着圧が圧電素板とバンプ箇所に対し伝搬する影響を軽
減することにある。絶縁性接着剤を用いて容器と圧電素
板を固着することで、容器と圧電素板の保持強度が確保
され、かつバンプ時の圧電素板に加わる不必要な固着荷
重を軽減することで、バンプ固着部分に歪みの無い保持
と導通が実現できた。

【００１１】容器と圧電素板の固着方法から見れば、圧
電素板の長手方向の一端がバンプで、もう一方端が絶縁
性接着剤を用いていることから、両支持による固着にな
ってしまい、両支持による外的応力を受け易い構造では
あるものの、絶縁性接着剤の材質にシリコン系の軟質絶
縁性接着剤を用いることにより、外的応力を受けにくく
保持強度を確保した固着方法が実現できた。

【００１２】なお、絶縁性接着剤を用いたのは、導電性
接着剤に比べてコスト面で安価になり、バンプにより確
実な導通効果を得られることから、導電性接着剤を用い
る必要が無いためである。

【００１３】

【実施例】以下、添付図面に従ってこの発明の実施例を
説明する。なお、各図において同一の符号は同様の対象
を示すものとする。図１に本発明の圧電振動子の部分断
面図を示す。容器１の２箇所のメタライズ部２にバンプ
４を介して圧電素板３を保持し、圧電素板３の電極６と
を圧電素板３の片方にバンプ４で導通を図る。

【００１４】一方、圧電素板３のもう一方端には、圧電
素板３をバンプ４で保持する際に図中矢印で示す固着圧
により、圧電素板３が不必要に加圧され、バンプ４自体
に無理な荷重が加わることで、歪みを持ったまま圧電素
板３がバンプ４により保持、導通されないように、絶縁
性接着剤５により容器１と圧電素板３が保持されてい
る。

【００１５】図３の組立工程を説明する圧電振動子の部
分断面図に示すように、図３（ａ）で最初に容器１のメ
タライズ部２に絶縁性接着剤５を塗布し硬化させた後、
図３（ｂ）のように容器１と圧電素板３をバンプ４で保
持、導通する。

【００１６】この時、圧電素板３をバンプ４で保持する
際の固着圧により、圧電素板３が不必要に加圧され、バ
ンプ４自体に無理な荷重が加わることで、歪みを持った
まま圧電素板３がバンプ４により保持、導通されないよ
うに絶縁性接着剤５により圧電素板３とバンプ４にかか
る固着圧が容器１に対し分散される。

【００１７】続いて、図３（ｃ）に示すように容器１と
圧電素板３がバンプ４により保持、導通された後、再度
圧電素板３と絶縁性接着剤５とを絶縁性接着剤５を塗布
してバンプ４の保持強度の補強のために固着する。な
お、容器１のメタライズ部２は圧電素板３を搭載するに
あたり、バンプ４側と絶縁性接着剤５側とが区別なく行
えるよう、対称的にメタライズ処理が施されている。

【００１８】絶縁性接着剤５は、バンプ４の保持強度の
補強とバンプ固着圧の分散とに効果を発揮するためのも
のなので、絶縁性接着剤５の材質はシリコン系等の軟質
接着剤が最も適している。また、絶縁性接着剤５のコス
トの上でも絶縁性の接着剤が好ましい。

【００１９】図２は従来技術の圧電振動子の部分断面図
を示す。容器１と圧電素板３は導電性接着剤８で保持、
導通されている。

【００２０】

【発明の効果】本発明により、圧電素板をバンプで保
持、導通した場合の保持強度を大幅に改善できた。ま
た、保持強度のみならず、バンプによる固着時の不必要
な固着圧による圧電素板や、バンブ箇所に与える歪み
も、容器に分散できることから製品の品質改善も実現で
きた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す圧電振動子の部分断面図
である。

【図２】従来の技術を示す圧電振動子の部分断面図であ
る。

【図３】図３（ａ）は、絶縁性接着剤を塗布し、硬化さ
せた状態を示す部分断面図である。図３（ｂ）は、圧電
素板をバンプにより保持、導通した状態を示す部分断面
図である。図３（ｃ）は、図３（ｂ）の状態に再度、絶
縁性接着剤を塗布し圧電素板の固着補強を施した状態を
示す部分断面図である。

【符号の説明】

３ 圧電素板 ４ バンプ ５ 絶縁性接着剤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 短冊形状の圧電素板をバンプにより片持
   保持し、該片持保持箇所より導通を図る圧電振動子にお
   いて、 該圧電素板を該バンプにより片持保持し、該片持保持箇
   所より導通を図る該圧電素板の長手方向のもう一方端
   に、絶縁性接着剤を用いて該圧電素板を保持することを
   特徴とする圧電振動子。