JPS5838004B2 - 圧電素子部品 - Google Patents

圧電素子部品

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JPS5838004B2
JPS5838004B2 JP9850876A JP9850876A JPS5838004B2 JP S5838004 B2 JPS5838004 B2 JP S5838004B2 JP 9850876 A JP9850876 A JP 9850876A JP 9850876 A JP9850876 A JP 9850876A JP S5838004 B2 JPS5838004 B2 JP S5838004B2
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薫 志水
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • H03H9/10Mounting in enclosures
    • H03H9/1007Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
    • H03H9/1042Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a housing formed by a cavity in a resin

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエネルギー閉じ込め型セラミックフィルターな
どのような圧電素子部品に関するものである。
従来、上述のようなセラミックフィルターなどを構成す
る電極付き圧電素子を外装してなる圧電素子部品を得る
には、所定温度に加熱した圧電素子をエポキシ樹脂等の
粉体中に浸漬して行なう方法が用いられているが、この
方法では作動電極部分に被覆樹脂が直接接触しないよう
に作動電極部分を保護したり空隙を形成する必要がある
空隙を形戒する手段として、特公昭50−23780号
公報に提案されているが、この方法においては粘着層を
部分的に除去することは煩雑で時間を要するうえ、除去
輪郭が不明確であり、一定厚みの粘着属を塗布して得る
ことが困難である。
また、粘着層厚みを数100ミクロン以上といった厚さ
に得ることは困難で、数十ミクロンの空隙では粘着層を
有する基板が外力や温度変化によって容易に電極面へ接
触するといった問題を有している。
本発明は、そのような問題を解決するもので、以下、実
施例として示した図面により説明する。
実施例 1 第1図において、1はエネルギー閉じ込め型セラミック
フィルターを構成する圧電素子であり、これは四角形状
の圧電基板1aの一方の主平面に、それぞれ入力用およ
び出力用の電極2および3を、そして他方の主平面にア
ース用の電極(共通電極)4を図示のようなパターンで
対向配設することによって構成してある。
さらに上記圧電素子1は、一方の主平面に所定のパター
ンの導電体2′,3′,4′が設けられた絶縁物基板5
上に導電性接着剤(例えば銀ペースト)8で所定の位置
に接着されており、かつ絶縁物基板5の各導電体2/,
3/, 4/と圧電素子1の各電極2,3.4とは、
それぞれ電気的導通状態に接続されている。
さらに上記絶縁物基板5上の各導電体2/, 3/,
4/の端部には外部接続用端子6a,6b,6cが半田
7などで取付けられている。
上記絶縁物基板5としては、フェノール、エポキシ、ポ
リイミド等の樹脂を基材とし、その表面に銅箔を接着し
たプリント板を、所定のパターンにエッチング処理して
導電体2’, 3’, 4’を形成したもの、あるいは
ステアタイト、アルミナ等のセラミックやガラス基板上
に所定の導電膜パターンをメッキ、蒸着、焼付等の手段
で形成したものを用い得る。
第2図は第1図に示す圧電素子1を取付けた絶縁物基板
5上に後述のスペーサ9および蓋体12を装着した場合
の一部切欠正面図を示し、また第3図は、更にその上よ
り絶縁部材すなわちゴム部材よりなる第1の被覆層14
および熱硬化性樹脂よりなる第2の被覆層15を密封状
態に被覆して外装した場合の断面図を示している。
第4図は前記スペーサ9の一例を示す斜視図で、これは
ポリエステルフイルムなどの矩形状基材の両面に絶縁部
材からなる熱硬化性あるいは感圧性の粘着剤層10を付
してなるもので、その中央部には前述の圧電素子1を収
容して、少なくとも、その作動(共振)電極部分に、第
3図に示すごとき所定の空隙11を形成するための穴1
6が穿設されている。
また、このスペーサ11は圧電素子1の厚みよりも所定
量だけ大きい厚みを有している。
第5図は前記蓋体12の一例を示す斜視図で、これは極
めて柔軟で、厚みが例えば4μ扉〜6μmといったアル
ミニウム箔や銅箔の導電性部材でtつで形成され、その
片面には感圧性の導電性接着剤13が付着せられ;所定
の凸形形状に加工してある。
本発明における外装構造は上記に述べたスペーサ9及び
蓋体12を用いるもので、その組立過程について第2図
、第3図を参照して説明する。
圧電素子1を取付けた絶縁物基板5に、まずスペーサ9
を貼り合せる。
この場合、第2図から明らかなようにスペーサ9の穴1
6の周縁が圧電素子1の外周をとり囲むような所定位置
に載置する。
なお、スペーサ9の外形寸法は幅が絶縁物基板5と同程
度で、長さは外部接続用端子6at6b,6cにおおい
かぶさらない程度とすることが望ましい。
スペーサ9を貼付したのち、次に蓋体12を、スペーサ
9の穴16を覆うように感圧性の粘着剤層10が付され
た側を上面にしてスペーサ9に積み重ねて貼り合せる。
そして、蓋体12をスペーサ9に貼付したのち、蓋体1
2の端部12aをスペーサ9の側面に沿って折り曲げ、
絶縁物基板5のアース側の導電体4′の部分にも貼り付
ける。
このようにすると、蓋体12とアース側導電体4′とは
電気的導通状態となり、蓋体12は圧電素子1に対して
シールド効果を有するようになる。
上述のごとくして圧電素子1の作動電極部分に所定の空
隙11を形成したのち、スペーサ9の粘着剤層を加熱硬
化させ、その後、第3図に示すごとく、液状シリコンゴ
ム槽(図示せず)などに圧電素子1、スペーサ9、蓋体
12を含む絶縁物基板5全体を浸漬し、その後、塗布し
たシリコンゴムを加熱硬化させてまず、ゴム部材よりな
る第1の被覆層14を形成する。
その後、さらにエポキシ樹脂などの熱硬化性の粉末ある
いは常温硬化の液状樹脂層に浸漬して第2の樹脂層15
を形成し、所定の温度で加熱硬化させることによって、
圧電素子1を外気から完全に遮断した密封状態に保つこ
とができる。
なお、前記第1の被覆層14は圧電素子に対する機械的
な衝撃及び熱衝撃を緩和するために形成したもので、そ
のゴム部材層の材質は任意である。
もちろん、必要に応じて、上記の第1の被覆層14を省
略し、直接、熱硬化性樹脂層すなわち第2の被覆層15
のみで密封状態に被覆しても良いことはいうまでもない
実施例 2 実施例1と同様に、まず圧電素子1を取付けた第1図の
絶縁物基板5に第7図に示すスペーサ9′を貼り合せる
この場合にもスペーサ9′の穴16内に圧電素子1を位
置させるようにする。
第7図に示すスペーサ9lは第4図に示すスペーサ9と
同形状であるが、゛ポリエステルフイルムを構成基板と
し、その両面に絶縁材料からなる熱硬化性の粘着剤層1
0′が付されており、常温状態でも十分粘着性を有して
いる。
このようなスペーサ9′を貼付したのち、次にスペーサ
9′とほぼ同一外形寸法に構成した第8図に示すごとき
蓋体12′をスペーサ9′の穴16を覆うようにスペー
サ9′の粘着剤層へ重ねて貼付する。
なお、蓋体12′は実施例lとは異なり片面に感圧性の
導電性接着剤層を形成しておらず、柔軟性を有する薄膜
部材、例えばアルミエウム箔やポリイミドフイルムある
いはポリエステルフイルム等が望ましい。
その場合の薄膜部材の厚みは実験的には4μ扉〜25μ
mの範囲が最も作業性が良く、塗装工程でのピンボール
不良の発生が少なかった。
以上のごとく絶縁物基板5上の圧電素子1を包含するよ
うにスペーサ9′を介して蓋体12′を貼付したのち、
所定の凹部を形成した押圧治具(図示せず)で圧電素子
1を破損せぬように蓋体12′に所定の押圧荷重をかけ
、所定の温度で所定時間加熱してスペーサ9′の粘着剤
層10′を硬化させる。
粘着剤層10′の硬化により、絶縁物基板5と蓋体12
′とは強固に接着されると共に、圧電素子1の作動電極
部分に所定の空隙11が形成される。
その後、圧電素子1を、さらに外気から密封状態に保つ
ために、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で樹脂被覆層1
5′を形成して圧電素子の外装が終了する。
この実施例2においても蓋体12′としてアルミニウム
箔などの導電性材料を用い、蓋体12′と絶縁物基板5
上のアース側導電体4′とを導電性接着剤等で電気的に
接続して蓋体12′にシールド効果を持たせることは圧
電素子の特性上望ましい。
上述のごとく本発明の圧電素子部品は、スペーサと蓋体
を用いることによって作動電極部分に、安価で簡単に能
率よく任意の寸法の空隙部分を形戒することができ、電
気的特性の安定した圧電素子部品を得ることができるも
のである。
なお、上記実施例において用いたスペーサの材質は、両
面粘着テープである必要は全く無く、片面にのみ粘着性
を有する絶縁物部材テープや所定形状に形成した紙、プ
ラスチックフイルムなどに接着剤を塗布したもの、ある
いはBステージのプリプレグ樹脂などからなるホットメ
ルト型の接着剤シートや溶剤活性型の接着剤シートを所
定形状に打抜加工したものを用いてもよい。
さらにスペーサの穴の形状についても長円、矩形等任意
である。
また、蓋体の形状や材質についても任意であって、導電
性接着剤を有する金属箔に限らず、金属箔単体あるいは
樹脂フイルム等の薄膜部材のみで形成してもよい。
特に樹脂フイルム厚みが4μm〜25μ扉程度のポリイ
ミドフイルムやポリエステルフイルムなどは蓋体材料と
して最適で、前述のごとく熱硬化性樹脂を用いて圧電素
子を被覆した場合、ピンホール防止に顕著な効果を示し
た。
その理由は次のごとくである。
すなわち、熱硬化性樹脂被膜の際、圧電素子を所定の温
度に加熱して実施する必要があるが、圧電素子の加熱に
よって空隙部分11に存在する空気が膨脹する。
ここで、もしスペーサの接着力が弱いと空隙部分の膨脹
空気が空隙形成部分外へ洩出し、熱硬化性樹脂皮膜を突
き破ってピンホールを生じる。
しかし前述の薄膜樹脂フイルムの場合、加熱によって樹
脂フイルム自身も膨脹し、また柔軟な薄膜でもあるため
、任意に変形、伸張し、蓋体がダイヤフラム的な役割を
果して空隙部分の空気が熱硬化性樹脂中に混入するのを
防止するからで゛ある。
また、この場合、上記蓋体の構成部分を透明なものにす
ると、蓋体を通して、空隙形成後の圧電素子を観察する
ことができるので、圧電素子の割れやクラツクあるいは
導電性接着剤接続部での不良等をチェックするうえで有
効となる。
また、本発明は前記5で示したような絶縁物基板に圧電
素子を取付けるようにした構造のものに限られるもので
はなく、第9図に例図するように、圧電基板1a′の主
面に装着する電極2,3,4の一部2A,3A,4Aを
延長し、その部分に外部接続用端子(3a ,6b ,
6Cの直接的に接続して構成した圧電素子1′を使用す
る場合も含む。
この場合には例えば第4図または第7図に例示するよう
なスペーサ9または9lを、その穴16の部分に作動電
極部分が位置するように片面、または両面に配設し、そ
の後、同様に第5図または第8図に示すような蓋体12
または12′を接着し、全体を第3図または第6図に示
すように絶縁部材で密封状態に被覆するようにすれば良
い。
このようにした場合にも先の実施例と同様に、蓋体を導
電性部材をもって形成し、これを圧電素子のアース側と
なる電極と電気的導通をもって接続してシールドを施す
ようにしたり、さらには外装のための絶縁部材として第
3図に例示したようなゴム部材からなる第lの被覆層と
、熱硬化性樹脂からなる第2の被覆層を実施すれば効果
的である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の未外装状態における要部正
面図、第2図は同実施例の一部切欠正面図、第3図は同
実施例の断面図、第4図は本発明で使用するスペーサの
一例の斜視図、第5図は本発明で使用する蓋体の一例の
斜視図、第6図は本発明の他の実施例の断面図、第7図
は本発明で使用するスペーサの他の例の斜視図、第8図
は本発明で使用する蓋本の他の例の斜視図、第9図は本
発明で使用し得る圧電素子の他の例の正面図である。 1,1′・・・・・・圧電素子、2,3,4・・・・・
・電極、2′3’,4/−・・・・・導電体、5・・・
・・・絶縁物基板、6a,6b6c・・・・・・外部接
続用端子、7・・・・・・はんだ、8・・・・・・導電
性接着剤、9,9′・・・・・・スペーサ、1 0 ,
1 0’・・・・・・粘着剤層、11・・・・・・空
隙、1 2 , 1 2’・・・・・・蓋体、13・・
・・・・導電性接着剤、14・・・・・・第1の被覆層
、15・・・・・・第2の被覆層、16・・・・・・穴

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 所定のパターンの導電体が複数個設けられ、かつ、
    それらの導電体の所望のものに外部接続用端子が接続さ
    れた絶縁物基板と、複数個の電極を有する圧電素子と、
    前記圧電素子を収容可能にした穴を有するスペーサおよ
    び蓋体を具備し、前記圧電素子を前記絶縁物基板上に配
    設するとともに、その圧電素子の各電極を前記絶縁物基
    板の所定の導電体と電気的導通をもって接続し、かつ前
    記スベーサは、その穴内に前記正電素子を位置させるご
    とく前記絶縁物基板上に接着され、そのスペーサには前
    記穴を閉蓋するごとく前記蓋体が接着され、全体が絶縁
    部材で密封状態に被覆されていることを特徴とする圧電
    素子部品。 2 特許請求の範囲第1項において、スペーサとして、
    圧電素子の厚みよりも大きな厚みを有する絶縁性部材の
    少なくとも一方の面に粘着性のある接着材が装着されて
    いるものを使用するようにしたことを特徴とする圧電素
    子部品。 3 特許請求の範囲第1項において、蓋体は導電性の部
    材をもって形成され、かつ圧電素子のアース側となる電
    極と電気的導通をもって接続されていることを特徴とす
    る圧電素子部品。 4 特許請求の範囲第1項において、全体を密封状態に
    被覆するための絶縁部材は、ゴム部材からなる第1の被
    覆層と、熱硬化性樹脂からなる第2の被覆層をもって形
    成されていることを特徴とする圧電素子部品。 5 所定の形状の圧電基板上に外部接続用端子と直接的
    に接続される所定のパターンの複数個の電極が設けられ
    た圧電素子と、その圧電素子の少なくとも一方の面に装
    着され、かつ上記圧電素子の少なくとも作動電極部分と
    対応する箇所には穴が穿設された所要の厚みを有するス
    ペーサと、そのスペーサの上面に上記穴を閉蓋するごと
    く装着される蓋体を具備し、前記スペーサおよび蓋体を
    含む圧電素子全体が絶縁部材にて密封状態に被覆されて
    いることを特徴とする圧電素子部品。 6 特許請求の範囲第S項において、蓋体は導電性の部
    材をもって形成され、かつ圧電素子のアース側となる電
    極と電気的導通をもって接続されていることを特徴とす
    る圧電素子部品。 7 特許請求の範囲第5項において、全体を密封状態に
    被覆するための絶縁部材は、ゴム部材からなる第1の被
    覆層と、熱硬化性樹脂からなる第2の被覆層をもって形
    成されていることを特徴とする圧電素子部品。
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