KR20010015410A - 압전 공진자 - Google Patents

압전 공진자 Download PDF

Info

Publication number
KR20010015410A
KR20010015410A KR1020000042173A KR20000042173A KR20010015410A KR 20010015410 A KR20010015410 A KR 20010015410A KR 1020000042173 A KR1020000042173 A KR 1020000042173A KR 20000042173 A KR20000042173 A KR 20000042173A KR 20010015410 A KR20010015410 A KR 20010015410A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piezoelectric
metal spring
case
piezoelectric resonator
resonator
Prior art date
Application number
KR1020000042173A
Other languages
English (en)
Inventor
야마모토다카시
요코이유코
Original Assignee
무라타 야스타카
가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 무라타 야스타카, 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 filed Critical 무라타 야스타카
Publication of KR20010015410A publication Critical patent/KR20010015410A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/178—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator of a laminated structure of multiple piezoelectric layers with inner electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/10—Mounting in enclosures
    • H03H9/1007—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
    • H03H9/1014—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device
    • H03H9/1028—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device the BAW device being held between spring terminals

Landscapes

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

Abstract

압전 공진자는 대략 정방형 모양의 2층의 세라믹 압전 기판 사이에 끼워진 내부 전극을 포함한다. 표면 전극은 압전 기판의 뒷면과 앞면상에 배치되었다. 양 압전 기판은 주면과 대략 수직 방향으로, 그리고 끼워진 내부 전극과 반대 방향으로 분극 처리되었다. 신호 전압이 표면 전극 반대쪽에 가해지면, 압전 공진자는 주면의 한 단면을 오목하게 하고, 주면의 다른 한 단면을 볼록하게 하기 위해 굴곡, 변형된다.

Description

압전 공진자{Piezoelectric Resonator}
본 발명은 굴곡 진동을 이용한 압전 공진자 및 압전 부품에 관한 것이다.
종래, 300∼800㎑대의 주파수를 가지는 공진자는 세라믹 압전체의 방사 진동을 이용하였다. 방사 진동을 이용한 압전 공진자 1(이하, 방사 공진자라고 함)은 도 1에 도시된 바와 같이(이 압전 기판 2의 분극 방향을 도 1에 있어서 화살표로 나타낸다.), 정방형의 압전 기판 2의 앞면과 뒷면에 표면 전극 3을 형성하고, 압전 기판 2의 주면에 수직인 방향으로 압전 기판 2를 분극 처리함으로써 구성된 것이다. 상기 방사 공진자 1에 관하여, 신호가 표면 전극 3에 가해지면 압전 기판 2는 양쪽 주면과 평행한 면내에 있어서, 기판(2)의 외주를 향하는 방향으로 팽창되고, 변형된다.
방사 공진자 1에 관하여, 한 변의 길이와 공진 주파수 fr의 곱은 거의 일정하며, Ls×fr=Cs로 나타내고, 여기서 Cs는 정수이고 Cs2100㎜·㎑이다. 예를 들어, 공진 주파수가 fr=350㎑인 공진자를 얻으려면 공진자의 한 변의 길이 Ls는 6㎜이다.
그러나, 이러한 부품의 사이즈는 가볍고, 얇고, 작은 부품을 요구하는 전자 부품에 있어서는 허용할 수 없고, 사용할 수 없다. 따라서, 매우 소형인 압전 공진자가 요구된다.
상술한 기술적인 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예는 매우 작고, 많이 축소된 사이즈를 가지는 굴곡 진동을 이용한 압전 공진자와 그러한 압전 공진자를 포함하는 압전 부품을 제공한다.
도 1은 종래의 방사 진동을 사용하는 압전 공진자를 도시하는 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 압전 공진자를 도시하는 사시도 및 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 공진자의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 다른 실시예에 있어서, 케이스 기판의 앞면으로부터의 사시도 및 뒷면으로부터의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 있어서, 내부 케이스 안에 놓인 굴곡 공진자와 금속 스프링 단자의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 부품의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 7은 또 다른 실시예에 있어서, 내부 케이스 안에 놓인 굴곡 공진자와 금속 스프링 단자의 상태를 도시하는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 공진자의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 공진자의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 10은 도 9의 또 다른 실시예에 있어서, 내부 케이스 안에 놓인 굴곡 공진자와 금속 스프링 단자의 상태를 도시하는 평면도이다.
도 11은 다른 실시예에 있어서, 기판 상에 배치된 지지부재을 도시하는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 부품의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 13은 다른 실시예에 있어서, 내부 케이스 안에 놓인 굴곡 공진자와 금속 스프링 단자의 상태를 도시하는 평면도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 부품의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 15는 추가된 실시예에 있어서, 내부 케이스 안에 놓인 굴곡 공진자와 금속 스프링 단자의 상태를 도시하는 평면도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 부품의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 17은 다른 실시예의 압전 부품의 분해 사시도이다.
도 18은 다른 실시예에 있어서, 케이스 기판의 하면을 도시하는 사시도이다.
도 19는 다른 실시예에 있어서, 부하용량소자의 정면도이다.
도 20a 및 도 20b는 다른 실시예에 있어서, 케이스 기판에 부하용량소자를 실장하는 공정을 도시하는 사시도이다.
도 21a는 굴곡 공진자 밑의 금속 스프링 단자의 구조를 도시하는 정면도이다.
도 21b는 내부 케이스 안에 놓인 금속 스프링 단자의 상태를 도시하는 평면도이다.
도 22는 진동 회로도를 설명한다.
도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 부품의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 24는 다른 실시예에 있어서, 케이스 기판 상에 두 개의 부하용량소자가 실장된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 부품의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 26a 및 도 26b는 다른 실시예에 있어서, 내부 케이스 안에 놓인 굴곡 공진자와 금속 스프링 단자의 상태를 각각 도시하는 정면도 및 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>
11 압전공진자(굴곡 공진자)
12 압전 기판 13 내부 전극
14,15 표면 전극 22 케이스
23,43,59 금속 스프링 단자
24 케이스 기판 25 내부 케이스
26 도전성 캡
28a,28b,28c 내부 접속용 전극
29a,29b,29c 외부전극
31,44 금속 스프링 단자의 다리
32 위치결정부
32a 위치결정부의 홈
33 지지부재
52,72,73 부하용량소자
본 발명의 제 1실시예에 따르면, 압전 공진자는 내부 전극의 양면에 배치된 압전체층과 상기 압전체층의 외측 주면에 배치된 표면 전극을 포함하고, 양 압전체층은 양 압전체층의 분극 방향이 상기 내부 전극에 대략 수직이고, 또한 상기 내부 전극에 관하여 서로 반대 방향이 되도록 분극되었다.
상술한 압전 공진자에 관하여, 신호가 양 표면 전극 사이에 가해지면, 공진자는 볼록부, 오목부가 되도록, 즉 주면이 굴곡, 변형되도록 편향된다. 이러한 진동 모드에서, 압전 공진자의 한 변의 길이와 공진 주파수를 곱한 정수는 적어진다. 따라서, 압전 공진자의 한 변의 길이는 동일한 주파수 대역이 사용되면 짧게 줄일 수 있다. 따라서, 압전 공진자의 사이즈는 많이 줄일 수 있다.
압전 공진자는 케이스 내부에 위치하고, 압전 공진자의 노드 또는 노드의 주변에서 지지되고, 압전 공진자의 표면 전극에 전기적으로 접속된 외부 단자는 케이스의 외부에 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압전 공진자는 케이스 내부에 놓이고, 외부 단자는 케이스의 외부에 형성되어 있기 때문에, 압전 부품은 소형화될 수 있고, 동일한 주파수 대역이 사용된다. 또한, 케이스 내부의 압전 공진자는 노드 또는 노드의 주변에서 지지되기 때문에, 진동의 댐핑(damping)은 압전 공진자가 케이스 내부에 실장되더라도 방지된다.
또한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압전 부품에 있어서, 상기 케이스는 케이스 본체와 케이스 본체를 덮는 캡(cap)을 포함하고, 케이스 본체의 상면과 캡의 하면 중 한 면에 형성된 돌출부는 압전 공진자의 노드 또는 노드의 주변에 접촉되고, 압전 공진자의 노드 또는 노드의 주변은 케이스 본체의 상면과 캡의 하면 중 다른 한 면과 압전 공진자 사이에 삽입된 금속 스프링 단자에 의해 탄성적으로 가압되었다. 여기서 "도전성 캡"은 도전성을 가지는 재료로 구성된 캡 이외에도, 절연성 재료로 구성된 캡의 표면에 도전성 막이 배치된 캡을 포함한다.
이러한 경우, 압전 공진자의 상면이나 하면 중 어느 한 면은 돌출부에 의해 가압되고, 다른 하나는 금속 스프링 단자에 의해 가압되기 때문에, 오직 하나의 금속 스프링 단자만이 요구되고 그 결과, 비용은 많이 줄일 수 있으며, 압전 부품의 조립도 쉽게 형성할 수 있다.
또한, 상기 케이스는 케이스 본체와 케이스 본체를 덮는 도전성 캡을 포함하고, 한 쌍의 외부 전극은 케이스 본체의 하면에 형성되고, 외부 전극에 접속되는 한 쌍의 내부 접속용 전극은 케이스 본체의 상면에 형성되고, 케이스 본체의 상면에 형성된 돌출부는 압전 공진자의 노드와 노드의 주변에 접촉되고, 돌출부의 적어도 하나는 도전성 재료를 포함하며 내부 접속용 전극의 하나에 배열되고, 압전 공진자의 노드와 노드의 주변은 캡의 하면과 압전 공진자 사이에 삽입된 금속 스프링 단자에 의해 탄성적으로 가압되고, 상기 금속 스프링 단자는 캡을 개재하여 내부 접속용 전극의 다른 하나에 전기적으로 접속된다.
따라서, 압전 공진자의 하면은 돌출부에 의해 지지되고, 상면만이 금속 스프링 단자에 의해 가압되기 때문에, 오직 하나의 금속 스프링 단자만이 요구된다. 따라서 비용을 많이 줄일 수 있고, 압전 부품의 조립도 쉽게 형성된다. 또한, 돌출부의 적어도 하나는 도전성 재료로 구성되고, 내부 접속용 전극의 하나에 배치되고, 압전 공진자의 노드 또는 노드의 주변은 캡의 하면과 압전 공진자의 사이에 삽입된 금속 스프링 단자에 의해 가압되고, 상기 금속 스프링 단자는 캡을 개재하여 다른 내부 접속용 전극에 전기적으로 접속되기 때문에, 압전 공진자의 표면 전극의 하나는 도전성 돌출부를 개재하여 외부 전극의 하나에 전기적으로 접속될 수 있고, 압전 공진자의 다른 표면 전극은 금속 스프링 단자와 도전성 캡을 개재하여 다른 외부 전극에 전기적으로 접속될 수 있다. 따라서, 리드선을 접속하기 위한 배선 접속 단계는 생략될 수 있다.
상기 케이스는 케이스 본체와 케이스 본체를 덮는 캡을 포함하고, 압전 공진자, 제 1금속 스프링 단자 및 제 2금속 스프링 단자는 케이스 본체와 캡 사이에 삽입되고, 압전 공진자의 노드 또는 노드의 주변은 양 금속 스프링 단자에 의해 탄성적으로 가압되는 것이 바람직하다.
압전 공진자는 압전 공진자의 양 단면으로부터 금속 스프링 단자 사이에 끼워져 지지되기 때문에, 압전 공진자는 양 금속 스프링 단자의 탄성으로 인하여 매우 안전하게 지지된다.
또한 상기 케이스는 케이스 본체와 케이스 본체를 덮는 도전성 캡을 포함하는 것이 바람직하다. 한 쌍의 외부 단자는 케이스 본체의 하면에 형성된다. 한 쌍의 내부 접속용 전극은 케이스 본체의 상면에 형성된 외부 단자에 전기적으로 접속된다. 제 1금속 스프링 단자, 압전 공진자 및 제 2금속 스프링 단자는 케이스 본체와 캡 사이에 삽입된다. 압전 공진자의 노드와 노드의 주변은 양 금속 스프링 단자 사이에 탄성적으로 끼워져 지지된다. 압전 공진자의 하면에 위치한 제 1금속 스프링 단자는 내부 접속용 전극의 하나와 접촉된다. 압전 공진자의 상면에 위치한 제 2금속 스프링 단자는 캡을 개재하여 다른 내부 접속용 전극에 전기적으로 접속된다.
압전 공진자는 양 단면으로부터 금속 스프링 단자에 의해 끼워져 지지되기 때문에, 압전 공진자는 양 금속 스프링 단자의 탄성으로 인하여 안전하게 지지된다. 또한, 압전 공진자의 하면에 위치한 제 1금속 스프링 단자는 하나의 내부 접속용 전극에 접촉되고, 압전 공진자의 상면에 위치한 제 2금속 스프링 단자는 다른 내부 접속용 전극에 전기적으로 접속되기 때문에, 압전 공진자의 표면 전극의 하나는 제 1금속 스프링 단자를 개재하여 외부 단자의 하나에 전기적으로 접속될 수 있고, 압전 공진자의 다른 표면 전극은 제 2금속 스프링 단자와 도전성 캡을 개재하여 다른 외부 단자에 전기적으로 접속될 수 있다. 따라서, 리드선 등을 사용하는 배선 접속 단계는 생략될 수 있다.
또한, 압전 공진자는 케이스 본체의 내주면으로부터 돌출하도록 배열된 위치결정부에 의해 압전 공진자의 각각의 노드와 노드의 주변과 반대되는 위치에 정확하게 놓여지고 실장되며, 금속 스프링 단자는 위치결정부의 적어도 한 부분에 형성된 오목부에 금속 스프링 단자의 단부를 삽입함으로써 위치결정된다.
상술한 바와 같이, 금속 스프링 단자는 압전 공진자를 위치결정하기 위한 위치결정부를 사용함으로써 위치결정되기 때문에, 상기 케이스 본체의 구조는 크게 간략화된다. 게다가 금속 스프링 단자는 위치결정부의 오목부에 금속 스프링 단자의 단부를 삽입함으로써 위치결정되기 때문에, 상기 금속 스프링 단자는 안전하게 위치결정된다.
또한, 압전 공진자는 케이스 본체의 내주면으로부터 돌출한 위치결정부에 의해 압전 공진자의 각각의 노드와 노드의 주변과 반대되는 위치에서 위치결정되기 때문에, 금속 스프링 단자의 단부는 적어도 2부위의 위치결정부에 접촉함으로써, 금속 스프링 단자가 회전하는 것이 방지된다.
금속 스프링 단자는 상기 압전 공진자를 위치결정하기 위한 위치결정부를 사용함으로써 위치결정되기 때문에, 케이스 본체의 구조 자체는 크게 간략화된다. 또한 위치결정부는 금속 스프링 단자의 단면에 접촉되기 때문에, 금속 스프링 단자는 회전이 방지되고, 위치결정부의 구조는 복잡해지지 않고, 금속 스프링 단자의 조립은 쉽게 이루어진다.
부하용량소자는 압전 공진자의 하면에 배열된 금속 스프링 단자와 케이스 본체 사이의 공간에 있어서 케이스 본체 위에 실장될 수 있다.
부하용량소자는 금속 스프링 단자와 케이스 본체 사이의 공간에 실장되기 때문에, 부하용량소자는 압전 부품의 외부 크기는 증가시키지 않고 실장될 수 있다.
또한, 상기 케이스는 내부 케이스와 내부 케이스를 수용하기 위한 박스형의 외부 케이스를 포함하고, 압전 공진자는 내부 케이스에 대해 약 45°각도로 기울여져 내부 케이스에 수납되고, 2개의 다리에 대하여 약 45°각도로 연장된 각 리드 외부 단자를 갖는 2개의 금속 스프링 단자 중 하나는 2개의 대향하는 위치의 노드를 가압하기 위하여 압전 공진자의 앞면에 배치되고, 다른 금속 스프링 단자는 남은 2개의 노드를 가압하기 위하여 압전 공진자의 뒷면에 배치된다.
리드 타입 압전 부품은 본 발명의 상술한 실시예에 따른 압전 공진자를 사용함으로써 구성될 수 있다. 따라서, 리드 타입 압전 부품은 동일한 주파수 대역을 사용하면서도 많이 축소되고 매우 작은 사이즈를 갖는다.
또한, 압전 공진자는 앞면의 2부위 및 앞면의 위치와 다른 뒷면의 2부위에서만 가압되기 때문에, 압전 공진자의 진동의 댐핑은 방지된다. 또한 2개의 금속 스프링 단자 중 하나는 2부위의 노드를 가압하고, 다른 하나는 상기 위치와 다른 2부위의 노드를 가압하고 있지만, 2개의 금속 스프링 단자는 각각 내부 케이스에 대해 약 45°각도로 기울어져 내부 케이스 안에 위치하고, 리드 타입 외부 단자는 각각 2개의 다리에 대해 약 45°각도로 인출되기 때문에, 동일한 형상과 크기를 갖는 2개의 금속 스프링 단자를 사용할 수 있으며, 리드를 대략 평행하게 인출할 수 있다. 따라서, 금속 스프링 단자의 비용이 크게 줄어들 수 있다.
본 발명의 다른 특징, 특성, 구성요소, 이점은 첨부된 도면을 참고로 한 바람빅한 실시예의 하기의 설명으로부터 명백해 질 것이다.
<발명의 실시예>
(제 1실시예)
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압전 공진자 11을 도시하는 사시도 및 단면도이다. 상기 압전 공진자 11은 예를 들어, 대략 300∼800㎑의 대역에 있어서, 세라믹 발진자로써 사용된다. 상기 압전 공진자 11은 대략 정방형 모양을 가지는 2층의 세라믹 압전 기판 12 사이에 내부 전극 13을 끼우고, 또한 압전 기판 12의 양 앞면과 뒷면의 전체에 표면 전극 14를 형성함으로써 구성되는 것이 바람직하다. 양 압전 기판 12는 주면과 대략 수직인 방향으로 분극 처리되고 또한, 끼워진 내부 전극 13에 대하여 서로 반대 방향으로 분극 처리된다. 분극 방향에 관하여, 상기 기판 12는 도 2b에 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 끼워진 내부 전극 13으로부터 외측으로 연장되는 방향으로 분극되어도 되고, 또는 도 2b에 파선의 화살표로 도시된 바와 같이, 끼워진 내부 전극 13을 향해 내측 방향으로 분극되어도 된다.
압전 공진자 11의 표면 전극 14에 신호(고주파수 전계)가 가해지면, 양 압전 기판 12는 방사상으로 진동되고, 바깥 단 방향으로 신축하려 한다. 그러나, 신장과 수축의 양상은 반대된다. 따라서, 전체로써는 도 2b의 점선이 도시하는 바와 같이, 압전 공진자 12는 굽어져 양 주표면이 교대로 오목한 부분이 되고, 볼록한 부분이 되도록 변형된다(이하, 굴곡 진동이라고 하고, 본 발명의 바람직한 실시예의 압전 공진자 11을 굴곡 공진자라 한다.)
상기 굴곡 진동의 진동 노드 15는 압전 기판 12의 각 변의 중앙부 주변에 위치한 4개의 점이다. 이 경우에, 굴곡 공진자 11의 한 변의 길이 LB와 공진 주파수 fr의 곱은 거의 일정하고, LB×fr=CB로 나타내며, CB= 430㎜·㎑이다. 굴곡 공진자 11의 정수 CB는 방사 공진자 1의 정수 CS에 비해 약 1/5이다(즉 CB /CS 430/2100=1/4.88). 따라서, 동일한 공진 주파수 fr이 사용되면 굴곡 공진자 11의 한 변의 길이 LB는 방사 공진자 1의 한 변의 길이 LS의 약 1/5이다. 보다 구체적으로, 공진 주파수 fr이 약 400㎑인 각 굴곡 공진자 11과 방사 공진자 1은 표 1에 도시된 사이즈를 갖는다.
한 변의 길이 면적
방사 공진자 5.25㎜ 27.6㎟
굴곡 공진자 1.07㎜ 1.16㎟
표 1에 있어서, 공진 주파수 fr=400㎑이다.
굴곡 공진자 11과 방사 공진자 1은 다음과 같이 비교될 것이다. 굴곡 공진자 11에 있어서, 한 변의 길이는 방사 공진자의 약 1/5이고, 면적은 약 1/24이다. 따라서, 공진자의 사이즈는 동일한 공진 주파수 fr이 사용되는 조건상에서, 방사 공진자를 사용하는 것에 비해 굴곡 공진자 11을 사용함으로써 많이 줄일 수 있다.
(제 2실시예)
도 3은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 압전 부품 21의 단면도이다. 표면 실장 부품은 케이스 22내에 상기 굴곡 공진자 11과 금속 스프링 단자 23을 배치함으로써 구성된다. 케이스 22는 케이스 기판 24, 내부 케이스 25, 도전성 캡 26을 포함하는 것이 바람직하다. 케이스 기판 24는 도 4a, 도 4b에 도시된 바와 같이, 수지판, 유리 에폭시 수지 기판, 세라믹 기판등의 기판 본체 27에 전극을 형성함으로써 구성되는 것이 바람직하다. 대소의 내부 접속용 전극 28a, 28b는 기판 본체 27의 상면의 양 단부에 형성된다. 외부 단자 29a, 29b를 구성하는 외부 전극은 기판 본체 27의 하면의 양 단부에 배치된다. 내부 접속용 전극 28a, 28b는 기판 본체 27의 양 단부에 형성된 오목부내에 형성된 관통홀 분할 전극 30a, 30b(관통홀을 2부분으로 분할함으로써 형성된다)을 통하여 외부 전극 29a, 29b에 접속된다. 금속 스프링 단자 23은 도 5에 도시된 바와 같이, 4개의 다리 31을 가지며, 대략 십자가 모양을 갖는다. 각 다리 31은 선단부를 제외하고는 대략 원호상으로 굽어 있다. 내부 케이스 25는 각진 프레임 모양을 갖는 수지성형품(예를 들면, 사츌성형품)으로, 굴곡 공진자 11과 금속 스프링 단자 23의 전체의 두께보다 약간 얇다. 위치결정부 32는 내부 케이스 25의 각 변의 내측 벽의 대략 중앙부에 형성되어 있다. 홈 32는 위치결정부 32에 수직으로 연장되게 형성되고, 위치결정부 32가 두 갈래로 갈라졌다. 대향하는 위치결정부 32사이의 거리는 굴곡 공진자 11의 한 변의 길이 LB와 거의 같다. 도전성 캡 26은 알루미늄, 동과 같은 도전성 금속 재료로 구성되고, 내부 공간의 높이는 내부 케이스 25의 두께와 거의 같다.
압전 부품 21을 조립할 때, 도 4a에 도시된 바와 같이, 우선, 복수의 지지부재(돌출부) 33을 동일한 높이를 갖도록 케이스 기판 24에 배치한다. 지지부재 33은 굴곡 공진자 11을 노드 15에서 지지할 수 있도록 배치되어 있다. 지지부재 33의 적어도 하나는 큰 내부 접속용 전극 28a상에 형성된다. 내부 접속용 전극 28a상에 형성된 지지부재 33의 하나는 도전성 페이스트와 같은 도전성 재료로 형성되고, 다른 지지부재 33은 어떤 특정한 재료에 한정되지 않는다. 공정의 간략화를 위하여 모든 지지부재 33은 같은 재료(도전성 재료)로 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 지지부재 33은 작은 내부 접속용 전극 28b로부터는 절연되는 것이 바람직하다.
이어서, 내부 케이스 25는 케이스 기판 24 위에 포개어지고, 내부 케이스 25의 하면은 케이스 기판 24의 상면에 절연성 접착제 34에 의해 접착된다. 이와 같이, 케이스 본체는 케이스 기판 24 위에 내부 케이스 25를 접착함으로써 구성된다. 지지부재 33은 내부 케이스 25의 내주면에 위치한다. 굴곡 공진자 11이 내부 케이스 25안에 위치하면, 공진자 11은 지지부재 33에 의해 하면의 노드 주변에서 지지되고, 굴곡 공진자 11과 케이스 기판 24 사이에 진동을 위한 공간이 구성된다. 또한, 굴곡 공진자 11은 도 5에 도시된 바와 같이, 위치결정부 32에 의해 노드 15 주변에 있어서, 외주측의 4부위에서 지지되어 있다. 이에 따라, 굴곡 공진자 11의 위치의 어긋남, 회전이 방지된다. 게다가, 위치결정부 32내의 노드와 노드의 주변을 제외한 부위가 내부 케이스 25에 접촉하여 야기될 수 있는 진동의 댐핑을 방지할 수 있다.
금속 스프링 단자 23은 굴곡 진동자 11의 상측으로부터 내부 케이스 25 안에 놓여지고, 도 5에 도시된 바와 같이, 금속 스프링 단자 23의 다리 31은 위치결정부 32의 홈 32a에 삽입된다. 따라서 금속 스프링 단자 23도 위치결정부 32에 의해 위치결정된다. 금속 스프링 단자 23의 다리 31의 기본부는 굴곡 공진자 11의 상면의 노드의 주변에 접촉되어 있다. 금속 스프링 단자 23의 대략 중앙부는 굴곡 공진자 11의 굴곡 진동을 방해하지 않도록 굴곡 공진자 11의 상면과 분리되어 있다.
이어서, 도전성 캡 26은 내부 케이스 25의 외주면을 덮기 위하여 케이스 기판 24를 덮도록 배치되어 있고, 도전성 캡 26의 하면 전체는 케이스 기판 24에 접착하도록 배치되었다. 여기에서 도전성 캡 26의 하면을 접착하기 위한 접착제에 관하여, 절연성을 가지는 접착제 35는 적어도 큰 내부 접속용 전극 28a위에 배열되고, 도전성을 가지는 접착제 36은 적어도 작은 내부 접속용 전극 28b위에 배열된다. 따라서, 도전성 캡 26은 내부 접속용 전극 28a로부터 절연되지만, 내부 접속용 전극 28b와는 전기적으로 접속된다.
도전성 캡 26이 상술한 바와 같이 덮도록 배열되면, 금속 스프링 단자 23은 도전성 캡 26에 의해 가압되고, 금속 스프링 단자 23의 탄성으로 인하여, 굴곡 공진자 11의 4부위의 노드 15는 금속 스프링 단자 23의 다리 31과 지지부재 33사이에 탄성적으로 끼워진다.
상술한 바와 같이 조립된 압전 부품 21에 있어서, 굴곡 공진자 11의 하면의 표면 전극 14는 도전성 지지부재 33, 내부 접속용 전극 28a 및 관통홀 분할 전극 30a을 개재하여 하면의 외부 전극 29a에 전기적으로 접속되어 있다. 굴곡 공진자 11의 상면의 표면 전극 14는 금속 스프링 단자 23, 도전성 캡 26, 내부 접속용 전극 28b 및 관통홀 분할 전극 30b를 개재하여 하면의 외부 전극 29b에 전기적으로 접속되어 있다.
따라서, 압전 부품 21은 양 외부 전극 29a, 29b가 케이스 기판 24의 하면에 형성되어 있기 때문에, 표면 실장용 부품으로 사용될 수 있다. 또한, 압전 부품 21 내에 형성된 굴곡 공진자 11은 동일한 공진 주파수가 사용되면 종래의 방사 공진자 1과 비교하여 사이즈를 줄일 수 있다. 게다가, 압전 부품 21은 상술한 케이스 구조에 의하여 더욱 박형화를 달성할 수 있다. 따라서, 압전 부품 21을 사용함으로써 작고, 얇은 장치를 제작할 수 있다.
더 구체적으로, 400㎑의 방사 공진자 1을 사용한 압전 부품(예를 들어, 일본국 실용신안 공개 60 － 119130 호 공보에 개시된 케이스 구조를 갖는)과 굴곡 공진자 11을 사용한 압전 부품을 비교하면, 다음과 같은 표 2를 얻을 수 있다. 굴곡 진동자를 사용하는 압전 부품은 소형화되고, 얇아질 수 있다. 즉, 폭 및 길이를 약 1/2.3∼1/2.6배, 두께를 약 1/1.8배, 체적을 약 1/11배 줄일 수 있다.
폭 길이 두께 체적
방사 공진자 8.0 9.0 3.3 237.6
굴곡 공진자 3.5 3.5 1.8 22.0
표 2에 있어서, 공진 주파수 fr = 400㎑이다.
본 바람직한 실시예에서, 케이스 본체는 각각 별개로 분리된 케이스 기판 24와 내부 케이스 25를 포함하는 것이 바람직하다. 케이스 기판 24와 내부 케이스 25는 일체화된 구조를 가질 수도 있다. 케이스 본체가 일체화된 구조를 가지면 부품 수를 줄일 수 있다. 본 바람직한 실시예에서와 같이 케이스 기판 24와 내부 케이스 25가 분리되는 경우에, 내부 접속용 전극 28a, 28b, 외부 전극 29a, 29b 및 다른 요소는 수지판, 유리·에폭시 기판, 세라믹 기판 또는 다른 적당한 기판과 같은 기판 본체 27을 사용함으로써 용이하게 형성될 수 있다.
또한, 외부 전극 29a, 29b는 케이스 기판 24의 하면에 금속박 패턴, 도체박막(증착막 등), 또는 도체의 후막(도전성 페이스트로 이루어진 소결막)을 형성함으로써 평평하게 구성될 수 있다. 따라서, 압전 부품은 프린트 배선기판 또는 다른 기판에 안정하게 실장될 수 있고, 표면 실장 부품으로써 사용될 수 있다.
또한 상술한 바와 같이, 압전 부품 21의 조립에 있어서, 케이스 기판 24, 내부 케이스 25, 굴곡 공진자 11, 금속 스프링 단자 23, 도전성 캡 26은 가장 낮은 위치에서부터 순차적으로 실장된다. 따라서, 압전 부품 21은 용이하게 제조될 수 있다. 제조 공정은 매우 간략화되고, 자동 조립에 특히 적당할 것이다.
도전성 캡 26은 수지, 세라믹, 다른 적당한 재료를 형성함으로써 제조될 수 있으며, 내벽 및 하면에만 예를 들면 도금이나 다른 적당한 공정에 의해서 도전성 막을 형성함으로써 제조될 수 있다.
또한, 도시하지는 않지만, 지지부재은 도전성 캡 26의 하면에 형성되어, 굴곡 공진자 11의 노드 15 또는 노드의 주변을 가압할 수 있으며, 금속 스프링 단자 23은 케이스 기판 24와 굴곡 공진자 11사이에 끼워져 지지될 수 있다.
(제 3실시예)
도 6은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 압전 부품 41의 구조를 도시하는 단면도이다. 도 7은 도전성 캡 26을 부착하기 전의 압전 부품 41을 도시하는 평면도이다. 본 바람직한 실시예에서, 위치결정부 32의 구조는 간략화되었다. 도 3의 바람직한 실시예에서, 금속 스프링 단자 23의 다리 31은 두 갈래진 위치결정부 32의 홈 32a에 삽입되었고, 다리 31은 위치결정부 32에 끼워졌다. 한편, 본 바람직한 실시예에서, 위치결정부 32는 금속 스프링 단자 23의 한 면에만 접촉되어 있다. 금속 스프링 단자 23이 어느 방향으로든 회전하는 것을 방지하기 위해서, 4개의 위치결정부 32중 2개는 다리 31의 우측면에 접촉하도록 배열되어 있고, 남은 2개는 다리 31의 좌측면에 접촉하도록 배열되어 있다.
본 바람직한 실시예에 있어서, 위치결정부 32의 구조는 매우 간략화되었다. 따라서, 내부 케이스 25를 형성하기 위한 금형 구조는 간략화될 수 있고, 비용은 매우 줄일 수 있다. 게다가, 금속 스프링 23을 내부 케이스 25에 자동적으로 삽입하는데 요구되는 작업도 간략화되고, 요구되는 삽입 정확도도 줄일 수 있다.
(제 4실시예)
도 8은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 압전 부품 42의 구조를 나타내는 단면도이다. 본 바람직한 실시예에 있어서, 금속 스프링 단자 43은 도 3의 바람직한 실시예의 압전 부품 21의 지지부재 33대신으로 사용된다. 즉, 상면의 금속 스프링 단자 23과 동일한 구조를 갖는 금속 스프링 단자 43은 상면의 금속 스프링 단자 23에 대해 반대되도록 하여 굴곡 공진자 11의 하면에 위치한다. 앞·뒷면으로부터, 노드 15와 그 주변은 상면과 하면의 금속 스프링 단자 23 및 43사이에 끼워진다. 또한, 하면의 금속 스프링 단자 43의 다리 44는 상면의 금속 스프링 단자 23의 다리 31과 마찬가지로 위치결정부 32의 홈 32a에 삽입된다. 그러나 내부 접속용 전극 28a는 금속 스프링 단자 43과 전기적으로 접속되도록 케이스 기판 24의 대략 중앙부까지 연장되는 것이 바람직하다.
(제 5, 6, 7실시예)
도 9는 본 발명의 한 다른 바람직한 실시예에 따른 압전 부품 45의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 10은 도전성 캡 26으로 덮여지기 전의 압전 부품 45의 상태를 나타내는 평면도이다. 압전 부품 45에 있어서, 금속 스프링 단자 46의 다리 31의 수는 2개인 것이 바람직하다. 이에 대응하여, 내부 케이스 25의 내주면에는 금속 스프링 단자 46의 다리 31을 지지하기 위한 홈 32a를 갖는 한 쌍의 두 갈래진 위치결정부 32와 굴곡 공진자 11의 노드 15을 향해 돌출한 한 쌍의 위치결정부 47이 형성되어 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 지지부재 33은 금속 스프링 단자 46의 다리 31에 대응해서 케이스 기판 24의 상면의 2부위에만 형성되어 있다.
굴곡 공진자 11은 내부 케이스 25내에 위치하고, 지지부재 33상에 실장되었다. 금속 스프링 단자 46은 내부 케이스 25내의 굴곡 공진자 11상에 위치하고, 다리 31은 위치결정부 32의 홈 32a에 삽입된다. 따라서 굴곡 공진자 11은 위치결정부 32 및 47이노드 45와 노드의 주변에 접촉하도록 배열되면서 위치결정된다. 금속 스프링 단자 46은 위치결정부 32의 홈 32a에 의해 위치결정된다. 굴곡 공진자 11의 2부위의 노드 15는 다리 31의 베이스부에 의해 가압된다. 또한, 남은 2부위의 노드 15는 다리 31에 대략 수직인 방향으로 연장된 금속 스프링 단자 46의 확장부 48의 선단부에 의해 가압된다.
노드 15를 가압하는 굴곡 공진자 11의 면적은 되도록 작게 하는 것이 바람직하다. 이것은 수학적으로 정해진 노드 15는 점이며, 조립시의 위치 어긋남에 의해 금속 스프링 단자 46이 가압 위치가 노드 15에서 벗어나더라도, 굴곡 공진자 11은 노드 15이외의 부위에서 가압되어, 진동의 댐핑이 방지되기 때문이다.
본 바람직한 실시예에 있어서, 금속 스프링 단자 46의 2부위의 다리 31은 위치결정부 32에 의해 위치결정된다. 굴곡 공진자 11의 4개의 노드 15은 금속 스프링 단자 46에 의해 가압된다. 그러나 금속 스프링 단자 46의 연부 48은 생략될 수 있고. 굴곡 공진자 11의 2부위의 노드 15만이 금속 스프링 단자 46의 2개의 다리 31에 의해 가압될 수 있다.
도 9에 도시된 바람직한 실시예의 변형으로서, 굴곡 공진자 11의 상면과 하면은 도 12 및 13에 도시된 바와 같이, 2개의 다리 31, 44를 가지는 금속 스프링 단자 46, 49에 의해 가압될 수 있다. 하면의 금속 스프링 단자 49는 상면의 금속 스프링 단자 46과 마찬가지로 2개의 다리 44와 연장부 50을 가진다. 내부 케이스 25의 각 위치결정부 32는 홈 32a를 가지는 두 갈래진 모양의 것이 바람직하다. 상면의 금속 스프링 단자 46의 다리 31과 하면의 금속 스프링 단자 49의 다리 44는 서로 약 90°각도로 각각 굴곡 공진자 11의 상면과 하면에 배열된다.
이들 바람직한 실시예들에 따르면, 금속 스프링 단자 46 및 49는 각각 2개의 다리 31, 44만을 가지고, 금속 스프링 단자 46 및 49의 구조는 간략화될 수 있으며, 또한 내부 케이스 25안에 용이하게 조립될 수 있다.
본 바람직한 실시예에 있어서, 금속 스프링 단자 46 및 49의 2부위의 다리 31, 44는 위치결정부 32에 의해 위치결정되고, 굴곡 공진자 11의 4개의 노드 15는 금속 스프링 단자 46 및 49에 의해 가압된다. 그러나 금속 스프링 단자 46 및 49의 연장부 48 및 50은 생략될 수 있다. 즉, 도 14 및 15에 도시된 바와 같이, 금속 스프링 단자 46의 2부위의 노드 15와 다른 2부위의 노드 15는 각각 굴곡 공진자 11의 표면의 금속 스프링 단자 46의 2개의 다리 31 및 이 2개의 다리와 교차된 뒷면의 금속 스프링 단자 49의 2개의 다리 44에 의해서만 가압될 수 있다. 본 바람직한 실시예에 따르면, 굴곡 공진자 11의 진동의 댐핑은 더욱 줄일 수 있다.
(제 8실시예)
도 16은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 압전 부품 51의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 17은 압전 부품 51의 분해 사시도이다. 압전 부품 51은 케이스 22내에 굴곡 공진자 11과 함께 부하용량소자(커패시터) 52를 포함한다.
압전 부품 51에 사용된 케이스 기판 24에 있어서, 3개의 영역의 내부 접속용 전극 28a, 28b, 28c는 기판 본체 27의 상면에 배치되어 있고, 도 18에 도시된 바와 같이, 3개의 외부 전극 29a, 29b, 29c는 뒷면에 배치되어 있다. 한쪽 단부의 내부 접속용 전극 28b와 외부 전극 29b는 관통홀 분할 전극 30b를 통하여 서로 접속되어 있다. 외주면의 내부 접속용 전극 28a와 외부 전극 29a는 관통홀 분할 전극 30a를 통하여 서로 접속되어 있다. 또한, 대략 중앙의 내부 접속용 전극 28c와 외부 전극 29c는 관통홀 30c를 개재하여 서로 접속되어 있다.
본 바람직한 실시예에서 사용되는 부하용량소자 52는 ㎒대 발진자에 종종 사용되는 것과 동일한 타입으로, 도 19에 도시된 바와 같이, 서로 일체화된 2개의 부하용량 C1 및 C2를 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 부하용량소자 52내에 있어서, 공통 전극(어스 전극) 54는 압전 기판 53의 하면의 대략 중앙부에 형성되고, 용량 전극 55 및 56은 하면에서 상면으로 연장되도록 압전 기판 53의 양 단부에 형성된다. 하나의 부하용량 C1은 용량 전극 55와 공통 전극 54 사이에 구성되고, 다른 하나의 부하용량 C2는 용량 전극 56와 공통 전극 54 사이에 구성된다. 양 부하용량 C1 및 C2는 공통 전극 54를 통하여 직렬로 접속되어 있다.
부하용량소자 52는 케이스 기판 24상에 내부 케이스 25등을 부착하기 전에, 도 20B에 도시된 상태로 케이스 기판 24 위에 실장된다. 즉, 도 20a에 도시된 바와 같이, 도전성 접착제 57은 각 내부 접속용 전극 28a, 28b, 28c상에 코팅되고, 동시에 관통홀 30c에 충전된다. 부하용량소자 52는 그 위에 놓이고 가압되며, 도전성 접착제 57은 경화된다. 그 결과, 부하용량소자 52는 도전성 접착제 57에 의해 케이스 기판 24의 상면에 고정되고, 동시에 양 단부에 위치한 용량 전극 55 및 56은 각각 내부 접속용 전극 28a, 28b에 전기적으로 접속되고, 동시에 공통 전극 54는 내부 접속용 전극 28c에 전기적으로 접속된다. 따라서 부하용량소자 52의 공통 전극 54는 관통홀 30c를 개재하여 케이스 기판 24의 하면의 대략 중앙부의 외부 전극 29c에 전기적으로 접속된다.
이어서, 절연성 접착제 34는 내부 케이스 25의 하면에 코팅되고, 내부 케이스 25는 케이스 기판 24의 상면 외주부에 부착되도록 배열된다. 절연성 접착제 34가 경화된 후, 금속 스프링 단자 59는 내부 케이스 25내에 위치한다.
금속 스프링 단자 59는 도 21a에 도시된 바와 같이, 방사상으로 연장된 4개의 하향 다리 60과 하향 다리 60사이의 중간으로부터 약간 상면을 향하여연장된 4개의 상향 다리 61을 가지고 있다. 금속 스프링 단자 59의 하향 다리 60은 어느 것이나 탄성을 공급하기 위하여 아래 방향으로 굴곡되어 있다. 대각 방향에 위치하는 하향 다리 60의 선단 사이의 거리는 내부 케이스 25내 공간의 대각 거리와 거의 같다. 따라서, 도 21b에 도시된 바와 같이, 금속 스프링 단자 59는 내부 케이스 25내에 위치한다. 금속 스프링 단자 59는 위치결정부 32와 간섭하지 않고 내부 케이스 25내에 위치할 수 있고, 금속 스프링 단자 59의 하향 다리 60의 선단은 각각 내부 케이스 25의 내주의 구석에 위치결정된다. 내부 접속용 전극 28a는 구석에 위치결정되기 때문에, 금속 스프링 단자 59는 케이스 기판 24의 내부 접속용 전극 28a에 전기적으로 접속된다.
상술한 바와 같이, 금속 스프링 단자 59는 하향 다리 60의 선단을 제외하고 케이스 기판 24의 상면으로부터 분리되어 있기 때문에, 케이스 기판 24와 금속 스프링 단자 59 사이에 공간이 발생한다. 따라서, 부하용량소자 52는 이 공간을 사용하는 케이스 기판 24상에 실장된다. 또한, 부하용량소자 52와 금속 스프링 단자 59 사이에 틈이 형성되기 때문에, 부하용량소자 52와 금속 스프링 단자 59 사이의 절연성이 유지된다.
굴곡 공진자 11이 내부 케이스 25안에 위치하면 금속 스프링 단자 59의 상향 다리 61은 굴곡 공진자 11을 지지하기 위해, 굴곡 공진자 11의 하면의 각 변의 대략 중앙부 또는 노드 15에 접촉하고 있다. 또한, 내부 케이스 25의 위치결정부 32는 굴곡 공진자 11을 위치결정하기 위해 노드 15 또는 주변에 접촉하고 있다. 굴곡 공진자 11이 내부 케이스 25안에 위치한 후, 금속 스프링 단자 23은 내부 케이스 25안에 배치되고, 금속 스프링 단자 23의 다리 31은 위치결정부 32에 삽입되고, 동시에 굴곡 공진자 11의 상면의 노드 15는 다리 31에 의해 가압된다.
금속 스프링 단자 59, 굴곡 공진자 11, 금속 스프링 단자 23이 내부 케이스 안에 위치한 후, 절연성 접착제 35는 도전성 캡 26의 하면에 코팅되고, 도전성 캡 26은 내부 케이스 25의 외주를 덮도록 케이스 기판 24를 덮도록 배열된다. 절연성 접착제 35는 도전성 캡 26을 케이스 기판 24에 대하여 가압하면서 경화되고, 도전성 캡 26은 절연성 접착제 35에 의해 내부 케이스 24에 접착된다. 따라서, 굴곡 공진자 11, 금속 스프링 단자 23, 59는 케이스 기판 24와 도전성 캡 26 사이에서 봉지된다. 내부 접속용 전극 28b는 도전성 캡 26이 접착된 위치에 형성되기 때문에, 도전성 캡 26은 절연성 접착제 35 대신에 사용되는 도전성 접착제 36에 의해 내부 접속용 전극 28b에 전기적으로 접속된다. 도전성 캡 26과 케이스 기판 24 사이의 틈은 절연성 접착제 35와 도전성 접착제 36에 의해 봉지되고, 관통홀 30c는 도전성 접착제 57로 충전된다. 따라서, 굴곡 공진자 11은 도전성 캡 26과 케이스 기판 24 사이에 기밀적으로 봉지된다.
도전성 캡 26이 상술한 바와 같이 케이스 기판 24에 가압되어 일체적으로 접착되면, 금속 스프링 단자 23의 다리 31과 금속 스프링 단자 59의 상향 다리 61은 금속 스프링 단자 23의 탄성에 의해 굴곡 공진자 11의 양면에 대하하여 가압된다. 따라서, 굴곡 공진자 11은 그 측면으로부터 노드 15에 끼워져 지지되고, 금속 스프링 단자 23, 59와 도전성 캡 26에 전기적으로 접속된다. 금속 스프링 단자 59는 내부 접속용 전극 28a에 접속되기 때문에, 굴곡 공진자 11의 하면의 표면전극 14와 부하용량소자 52의 한쪽 용량 전극 55는 관통홀 분할 전극 30a를 개재하여 외부 전극 29a에 전기적으로 접속된다. 또한 도전성 캡 26은 도전성 접착제 36을 개재하여 내부 접속용 전극 28b에 전기적으로 접속되기 때문에, 굴곡 공진자 11의 상면의 표면 전극 14와 부하용량소자 52의 다른 용량 전극 56은 관통홀 분할 전극 30b를 개재하여 외부 전극 29b에 전기적으로 접속되어 있다.
도 22는 반전 증폭기 OP, 바이어스 저항기 R 및 압전 공진자 RS를 병렬로 접속한 발진 회로 66을 도시한다. 반전 증폭기 OP의 입력 단자는 부하용량 C1을 개재하여 접지되고, 또한 반전 증폭기 OP의 출력 단자는 부하용량 C2를 개재하여 접지된다. 이러한 발진 회로 66에 관하여, 압전 발진자 67은(도 22의 파선에 의해 둘러쌓인 부분) 압전 공진자 RS의 양단에 각각 부하용량 C1, C2이 접속되고, 상기 압전 공진자 RS 및 부하용량 C1, C2가 서로 일체하되도록 배열된다. 상술한 바와 같은 구조를 갖는 압전 부품 51에 있어서, 도 22에 도시된 발진 회로 66의 파선에 의해 둘러쌓인 부분인 압전 공진자 67은 일체적으로 제작될 수 있다.
(제 9실시예)
도 23은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 압전 부품 71의 구조를 도시하는 단면도이다. 본 바람직한 실시예에서, 2개의 부하용량소자(모놀리식 커패시터) 72, 73은 케이스 기판 24상에 실장된다. 제 9실시예는 부하용량소자 72, 73을 제외하고는 제 8실시예와 동일한 것이 바람직하다.
제 8실시예에 있어서, 2개의 부하용량 C1, C2를 갖춘 부하용량소자 52가 사용된다. 한편, 제 9실시예에서는 도 24에 도시된 바와 같이, 하나의 부하용량소자 72(부하용량 C1)는 내부 접속용 전극 28e, 28c사이에 실장되고, 다른 부하용량소자 73(부하용량 C2)은 내부 접속용 전극 28b, 28c사이에 실장된다.
(제 10실시예)
상술한 각 실시예에서, 표면 실장용으로 적합한 전자 부품이 설명되었다. 이들 전자 부품의 구조에 관하여, 케이스와 금속 스프링 단자의 구조를 바꿈으로써, 전자 부품은 표면 실장용 배선 기판의 관통홀 등을 통하여 리드가 삽입된 리드 타입의 부품으로 변경될 수 있다. 도 25 및 도 26은 리드 부품의 예를 나타낸다.
도 25는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 압전 부품 81의 사시도이다. 도 26a 및 도 26b는 내부 케이스 82안에 위치한 굴곡 공진자 11 및 금속 스프링 단자 85의 정면도 및 단면도이다. 각진 판 모양을 한 내부 케이스 82에는 약 45°각도로 기울어진 굴곡 공진자 11을 수납할 수 있는 공동부 83(cavity)의 개구부를 형성한다. 공동부 83의 내주면에는 굴곡 공진자 11의 노드 15를 적합한 위치에서 가압하기 위해 4부위에 위치결정부 84가 형성된다.
각 금속 스프링 단자 85에 있어서, 리드 베이스부 87은 다리 86에 대해 대략 90°각도로, 대략 원호상으로 굽은 2개의 다리 86의 대략 중앙부로부터 연장된다. 리드 88은 리드 베이스부 87에 대해 약 45°각도로 굴곡하도록 연장된다. 금속 스프링 단자 85의 2개의 다리 86은 굴곡 공진자 11의 노드 15를 가압한다. 앞면의 금속 스프링 단자 85의 다리 86과 뒷면의 금속 스프링 단자 86의 다리 89는 서로 약 90°각도로 배열되고, 굴곡 공진자 11의 앞면과 뒷면으로부터 다른 노드를 가압한다.
도 26a 및 도 26b에 도시된 바와 같이, 굴곡 공진자 11과 2개의 금속 스프링 단자 85가 위치한 내부 케이스 82는 밑면에 개구부를 가지는 외부 케이스 89에 삽입된다. 외부 케이스 89의 개구부는 봉지 수지 90에 봉지된다.
상기 압전 부품 81에 있어서, 굴곡 공진자 11이 사용된다. 따라서, 압전 부품 81은 사이즈를 크게 줄일 수 있다. 또한, 굴곡 공진자 11은 약 45°기울여 내부 케이스 82 안에 위치하고, 리드 88은 각 금속 스프링 단자 85에 형성된 2개의 다리 86에 약 45°기울인다. 그 결과, 2개의 금속 스프링 단자 85의 형태는 동일해질 수 있고, 따라서 비용은 크게 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 여러가지 실시예에 따른 압전 공진자에 있어서, 압전 공진자의 한 변의 길이와 공진 주파수와의 곱을 나타내는 정수는 줄일 수 있다. 따라서, 동일한 서비스 주파수 대역이 사용되면 압전 공진자의 한 변의 길이를 짧게 할 수 있고, 압전 공진자의 사이즈를 크게 줄일 수 있다.
바람직하게는, 굴곡 진동에 이용한 압전 공진자는 케이스 내부에 위치하고, 외부 단자는 케이스 외부에 형성된다. 따라서, 서비스 주파수 대역이 동일하다면 압전 부품의 사이즈를 크게 줄일 수 있고 그 결과, 압전 공진자는 사이즈 면에서 크게 줄일 수 있다. 또한, 케이스 내부의 압전 공진자는 노드 또는 노드의 주변에 지지된다. 따라서, 압전 공진자가 케이스 내부에 놓이더라도 진동의 댐핑은 방지된다.
또한, 바람직하게는, 압전 공진자의 상면과 하면 중 하나는 돌출부에 의해 가압되고, 다른 하나는 금속 스프링 단자에 의해 가압된다. 따라서, 오직 하나의 금속 단자만이 요구되어 부품의 비용을 크게 줄일 수 있다. 또한, 압전 부품의 조립도 쉽게 이루어진다.
또한, 바람직하게는, 압전 공진자의 하면은 돌출부에 의해 지지되고, 압전 공진자의 상면만이 금속 스프링 단자에 의해 가압된다. 따라서, 오직 하나의 금속 스프링 단자만이 요구된다. 부품의 가격은 크게 줄일 수 있고, 압전 부품의 조립도 간략해진다. 또한, 바람직하게는, 돌출부 중 적어도 하나가 도전성 재료로 구성된다. 아울러, 하나의 내부 접속용 전극에 배치되고, 압전 공진자의 노드 또는 노드의 주변은 캡의 하면과 압전 공진자 사이에 삽입된 금속 스프링 단자에 의해 탄성적으로 가압되고, 금속 스프링 단자는 캡을 개재하여 다른 내부 접속용 전극에 전기적으로 접속된다. 따라서, 압전 공진자의 하나의 표면 전극은 도전성 돌출부를 개재하여 하나의 외부 단자에 전기적으로 접속될 수 있고, 압전 공진자의 다른 표면 전극은 금속 스프링 단자와 도전성 캡을 개재하여 다른 외부 단자에 전기적으로 접속될 수 있다. 따라서, 리드 배선이나 다른 접속 부재를 사용하는 배선 단계는 생략될 수 있다.
바람직하게는, 압전 공진자는 양면으로부터 금속 스프링 단자 사이에 끼워져 지지되는 것이 바람직하다. 따라서, 압전 공진자는 양 금속 스프링 단자의 탄성으로 인하여 안전하게 지지될 수 있다.
또한, 다른 명확한 형태에 있어서, 압전 공진자는 양면으로부터 금속 스프링 단자 사이에 끼워져 지지된다. 따라서, 압전 공진자는 양 금속 스프링 단자의 탄성으로 인하여 안전하게 지지될 수 있다. 또한, 바람직하게는, 압전 공진자의 하면에 위치한 제 1금속 스프링 단자는 하나의 내부 접속용 전극에 접속되고, 압전 공진자의 상면에 위치한 제 2금속 스프링 단자는 캡을 개재하여 다른 내부 접속용 전극에 접속되는 것이 바람직하다. 따라서, 압전 공진자의 하나의 표면 전극은 하나의 외부 단자에 전기적으로 접속되고, 다른 표면 전극은 제 2금속 스프링 단자와 도전성 캡을 개재하여 다른 외부 단자에 전기적으로 접속된다. 그 결과, 리드 선이나 다른 접속용 부재를 사용하는 배선 단계는 생략될 수 있다.
압전 공진자는 압전 공진자를 위치결정하기 위한 위치결정부를 사용함으로써 위치결정될 수 있다. 이 경우에, 케이스 본체의 구조는 매우 간략해진다. 게다가 금속 스프링 단자(단자)는 위치결정부의 오목부에 그 단부를 삽입함으로써 위치결정되기 때문에, 금속 스프링 단자는 안전하게 위치결정될 수 있다.
또 다른 명확한 형태에 있어서, 금속 스프링 단자는 압전 공진자를 위치결정하기 위한 위치결정부를 사용함으로써 위치결정될 수 있다. 따라서, 케이스 본체의 구조는 매우 간략화된다. 또한, 위치결정부는 금속 스프링 단자가 회전하는 것을 방지하기 위하여 금속 스프링 단자의 단면과 접촉하도록 배열된다. 따라서, 위치결정부의 구조는 복잡해지지 않고, 금속 스프링 단자의 조립도 용이하게 행할 수 있다.
부하용량소자는 금속 스프링 단자와 케이스 본체 사이의 공간을 사용함으로써 실장될 수 있다. 이 경우에, 부하용량소자는 압전 부품의 외형 치수의 증가 없이 포함될 수 있다.
리드 타입 압전 부품은 본 발명의 제 1양태에 따른 압전 공진자를 사용함으로써 구성될 수 있다. 상기 리드 타입 압전 부품은 동일한 서비스 주파수대역이 사용되더라도 사이즈를 크게 줄일 수 있다.
또한, 압전 공진자는 앞면의 2부위의 노드 및 앞면의 2부위와 다른 뒷면의 2부위의 노드에서만 가압된다. 따라서, 압전 공진자의 진동의 댐핑은 방지된다. 또한 2개의 금속 스프링 단자 중 하나는 2부위의 노드를 가압하고, 다른 하나는 상기 위치와 다른 2부위의 노드를 가압하고 있지만, 2개의 금속 스프링 단자가 각각 내부 케이스에 대해 약 45°각도로 기울어져 내부 케이스에 수납되고, 리드 타입 외부 단자가 각각 2개의 다리에 대해 약 45°각도로 인출되므로, 동일한 형상 및 사이즈를 갖는 2개의 금속 스프링 단자를 사용할 수 있으며, 리드를 거의 평행하게 인출 할 수 있다. 따라서, 금속 스프링 단자의 비용이 크게 줄어들 수 있다.
상기 설명은 본 발명을 설명하는 것으로만 이해되어야 한다. 여러 대안과 수정은 본 발명으로부터 벗어나지 않는 종래 기술내의 상기 기술들에 의해 연구될 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항의 범위 내에 주어진 모든 대안, 수정, 변화를 포함하고자 한다.

Claims (16)

  1. 적어도 2개의 압전 층;
    적어도 2개의 압전 층 사이에 배치된 내부 전극; 및
    적어도 2개의 압전 층의 외측 주면에 각각 배치된 적어도 2개의 표면 전극; 을 포함하며;
    상기 적어도 2개의 압전 층은 적어도 2개의 압전 층의 분극 방향이 내부 전극에 실질적으로 수직이고, 내부 전극에 관하여 서로 반대 방향이 되도록 분극 처리되는 것을 특징으로 하는 압전 공진자.
  2. 제 1항에 있어서, 적어도 2개의 압전 층은 세라믹 재료로 구성되고, 실질적으로 정방형 모양을 갖는 것을 특징으로 하는 압전 공진자.
  3. 제 1항에 있어서, 적어도 2개의 표면 전극은 적어도 2개의 압전 층의 상부 주면 및 하부 주면 전체를 따라 연장되게 배열된 것을 특징으로 하는 압전 공진자.
  4. 제 1항에 있어서, 압전 공진자의 한 변의 길이와 공진 주파수 fr의 곱은 실질적으로 일정하고, LB×fr=CB, CB≒430㎜·㎑으로 나타내는 것을 특징으로 하는 압전 공진자.
  5. 적어도 2개의 압전 층,
    적어도 2개의 압전 층 사이에 배치된 내부 전극, 및
    압전 층의 외측 주면에 각각 배치된 적어도 2개의 표면 전극; 을 포함하며,
    상기 적어도 2개의 압전 층은 적어도 2개의 압전 층의 분극 방향이 내부 전극에 실질적으로 수직이고, 내부 전극에 관하여 반대 방향이 되도록 분극 처리되는 압전 공진자;
    상기 압전 공진자의 노드 또는 노드의 주변에서 압전 공진자를 지지하는 케이스; 및
    상기 케이스의 외부에 배치되고, 압전 공진자의 적어도 2개의 표면 전극에 전기적으로 접속되는 외부 단자; 를 포함하는 압전 부품.
  6. 제 5항에 있어서, 적어도 2개의 압전 층은 세라믹 재료로 구성되고, 실질적으로 정방형 모양을 갖는 것을 특징으로 하는 압전 부품.
  7. 제 5항에 있어서, 적어도 2개의 표면 전극은 적어도 2개의 압전 층의 상부 주면과 하부 주면 전체를 따라 연장되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 압전 부품.
  8. 제 5항에 있어서, 압전 공진자의 한 변의 길이와 공진 주파수 fr의 곱은 실질적으로 일정하고, LB×fr=CB, CB= 430㎜·㎑ 로 나타내는 것을 특징으로 하는 압전 부품.
  9. 제 5항에 있어서, 상기 케이스는 케이스 본체와 케이스 본체를 덮도록 배열된 캡을 포함하고, 케이스 본체의 상면과 캡의 하면 중의 한 면에 배치된 복수의 돌출부는 각각 압전 공진자의 노드 또는 노드의 주변와 접촉하도록 배열되고, 압전 공진자의 노드 또는 노드의 주변은 케이스 본체의 상면과 캡의 하면 중의 다른 한 면과 압전 공진자 사이에 삽입된 금속 스프링 단자에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는 압전 부품.
  10. 제 5항에 있어서, 상기 케이스는 케이스 본체와 케이스 본체를 덮는 도전성 캡을 포함하고, 한 쌍의 외부 전극은 케이스 본체의 하면에 형성되고, 외부 전극에 접속된 한 쌍의 내부 접속용 전극은 케이스 본체의 상면에 형성되고, 케이스 본체의 상면에 배치된 복수의 돌출부는 압전 공진자의 노드 및 노드의 주변과 접촉하도록 배열되고, 적어도 하나의 돌출부는 도전성 재료를 포함함과 아울러, 하나의 내부 접속용 전극에 배열되고, 압전 공진자의 노드 및 노드의 주변은 캡의 하면과 압전 공진자의 사이에 삽입된 금속 스프링 단자에 의해 탄성적으로 가압되고, 금속 스프링 단자는 캡을 개재하여 다른 내부 접속용 전극과 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 압전 부품.
  11. 제 5항에 있어서, 상기 케이스는 케이스 본체와 케이스 본체를 덮는 캡을 포함하고, 제 1금속 스프링 단자, 압전 공진자 및 제 2금속 스프링 단자는 케이스 본체와 캡 사이에 삽입되고, 압전 공진자의 노드 또는 노드의 주변은 양 금속 스프링 단자 사이에 탄성적으로 끼워진 것을 특징으로 하는 압전 부품.
  12. 제 5항에 있어서, 상기 케이스는 케이스 본체와 케이스 본체를 덮는 도전성 캡을 포함하고, 한 쌍의 외부 단자는 케이스 본체의 하면에 형성되고, 각 외부 단자에 전기적으로 접속된 한 쌍의 내부 접속용 단자는 케이스 본체의 상면에 형성되고, 제 1금속 스프링 단자, 압전 공진자 및 제 2금속 스프링 단자는 케이스 본체와 캡 사이에 삽입되고, 압전 공진자의 노드와 노드의 주변은 양 금속 스프링 단자에 탄성적으로 끼워져 지지되고, 압전 공진자의 하면에 위치한 제 1금속 스프링 단자는 하나의 내부 접속용 전극과 접촉하도록 배열되고, 압전 공진자의 상면에 위치한 제 2금속 스프링 단자는 캡을 개재하여 다른 하나의 내부 접속용 전극과 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 압전 부품.
  13. 제 5항에 있어서, 상기 압전 공진자는 케이스 본체의 내주면으로부터 돌출하도록 배열된 위치결정부에 의해 각 노드 또는 노드의 주변과 반대되는 위치에서 위치결정되고, 금속 스프링 단자는 상기 위치결정부 중 적어도 한 부분에 형성된 오목부에 금속 스프링 단자의 단부를 삽입함으로써 위치결정되는 것을 특징으로 하는 압전 부품.
  14. 제 5항에 있어서, 상기 압전 공진자는 케이스 본체의 내주면으로부터 돌출하도록 배열된 위치결정부에 의해 압전 공진자의 각 노드 또는 노드 주변과 반대되는 위치에서 위치결정되고, 금속 스프링 단자의 단부 측면은 적어도 2부위에서 위치결정부와 접촉하도록 배열됨으로써 금속 스프링 단자가 회전하는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 압전 부품.
  15. 제 5항에 있어서, 부하용량소자는 압전 공진자의 하면에 배열된 금속 스프링 단자와 케이스 본체 사이의 공간에 있어서 케이스 본체상에 실장된 것을 특징으로 하는 압전 부품.
  16. 제 5항에 있어서, 상기 케이스는 내부 케이스 및 상기 내부 케이스를 수용하도록 배치된 박스형 외부 케이스를 포함하고, 압전 공진자를 내부 케이스에 대해 약 45°각도로 기울어져서 내부 케이스 안에 배치하고, 2개의 다리에 대해 약 45°각도로 연장된 리드 외부 단자를 갖는 2개의 금속 스프링 단자중 하나를 압전 공진자의 앞면 상에 배치하여, 대향하는 2부위의 노드를 가압하고, 다른 금속 스프링 단자를 압전 공진자의 뒷면에 배치하여 나머지 2부위의 노드를 가압하는 것을 특징으로 하는 압전 부품.
KR1020000042173A 1999-07-23 2000-07-22 압전 공진자 KR20010015410A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11-209964 1999-07-23
JP11209964A JP2001036376A (ja) 1999-07-23 1999-07-23 圧電共振子及び圧電部品

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010015410A true KR20010015410A (ko) 2001-02-26

Family

ID=16581604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000042173A KR20010015410A (ko) 1999-07-23 2000-07-22 압전 공진자

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6700302B1 (ko)
JP (1) JP2001036376A (ko)
KR (1) KR20010015410A (ko)
CN (1) CN1282144A (ko)
DE (1) DE10035416A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3465685B2 (ja) 2000-11-09 2003-11-10 株式会社村田製作所 面積屈曲振動を利用した３端子フィルタ
JP3903842B2 (ja) * 2001-07-03 2007-04-11 株式会社村田製作所 圧電共振子、フィルタおよび電子通信機器
KR100425685B1 (ko) * 2001-09-21 2004-04-03 엘지전자 주식회사 박막 벌크 어쿠스틱 공진기를 이용한 대역통과 필터 및 듀플렉서 제조방법
WO2005103645A2 (en) * 2004-04-21 2005-11-03 Symyx Technologies, Inc. Flexural resonator sensing device and method
JP4908156B2 (ja) * 2006-11-10 2012-04-04 株式会社日立製作所 薄膜圧電振動子及び薄膜圧電バルク波共振器及びそれを用いた高周波フィルタ

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE468392A (ko) * 1943-03-04
US2429414A (en) * 1945-08-21 1947-10-21 Walter E Kuenstler Crystal holder
JPS5773512A (en) 1980-10-27 1982-05-08 Mitsubishi Electric Corp Piezoelectric oscillator
JPS5797717A (en) 1980-12-10 1982-06-17 Toko Inc Piezoelectric filter and its production
JPS59160306A (ja) 1983-03-02 1984-09-11 Fujitsu Ltd 屈曲振動モ−ド・セラミツク振動子
JPS59183022U (ja) * 1983-05-25 1984-12-06 株式会社村田製作所 圧電共振子の支持構造
JPS6044346U (ja) * 1983-09-01 1985-03-28 オムロン株式会社 圧電バイモルフの駆動回路
JP2509912B2 (ja) 1986-07-17 1996-06-26 富士通株式会社 半導体記憶装置の製造方法
US5045744A (en) * 1988-12-23 1991-09-03 Murata Mfg. Co. Energy-trapping-by-frequency-lowering-type piezoelectric-resonance device
JPH0588028A (ja) 1991-09-27 1993-04-09 Fujikura Ltd 表面実装型光集積回路及びその製造方法
JPH05267984A (ja) 1992-03-23 1993-10-15 Sumitomo Metal Ind Ltd 圧電磁器振動子
JP3141723B2 (ja) * 1995-04-11 2001-03-05 株式会社村田製作所 幅モードを利用した共振子及び共振部品
JP3218971B2 (ja) * 1996-04-01 2001-10-15 株式会社村田製作所 ラダー形フィルタ
JPH114133A (ja) 1997-06-12 1999-01-06 Murata Mfg Co Ltd 厚み縦圧電共振子
JP3336921B2 (ja) * 1997-08-04 2002-10-21 株式会社村田製作所 圧電共振部品
KR100280072B1 (ko) 1997-10-01 2001-02-01 무라타 야스타카 압전공진자및이를구비한전자부품
JP3262076B2 (ja) 1997-10-03 2002-03-04 株式会社村田製作所 圧電共振子、圧電共振子の周波数調整方法および通信機器

Also Published As

Publication number Publication date
CN1282144A (zh) 2001-01-31
DE10035416A1 (de) 2001-02-08
JP2001036376A (ja) 2001-02-09
US6700302B1 (en) 2004-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100349079B1 (ko) 표면 실장 구조 및 그에 이용되는 표면 실장형 전자 부품
US5892416A (en) Piezoelectric resonator and electronic component containing same
KR20010015410A (ko) 압전 공진자
US6563400B2 (en) Piezoelectric resonator utilizing bending vibrations and ladder-type filter including the same
JPS6359012A (ja) 複合電子部品
KR20000071798A (ko) 압전 장치 및 그를 이용한 압전 발진자
JPH0244806A (ja) 複合型セラミック共振子
JPH0149047B2 (ko)
JPH0998049A (ja) 圧電部品
US6946778B2 (en) Surface-mount casing and crystal unit using same
US5932951A (en) Piezoelectric resonator and electronic component containing same
JPH11261365A (ja) 圧電振動子のパッケージ構造
JPH0741211Y2 (ja) 複合電子部品
JP2001007673A (ja) 圧電発振子
JP2545235Y2 (ja) 発振器
KR20010040154A (ko) 래더 필터
JPH10242757A (ja) 発振器とその製造方法
JPH0728732Y2 (ja) 発振器
KR200234435Y1 (ko) 콘덴서 내장 표면실장형 압전공진부품
JP2563132Y2 (ja) 共振子
JP2577534Y2 (ja) 共振部品
JPH0735451Y2 (ja) 圧電装置
JP2000307375A (ja) 圧電部品
JP3581488B2 (ja) 圧電昇圧モジュール
JP2549758Y2 (ja) 圧電振動部品

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20040616

Effective date: 20051227