JP4508997B2 - 圧電共振部品 - Google Patents
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Description
図1は本発明の圧電共振部品の実施の形態の一例を模式的に示す外観斜視図である。図2は図1に示す圧電共振部品のケース10を取り除いた状態を模式的に示す外観斜視図である。図3は図1に示す圧電共振部品の模式的な分解斜視図である。図4は図1に示す圧電共振部品の模式的な縦断面図である。図5(a)は図1に示す圧電共振部品を模式的に示す側面図であり、図5(b)は図5(a)に示す圧電共振部品から金属膜22a,22b,22cを取り除いた状態を模式的に示す側面図であり、図5(c)は図5(b)に示す圧電共振部品から側面電極21a,21b,21cを取り除いた状態を模式的に示す側面図である。図6(a)は図1に示す圧電共振部品の等価回路図であり、図6(b)は図1に示す圧電共振部品のさらに詳細な等価回路図である。
図9(a)は本発明の圧電共振部品の実施の形態の他の例を模式的に示す外観斜視図であり、図9(b)は図9(a)に示す圧電共振部品から金属膜22a,22b,22cを取り除いた状態を模式的に示す外観斜視図であり、図9(c)は図9(b)に示す圧電共振部品から側面電極21a,21b,21cを取り除いた状態を模式的に示す外観斜視図である。図10は図9(a)に示す圧電共振部品の模式的な分解斜視図である。なお、本例においては前述した例と異なる点についてのみ説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略するものとする。
図11(a)は本発明の圧電共振部品の実施の形態のさらに他の例を模式的に示す外観斜視図であり、図11(b)は図11(a)に示す圧電共振部品から金属膜22a,22b,22cを取り除いた状態を模式的に示す外観斜視図であり、図11(c)は図11(b)に示す圧電共振部品から側面電極21a,21b,21cを取り除いた状態を模式的に示す外観斜視図である。図12は図11(a)に示す圧電共振部品の模式的な分解斜視図である。なお、本例においても前述した例と異なる点についてのみ説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略するものとする。
図13(a)は本発明の圧電共振部品の実施の形態のさらに他の例を模式的に示す外観斜視図であり、図13(b)は図13(a)に示す圧電共振部品から金属膜22a,22bを取り除いた状態を模式的に示す外観斜視図であり、図13(c)は図13(b)に示す圧電共振部品から側面電極21a,21bを取り除いた状態を模式的に示す外観斜視図である。図14は図13(a)に示す圧電共振部品の模式的な分解斜視図である。なお、本例においても前述した例と異なる点についてのみ説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略するものとする。
初めに、チタン酸バリウムの原料粉末にバインダを加えてプレス成型し、ピーク温度を1250℃として3時間焼成することにより、分割されて誘電体基板31となる誘電体セラミック基板を得た。次に、この誘電体セラミック基板を0.2mmの厚みになるようにラップ研磨した。次に、ラップした誘電体セラミック基板の上面に容量形成電極34a,34bを、下面に入出力電極33a,33bおよびアース電極32を、それぞれ導電性樹脂をスクリーン印刷し、オーブンを用いた200℃で30分間の加熱により硬化させることによって形成した。
初めに、チタン酸鉛の原料粉末にバインダを加えてプレス成型を行なった後、ピーク温度を1230℃として3時間焼成して、分割されて圧電基板41となる圧電セラミック基板を得た。次に、圧電セラミック基板を150℃に設定した分極槽に投入し、圧電セラミック基板の主面と平行な方向に3kV/mmの直流電界を30分印加して分極処理を行なった。次に、この圧電セラミック基板を厚みが0.15mmになるようにラップ装置を用いて研磨した。次に、この圧電セラミック基板の両主面に、主面電極42a,42bの形状になるようにマスキングをした状態で真空蒸着装置を用いてCrとAgの膜をこの順序で形成した。次に、この圧電セラミック基板を、長さが2.3mmで幅が0.5mmの個片になるようにダイシング装置を用いて分割し、複数の圧電共振素子40を同時に得た。なお、主面電極42aと主面電極42bとの対向長さを0.8mmとし、厚み滑りモード基本波を使用するエネルギー閉じ込め型の圧電共振素子40とした。
初めに、硬化して導電性接合部材50a,50bとなるシリコーン系の導電性樹脂を、圧電共振素子40の両端にディッピングによって塗布した。次に、両端にシリコーン系の導電性樹脂が塗布された圧電共振素子40を誘電体セラミック基板に搭載し、150℃の温度で30分間保持してシリコーン系の導電性樹脂を硬化させて、圧電共振素子40を誘電体セラミック基板へ取り付けた。
下面に複数の凹部11が形成された、分割されて複数のケース10となる樹脂基板を、エポキシ樹脂の射出成形によって作製した。樹脂基板の厚みは0.6mmとし、凹部11の寸法は長さ2.8mm,幅0.9mm,高さは0.4mmとした。エポキシ樹脂には、無機フィラーとして二酸化珪素が80質量%およびアルミナ珪酸ガラスが3質量%含有されているものを用いた。
初めに、複数の凹部11が形成された樹脂基板の下面に対して凹部11の周囲の枠状の部分にエポキシ系の接着剤を印刷により塗布し、この接着剤をBステージ状態に固化させた。次に、誘電体セラミック基板に搭載された複数の圧電共振素子40がそれぞれ凹部11に収容されるように、樹脂基板を誘電体セラミック基板に搭載し、樹脂基板の上面に0.1MPaの圧力を加えながら90℃で5分間保持して仮接着を行なった。次に、樹脂基板の上面に0.2MPaの圧力を加えながら150℃で30分間保持して接着剤を本硬化させ、樹脂基板と誘電体セラミック基板の積層体を形成した。
得られた積層体を、長さが3.2mmで幅が1.3mmの個片となるようにダイシング装置を用いて分割した。
得られた個片の側面に、ローラー転写によって導電性樹脂を塗布し、200℃で30分間保持して硬化させて、側面電極21a,21b,21cを形成した。導電性樹脂にはエポキシ樹脂に銀からなる導電性粒子が85質量%含有されているものを用いた。側面電極21a,21b,21cの平均的な厚みは25μmとした。
容量形成電極34a,34bの圧電共振部品の側面への露出部および側面電極21a,21b,21cを被覆するように、ニッケルの層とそれを被覆する錫の層とからなる金属膜22a,22b,22cをバレルメッキを用いて形成した。初めにニッケルの層を2μmの厚みで形成した後に、その上に錫の層を6μmの厚みで形成し、圧電共振部品を完成させた。
このようにして作製した本発明の圧電共振部品および従来品の圧電共振部品に対してヒートサイクル試験を実施して本発明の効果を確認した。試験条件は低温側の温度を−40℃,高温側の温度を150℃,キープ時間をそれぞれ30分間とし、10サイクル,50サイクル,100サイクル,500サイクル,1000サイクル終了後に、圧電共振部品の厚み滑りモード基本波の共振周波数における共振抵抗を測定した。その結果を表1に示す。
なお、本発明は上述した実施の形態の第1〜第4の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更,改良が可能である。
11:凹部
20a,20b,20c:接続電極
21a,21b,21c:側面電極
22a,22b,22c:金属膜
30:容量素子
31:誘電体基板
32:アース電極
33a,33b:入出力電極
34a,34b:容量形成電極
40:圧電共振素子
41:圧電基板
42a,42b:主面電極
50a,50b:導電性接合部材
61a,61b:絶縁性樹脂
62a,62b:導電性粒子
71:絶縁性樹脂
Claims (1)
- 誘電体基板の下面にアース電極および該アース電極の両側に配置された一対の入出力電極が形成され、上面にそれぞれ側面電極を介して前記入出力電極に電気的に接続されるとともに前記誘電体基板を挟んで前記アース電極との間で容量を形成する一対の容量形成電極が形成された容量素子と、圧電基板の上下面に該圧電基板を介して一部が互いに対向するように一対の主面電極が形成され、該一対の主面電極が前記一対の容量形成電極に電気的に接続されて前記容量素子の上に取り付けられた圧電共振素子とを備えた圧電共振部品において、
前記アース電極,前記入出力電極,前記容量形成電極および前記側面電極は導電性樹脂からなり、前記容量形成電極は一部の側面が前記誘電体基板の側面と並んでいるとともに前記一部の側面の一部分が前記側面電極に覆われており、かつ前記一部の側面の他部分から前記側面電極にかけて金属膜で被覆されていることを特徴とする圧電共振部品。
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JP2001189237A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-07-10 | Kyocera Corp | 容量素子 |
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