JPH03247010A

JPH03247010A - 圧電共振子

Info

Publication number: JPH03247010A
Application number: JP4387590A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tanaka; 田中　康廣
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 1991-11-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、発振回路やフィルタ回路等に使用されるコン
デンサ内蔵タイプの圧電共振子に関する。

λ肌凶責１圧電共振子を使用した回路として、例えば第１０図に示
す発振回路が知られている。この回路は入出力電極（Ａ
）、（Ｂ）間に圧電共振子を接続すると共に、入出力電
極（Ａ）、（Ｂ）と共通電極（Ｃ）の間にそれぞれ静電
容量Ｃ１，Ｃ２を接続したものである。

第１０図に示す回路を構成するには、第１１図〜第１３
図に示すコンデンサ内蔵発振子３０が考えられる。この
発振子３０は１枚の圧電体基板３１と２枚の封止基板３
４．３５から成る。

圧電体基板３１は圧電セラミックス基板等が使用されて
いる。基板３１の中央上下面に振動電極３２ａ。

３２ｂが対向して形成きれている。振動電極３２ａ９３
２ｂはそれぞれ引出し電極３３ａ、　３３ｂに接続きれ
ている。この基板３１と、板厚方向に重ねられた封止基
板３４．３５とが接着剤３７．３７によって固着され、
接着層の厚みによって密閉された振動空間を形成してい
る（第１３図）。封止基板３４．３５は誘電体基板が使
用されている。

第１２図に接着剤３７．３７で固着された発振子３０の
外観を示す。入出力電極（Ａ）、（Ｂ）がそれぞれ引出
し電極３３ａ、　３３ｂに接続された状態で形成されて
いる。同様にして共通電極（Ｃ）が発振子３０の中央部
に帯状に形成されている。これらの電極（Ａ）。

（Ｂ）、（Ｃ）はプリント配線板等への取付は用電極と
して使用されると共に、容量電極としての機能をも有し
ている。即ち、電極（Ａ）−（Ｃ）間及び電極（Ｂ）−
（Ｃ）間に静電容量Ｃ１，Ｃ２が形成される。

通常、このコンデンサ内蔵発振子３０が有する容量Ｃ１
，Ｃ２は実用上使用され得る容量である。

ところで、さらにＤＩＥ容量Ｃ１，Ｃ２を大きくする必
要がある場合には電極（Ａ）−（Ｃ）間及び電極（Ｂ）
−（Ｃ）間のギャップを狭くするか、あるいは電極（Ａ
）、（Ｂ）、（Ｃ）が形成する対向面積を大きくする必
要がある。しかし、ギャップを狭くするとマイグレーシ
ョンが発生しやすく、また、半田付けの際に半田ブリッ
ジ等が生じてショートを起こすおそれがある。また、対
向面積を大きくすると、部品が大型化するという問題が
生じる。

登肌卑晟ｌそこで、本発明の課題は、静電容量を大きくしてもマイ
グレーションや半田ブリッジ等が発生しにくく、しかも
部品の小型化に対応できるコンデンサ内蔵タイプの圧電
共振子を提供することにある。

課題を解決するための手段以上の課題を解決するため、本発明に係る圧電共振子は
、誘電体封止部材の振動空間形成側表面に入出力電極と
接続する内部電極を設け、前記入出力電極と前記共通電
極、前記内部電極と前記共通電極とでそれぞれ容量部を
形成したことを特徴とする。

作用以上の構成において、容量は入出力電極と共通電極との
間で得られると共に、共通電極と内部電極との間でも得
られるため、容量がアップする。

従って、入出力電極と共通電極間のギャップを狭くする
ことなく、大きな容量が得られるため、マイグレーショ
ンや半田ブリッジ等の心配がなくなる。また、部品の外
形寸法を小キくシても実用上充分な容量が得られる。

叉扇忽以下、本発明に係る圧電共振子の実施例をその製造方法
と共に説明する。圧電共振子として、発振回路に使用さ
れる発振子を例にして説明するが、本発明はこれに限定
きれるものではなく、フィルタ回路等に使用される共振
子であってもよい。

［第１実施例、第１図〜第４図］第１図にコンデンサ内蔵三端子発振子１の分解斜視図を
示す。この発振子１は１枚の圧電体基板と２枚の誘電体
封止基板から構成きれている。圧電体基板２は上下面に
振動電極３ａ、　３ｂが形成されている。さらに、電極
３ａは基板２の左辺に形成されている引出し電極４ａに
接続され、電極３ｂは基板２の右辺に形成きれている引
出し電極４ｂに接続されている。圧電体基板２にはＰｂ
（ＺｒＴｉ）Ｏｎ　、　Ｂａｌ１０ｍのセラミックス基
板等が使用される。

封止基板５，８はＢａｒｉＯｓ等の誘電体基板が使用き
れる。封止基板５の下面の左右には２個の内部電極６ａ
、　６ｂが形成されている。内部電極６ａの一端は基板
５の左辺に露出し、内部電極６ｂの一端は基板５の右辺
に露出している。封止基板８の上面左右には２個の内部
電極７ａ、７ｂが形成されている。

内部電極７ａ、　７ｂの一端はそれぞれ基板８の左辺、
右辺に露出している。

なお、これら基板２，５．８は、実際の量産工程では広
面積のものを用い、積層後に所定寸法にカットする。

こうして準備された基板２，５．８は塗布された接着剤
１２によって互いに直接接触しないように距離を保って
固着され、密閉された振動空間を形成する（第３図参照
）。圧電体基板２と封止基板５．８とが形成する密閉さ
れた振動空間形成側に内部電極６ａ、　６ｂ、　７ａ、
　７ｂが設けられている。

第２図に発振子１の外観を示す。発振子１の左右の端部
及び中央部にそれぞれ入出力電極（Ａ）。

（Ｂ）並びに共通電極（Ｃ）が形成されている。電極（
Ａ）には、引出し電極４ａ及び内部電極６ａ、　７ａが
接続されている。他方の電極（Ｂ）には、引出し電極４
ｂ及び内部電極６ｂ、　７ｂが接続されている。さらに
、電極（Ｃ）が発振子１の中央部に帯状に形成されてい
る。これらの電極（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はプリント配
線板等への取付は用電極として使用されると共に、容量
電極としての機能をも有している。即ち、電極（Ａ）−
（Ｃ）間に静電容量Ｃ１が形成され、電極（Ｂ）−（Ｃ
）間に静電容量Ｃ２が形成される。さらに、共通電極（
Ｃ）と内部電極６ａ、　６ｂ、　７ａ、　７ｂと封止基
板５．８とでコンデンサが形成され、電極（Ｃ）−内部
電極６８間及び電極（Ｃ）−内部電極７ａ間に形成され
る静電容量Ｃａ　’　、　Ｃａ”を合成した合成容量Ｃ
ａ、　’Ｉｔ極（Ｃ）−内部電極６ｂ間及び電極（Ｃ）
−内部電極７ｂ間に形成される静電容量Ｃｂ’、Ｃｂ“
を合成した合成容量ｃｂが得られる。従って、外部電極
間のギャップを狭くすることなく、大きな容量が得られ
るため、マイグレーションや半田ブリッジ等のおそれが
なく、電気的な信頼性の高い部品が得られる。

また、部品の外形寸法を小さくしても実用上充分な容量
が得られる。なお、得られる容量は電極（Ａ）−（Ｃ）
間、並びに電極（Ｂ）−（Ｃ）間のギャップ、内部電極
６ａ、　６ｂ、　７ａ、　７ｂの電極面積、封止基板５
．８の厚み等でフントロールされる。

以上の構成をした発振子１は第４図で示した電気回路と
同様の回路を有する。入出力電極（Ａ”）−（Ｂ）間に
共振子が挿入され、静電容量Ｃ１，Ｃ２及び合成容量Ｃ
ａ、Ｃｂがそれぞれ入出力電極（Ａ）−共通電極（Ｃ）
間、入出力電極（Ｂ）−共通電極（Ｃ）間に挿入されて
いる。

［第２実施例、第５図及び第６図］第５図に三端子発振子１５の垂直断面図を示す。

この発振子１５は１枚の圧電体基板と２枚の封止基板か
ら構成されている。圧電体基板１６は上下面中央部に振
動電極１７ａ、　１７ｂが形成されている。さらに、振
動電極１７ａは圧電体基板１６の左辺に形成されている
引出し電極１８ａに接続きれ、振動電極１７ｂは圧電体
基板１６の右辺に形成されている引出し電極１８ｂに接
続されている。

封止基板１９．２２は誘電体基板が使用される。第６図
に示すように、封止基板１９の上面中央部には円形の振
動空間形成用凹部１９ａが設けられ、その回りに円環形
状のパターンを有する内部電極２０が形成きれている。

内部電極２０の一端は基板１９の右辺に露出している。

同様に封止基板２２の下面中央部には振動空間形成用凹
部２２ａが設けられ、その回りに円環形状のパターンを
有する内部電極２３が形成されている。内部電極２３の
一端は基板２２の左辺に露出している。

基板１６．１９．２２は塗布された接着剤２７によって
固着され、密閉された振動空間を形成している。このと
き、内部電極２０．２３はそれぞれ引出し電極１８ａ、
　１８ｂに直に接触している。但し、必ずしも内部電極
２０．２３と引出し電極１８ａ、１８ｂは接触している
必要はない。

発振子１５の左右の端部及び中央部にはそれぞれ入出力
電極（Ａ）、（Ｂ）並びに共通電極（Ｃ）が形成されて
いる。一方、入出力電極（Ａ）には、引出し電極１８ａ
及び内部電極２３が接続されている。他方の入出力電極
（Ｂ）には、引出し電極１８ｂ及び内部電極２０が接続
されている。きらに、共通電極（Ｃ）が発振子１５の中
央部に帯状に形成されている。

得られた発振子１５は、共通電極（Ｃ）と内部電極２０
．２３と封止基板１９．２２とでコンデンサが形成され
ている。従って、発振子１５は電極（Ａ）−（Ｃ）間に
静電容量Ｃ１、電極（Ｂ）−（Ｃ）間に静電容量Ｃ２、
さらに電極（Ｃ）−内部電極２３間に静電容量Ｃａ、　
を極（Ｃ）−内部電極２０間に静電容量０が形成される
。

従って、発振子１５は第４図で示した電気回路と同様の
回路を有する。

［第３実施例、第７区］第７図は、本発明の第３実施例の発振子３０を示す垂直
断面図である。圧電体基板３１は表裏面に振動電極３２
ａ、　３２ｂが形成されている。振動電極３２ａ。

３２ｂの一方の端は反対面に回り込んでいる。

誘電体ケース３３は収納容器３４と封止蓋４０とに２分
割されている。収納容器３４は凹部３４ａを有し、この
凹部３４ａの左右の両側壁面に切込み３５．３５が設け
られ、この切込み３５．３５をガイドにして圧電体基板
３１が横長の状態で水平に収納される。凹部３４ａの底
面の左右両側には段差３６．３６が設けられ、圧電体基
板３１の両端部を支持して振動電極３２ａ。

３２ｂの振動部分が底壁面に接触しないようにしている
。収納容器３４の左右両側、切込み３５．３５の部分並
びに凹部３４ａ底面の左右両側部分にはスパッタ、ある
いは蒸着等の方法により導電パターン３７゜３８が形成
されている。さらに、収納容器３４の中央部外面には共
通電極（Ｃ）が形成されている。振動電極３２ａ、　３
２ｂは半田３９．３９を介して導電パターン３７、３８
に接続する。封止蓋４０は収納容器３４の開口端に接着
剤によって固着され、圧電体基板３１は収納容器３４と
封止蓋４０によって密閉された振動空間に収納された状
態となる。

こうして得られた発振子３０は、導電パターン３７゜３
８のうち凹部３４ａ底面に形成されている内部電極部３
７ａ、　３８ａと共通電極（Ｃ）と収納容器３４とでコ
ンデンサを形成している。また導電パターン３７．３８
のうち収納容器の左右端部外面に形成きれている入出力
電極部（Ａ）、（Ｂ）は、共通電極（Ｃ）と共に容量電
極としての機能とプリント配線板等への取付は用電極と
しての機能を合わせもっている。従って、発振子３０は
、電極部（Ａ）−電極（Ｃ）間に静電容量Ｃ１、電極部
（Ｂ）−電極（Ｃ）間に静電容量Ｃ２、さらに、電極（
Ｃ）−内部電極部３７ａ間に静電容量Ｃａ、　ｖ：極（
Ｃ）−内部電極部３８ａ間に静電容量Ｃｂが形成きれる
。従って、発振子３０は第４図で示した電気回路と同様
の回路を有する。

［他の実施例］なお、本発明に係る圧電共振子は前記実施例に限定する
ものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形すること
ができる。

前記第１実施例及び第２実施例では２枚の封止基板の両
方に内部電極を形成した圧電共振子を示したが、必要な
静電容量が得られるのであれば、一方の封止基板にのみ
内部電極を形成するものでもよい。

きらに、前記実施例では、誘電体封止部材の固着に接着
剤を使用しているが、かしめ等の手段を使用して固着す
るものであってもよい。

また、封止部材に形成される内部電極はその配置、形状
は任意であって、例えば第２実施例の内部電極２０は、
第８図あるいは第９図に示す内部電極２０Ａあるいは２
０Ｂであってよい。

λ里ＯＳ＋本発明は、容量が入出力電極と共通ｉ極間及び共通電極
と内部電極との間で得られるため、容量がアップする。

そのため、外部電極間のギャップを狭くすることなく、
大きな容量が得られ、マイグレーションや半田ブリッジ
等のおそれがなく、電気的な信頼性が高いコンデンサ内
蔵タイプの圧電共振子が得られる。

逆に、同じ外形寸法の部品で、同じ容量のコンデンサ内
蔵圧電共振子の場合、容量電極間のギャップをより広く
することができ、マイグレーションや半田ブリッジ等に
対する信頼性の向上が図れる。

さらに、部品の外形寸法を小さくしても実用上充分な容
量が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明に係る圧電共振子の第１実
施例を示すもので、第１図は分解斜視図、第２図は外観
を示す斜視図、第３図は第２図のＸ−Ｘ゛の垂直断面図
、第４図は電気等価回路図である。第５図及び第６図は
本発明に係る圧電共振子の第２実施例を示すもので、第
５図は垂直断面図、第６図は誘電体基板を内部電極形成
面側から見た平面図である。第７図は本発明に係る圧電
共振子の第３実施例を示す垂直断面図である。第８図及
び第９図は第６図で示した誘電体基板の変形例を示す平
面図である。第１０図は発振回路図である。第１１図、
第１２図、第１３図は本発明に先行する技術を示し、第
１１図は圧電共振子の分解斜視図、第１２図は圧電共振
子の外観を示す斜視図、第１３図は第１２図のｘ−ｘ’
の垂直断面図である。１・・・圧電共振子（発振子）、２・・・圧電体基板、
３ａ、　３ｂ・・・振動電極、５・・・誘電体封止部材
（封止基板）、６ａ、　６ｂ、　７ａ、　７ｂ・・・内
部電極、８・・・誘電体封止部材（封止基板）、１５・
・・圧電共振子（発振子）、１６・・・圧電体基板、１
７ａ、　１７ｂ・・・振動電極、１９・・・誘電体封止
部材（封止基板）、２０．２ＯＡ、　２０Ｂ・・・内部
電極、２２・・・誘電体封止部材（封止基板）、２３・
・・内部電極、３０・・・圧電共振子（発振子）、３１
・・・圧電体基板、３２ａ、　３２ｂ・・・振動電極、
３３・・・誘電体封止部材（封止ケース）、３７ａ、３
８ａ　・−・内部電極、（Ａ）、（Ｂ）・・・入出力電
極、＜Ｃ＞−・・共通電極、Ｃａ、Ｃａ’、Ｃａ″、ｃ
ｂ、ｃｂ’。ｃｂ“・・・容量。

Claims

【特許請求の範囲】

１．振動電極を設けた圧電体基板と、該圧電体基板を封
止して振動空間を形成する誘電体封止部材とで積層体を
形成し、前記積層体の外側表面に入出力電極及び共通電
極を設けた圧電共振子において、前記封止部材の振動空間形成側表面に前記入出力電極と
接続する内部電極を設け、前記入出力電極と前記共通電
極、前記内部電極と前記共通電極とでそれぞれ容量部を
形成したことを特徴とする圧電共振子。