JPH0611638Y2 - 圧電部品 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は、圧電共振子等の圧電部品に関するものであ
る。

〈従来の技術と問題点〉 従来の圧電共振子は、第10図に示すようにセラミックを
用いた圧電基板１の相反する表面に、対向する一対の振
動電極２、２と、各振動電極の端子接続電極３、３を設
けて圧電素子４を形成し、端子接続電極３、３にリード
端子５、５を半田付けによって接続固定すると共に、圧
電素子４の両面で振動電極２、２上及びその周囲にパラ
フィン等のワックスを添付した後、圧電素子４の外周を
外装樹脂６で覆い、この状態で全体を加熱してワックス
を外装樹脂６内に吸収し、圧電素子４の振動部と対向す
る位置に空洞７、７を形成した構造になっている。

上記のような圧電共振子は外装樹脂６が圧電素子４に接
しているため、圧電素子４のスプリアス振動を抑圧し、
厚み縦振動のみを有効に励振することができるという特
徴を有している。

しかし、圧電素子４を覆う外装樹脂６は、環境温湿度が
変わると、圧電素子４の基板１に対する応力も変化する
ため、圧電素子４の共振周波数が変わって電気特性が変
動し、周波数精度を重視する用途には不向きであるとい
う問題がある。

また、外装樹脂６の内部に空洞７、７を形成するため、
圧電素子４の両面に塗布したワックスを加熱によって外
装樹脂６に吸収する方法は、ワックスの塗布状態や加熱
条件によって空洞の位置や大きさが変動するため、工程
管理が複雑になり、しかも空洞形成工程に時間と手間が
かかり、加工コストが高くつくと共に、ワックスが完全
に溶融吸収されずに空洞内に残った場合、その熱変化に
より、振動部の負荷状態が変わり、周波数の安定性がと
ぼしくなるという問題がある。

更にリード端子を電極に半田付けで取付ける構造は、電
極を形成する銀ペーストが半田に喰われ、接続不良が生
じやすいと共に、半田付け後にフラックスの洗浄工程が
必要になり、組立てに時間がかかるという問題がある。

〈考案の目的〉 この考案は上記のような問題点を解決するためになされ
たものであり、環境温湿度の変化による共振周波数の変
動発生がなく、空洞の一定化により電気特性が安定化
し、しかも組立て時間の短縮とコストダウンをはかるこ
とができる圧電部品を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 上記のような問題点を解決するため、この考案は、圧電
基板の相対向する表面のそれぞれの中央部に、互いに対
向する振動電極を設け、これらの振動電極と接続された
端子接続電極を、圧電基板の各表面の周辺部にそれぞれ
形成してなる厚み縦振動型圧電素子と、外周にリード端
子が突設され、前記圧電素子の両面に重ねる一対の端子
板と、重ね合わせた圧電素子と両端子板の外周に沿って
外嵌し、加熱変形によって圧電素子と両端子板を、端子
接続電極と端子板が接触導通した状態で固定化する熱可
塑性の枠状樹脂ケースとで構成され、両端子板には圧電
素子の振動部と対向する位置に、空洞を形成する凹入部
を外側に突出するよう設けた構造としたものである。

〈作用〉 圧電素子とその両面に重ねた端子板の外周にわたって枠
状の樹脂ケースを外嵌し、この樹脂ケースの両側周囲を
圧電素子の表面に加熱変形させて折曲げ、圧電素子と両
端子板を挟着固定化し、圧電素子の端子接続電極と端子
板を接触導通させれば、端子板の凹入部が圧電素子の振
動部と対向する位置に空洞を形成し、樹脂ケースから外
側にリード端子が引出された電子部品が組上がる。

〈実施例〉 以下、この考案の実施例を添付図面の第１図ないし第９
図に基づいて説明する。

第１図のように圧電部品は、圧電素子11と、この圧電素
子11の両側表面に重ね合わせる一対の端子板12、12と、
圧電素子11と両端子板12、12の外周に外嵌して固定化す
る熱可塑性の枠状樹脂ケース13との組合わせによって構
成されている。

前記圧電素子11は、第２図のように、セラミック等を用
いた圧電基板14の相反する両側の表面に、基板14の中央
で対向する一対の振動電極15、15と各振動電極15、15と
導通する接続電極16、16を設けて形成されている。

一対の端子板12、12は、圧電基板14と略等しい大きさに
形成されたプレート17の外周の一部に、リード端子18を
一体に突設して構成されていると共に、圧電素子11に重
ねたとき、この素子11の振動部と対向する位置に、空洞
を形成する凹入部19が外側に突出するように設けられて
いる。

この凹入部19は、振動電極15、15及びその近傍の周囲に
空洞を形成する大きさに形成され、その形状は図示のよ
うな円形以外に四角等の他の形状を採用してもよい。

前記樹脂ケース13は、圧電素子11とその両面に重ねた端
子板12、12にわたって外嵌する枠状に形成され、一辺の
両面にリード端子18、18を引出すための切欠20、20が設
けられている。

なお、圧電素子11は、図示の場合、エネルギー閉じ込め
型の二端子共振子を示したが、三端子構造でもよい。

この考案の圧電部品は上記のような構成であり、組立て
を行なうには、先ず樹脂ケース13内に圧電素子11を組込
み、この素子11の両面に端子板12、12が重なるように、
樹脂ケース13内に両側から端子板12、12を嵌込みリード
端子18、18を切欠き20、20に嵌合せ、圧電素子11の両面
に端子板12、12が重なり、その外周に樹脂ケース13が外
嵌する第６図の状態とする。

次に、樹脂ケース13の両側外周縁を加熱した金属ゴテ等
を用いて加熱加圧し、第７図のように溶融した部分を圧
電基板14の表面側に潰すようにすると、圧電素子11と両
端子板12、12は周囲が挟持された状態で固定化され、圧
電素子11の端子接続電極16、16と端子板12、12が接触導
通状態になる。

この後、樹脂ケース13と両端子板12、12の外周面を、無
溶剤系の粉体を用い、流動浸漬等の手段による外装樹脂
21によって被覆すれば、第１図に示すように、圧電素子
11の両面に端子板12、12の凹入部19、19で空洞が形成さ
れた断面構造の圧電共振子が完成する。

〈効果〉 以上のように、この考案によると上記のような構造であ
るので以下に示す効果がある。

(I)圧電素子と端子板を熱可塑性の枠状樹脂ケースで結
合固定化するようにしたので、環境温湿度の変化により
外装樹脂によって圧電素子の共振周波数が変動するとい
うようなことがなくなり、周波数精度を重視した使用が
可能になる。

(II)端子板の凹入部によって空洞を形成するので、空洞
の位置と形状及び大きさが一定化し、周波数特性の安定
化をはかることができる。

ちなみに、第８図は温度特性の測定結果を示しており、
従来の圧電共振子に対して、この考案の圧電共振子は約
1/3に減少した。

また、第９図のように自然放置による温度特性の変化
は、従来に比べて約1/2に改善された。

(III)圧電素子に対する空洞形成のためのワックスの塗
布や加熱工程が不要になり、組立て所要時間が約1/4に
短縮することができる。

(IV)端子板の凹入部によって空洞を形成するようにした
ので、空洞の一定化が可能になり、周波数の安定性が大
幅に向上する。

(V)リード端子を半田付けする必要がなく、電極とリー
ド端子の確実な接続が得られる。

(VI)外装樹脂が直接圧電素子と接触しないため、両者の
熱膨脹係数の差による圧電素子への応力の発生がなく、
周波数特性が良くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る圧電部品の縦断面図、第２図は
同上に用いる圧電素子の正面図、第３図は端子の正面
図、第４図は同上の側面図、第５図は圧電部品の分解斜
視図、第６図と第７図の各々は同上の組立て途中を示す
斜視図、第８図と第９図は温度特性の測定結果を示すグ
ラフ、第10図は従来の圧電部品を示す縦断面図である。 11……圧電素子、12……端子板 13……樹脂ケース、14……圧電基板 15……振動電極、16……端子接続電極 17……プレート、18……リード端子 19……凹入部、21……外装樹脂

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】圧電基板の相対向する表面のそれぞれの中
   央部に、互いに対向する振動電極を設け、これらの振動
   電極と接続された端子接続電極を、圧電基板の各表面の
   周辺部にそれぞれ形成してなる厚み縦振動型圧電素子
   と、外周にリード端子が突設され、前記圧電素子の両面
   に重ねる一対の端子板と、重ね合わせた圧電素子と両端
   子板の外周に沿って外嵌し、加熱変形によって圧電素子
   と両端子板を、端子接続電極と端子板が接触導通した状
   態で固定化する熱可塑性の枠状樹脂ケースとで構成さ
   れ、両端子板には圧電素子の振動部と対向する位置に、
   空洞を形成する凹入部を外側に突出するよう設けた圧電
   部品。