JPH06252689A - 圧電共振子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生産性がよく小型化が可能な圧電共振子を提
供する。 【構成】 この圧電共振子１０は、たとえば短冊状の圧
電素子１２を含む。圧電素子１２の両主面の電極１４ａ
および１４ｂには、たとえば直線状のリード線１６ａお
よび１６ｂが、それぞれ、圧電素子１２の幅方向の両側
に突き出るように接続される。圧電素子１２は有底箱形
のケース２０の収納部２２に収納され、同時に、リード
線１８ａおよび１８ｂの両端部は保持部としてのケース
２０の凹部２４ａ，２４ｂにそれぞれ挿入される。ま
た、リード線１８ａおよび１８ｂの両端部は、ケース２
０上の引出し電極２６ａおよび２６ｂにそれぞれ接続さ
れる。さらに、ケース２０には、収納部２２と凹部２４
ａ，２４ｂとを塞ぐようにして、蓋２８が取り付けられ
る。ケース２０および蓋２８には、２つの外部電極３０
ａおよび３０ｂが、引出し電極２６ａおよび２６ｂにそ
れぞれ接続されるように形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は圧電共振子およびその
製造方法に関し、特に圧電素子を有し、たとえばフィル
タなどに用いられる圧電共振子およびその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図１７は従来の圧電共振子の一例を示す
図解図であり、図１８はその分解斜視図である。この圧
電共振子１は、絶縁体からなる矩形板状の基板２を含
む。基板２には、２つの端子３ａおよび３ｂが貫通する
ように設けられる。基板２の一方主面側において、端子
３ａおよび３ｂの端部には、圧電素子４の両主面の電極
５ａおよび５ｂが、リード線６ａおよび６ｂでそれぞれ
接続される。この場合、リード線６ａおよび６ｂの両端
が、端子３ａおよび３ｂの端部と圧電素子４の電極５ａ
および５ｂとに、それぞれはんだ付けされる。そして、
箱形のケース７が、圧電素子４などを覆うようにして、
基板２に取り付けられる。なお、基板２の他方主面側に
は、基板２とケース７とによる圧電素子４の密封性を高
めるためのシール材８が設けられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この圧電共
振子１では、端子３ａおよび３ｂと圧電素子４の電極５
ａおよび５ｂとにリード線６ａおよび６ｂをはんだ付け
する際に、圧電素子４の位置決め精度が要求され、作業
性が非常に悪い。さらに、この圧電共振子１では、圧電
素子４の位置決め精度を考慮して、基板２およびケース
７が、圧電素子４に比べて大きく、小型化に支障があっ
た。

【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、生
産性がよく小型化が可能な圧電共振子を提供することで
ある。

【０００５】この発明の他の目的は、生産性がよく小型
化が可能な圧電共振子を製造するための圧電共振子の製
造方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる圧電共
振子は、圧電素子と、圧電素子のノード付近に接続さ
れ、圧電素子の外側に延びる複数のリード線と、圧電素
子が収納される収納部およびリード線の端部が位置決め
される保持部を有するケースと、保持部からケースの端
部にわたって形成され、リード線が接続される引出し電
極と、収納部および保持部を塞ぐようにして、ケースに
取り付けられる蓋とを含む、圧電共振子である。

【０００７】この発明にかかる圧電共振子の製造方法
は、圧電素子を準備する工程と、圧電素子の外側に延び
るように、圧電素子のノード付近に複数のリード線を接
続する工程と、圧電素子を収納するための収納部および
リード線の端部を位置決めするための保持部を有するケ
ースを準備する工程と、保持部からケースの端部にわた
って引出し電極を形成する工程と、圧電素子を収納部に
収納しかつリード線の端部を保持部で位置決めする工程
と、リード線を引出し電極に接続する工程と、収納部お
よび保持部を塞ぐようにして、蓋をケースに取り付ける
工程とを含む、圧電共振子の製造方法である。

【０００８】

【作用】圧電素子は、圧電素子をケースの収納部に収納
するとともにリード線の端部をケースの保持部で位置決
めすることによって、位置決めされる。そのため、圧電
素子を簡単に位置決めできる。また、圧電素子を簡単に
位置決めできるため、従来例のような大きなケースが不
要となる。

【０００９】

【発明の効果】この発明によれば、生産性がよく小型化
が可能な圧電共振子およびその製造方法が得られる。

【００１０】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１１】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す斜視図であ
り、図２はその回路図であり、図３はその分解斜視図で
ある。この圧電共振子１０は、特に図３に示すように、
長さ振動の振動モードを利用するたとえば短冊状の圧電
素子１２を含む。圧電素子１２は圧電基板１４を含み、
圧電基板１４の両主面には、電極１６ａおよび１６ｂが
それぞれ形成される。

【００１２】圧電素子１２の電極１６ａおよび１６ｂに
は、圧電素子１２の幅より長い直線状のリード線１８ａ
および１８ｂの中央部が、それぞれたとえばはんだ付け
や導電接着剤で接続される。この場合、一方のリード線
１８ａは、圧電素子１２の長手方向における一端側のノ
ード付近で電極１６ａに接続され、他方のリード線１８
ｂは、圧電素子１２の長手方向における他端側のノード
付近で電極１６ｂに接続される。したがって、リード線
１８ａおよび１８ｂの両端部は、圧電素子１２の幅方向
における両端から外側に突き出る。

【００１３】圧電素子１２とリード線１８ａおよび１８
ｂとは、たとえば合成樹脂からなる有底箱形のケース２
０に収納される。ケース２０は、圧電素子１２よりひと
まわり大きい直方体状の収納部２２を有する。また、ケ
ース２０の上部には、リード線１８ａおよび１８ｂの両
端部を位置決めするための保持部として、リード線１８
ａの両端部に対応する２つの凹部２４ａ，２４ａと、リ
ード線１８ｂの両端部に対応する２つの凹部２４ｂ，２
４ｂとが収納部２２に通じるように形成される。この場
合、２つの凹部２４ｂ，２４ｂは、他の２つの凹部２４
ａ，２４ａより、圧電素子１２のほぼ厚み分だけ深く形
成される。さらに、ケース２０の上面には、その長手方
向における一端側および他端側に、２つの引出し電極２
６ａおよび２６ｂがそれぞれ形成される。この場合、一
方の引出し電極２６ａは、ケース２０の凹部２４ａ，２
４ａを規定する部分の表面にも形成され、他方の引出し
電極２６ｂは、ケース２０の凹部２４ｂ，２４ｂを規定
する部分の表面にも形成される。そして、ケース２０の
収納部２２に圧電素子１２が収納され、ケース２０の凹
部２４ａ，２４ａにリード線１８ａの両端部が挿入され
ることによって位置決めされ、ケース２０の凹部２４
ｂ，２４ｂにリード線１８ｂの両端部が挿入されること
によって位置決めされる。

【００１４】一方のリード線１８ａの両端部は一方の引
出し電極２６ａに、他方のリード線１８ｂの両端部は他
方の引出し電極２６ｂに、それぞれたとえばはんだ付け
や導電接着剤で接続される。

【００１５】また、ケース２０には、収納部２２と凹部
２４ａおよび２４ｂとを塞ぐようにして、たとえば合成
樹脂からなる矩形板状の蓋２８が接着剤で接着される。

【００１６】さらに、ケース２０と蓋２８との長手方向
における一端側および他端側には、特に図１に示すよう
に、２つの外部電極３０ａおよび３０ｂがそれぞれ形成
される。この場合、一方の外部電極３０ａは一方の引出
し電極２６ａに、他方の外部電極３０ｂは他方の引出し
電極２６ｂに、それぞれ電気的に接続される。

【００１７】次に、この圧電共振子１０の製造方法の一
例について説明する。

【００１８】まず、複数の圧電素子１２の圧電基板１４
となるべき圧電体からなる矩形板状の親基板１５が準備
される。この親基板１５は、縦辺が圧電素子１２の長手
方向の長さのたとえば数倍の長さを有し、横辺が圧電素
子１２の幅方向の長さのたとえば数倍ないし数十倍の長
さを有する。

【００１９】この親基板１５の一方主面および他方主面
には、特に図４に示すように、複数の圧電素子１２の電
極１６ａおよび１６ｂとなるべき電極１７ａおよび１７
ｂが、それぞれたとえば導電ペーストを塗布することに
よって形成される。

【００２０】そして、親基板１５と電極１７ａおよび１
７ｂとは、縦方向において圧電素子１２の長手方向の長
さと同じ間隔を順に隔てた部分と、横方向において圧電
素子１２の幅方向の長さと同じ間隔を順に隔てた部分と
で切断され、複数の圧電素子１２（図５）として形成さ
れる。

【００２１】複数の圧電素子１２は、図６に示すよう
に、位置決め治具５０のそれぞれの保持部５２に入れら
れ、間隔を隔てて縦横に配列した形で位置決めされる。
さらに、横に並ぶ複数の圧電素子１２の一方主面側の電
極１６ａにリード線１８ａが当てられる。同様に、横に
並ぶ複数の圧電素子１２の他方主面側の電極１６ｂに他
のリード線１８ｂが当てられる。なお、位置決め治具５
０には、これらのリード線１８ａおよび１８ｂを位置決
めするための溝（図示せず）が形成されている。そし
て、リード線１８ａは、複数の圧電素子１２の電極１６
ａにたとえばはんだ付けや導電接着剤で接続される。同
様に、リード線１８ｂは、複数の圧電素子１２の電極１
６ｂに接続される。

【００２２】それから、リード線１８ａおよび１８ｂ
は、隣接する圧電素子１２，１２の中央部で切断され
る。

【００２３】一方、たとえば合成樹脂を成形することに
よって、収納部２２と４つの凹部２４ａ，２４ａ，２４
ｂおよび２４ｂとを有するケース２０が準備される。こ
のケース２０の長手方向における一端側および他端側に
は、たとえば導電ペーストを塗布することによって、引
出し電極２６ａおよび２６ｂがそれぞれ形成される。

【００２４】そして、図７に示すように、圧電素子１２
がケース２０の収納部２２に収納されるとともに、リー
ド線１８ａの両端部がケース２０の凹部２４ａ，２４ａ
に、リード線１８ｂの両端部がケース２０の凹部２４
ｂ，２４ｂに、それぞれ挿入されることによって位置決
めされる。

【００２５】それから、リード線１８ａの両端部が引出
し電極２６ａに、リード線１８ｂの両端部が引出し電極
２６ｂに、それぞれたとえばはんだ付けや導電接着剤で
接続される。

【００２６】そして、たとえば合成樹脂で成形した蓋２
８が、ケース２０の収納部２２と凹部２４ａおよび２４
ｂとを塞ぐようにして、ケース２０に接着剤で接着され
る。

【００２７】最後に、ケース２０と蓋２８との長手方向
における一端側および他端側に、たとえば導電ペースト
を塗布することによって、外部電極３０ａおよび３０ｂ
がそれぞれ形成される。

【００２８】この圧電共振子１０では、圧電素子１２を
ケース２０の収納部２２に収納するとともに、リード線
１８ａおよび１８ｂの両端部をケース２０の凹部２４ａ
および２４ｂに挿入することによって、圧電素子１２が
位置決めされる。そのため、圧電素子１２を簡単に位置
決めすることができる。また、この圧電共振子１０で
は、圧電素子１２を簡単に位置決めできるため、従来例
のような大きなケースが不要となり、小型化が可能とな
る。さらに、この圧電共振子１０では、外部に延びる端
子が不要となり、さらに小型化が可能となる。

【００２９】また、上述の実施例では、複数の圧電素子
１２の電極１６ａおよび１６ｂがそれぞれ一度に形成さ
れるので、それらを効率よく形成することができる。さ
らに、上述の実施例では、複数の圧電素子１２の電極１
６ａおよび１６ｂにリード線１８ａおよび１８ｂがそれ
ぞれ一度に接続されるので、圧電素子１２にリード線１
８ａおよび１８ｂを効率よく接続することができる。

【００３０】なお、上述の実施例では１つのケース２０
に１つの蓋２８が個別に接着されるが、図８に示すよう
に複数のケース２０などを縦横に配列した形で形成し、
それぞれのケース２０に圧電素子１２などを収納するな
どした後に、それらのケース２０に１枚の大きな蓋２８
を接着し、それらのケース２０などを個々のケース２０
などに切断してもよい。このようにすれば、複数のケー
ス２０に蓋２８を一度に接着することができ、蓋２８を
ケース２０に接着する効率がよくなる。

【００３１】図９はこの発明の他の実施例を示す斜視図
であり、図１０はその回路図であり、図１１はその要部
を示す平面図である。この実施例では、特に図１１に示
すように、２つの圧電素子１２，１２を有する。これら
の圧電素子１２，１２の一方主面側の電極１６ａ，１６
ａには、１つのリード線１８ａが接続される。この場
合、２つの圧電素子１２，１２は、幅方向に間隔を隔て
て固定される。また、リード線１８ａの両端部は、これ
らの圧電素子１２，１２の幅方向における両端から外側
に突き出る。さらに、これらの圧電素子１２，１２の他
方主面側の電極１６ｂ，１６ｂには、リード線１８ｃお
よび１８ｃがそれぞれ接続される。これらリード線１８
ｂおよび１８ｃは、圧電素子１２，１２の幅方向におけ
る端部から外側に突き出る。

【００３２】また、ケース２０には、２つの圧電素子１
２，１２を収納するための収納部２２が形成される。さ
らに、ケース２０には、リード線１８ａの両端部に対応
する凹部２４ａ，２４ａとリード線１８ｂおよび１８ｃ
の端部に対応する凹部２４ｂ，２４ｂとが形成される。
この場合、凹部２４ａ，２４ｂは、他の凹部２４ｂ，２
４ｂより深く形成される。さらに、ケース２０の上面に
は、その長手方向の一端側に引出し電極２６ａが形成さ
れ、その長手方向の他端側に２つの引出し電極２６ｂお
よび２６ｃが形成される。この場合、引出し電極２６ａ
は、２つの凹部２４ａ，２４ａを規定する部分の表面に
も形成され、引出し電極２６ｂおよび２６ｃは、ケース
２０の凹部２４ｂ，２４ｂを規定する部分の表面にもそ
れぞれ形成される。

【００３３】そして、圧電素子１２がケース２０の収納
部２２に収納されるとともに、リード線１８ａの両端部
が凹部２４ａ，２４ａに挿入され、リード線１８ｂおよ
び１８ｃの端部が凹部２４ｂ，２４ｂにそれぞれ挿入さ
れる。さらに、リード線１８ａの両端部が引出し電極２
６ａに接続され、リード線１８ｂおよび１８ｃの端部が
引出し電極２６ｂおよび２６ｃにそれぞれ接続される。

【００３４】また、ケース２０には、特に図９に示すよ
うに、蓋２８が接着される。ケース２０および蓋２８に
は、その長手方向における一端側に外部電極３０ａが形
成され、その長手方向における他端側に外部電極３０ｂ
および３０ｃがそれぞれ形成される。この場合、外部電
極３０ａ，３０ｂおよび３０ｃは、引出し電極２６ａ，
２６ｂおよび２６ｃにそれぞれ接続される。

【００３５】図９ないし図１１に示す実施例のように、
２つの圧電素子と３つの外部電極とを有する圧電共振子
にも、この発明は適用される。

【００３６】図１２は図９ないし図１１に示す実施例の
変形例の要部を示す平面図である。図１２に示す実施例
では、図９ないし図１１に示す実施例と比べて、特に、
リード線１８ｂおよび１８ｃの両端部が圧電素子１２，
１２の幅方向における両端から外側に突き出る。また、
ケース２０の凹部２４ｂ，２４ｂは、凹部２４ａ，２４
ａより深く形成される。さらに、２つの圧電素子１２，
１２の間において、ケース２０には隔壁２１が形成され
る。この隔壁２１には、リード線１８ａの中央部を挿入
するための凹部２４ａと、リード線１８ｂおよび１８ｃ
の端部を挿入するための凹部２４ｂ，２４ｂとが形成さ
れる。

【００３７】そして、図１２に示す実施例では、図９な
いし図１１に示す実施例と比べて、２つの圧電素子１
２，１２が裏返しにしてケース２０の収納部２２に収納
されるとともに、リード線１８ａの両端部が凹部２４
ａ，２４ａに挿入され、リード線１８ｂおよび１８ｃの
端部が凹部２４ｂ，２４ｂに挿入される。そのため、リ
ード線１８ｂおよび１８ｃの端部は、引出し電極２６ｃ
および２６ｂにそれぞれ接続される。なお、リード線１
８ａの両端部は引出し電極２６ａに接続される。

【００３８】図１２に示す実施例のように、この発明に
かかる圧電共振子は、圧電素子間において、ケースに隔
壁などを形成してもよい。

【００３９】図１３はこの発明のさらに他の実施例の要
部を示す平面図である。図１３に示す実施例では、特
に、５つの圧電素子１２，１２，・・を有する。これら
の圧電素子１２の一方主面側の電極１６ａは、リード線
１８ａで接続される。この場合、５つの圧電素子１２
は、幅方向に間隔を隔てて固定される。さらに、リード
線１８ａの両端部は、これらの圧電素子１２の幅方向に
おける両端から外側に突き出る。また、両側の２つの圧
電素子１２の電極１６ｂには、リード線１８ｂおよび１
８ｃがそれぞれ接続される。この場合、リード線１８ｂ
および１８ｃの端部は、圧電素子１２の幅方向における
端部から外側に突き出る。さらに、中間の３つの圧電素
子１２の電極１６ｂには、リード線１８ｄが接続され
る。また、ケース２０は、５つの圧電素子１２を収納す
るための収納部２２と、リード線１８ａの両端部，リー
ド線１８ｂおよび１８ｃの端部を挿入するための４つの
凹部２４ａ，２４ａ，２４ｂおよび２４ｂとが形成され
る。なお、リード線１８ａの両端部は、ケース２０の凹
部２４ａ，２４ａに挿入され、引出し電極２６ａに接続
され、リード線１８ｂおよび１８ｃの端部は、ケース２
０の凹部２４ｂ，２４ｂに挿入され、引出し電極２６ｂ
および２６ｃにそれぞれ接続される。また、この実施例
では、蓋や外部電極が上述の実施例と同様に形成され
る。

【００４０】図１３に示す実施例のように、多数の圧電
素子を有する圧電共振子にも、この発明は適用される。

【００４１】図１４この発明の別の実施例の要部を示す
平面図である。図１４に示す実施例では、特に、圧電素
子１２に接続されたリード線１８ａおよび１８ｂの両端
部を挿入するための凹部２４ａ，２４ｂが、ケースの内
壁から外壁にわたって形成される。そのため、リード線
１８ａおよび１８ｂは、ケース２０を貫通する。なお、
この実施例においても、蓋や外部電極が上述の実施例と
同様に形成される。

【００４２】図１４に示す実施例のように、この発明に
かかる圧電共振子では、圧電素子に接続されるリード線
の端部がケースを貫通してもよい。

【００４３】図１５はこの発明のさらに別の実施例の要
部を示す平面図であり、図１６は図１５の線ＸＶＩ−Ｘ
ＶＩにおける断面図である。図１５および図１６に示す
実施例では、特に、ケース２０に底が形成されていな
い。そして、複数のケース２０が積層され、それらのケ
ース２０の上下に蓋（図示せず）がそれぞれ取り付けら
れる。さらに、それらのケースと蓋との長手方向におけ
る一端側および他端側に外部電極（図示せず）がそれぞ
れ形成され、一方の外部電極がそれらのケース２０に設
けた一方の引出し電極２６ａに接続され、他方の外部電
極がそれらのケース２０に設けた他方の引出し電極２６
ｂに接続される。したがって、この実施例では、ラダー
形フィルタなどの別の共振子が構成される。

【００４４】なお、図９ないし図１６に示す各圧電共振
子を製造するためには、図４ないし図８を参照して上述
した図１ないし図３に示す圧電共振子を製造するための
方法と同様な方法がとられる。ただし、リード線の切断
部分や準備されるケースなどは、各圧電共振子に対応し
て変えられる。

【００４５】上述の各実施例では、長さ振動の振動モー
ドを利用する短冊状の圧電素子１２が用いられている
が、圧電素子の振動モードは、たとえば屈曲振動であっ
てもよく長さ振動に限らず、圧電素子の形状は、たとえ
ば矩形板状であってもよく短冊状に限らない。また、こ
の発明では、圧電基板の一方主面に２つの分割電極が形
成され、圧電基板の他方主面にそれらの分割電極に対向
するように１つの共通電極が形成された圧電素子が用い
られてもよい。さらに、上述の各実施例では、直線状の
リード線が用いられているが、リード線の形状は、たと
えばＬ字形，曲線状であってもよく直線状に限らない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１に示す実施例の回路図である。

【図３】図１に示す実施例の分解斜視図である。

【図４】圧電素子を準備する工程を示す斜視図である。

【図５】圧電素子を示す斜視図である。

【図６】圧電素子にリード線を取り付ける工程を示す平
面図てある。

【図７】圧電素子をケースに収納した状態を示す平面図
である。

【図８】ケースの他の例を示す平面図である。

【図９】この発明の他の実施例を示す斜視図である。

【図１０】図９に示す実施例の回路図である。

【図１１】図９に示す実施例の要部を示す平面図であ
る。

【図１２】図９ないし図１１に示す実施例の変形例の要
部を示す平面図である。

【図１３】この発明のさらに他の実施例の要部を示す平
面図である。

【図１４】この発明の別の実施例の要部を示す平面図で
ある。

【図１５】この発明のさらに別の実施例の要部を示す平
面図である。

【図１６】図１５の線ＸＶＩ−ＸＶＩにおける断面図で
ある。

【図１７】従来の圧電共振子の一例を示す図解図であ
る。

【図１８】図１７に示す圧電共振子の分解斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０ 圧電共振子 １２ 圧電素子 １４ 圧電基板 １６ａ，１６ｂ 電極 １８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ リード線 ２０ ケース ２１ 隔壁 ２２ 収納部 ２４ａ，２４ｂ 凹部 ２６ａ，２６ｂ 引出し電極 ２８ 蓋 ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ 外部電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電素子、 前記圧電素子のノード付近に接続され、前記圧電素子の
   外側に延びる複数のリード線、 前記圧電素子が収納される収納部および前記リード線の
   端部が位置決めされる保持部を有するケース、 前記保持部から前記ケースの端部にわたって形成され、
   前記リード線が接続される引出し電極、および前記収納
   部および前記保持部を塞ぐようにして、前記ケースに取
   り付けられる蓋を含む、圧電共振子。
2. 【請求項２】 圧電素子を準備する工程、 前記圧電素子の外側に延びるように、前記圧電素子のノ
   ード付近に複数のリード線を接続する工程、 前記圧電素子を収納するための収納部および前記リード
   線の端部を位置決めするための保持部を有するケースを
   準備する工程、 前記保持部から前記ケースの端部にわたって引出し電極
   を形成する工程、 前記圧電素子を前記収納部に収納しかつ前記リード線の
   端部を前記保持部で位置決めする工程、 前記リード線を前記引出し電極に接続する工程、および
   前記収納部および前記保持部を塞ぐようにして、蓋を前
   記ケースに取り付ける工程を含む、圧電共振子の製造方
   法。