JPH10135770A - 圧電部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】組立てが容易でかつ共振特性の変化が生じにく
い圧電部品を提供する。 【解決手段】リード端子１１が立設した圧電振動板１２
を、外壁面に配線パターン２１が形成されたケース１３
の収容部１４，１５，１６，１７に収容し、リード端子
１１と配線パターン２１とを導電性樹脂６１で接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動子が組み
込まれた圧電部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、セラミックス等からなる圧電
振動子が組み込まれ、発振回路やフィルタ回路等として
用いられる圧電部品が知られている。図８は、従来の圧
電部品の断面図、図９は、図８に示す圧電部品を構成す
る圧電振動子と、その圧電振動子を挟持した端子電極板
とを示す斜視図、図１０は、その断面図である。

【０００３】ここでは図８に示す圧電部品８０を説明す
るにあたり、先ず、その圧電部品を構成する、圧電振動
子およびその圧電振動子を挟む端子電極板について、構
造および作用を説明する。ここでは代表として、図８に
示す複数の圧電振動子のうちの圧電振動子８４、および
その圧電振動子８４を挟む端子電極板８７，８８につい
て、図９、図１０を参照して、構造および作用を説明す
る。そして、最後に図８に示す圧電部品について説明す
る。

【０００４】図９に示す圧電振動子８４には、その圧電
振動子８４の表面８４ａおよび裏面８４ｂに電極膜が形
成されている。一方、端子電極板８７，８８は、圧電振
動子８４を支持するための平板状の支持部８７ａ，８８
ａを有し、図１０に示すように、この支持部８７ａ，８
８ａの中心部分に導電性の突起８７ｂ，８８ｂが形成さ
れている。圧電振動子８４は、２枚の端子電極板８７，
８８で挟持されており、圧電振動子８４に形成された電
極膜と端子電極板８７，８８に形成された突起８７ｂ，
８８ｂとが電気的に接している。ここで、２枚の端子電
極板８７，８８の間に高周波電圧が印加されると圧電振
動子８４がその圧電振動子８４固有の周波数で共振す
る。

【０００５】以下に、図８に示す圧電部品８０を構成す
るケース９４に収納される各部品の収納方法を説明しな
がら、圧電部品８０の構造を説明し、その後圧電部品８
０の作用を説明する。先ず、圧電振動子８２を、電極板
８９および端子電極板８６で挟み、端子電極板８６の裏
面に絶縁板９１を配置し、これらの部品を跨ぐようにコ
字状電極板９２を配置する。また、コ字状電極板９２の
裏面に圧電振動子８１を配置し、コ字状電極板９２との
間に圧電振動子８１を挟むように端子電極板８５を配置
する。また、端子電極板８５の裏面に板バネ９３を配置
する。また、コ字状電極板９２の反対側の面に圧電振動
子８３を配置し、コ字状電極板９２との間に圧電振動子
８３を挟むように電極板９０を配置する。さらに、電極
板９０の裏面に端子電極板８７を配置し、端子電極板８
７の裏面に圧電振動子８４を配置する。また、端子電極
板８７との間に圧電振動子８４を挟むように端子電極板
８８を配置する。このようにして、各部品を配列し、配
列部品９５を構成する。その後、圧電部品９５をケース
９４に収納することにより、図８に示す圧電部品８０が
構成される。

【０００６】圧電部品８０を構成する端子電極板８５，
８６，８７，８８の先端部は、それぞれ外部回路と接続
するための取出し電極を兼ねており、電圧が印加される
と、各圧電振動子それぞれが固有の周波数で共振し、フ
ィルタ等としての機能を発揮する。ところが、図８に示
す圧電部品８０は、組立てにあたり、配列部品９５の配
列状態を保ったまま、その配列部品９５を、一面が開口
したケース９４に収納しなければならないため、配列部
品９５の収納に熟練を要する手作業が必要であり、生産
効率が悪いという問題がある。

【０００７】この問題を解決するために、特開平７−２
２１５８３号公報に１つの提案が示されている。図１１
は、特開平７−２２１５８３号公報に提案された、複数
の部材から構成される圧電部品を、一部を分解して示す
斜視図である。図１１に示す圧電部品では、組立てに当
り、バキューム吸引力を利用した治具１１１，１１２
で、ケース１１３を構成する平板１１３ａ，１１３ｂと
配列部品９５を押え、接合用部品１１４で、ケース１１
３を構成する部材１１３ｃ，１１３ｄを平板１１３ａ，
１１３ｂとともに加熱してケース１１３を組立てること
により、配列部品９５がケース１１３に収納される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の、特
開平７−２２１５８３号公報に提案された方法は、上述
のようにバキューム吸引力を利用した治具１１１，１１
２、および接合用部材１１４を用いてケース１１３を組
み立てているため、圧電部品の組み立てが複雑になると
いう問題があり、また、組み立てられた圧電部品を構成
する圧電振動子は、突起が形成されている電極板で挟ま
れるようにケースに収納されるため、電極板から受ける
力により圧電振動子の特性が変化し、圧電部品の歩留り
が低下するという問題もある。

【０００９】また、上述した、圧電部品を構成する端子
電極板を得るためには、例えば厚み０．１ｍｍ程度のば
ね性を有するリン青銅の表面に銀めっきを施した材料を
プレス加工で端子電極板の型に打ち抜き、かつその中央
部に圧電振動子と電気的接触を行うための突起を形成し
なければならないが、突起を形成する際に端子電極板に
反りが生じると、圧電部品を組み立てた際に圧電振動子
の周辺部と端子電極板が接触し、圧電部品の共振特性が
変化してしまうため、電極板は高精度の平坦性を有する
ように加工されなければならないという問題がある。

【００１０】また、圧電部品を組み立てた際に、圧電振
動子に加わる圧力が弱すぎると端子電極板と圧電振動子
との電気的な接触が不十分になり、逆に、加わる圧力が
強すぎると、圧電部品の等価回路における抵抗が増大す
るため、端子電極板の突起の高さが厳密に管理されなけ
ればならないという問題もある。本発明は、上記事情に
鑑み、組み立てが容易で、かつ共振特性の変化が防止さ
れた圧電部品を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を成する本発明
の圧電部品は、 （１）表面および裏面に電極膜が形成されてなる圧電振
動板 （２）この圧電振動板の表面および裏面それぞれに立設
するリード端子 （３）上記リード端子が立設した圧電振動板を内部に収
容した状態に上記リード端子を保持する、上記リード端
子に接続された配線パターンが形成されてなる箱体 を備えたことを特徴とする。

【００１２】本発明の圧電部品は、リード端子が立設し
た圧電振動子を、箱体の内部に収容した状態にリード端
子を保持するものであるため、特開平７−２２１５８３
号公報に提案されたような、バキューム吸引力を利用し
た治具は不要であり、また、圧電部品の組立中や組立後
に、圧電振動子に特性が変化するような力が加わること
もない。したがって、組み立てが容易で、かつ共振特性
の変化が防止された圧電部品が構成される。

【００１３】ここで、本発明の圧電部品において、上記
配線パターンが、上記箱体の外壁面に形成されることが
好ましい。箱体の外壁面に配線パターンを形成すると、
圧電振動板どうしの接続を容易に行なうことができる。
また、本発明の圧電部品は、上記リード端子が、相対的
に、上記圧電振動子側で太径の部分、上記箱体側で細径
の部分を有するものであって、上記リード端子と上記圧
電振動板の電極膜、及び前記リード端子と前記配線パタ
ーンが、それぞれ導電性樹脂により接続されることが好
ましい。

【００１４】導電性樹脂を用いると、リード端子と圧電
振動板の電極膜の接続、およびリード端子と配線パター
ンの接続を容易に行なうことができ、リード端子を、相
対的に径の異なる部分を有し、箱体をこのリード端子の
細径の部分を保持するように形成することにより、箱体
内における、圧電振動板の、リード端子が立設した方向
の位置決めがなされる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の圧電部品の一実
施形態を示す斜視図、図２はその底面図、図３は、図１
に示す圧電部品を構成する、リード端子と、このリード
端子が立設した圧電振動板を示す斜視図、図４は、図３
に示すリード端子の側面図、図５は、その正面図であ
る。

【００１６】図１に示す圧電部品１０は、内部に、図３
に示すような、表裏面にリード端子１１が立設した圧電
振動子１２を４個備えている。圧電振動板１２はその表
面１２ａおよび裏面１２ｂそれぞれに電極膜を有し、リ
ード端子１１は圧電振動板１２の表面１２ａおよび裏面
１２ｂそれぞれに立設している。このリード端子１１
は、図４，図５に示すように、円柱形状であって、かつ
一端側が他端側よりも太径に形成されており、このリー
ド端子１１の太径の部分が、導電性樹脂により圧電振動
板１２の電極膜に接着されている。

【００１７】このような構造を有する、表裏面にリード
端子１１が立設した圧電振動子１２は、図１に示すよう
に、ケース１３に形成された収容部１４，１５，１６，
１７に収容されている。ケース１３は組立ての途中段階
においてはその側面１８に開口を有しており、また、そ
のケース１３の上面板１３ａ、下面板１３ｂには、リー
ド端子１１を保持するリード端子保持部１９と、開口か
らリード端子保持部１９につながるスリット２０とが形
成されている。

【００１８】圧電振動板１２を各収容部１４，１５，１
６，１７に収容する際は、リード端子１１が立設した圧
電振動板１２を、リード端子１１がスリット２０内に配
置されるようにしてケース１３の側面１８の開口から、
ケース１３の中に挿入する。このような収容部１４，１
５，１６，１７を有するケース１３には、図１、図２に
示すように、このケース１３の外壁面に配線パターン２
１が形成されており、さらに配線パターン２１と接続さ
れた、外部回路と接続するための４つの外部端子２２，
２３，２４，２５が備えられている。この配線パターン
２１は、ケース１３の各収容部１４，１５，１６，１７
に、リード端子１１が立設した圧電振動板１２が収容さ
れると、図１に示すように、収容部１５に収容された圧
電振動板１２の表面１２ａに立設したリード端子１１
と、収容部１４，１７に収容された圧電振動板１２の表
面１２ａに立設したリード端子１１とを電気的に接続す
るとともに、収容部１６に収容された圧電振動板１２の
表面１２ａに立設したリード端子１１を外部端子２４に
電気的に接続し、さらに図２に示すように、収容部１６
に収容された圧電振動板１２の裏面１２ｂに立設したリ
ード端子１１と、収容部１４，１７に収容された圧電振
動板１２の裏面１２ｂに立設したリード端子１１とを電
気的に接続するとともに、収容部１４，１５，１７に収
容された圧電振動板１２の裏面１２ｂに立設したリード
端子１１を、それぞれ外部端子２２，２３，２５に電気
的に接続する。

【００１９】図６は、収容部に収容された、表裏面にリ
ード端子が立設した圧電振動板を、ケースの側面からみ
た図である。ケース１３の収容部１４，１５，１６，１
７に、リード端子１１が立設した圧電振動板１２を収容
して、リード端子１１と配線パターン２１とを導電性樹
脂６１により接続し、ケース１１の側面１８に蓋を取り
付けることにより、図１、図２に示す圧電部品１０が構
成される。

【００２０】このように構成された圧電部品１０を構成
する各外部端子２２，２３，２４，２５に電圧が印加さ
れると、各収容部１４，１５，１６，１７に収容されて
いる圧電振動子１２それぞれが固有の周波数で振動し、
フィルタ等としての機能を発揮する。図７は、図１、図
２に示す圧電部品の等価回路を示す図である。

【００２１】図７に示す等価回路を構成する各圧電振動
子７１，７２，７３，７４はそれぞれ、図１に示すケー
ス１３の収容部１４，１５，１６，１７に収容されてい
る各圧電振動子１２に対応しており、各端子７５，７
６，７７，７８は、それぞれ図１に示す外部端子２２，
２３，２４，２５に対応しており、圧電部品１０は、先
に説明したように、図１，図２に示すような配線パター
ン２１により、収容部１４，１５，１７に収容された圧
電振動板どうしが接続されるとともに、収容部１４，１
６に収容された圧電振動板どうしが接続されているた
め、４素子構造のラダー型フィルタが構成される。

【００２２】以上説明したように、圧電部品１０は、リ
ード端子１１が立設した圧電振動子１２を、ケース１３
の内部に収容した状態にリード端子１１を保持するもの
であるため、組み立てが容易で、かつ共振特性の変化が
防止される。また、この圧電部品１０には、そのケース
１３の外壁面に、配線パターン２１が形成されているた
め、圧電振動板どうしの配線が容易に行われる。

【００２３】また、圧電部品１０では、リード端子と圧
電振動板の電極膜の接続、およびリード端子と配線パタ
ーンの接続を導電性樹脂により行なっているため、圧電
振動板の固定および接続が容易であり、また、両端の径
が異なるリード端子１１を備え、リード端子保持部１９
が、リード端子１１の細径の部分を保持するものである
ため、リード端子が立設した圧電振動板は、ケース１３
に収容した際にリード端子１１の延びる方向にずれにく
く、導電性樹脂を、リード端子および配線パターンに容
易に塗布することができる。

【００２４】尚、この圧電部品１０では、両端の径が異
なるリード端子１１が備えられているが、両端の径は同
一であってもよい。また、リード端子１１と圧電振動板
１２の電極膜、およびリード端子１１と配線パターン２
１は、それぞれ導電性樹脂により接続されているが、例
えば半田で接続してもよい。また、圧電部品１０では、
ケース１３の外壁面に配線パターン２１が形成されてい
るが、リード端子が立設した圧電振動板がケースの内部
に収容されて、リード端子と配線パターンが接続される
のであれば、例えばケースの内部に配線パターンが形成
されてもよい。

【００２５】以下に、以上に説明した圧電部品１０の製
造方法について説明する。先ず、所定の組成に調合した
ＰＺＴセラミックスを板状に成形し１３００℃で焼成す
る。次に、Ａｇとガラスフリットとを有機ビヒクルとバ
インダで混合して得られたペーストを、そのセラミック
スの両面に印刷して焼成し、さらに２５００Ｖで分極し
てＰＺＴの単板を作製する。次に、これを所定の大きさ
に切断し、圧電振動子を作製した。また、図４，図５に
示すように、異なる２つの径を有するリード端子を作製
する。リード端子の径は、太径の部分では、直径が０．
６φ、長さが０．２５ｍｍで、細径の部分では、直径が
０．４φ、長さが０．６５ｍｍになるように加工する。

【００２６】次に、圧電振動子の表裏面それぞれに、リ
ード端子を、このリード端子の太径の部分を圧電振動子
の表裏面側にして導電性樹脂を用いて立設する。次に、
図１に示すような外部端子が接続されたケースに、リー
ド端子が立設した圧電振動子を収容し、図６に示すよう
に、リード端子と配線パターンとを導電性樹脂で接続
し、温度１６０℃で２時間加熱して導電性樹脂を硬化さ
せる。

【００２７】導電性樹脂として、以下に示す割合で配合
される材料を用いる。 Ａｇ粉末：比表面積０．４５ｍｍ² ／ｇ、平均粒径１．
６μｍ ８７重量％ エポキシ樹脂：７重量％ アルキッド樹脂：３重量％ ブチルカルビトールアセテート：１．５重量％ テレピネオール：１．５重量％ 次に、ケースの側面に蓋をし、封止樹脂塞ぎ止め用のマ
イラーフィルムでスリット部を覆い、封止用樹脂をケー
ス表面に塗布する。

【００２８】このようにして、圧電部品が得られる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧電部品
によれば、組み立てが容易で、かつ共振特性の変化が生
じにくい圧電部品が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧電部品の一実施形態を示す斜視図で
ある。

【図２】本発明の圧電部品の一実施形態を示す底面図で
ある。

【図３】図１に示す圧電部品を構成する、リード端子
と、このリード端子が立設した圧電振動板を示す斜視図
である。

【図４】図３に示すリード端子の側面図である。

【図５】図３に示すリード端子の正面図である。

【図６】収容部に収容された、表裏面にリード端子が立
設した圧電振動子を、ケースの側面からみた図である。

【図７】図１、図２に示す圧電部品の等価回路を示す図
である。

【図８】従来の圧電部品の断面図である。

【図９】図８に示す圧電部品を構成する圧電振動子と、
その圧電振動子を挟持した端子電極板とを示す斜視図で
ある。

【図１０】図８に示す圧電部品を構成する圧電振動子
と、その圧電振動子を挟持した端子電極板とを示す断面
図である。

【図１１】特開平７−２２１５８３号公報に提案され
た、複数の部品から構成される圧電部品を、一部を分解
して示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 圧電部品 １１ リード端子 １２ 圧電振動板 １２ａ 表面 １２ｂ 裏面 １３ ケース １４，１５，１６，１７ 収容部 １８ 側面 １９ リード端子保持部 ２０ スリット ２１ 配線パターン ２２，２３，２４，２５ 外部端子 ６１ 導電性樹脂

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面および裏面に電極膜が形成されてな
   る圧電振動板と、 該圧電振動板の表面および裏面それぞれに立設するリー
   ド端子と、 前記リード端子が立設した圧電振動板を内部に収容した
   状態に前記リード端子を保持する、前記リード端子に接
   続された配線パターンが形成されてなる箱体とを備えた
   ことを特徴とする圧電部品。
2. 【請求項２】 前記箱体が、前記配線パターンを該箱体
   の外壁面に形成してなるものであることを特徴とする請
   求項１記載の圧電部品。
3. 【請求項３】 前記リード端子が、相対的に、前記圧電
   振動板側で太径の部分、前記箱体側で細径の部分を有す
   るものであって、前記リード端子と前記圧電振動板の電
   極膜、および前記リード端子と前記配線パターンが、ぞ
   れぞれ導電性樹脂により接続されてなることを特徴とす
   る請求項１記載の圧電部品。