JPH1032461A - 圧電部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】組立てが容易で、かつ優れた電気的接続性を有
する圧電部品を提供する。 【解決手段】導体膜２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄの
一部分を除く部分に絶縁被覆２９ｅが形成されたケーブ
ル２９を、４枚の圧電共振子２１，２２，２３，２４、
および４枚の端子電極板２５，２６，２７，２８に挿通
し、それら必要な接続部分を導電性樹脂３０で接合し、
ケーブル２９の両端に取り付けられた平ネジ３１，３２
を箱型のケース３３の溝３３ａ，３３ｂに嵌め込んだ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電共振子が組み
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
共振子が組み込まれ、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６は、従来の圧
電部品の断面図、図７は、図６に示す圧電部品を構成す
る圧電共振子とその圧電共振子を挟持した端子電極板を
示す斜視図（ａ）、およびその断面図（ｂ）である。

【０００３】先ず、図７に示す圧電共振子と端子電極板
について説明する。図７に示す圧電共振子６０には、そ
の圧電共振子６０の両面に電極膜６０ａが形成されてい
る。一方、端子電極板６１は、圧電共振子６０を支持す
るための支持面６１ａを有し、この支持面６１ａの中心
部分に突起６１ｂが形成されている。圧電共振子６０
は、２枚の端子電極板６１で挟持されており、圧電共振
子６０に形成された電極膜６０ａと端子電極板６１に形
成された突起６１ｂとが電気的に接触している。ここ
で、２枚の端子電極板６１それぞれに電圧が印加される
と、圧電共振子６０がその圧電共振子６０固有の周波数
で共振する。

【０００４】次に、図６に示す圧電部品について説明す
る。図６に示す圧電部品は、複数枚の圧電共振子６０
と、複数枚の端子電極板６１と、図６に示す左から２番
目の圧電共振子６０と３番目の圧電共振子６０とに挟ま
れた位置に配置された絶縁部材６４と、その２番目の圧
電共振子６０と絶縁部材６４とを跨いで配設されたコ字
状の電極板６５と、バネ部材６２とからなる配列部品６
６が、保護ケース６３に収納された構造を有している。
配列部品６６を構成する、これら圧電共振子６０、端子
電極板６１、絶縁板６４、およびコ字状の電極６５は、
その配列部品６６の左端部に配列されたバネ部材６２の
弾性力により押圧され、これにより圧電共振子６０と端
子電極板６１との電気的接触が保たれている。また保護
ケース６３には、図示しない蓋が配設され、これにより
配列部品６６の、端子電極板６１の一部が保護ケース６
３から突出した状態に、保護ケース６３に密封されてい
る。

【０００５】このように構成された圧電部品の端子電極
板６１に電圧が印加されると、各圧電共振子６０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。しかし、図６に示す圧電部品の場合、組立て
にあたり、配列部品６６の配列状態を保持し、その配列
部品６６を、一面が開口された保護ケース６３に収納し
なければならず、このため熟練を要する手作業や、配列
部品６６を保護ケース６３に収納した後、部品どうしの
ずれを調整したり、圧電共振子６０と端子電極板６１と
の電気的接触等を確認する必要がある。従って、圧電部
品の組立てにあたり、高度な熟練技術や多くの工程が必
要になり生産効率が悪いという問題がある。

【０００６】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８
は、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。図８に示す圧電部品では、組立てにあた
り、バキューム吸引力を利用した治具８７ａ，８７ｂ
で、保護ケース８９を構成する平板８９ａと配列部品６
６とを押さえ、接合用部材８０で、保護ケース８９を構
成する部材８９ｃ，８９ｄを平板８９ａとともに加熱し
て保護ケース８９を組み立てることにより、配列部品６
６を保護ケース８９に収納している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】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０．１
ｍｍ程度のばね性を有するリン青銅の表面に銀めっきを
施した材料を使用し、プレス加工により端子電極板を打
ち抜き、かつその端子電極板の中心部分に、圧電共振子
と電気的接触を行なうための突起を形成する。このよう
な厚み０．１ｍｍ程度の薄い板をプレス加工で打ち抜
き、かつ突起を形成するには、端子電極板全体の平坦性
を保証するために高精度の金型が必要である。また突起
を形成する際の加工で端子電極板に反りが生じると、圧
電共振子の周辺部と端子電極板が接触する場合があり、
その場合共振特性が劣化する等の問題が発生する。

【０００８】また面広がりモードの圧電共振子を使用し
た場合は、その圧電共振子の振動の節である中央部を端
子電極板の突起に一致させるための位置合せが必要であ
り、さらにその状態を保ったまま箱状のケースに挿入し
なければならず、組立てにあたり、一層高度な熟練技術
や、特開平７−２２１５８３号公報に示す複雑な組立て
方法を採用する必要がある。また組立て後、圧電共振子
に加わる圧力が弱すぎると電気的な接触が不十分にな
り、逆に強すぎると圧電共振子の等価回路における抵抗
分が増大するという問題があるため、圧電共振子と端子
電極板の接触圧を適切に調整するために、端子電極板の
突起高さの厳密な管理や、箱型のケースに挿入する際に
圧電共振子とケースの間隔を適当に調整するためのスペ
ーサを使用するなどの対策が必要である。

【０００９】これらの要因に加えて、一列に並べた圧電
共振子のうち所望の圧電共振子と、その圧電共振子に隣
接する圧電共振子を飛び越えて次の圧電共振子と電気的
に接続するためのコ字状の電極板を使用するなど、組み
立てが複雑になっている。本発明は、上記事情に鑑み、
組立てが容易で、かつ優れた電気的接続性を有する圧電
部品を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の圧電部品は、板状の圧電共振子が箱体に収容される
とともにその箱体からその圧電共振子に電力を供給する
外部電極が突出してなる圧電部品において、上記圧電共
振子が、両面をつなぐ通孔を有するとともに両面に各電
極膜を有するものであって、上記通孔内に上記電極膜お
よび上記外部電極に導電性樹脂で接合されて電極膜と外
部電極とを電気的に接続する配線を有するケーブルが挿
通されてなることを特徴とする。

【００１１】本発明では、圧電共振子の通孔にケーブル
を挿通するものであるため、そのケーブルの両端を、例
えばケースの溝に入れることで、圧電共振子の周辺部を
ケース等に接触することなく保持することができる。従
って、優れた共振特性が得られる。また、圧電共振子に
形成された電極膜と、圧電共振子に電力を供給する外部
電極とを、ケーブルの配線を経由して導電性樹脂で接合
したものであるため、これら電極膜と外部電極との接続
が、従来の圧電部品における電極膜と外部電極との機械
的接触と比較し確実に行われる。また機械的接触で要求
された一定の押し付け圧力で電極膜と外部電極とを保持
するためのスペーサが不要になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。先ず、図１を参照して本実施形態の概念につ
いて説明する。図１は、ケーブルと、通孔を有する圧電
共振子を示す図である。図１に示すケーブル１５には、
２つの独立した配線としての導体膜１１，１２を有する
丸棒１３に絶縁被覆１４が施されている。このケーブル
１５を、圧電共振子１６の中央部に形成された通孔１６
ａに挿通し、そのケーブル１５の導体膜１１の一部分で
ある上部導体膜１１ａと圧電共振子１６表面の電極膜１
６ｂ、およびケーブル１５の導体膜１２の一部分である
下部導体膜１２ａと圧電共振子１６裏面の電極膜１６ｃ
を導電性樹脂で接合することで、ケーブル１５と圧電共
振子１６を電気的および機械的に接続することができ
る。図示しない外部電極を有する端子電極板についても
同様にして電気的および機械的に接続することができ
る。さらに、このケーブル１５の両端を保持しケースに
入れることで圧電共振子１６の周辺部がケースや端子電
極板に接触することなく保持できるため、優れた共振特
性が得られる。

【００１３】圧電共振子が複数使用され、これらの圧電
共振子を、後述する図５に示すように電気的に梯子状に
電気的に接続する場合においても、ケーブルにその断面
方向に複数の独立な配線を有することにより、圧電共振
子どうしを梯子状に容易に接続することができる。ま
た、電気的接続は導電性樹脂によって確実に行われるた
め、従来の機械的接触の場合に要求された、一定の押し
付け圧力で保持する必要もなくなる。

【００１４】図２は、本発明の一実施形態の圧電部品の
断面図、図３は、図２に示す圧電部品の上面図である。
また図４は、図２に示す圧電部品を構成する、絶縁被覆
前のケーブルを示す図（ａ）、および絶縁被覆後のケー
ブルを示す図（ｂ）である。図２に示す圧電部品２０を
構成するケーブル２９には、図４（ａ）に示すように４
つの導体膜２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄが形成され
ており、さらにそれら導体膜２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，
２９ｄの、４枚の圧電共振子２１，２２，２３，２４お
よび４枚の端子電極板２５，２６，２７，２８と接続さ
れる部分を除く部分に、図４（ｂ）に示す絶縁被覆２９
ｅが形成されている。また図２に示す４枚の圧電共振子
２１，２２，２３，２４それぞれは、前述した図１に示
すような通孔と電極膜を有し、４枚の端子電極板２５，
２６，２７，２８は、圧電共振子２１，２２，２３，２
４に電力を供給する、図３に示す取出し電極（外部電
極）２５ａ，２６ａ，２７ａ，２８ａを有する。ケーブ
ル２９には、４枚の圧電共振子２１，２２，２３，２
４、および４枚の端子電極板２５，２６，２７，２８が
挿通されている。図２に示す、ケーブル２９に形成され
た導体膜２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄは、導電性樹
脂３０で圧電共振子２１，２２，２３，２４や端子電極
板２５，２６，２７，２８と接合されている。またケー
ブル２９の両端にはＴ字型ヘッドを有する平ネジ３１，
３２が取り付けられており、これらの平ネジ３１，３２
が、箱型のケース３３の溝３３ａ，３３ｂに嵌め込まれ
ている。

【００１５】またケース３３の上面は、そのケース３３
から突出した、端子電極板２５，２６，２７，２８が有
する取出し電極２５ａ，２６ａ，２７ａ，２８ａに見合
った穴を有するマイラフィルム（図示せず）で覆われ、
そのマイラフィルム上に封止樹脂が固着されている。こ
れにより、全体として気密性を有する圧電部品２０が構
成されている。

【００１６】図５は、図２に示す圧電部品２０の等価回
路を示す図である。図５に示す圧電部品２０の等価回路
は、図２に示す導体膜２９ｂと導電性樹脂３０で圧電共
振子２１，２２，２３が互いに接続されるとともに、導
体膜２９ｃと導電性樹脂３０で圧電共振子２３，２４が
互いに接続されており、これにより４素子構造のラダー
型フィルタが構成されている。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。先
ず、所定の組成に調合したＰＺＴセラミックスを板状に
成形した。この際に、最終的な素子（圧電共振子）に切
断した時に、各素子の中央部に直径１．５ｍｍの貫通孔
が形成されるような成形用の金型を使用した。１３００
℃で焼成した後にＡｇとガラスフリットを有機ビヒクル
とバインダーで混合したペーストを両面に印刷し焼成し
た。さらに、２５００Ｖで分極してＰＺＴの単板を得
た。これを所定の大きさに切断した。

【００１８】次に図４（ａ）に示すように、直径１．２
ｍｍの樹脂性の丸棒に導体膜を形成した。次に図４
（ｂ）に示すように、圧電共振子および端子電極板との
接続個所を除いてエポキシ樹脂からなる絶縁被覆を形成
し、全体として１．５ｍｍの直径を有するケーブルを製
作した。次に、４枚の端子電極板と４枚の圧電共振子に
ケーブルを挿通し、そのケーブルに形成された導体膜の
露出部に対して端子電極板および圧電共振子が所定の位
置に来るように位置決めした。またケーブルの両端にＴ
字型ヘッドを有する平ネジを取り付けた。

【００１９】次に、各接続部に導電性樹脂を塗布し、１
６０℃、２時間の条件で熱硬化した。導電性樹脂として
は、Ａｇ粉末（比表面積０．４５ｍ² ／ｇ、平均粒径
１．６μｍ、８７重量％）と、エポキシ樹脂（７重量
％）と、アルキッド樹脂（３重量％）と、プチルカルビ
トールアセテート（１．５重量％）と、テレピネオール
（１．５重量％）とを混練してペースト状にしたものを
用いた。

【００２０】熱硬化後、樹脂性のケースに形成された溝
に沿って平ネジを押し込んだ。これによりケーブルに張
力が加わり、圧電共振子および端子電極板が相互に接触
することなく、また圧電共振子がケースに接触すること
もなく収納することが出来た（図２，３参照）。図２，
３において、黒く塗られた部分が導電性樹脂およびケー
ブルの導体膜断面である。図２，３より明らかなよう
に、ケーブルに形成された導体膜を、絶縁被覆の有無に
より選択的に露出させたことで、図５に示す電気的接続
が達成されたことが判る。

【００２１】最終的に、箱型ケースの上部から端子電極
板の取出し電極に合わせた穴を有する封止樹脂塞ぎ止め
用のマイラフィルムを乗せ、そのマイラフィルム上に封
止用樹脂を流し込むことで、気密性を有する圧電フィル
タを得た。ケーブルで保持することでケース内で圧電共
振子を浮かせることができたため、圧電共振子の周辺部
がケースに接触することはなく特性の劣化が低減される
とともに、従来必要とされていた組み立ての際の、端子
電極板の中央部に形成された突起と圧電共振子との正確
な位置調整が不要になった。また従来の圧電部品におい
て、端子電極板と圧電共振子との接触圧を適切に調整す
るために必要であった板ばねが不要となり、小型化を図
ることができた。

【００２２】尚、本実施例では、導電性樹脂として熱硬
化性の導電性樹脂を使用したが、これに限られるもので
はなく、導電性樹脂として例えば紫外線硬化性等の導電
性樹脂を使用してもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
組立てが容易で、かつ電気的接続性に優れた圧電部品が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ケーブルと、通孔を有する圧電共振子を示す図
である。

【図２】本発明の一実施形態の圧電部品の断面図であ
る。

【図３】図２に示す圧電部品の上面図である。

【図４】図１に示す圧電部品を構成する、絶縁被覆前の
ケーブルを示す図（ａ）、および絶縁被覆後のケーブル
を示す図（ｂ）である。

【図５】図２に示す圧電部品２０の等価回路を示す図で
ある。

【図６】従来の圧電部品の断面図である。

【図７】図６に示す圧電部品を構成する圧電共振子とそ
の圧電共振子を挟持した端子電極板を示す斜視図
（ａ）、およびその断面図（ｂ）である。

【図８】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】

１１，１１ａ，１２，１２ａ，２９ａ，２９ｂ，２９
ｃ，２９ｄ 導体膜 １３ 丸棒 １５，２９ ケーブル １４，２９ｅ 絶縁被覆 １６，２１，２２，２３，２４ 圧電共振子 １６ａ 通孔 １６ｂ，１６ｃ 電極膜 ２０ 圧電部品 ２５，２６，２７，２８ 端子電極板 ２５ａ，２６ａ，２７ａ，２８ａ 取出し電極 ３０ 導電性樹脂 ３１，３２ 平ネジ ３３ ケース ３３ａ，３３ｂ 溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状の圧電共振子が箱体に収容されると
   ともに該箱体から該圧電共振子に電力を供給する外部電
   極が突出してなる圧電部品において、 前記圧電共振子が、両面をつなぐ通孔を有するとともに
   両面に各電極膜を有するものであって、前記通孔内に前
   記電極膜および前記外部電極に導電性樹脂で接合されて
   該電極膜と該外部電極とを電気的に接続する配線を有す
   るケーブルが挿通されてなることを特徴とする圧電部
   品。