JPH1075151A - 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】圧電共振子１１，１２，１３，１４と、両
面に導電性樹脂からなる突起を有しこれら圧電共振子１
１，１２，１３，１４を挟持する端子電極板１７，１
８，１９，２０と、絶縁部材２１と、圧電共振子１２お
よび絶縁部材２１を跨いで配設されたコ字状の電極板２
２とを箱形状のケース２３に収納し、マイラフィルム２
４，封止樹脂２５で封止した。

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４は、従来の圧
電部品の断面図、図５は、図４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５に示す圧電共振子と端子電極板
について説明する。図５に示す圧電共振子４０には、そ
の圧電共振子４０の両面に電極４０ａが形成されてい
る。一方、端子電極板４１は、圧電共振子４０を支持す
るための支持面４１ａを有し、この支持面４１ａの中心
部分に突起４１ｂが形成されている。圧電共振子４０
は、２枚の端子電極板４１で挟持されており、圧電共振
子４０に形成された電極４０ａと端子電極板４１に形成
された突起４１ｂとが電気的に接触している。ここで、
２枚の端子電極板４１それぞれに高周波電圧が印加され
ると、圧電共振子４０がその圧電共振子４０固有の周波
数で共振する。

【０００４】次に、図４に示す圧電部品について説明す
る。図４に示す圧電部品は、複数枚の圧電共振子４０
と、複数枚の端子電極板４１と、図４に示す左から２番
目の圧電共振子４０と３番目の圧電共振子４０に挟まれ
た位置に配置された絶縁部材４４と、その２番目の圧電
共振子４０と絶縁部材４４とを跨いで配設されたコ字状
の電極板４５と、バネ部材４２とからなる配列部品４６
が、保護ケース４３に収納された構造を有している。配
列部品４６を構成する、これら圧電共振子４０、端子電
極板４１、絶縁板４４、およびコ字状の電極４５は、そ
の配列部品４６の左端部に配列されたバネ部材４２の弾
性力により押圧され、これにより圧電共振子４０と端子
電極板４１との電気的接触が保たれている。また保護ケ
ース４３には、図示しない蓋が配設され、これにより配
列部品４６の、端子電極板４１の一部が保護ケース４３
から突出した状態に保護ケース４３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４１に電圧が印加されると、各圧電共振子４０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４に示す圧電部品の場合、組立て
にあたり、配列部品４６の配列状態を保ったまま、その
配列部品４６を、一面が開口された保護ケース４３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４６を保護ケース４３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４０と端子電極板４
１との電気的接触等を確認したりする必要がある。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６
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６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６７ａ，６７ｂ
で、保護ケース６９を構成する平板６９ａと配列部品４
６とを押さえ、接合用部材６０で、保護ケース６９を構
成する部材６９ｃ，６９ｄを平板６９ａとともに加熱し
て保護ケース６９を組み立てることにより、配列部品４
６を保護ケース６９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、プレス加工で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。特に、両面に突
起を有する端子電極板は、１枚の電極板に２個所の突起
を形成し、その後電極板を折り返すことにより製作され
るため、折り返し工程での電極材料の割れ、平坦度の劣
化等の問題がある。

【０００８】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
の問題点が発生する。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
る際にスペーサを使用するなどの対策が必要であった。

【０００９】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、圧電共振子と、その圧電共振子を間に
挟む複数枚の電極板とが、その電極板の一部が突出した
状態に箱体に収容されてなる圧電部品において、上記複
数枚の電極板が、その電極板と上記圧電共振子とに挟ま
れた位置に、導電性樹脂からなる突起を有することを特
徴とする。

【００１１】本発明では、電極板の表面に導電性樹脂か
らなる突起が形成されているため、従来の圧電部品のよ
うに電極板に突起を形成する必要はなく、従って金型の
精度が粗くて済み、電極板の反りも低減される。また、
電極板を折り返す必要もなく割れや平坦度の劣化が防止
されるとともに両面に突起を有する薄型の電極板が得ら
れる。

【００１２】また突起は導電性樹脂であるため、その突
起の突出高さ、形状等を容易に調整することができる。
さらに導電性樹脂の組成を変更することで、突起の硬度
も容易に調整することもでき、従来の圧電部品におけ
る、端子電極板の、プレス加工による突起やスペーサの
ばね性に頼っていた押し付け圧の調整が容易になるとと
もに、樹脂のダンピング効果により、スプリアス振動を
抑えることができる。

【００１３】また、導電性樹脂からなる突起は、電極板
の中央部に正確に形成することができ、従って端子電極
板と圧電共振子の位置合わせの調整が簡単になる。ここ
で、導電性樹脂としては、例えば導電性を有する金属粉
末をエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂および有機溶剤に分
散させたものを用いることが好ましい。導電性樹脂の好
適な配合割合としては、例えば、 金属粉末： ６０〜９５重量％ 熱硬化性樹脂： ２０〜３重量％ 有機溶剤： ２０〜２重量％ である。

【００１４】

【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。図１は、本発明の一実施形態の圧電部品の断
面図、図２は、図１に示す圧電部品を構成する端子電極
板の斜視図（ａ）およびその側面図（ｂ）である。図１
に示す圧電部品１０を構成する箱形上のケース２３に、
４枚の圧電共振子１１，１２，１３，１４が順次配列さ
れている。また４枚の圧電共振子１１，１２，１３，１
４のうち、図１に示す左側の２枚の圧電共振子１１，１
２を挟んで２枚の端子電極板１７，１８が配置されてお
り、さらに右端の圧電共振子１４を挟んで２枚の端子電
極板１９，２０が配置されている。これらの端子電極板
１７，１８，１９，２０は、それぞれ、両面中央部に、
図２に示すような、導電性樹脂からなるドーム型の突起
１５，１６が形成されている。また端子電極板１７，１
８，１９，２０には、それぞれ、外部回路と接続するた
めの取出し電極１７ａ，１８ａ，１９ａ，２０ａを有す
る。

【００１５】圧電共振子１２と圧電共振子１３の間に
は、これらの圧電共振子１２，１３を互いに絶縁するた
めの絶縁部材２１が配置されている。さらに圧電共振子
１２と絶縁部材２１を跨いでコ字状の電極板２２が備え
られており、これにより圧電共振子１１，１２，１３が
互いに電気的に接続されている。またケース２３の上面
は、そのケース２３から突出した取出し電極１７ａ，１
８ａ，１９ａ，２０ａに見合った孔を有するマイラフィ
ルム２４で覆われ、そのマイラフィルム２４上に封止樹
脂２５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１０が構成されている。

【００１６】図３は、図１に示す圧電部品の等価回路を
示す図である。図３に示す等価回路は、図１に示すコ字
状の電極板２２で圧電共振子１１，１２，１３が互いに
接続されるとともに、端子電極板１９で圧電共振子１
３，１４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】本実施形態の圧電部品では、端子電極板の
両面に、導電性樹脂からなる突起が形成されているた
め、従来の圧電部品のように端子電極板にプレス加工で
突起を形成する必要はなく、このため突起を形成するた
めの高精度な金型が不要であり、また端子電極板の反り
が低減されるとともに、端子電極板の割れや平坦度の劣
化が防止されるとともに両面に突起を有する薄型の電極
板が得られる。従って、端子電極板と圧電共振子の周辺
部が接触することによる共振特性の劣化等を防止するこ
とができる。また従来の圧電部品とは異なり、圧電共振
子の中心位置を端子電極板の突起に一致させるための位
置合せの調整も簡単になる。さらに突起は導電性樹脂で
形成されているため、この突起の弾力性で端子電極板と
圧電共振子との押し付け圧の調整ができるとともに、樹
脂のダンピング効果により、スプリアス振動を抑えるこ
とができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１、２を参
照して説明する。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℃で焼成した。次
にＡｇとガラスフリットを有機ビヒクルとバインダで混
合し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の単板を得
た。これを所定の大きさに切断した。

【００１９】一方、端子電極板として、厚み０．１ｍｍ
のりん青銅板に、厚み５μｍのＡｇめっきを施したもの
を使用した。次に，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、ブ
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％）とを混練した導電性樹脂
を、端子電極板の両面の中央部にポッティングし、直径
約１ｍｍ、高さ０．５ｍｍのドーム型の突起を形成し、
１６０℃の温度で２時間かけて熱硬化した。このように
して、図２に示す突起が形成された端子電極板を得た。

【００２０】次に、圧電共振子、突起が形成された端子
電極板、絶縁部材、およびコ字状の電極板を箱形状のケ
ースに挿入した（図１）。さらに、端子電極板の取出し
電極に合わせた孔を有する封止樹脂塞き止め用のマイラ
フィルムを乗せ、そのマイラフィルム上に封止樹脂を流
し込み、これにより気密性を有する圧電フィルタを得
た。本実施形態では、端子電極板に形成された導電性樹
脂からなる突起の弾力性のために、圧電共振子の押し付
け圧が適当に調整されており、従来の構造において必要
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。

【００２１】尚、本実施例では、端子電極板にポッティ
ングされた導電性樹脂からなる突起が硬化した後に圧電
共振子と端子電極板等を組み合わせて箱形状のケースに
収納したが、これに限られるものではなく、端子電極板
にポッティングされた導電性樹脂からなる突起が硬化す
る前に圧電共振子と端子電極板を接着して一体化構造と
し、その後箱形状のケースに収納してもよい。また導電
性樹脂についても本実施例で使用した熱硬化性の導電性
樹脂以外の、紫外線硬化性等の導電性樹脂を使用しても
よい。

【００２２】

【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】本発明の一実施形態の圧電部品の断面図であ
る。

【図２】図１に示す圧電部品を構成する端子電極板の斜
視図（ａ）およびその側面図（ｂ）である。

【図３】図１に示す圧電部品の等価回路を示す図であ
る。

【図４】従来の圧電部品の断面図である。

【図５】図４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６】特開平７−２２１５８３号公報に提案された、
複数の構成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 １１，１２，１３，１４ 圧電共振子 １５，１６ 突起 １７，１８，１９，２０ 端子電極板 １７ａ，１８ａ，１９ａ，２０ａ 取出し電極 ２１ 絶縁部材 ２２ コ字状の電極板 ２３ ケース ２４ マイラフィルム ２５ 封止樹脂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電共振子と、該圧電共振子を間に挟む
   複数枚の電極板とが、該電極板の一部が突出した状態に
   箱体に収容されてなる圧電部品において、 前記複数枚の電極板が、該電極板と前記圧電共振子とに
   挟まれた位置に、導電性樹脂からなる突起を有すること
   を特徴とする圧電部品。