JPH11312945A

JPH11312945A - 圧電部品

Info

Publication number: JPH11312945A
Application number: JP10117572A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Sakano; 茂坂野; Teru Suzuki; 輝鈴木; Ikuo Kato; 郁夫加藤; Shuichi Kiriyama; 崇一桐山
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1998-04-27
Filing date: 1998-04-27
Publication date: 1999-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】破損、欠けまたは剥離等が生じにくく、しか
も温度変動に起因する特性劣化が極めて小さい薄型の圧
電部品を提供する。【解決手段】第１のカバー２及び第２のカバー３は圧
電基板１００の表面及び裏面に重ねられる。第１のカバ
ー２を構成する空洞層２１及び第２のカバー３を構成す
る空洞層３１の空洞部２１１、２１２、３１１、３１２
が振動部６、７の周りに振動空間を形成している。保護
層２３は、空洞層２１の上に、封止層２２及び接着層２
４を介して備えられる。この保護層２３は、アラミドを
含む材料、または、ポリイミド樹脂で構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばフィルタ、
共振子または発振子等として使用される圧電部品に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の圧電部品として、従来技術文献
としては、特開平２ー１８０４１７号公報等が知られて
いる。この従来技術では、圧電素子の相対する両面に積
層される表カバー及び裏カバーのそれぞれが空洞層と封
止層とを含み、空洞層が振動部に対応する部分に空洞部
を有して圧電素子に密着しており、空洞部が振動部の表
電極及び裏電極から外れた位置に開口部を有している。
封止層は、上述の開口部を閉塞するように空洞層の上に
密着させる。

【０００３】この従来技術によれば、封止層を、樹脂塗
料印刷によって形成した場合でも、樹脂塗料が開口部を
通して空洞部内に侵入し、更に、振動部の電極に至る
迄、ある距離が確保できるので、振動部に対する樹脂塗
料の実質的な悪影響を回避できる。しかも、開口部は、
振動部の表電極及び裏電極から外れた位置にあるので、
空洞部の形状に制限されることがなくなり、封止が容易
になる等の優れた作用効果が得られる。

【０００４】しかしながら、表カバー及び裏カバーは合
成樹脂によって構成される。このため、充分な機械的強
度を確保できず、搬送時や実装時等に欠けや破損を生じ
ることがある。

【０００５】また、表カバー及び裏カバーが合成樹脂に
よって構成されているため、熱衝撃等、外部から加わる
衝撃により、圧電素子と表カバー及び裏カバーとの間に
剥離を生じ、信頼性を低下させる場合がある。

【０００６】上述した問題点を解決する手段として、特
開平５ー１４５３７１号公報は、表支持体及端子基板と
なる裏支持体を、セラミック材料で構成した圧電部品を
開示している。

【０００７】しかしながら、特開平５ー１４５３７１号
公報に開示された技術においても、更に改善しなければ
ならない問題点があることが分かった。まず、薄型化の
要求等に応えるため、表支持体を薄くして行った場合、
セラミック材料の脆性のために、搬送時や実装時等に、
表支持体に欠けや破損が発生し易くなる。

【０００８】また、表支持体をセラミック材料で構成す
ると、合成樹脂材料に比べて、圧電素子に加わる質量が
大きくなるため、圧電素子の振動特性に対する表支持体
の質量効果が増し、圧電特性が劣化することが分かっ
た。

【０００９】更に、セラミック材料を用いると、製造工
程における切断刃等の摩耗が激しく、結果として、コス
ト高になる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、破
損、欠けまたは剥離等が生じにくい高信頼度の圧電部品
を提供することである。

【００１１】本発明のもう一つの課題は、圧電特性劣化
を生じにくい高信頼度の圧電部品を提供することであ
る。

【００１２】本発明の更にもう一つの課題は、薄型の圧
電部品を提供することである。

【００１３】本発明の更にもう一つの課題は、切断加工
が容易で、製造コストを低減するのに適した圧電部品を
提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本発明に係る圧電部品は、圧電素子と、第１のカバ
ーと、第２のカバーと、保護層と、支持体とを含む。前
記圧電素子は圧電基板を含む。前記圧電基板は振動部を
有する。前記振動部は前記圧電基板の相対する両面に互
いに対向して配置された電極を含んでいる。

【００１５】前記第１のカバー及び第２のカバーは、一
面側に空洞部を有し、前記一面側が前記圧電基板の相対
する両面のそれぞれに重ねられ、前記空洞部が振動部の
周りに振動空間を形成する。

【００１６】前記保護層は、前記第１のカバーの前記一
面側とは反対側の他面側において、前記第１のカバーに
隣接して備えられ、アラミドを含む材料で構成されてい
る。

【００１７】前記支持体は、前記電極に導通する端子導
体を有し、前記第２のカバーの前記一面側とは反対側の
他面側において、前記第２のカバーに隣接して備えられ
ている。

【００１８】本発明に係る圧電部品において、振動部
は、圧電基板の相対する両面に互いに対向して配置され
た電極を含んでおり、第１のカバー及び第２のカバー
は、一面側に空洞部を有し、一面側が圧電基板の相対す
る両面に重ねられ、空洞部が振動部の周りに振動空間を
形成しているから、空洞部により必要な振動空間を確実
に形成し得る。

【００１９】保護層は第１のカバーの一面側とは反対側
の他面側において、第１のカバーに隣接して備えられお
り、支持体は第２のカバーの一面側とは反対側の他面側
において、第２のカバーに隣接して備えられているか
ら、第１のカバー及び第２のカバー側の両面側におい
て、機械的強度が補強される。このため、搬送時や実装
時等における欠けや破損が防止されると共に、外部から
熱衝撃等が加わった場合でも、圧電基板に剥離を生じに
くくなる。

【００２０】しかも、保護層は、アラミド（全芳香族ポ
リアミド）を含む材料で構成されているから、保護層を
薄型化した場合でも、第１のカバー及び第２のカバー側
の両面側において、機械的強度が、一層補強される。こ
のため、搬送時や実装時等における欠けや破損が、より
一層確実に防止されると共に、外部から熱衝撃等が加わ
った場合でも、圧電素子とカバーの界面に剥離を生じに
くくなる。

【００２１】アラミドを含む材料で構成された保護層
は、セラミック材料でなる保護層と比較して、質量が小
さくなる。このため、圧電素子の振動特性に対する保護
層の質量効果が低減し、圧電特性の劣化を回避すること
ができる。

【００２２】しかも、アラミドを含む材料で構成された
保護層は、セラミック材料でなる保護層と比較して、切
断加工が容易であり、製造工程における切断刃等の摩耗
も少ないから、コストダウンが可能になる。

【００２３】保護層を構成する材料としては、アラミド
を含む材料の代わりに、ポリイミド樹脂を用いることも
でき、同様の効果を得ることができる。

【００２４】別の態様として、本発明に係る圧電部品
は、圧電素子と、第１のカバーと、第２のカバーと、支
持体とを含む構造であってもよい。前記圧電素子は圧電
基板を含む。前記圧電基板は振動部を有する。前記振動
部は前記圧電基板の相対する両面に互いに対向して配置
された電極を含む。前記第１のカバー及び第２のカバー
は、一面側に空洞部を有し、前記一面側が前記圧電基板
の相対する両面のそれぞれに重ねられ、前記空洞部が振
動部の周りに振動空間を形成する。

【００２５】前記第１のカバーは、アラミドを含む材料
で構成される。前記支持体は、前記電極に導通する端子
導体を有し、前記第２のカバーの前記一面側とは反対側
の他面側において、前記第２のカバーに隣接して備えら
れる。

【００２６】この態様に係る圧電部品は、第１のカバー
が保護層として兼用されるので、部品点数の減少、薄型
化が可能である。

【００２７】しかも、圧電素子の振動部は、相対する両
面に互いに対向して配置された電極を含んでおり、第１
のカバー及び第２のカバーは、一面側に空洞部を有し、
一面側が圧電基板の相対する両面に重ねられ、空洞部が
振動部の周りに振動空間を形成しているから、空洞部に
より必要な振動空間を確実に形成し得る。

【００２８】また、第１のカバーは、アラミドを含む材
料で構成されているから、搬送時や実装時等における欠
けや破損が、より一層確実に防止されると共に、外部か
ら熱衝撃等が加わった場合でも、圧電基板と第１のカバ
ーとの間に剥離を生じにくくなる。

【００２９】アラミドを含む材料で構成された第１のカ
バーは、セラミック材料でなる保護層と比較して、質量
が小さくなる。このため、圧電素子の振動特性に対する
第１のカバーの質量効果が低減し、圧電特性の劣化を回
避することができる。

【００３０】しかも、アラミドを含む材料で構成された
第１のカバーは、セラミック材料でなる保護層と比較し
て、切断加工が容易であり、製造工程における切断刃等
の摩耗も少ないから、コストダウンが可能になる。

【００３１】第１のカバーを構成する材料としては、ア
ラミドを含む材料の代わりに、ポリイミド樹脂を用いる
こともでき、同様の効果を得ることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】図１は発振子として用いられる本
発明に係る圧電部品の分解斜視図、図２は図１に示した
圧電部品の正面図、図３は図２の３ー３線に沿った断面
図である。図１〜図３を参照すると、本発明に係る圧電
部品は、圧電素子１と、第１のカバー２と、第２のカバ
ー３と、保護層２３と、支持体４とを含む。圧電素子１
は、圧電基板１００を含み、圧電基板１００は、振動部
６を有する。振動部６は、圧電基板１００の相対する両
面に互いに対向するように形成された表電極６１及び裏
電極６２を備えている。

【００３３】更に、圧電基板１００の裏面には、リード
電極６４、６５が設けられている。表電極６１はスルー
ホール導体６３等によってリード電極６５に導通させ、
裏電極６２は、その一部を延長してリード電極６４に導
通させてある。

【００３４】第１のカバー２は、空洞層２１と、封止層
２２とを含み、第２のカバー３も同様に、空洞層３１と
封止層３２とを含んでいる。空洞層２１、３１は、振動
部６に対応する部分に空洞部２１０、３１０を有して、
圧電基板１００に密着させてある。空洞部２１０、３１
０は、振動部６の表電極６１及び裏電極６２から外れた
位置に、開口部２１３、３１３を有している。空洞部２
１０、３１０は、表電極６１及び裏電極６２で構成され
る振動部を包囲するように形成し、その一部を狭い通路
を通して、開口部２１３、３１３に連通させてある。第
２のカバー３の空洞層３１及び封止層３２は、リード電
極６４、６５と対応する位置に、切欠部３１４、３１
６、３２１、３２３を設けてある。

【００３５】封止層２２、３２は、絶縁樹脂でなり、空
洞層２１、３１の上に密着し、開口部２１３、３１３を
閉塞している。封止層２２、３２は紫外線硬化型樹脂に
よって形成するのが望ましい。

【００３６】保護層２３は、第１のカバー２を構成する
封止層２２の両面の内、空洞層２１と隣接する一面側と
は反対側の他面側において、第１のカバー２を構成する
封止層２２に隣接して備えられ、接着剤層２４によって
封止層２２の上に接着されている。保護層２３は、アラ
ミドを含む材料で構成されている。アラミドを含む材料
の具体例としては、ノーメックス（デュポン社所有の登
録商標）と称されるアラミド紙を挙げることができる。
このアラミド紙は、優れた電気絶縁性と共に、３００℃
もの耐熱性を有する。

【００３７】支持体４は、アルミナ等のセラミック材料
で構成され、接着層５によって第２のカバー３を構成す
る封止層３２の表面に接着されている。支持体４は第２
のカバー３側に備えられている。支持体４の一端縁に
は、第２のカバー３の空洞層３１及び封止層３２の端縁
に設けられた切欠部（３１４、３１６）、（３２１、３
２３）に対応する切欠部４１、４３を設けてある。切欠
部４１、４３の内部及びその周辺部には、外部接続端子
１３、１５が被着されている。外部接続端子１３、１５
は厚膜形成技術、メッキ技術またはその組合せによって
形成する。

【００３８】組立に当って、支持体４の上に第２のカバ
ー３、圧電基板１００及び第１のカバー２の積層体を、
接着層５を介して積層一体化する。圧電基板１００の裏
面側に設けられたリード電極６４、６５は、第２のカバ
ー３の空洞層３１及び封止層３２の端縁に設けられた切
欠部（３１４、３１６）、（３２１、３２３）を介し
て、支持体４の切欠部４１、４３の周辺に設けられた外
部接続端子１３、１５と対向するように配置する。そし
て、切欠部（３１４、３１６）、（３２１、３２３）、
切欠部４１、４３に導電塗料等による導電剤１６〜１８
（図５参照）を塗布し、リード電極６４、６５を外部接
続端子１３、１５に導通接続させる。

【００３９】上述のように、圧電基板１００は、振動部
６が相対する両面に互いに対向して配置された表電極６
１及び裏電極６２を含んでおり、第１のカバー２及び第
２のカバー３は、一面側に空洞部２１０、３１０を有
し、一面側が圧電基板１００の相対する両面に重ねら
れ、空洞部２１０、３１０が振動部６の周りに振動空間
を形成しているから、空洞部２１０、３１０により必要
な振動空間を確実に形成し得る。

【００４０】保護層２３は第１のカバー２の一面側とは
反対側の他面側において、第１のカバー２に隣接して備
えられおり、支持体４は第２のカバー３の一面側とは反
対側の他面側において、第２のカバー３に隣接して備え
られているから、第１のカバー２及び第２のカバー３の
両面側において、機械的強度が補強される。このため、
搬送時や実装時等における欠けや破損が防止されると共
に、外部から熱衝撃等が加わった場合でも、圧電基板１
００と、第１のカバー２を構成する空洞層２１との間に
剥離を生じにくくなる。

【００４１】しかも、保護層２３は、アラミドを含む材
料で構成されているから、保護層２３を薄型化した場合
でも、第１のカバー２及び第２のカバー３の両面側にお
いて、機械的強度が、一層補強される。このため、搬送
時や実装時等における欠けや破損が、より一層確実に防
止されると共に、外部から熱衝撃等が加わった場合で
も、圧電基板１００と、第１のカバー２を構成する空洞
層２１との間に剥離を生じにくくなる。

【００４２】アラミドを含む材料で構成された保護層２
３は、セラミック材料でなる保護層２３と比較して、質
量が小さくなる。このため、圧電素子の振動特性に対す
る保護層２３の質量効果が低減し、圧電特性の劣化を回
避することができる。

【００４３】しかも、アラミドを含む材料で構成された
保護層２３は、セラミック材料でなる保護層２３と比較
して、切断加工が容易であり、製造工程における切断刃
等の摩耗も少ないから、コストダウンが可能になる。

【００４４】保護層２３を構成する材料としては、アラ
ミドを含む材料の代わりに、ポリイミド樹脂を用いるこ
ともでき、同様の効果を得ることができる。

【００４５】支持体４は、外面に外部接続端子１３、１
５を有し、外部接続端子１３、１５がリード電極６４、
６５に導通しているから、支持体４に設けられた外部接
続端子１３、１５が外部接続端子となる。このため、振
動部６から導出され薄膜で構成されているリード電極６
４、６５の半田食われ現象等を防止できる。支持体４の
外部接続端子１３、１５は、厚膜として形成できるか
ら、半田食われの影響は実質的に無視できる。

【００４６】図４はフィルタとして用いられる本発明に
係る圧電部品の分解斜視図、図５は同じく正面図、図６
は同じく正面断面図、図７は図５の７ー７線上における
断面図、図８は図５の８ー８線上における断面図であ
る。図において、図１〜図３に示された構成部分と同一
の構成部分については、同一の参照符号を付してある。
図４〜図８を参照すると、圧電基板１００は、振動部
６、７を有する。各振動部６、７は、圧電基板１００の
相対する両面に互いに対向するように形成された表電極
６１、７１及び裏電極（６２、６３）、（７２、７３）
を備えている。表電極６１、７１は、リード電極８に共
通に接続されている。リード電極８には圧電基板１００
の両面に設けたコンデンサ電極９も導通させてある。

【００４７】裏電極６２、７２は、コンデンサ電極９と
対向するコンデンサ電極１０を介して互いに導通接続さ
れており、裏電極６３、７３は、圧電基板１００に形成
されたリード電極６４、７４によって圧電基板１００の
両隅部の端部に導かれている。電極配置に関しては、リ
ード電極８を端部まで延長して、リード電極１１及び導
体１２を省略し、電極６３（７３）はスルーホール等の
表裏接続導体を介して、リード電極６４、７４と接続す
る等の構造を採用してもよい。

【００４８】更に、圧電基板１００の裏面側には、表面
側のリード電極８と対向するリード電極１１が設けられ
ている。表面側のリード電極８及び裏面側のリード電極
１１は、圧電基板１００を表裏方向に通る導体１２によ
って互いに接続されている。導体１２は主振動モードに
影響を与えない位置であって、リード電極８、１１を相
互接続できる位置であれば、任意の位置や形状が選定で
きる。例えば、圧電素子の端部に切欠部を設け、その表
面に導体１２を形成してもよい。図示の導体１２は圧電
基板１００に設けられたスルーホール内に、リード電極
６４、７４、８、１１と同時にスパッタ等の薄膜技術ま
たは印刷等の厚膜技術によって導体を付着させることに
よって形成できる。スルーホールは焼成前はグリーンシ
ート打抜き、焼成後はレーザ加工等によって形成でき
る。表電極６１、７１、裏電極（６２、６３）、（７
２、７３）及びリード電極６４、７４、８、１１はスパ
ッタ等の薄膜技術または厚膜技術によって形成できる。

【００４９】第１のカバー２は、空洞層２１と、封止層
２２とを含み、第２のカバー３も同様に、空洞層３１と
封止層３２とを含んでいる。空洞層２１、３１は、振動
部６、７に対応する部分に空洞部（２１１、２１２）、
（３１１、３１２）を有して、圧電基板１００に密着さ
せてある。空洞部（２１１、２１２）、（３１１、３１
２）は、振動部６、７の表電極６１及び裏電極（６２、
６３）、（７２、７３）から外れた位置に、開口部２１
３、３１３を有している。空洞部（２１１、２１２）、
（３１１、３１２）は、表電極６１、７１及び裏電極
（６２、６３）、（７２、７３）で構成される振動部を
包囲するように形成し、その一部を狭い通路を通して、
開口部２１３、３１３に連通させてある。第２のカバー
３の空洞層３１及び封止層３２は、リード電極６４、１
１及び７４と対応する位置に、切欠部３１４〜３１６、
３２１〜３２３を設けてある。

【００５０】封止層２２、３２は、絶縁樹脂でなり、空
洞層２１、３１の上に密着し、開口部２１３、３１３を
閉塞している。封止層２２、３２は紫外線硬化型樹脂に
よって形成するのが望ましい。

【００５１】保護層２３は、第１のカバー２を構成する
封止層２２の両面の内、空洞層２１と隣接する一面側と
は反対側の他面側において、第１のカバー２を構成する
封止層２２に隣接して備えられ、接着剤層２４によって
封止層２２の上に接着されている。保護層２３は、アラ
ミドを含む材料で構成されている。アラミドを含む材料
の具体例としては、上述したように、ノーメックス（デ
ュポン社所有の登録商標）と称されるアラミド紙を挙げ
ることができる。

【００５２】支持体４は、アルミナ等のセラミック材料
で構成され、接着層５によって第２のカバー３を構成す
る封止層３２の表面に接着されている。支持体４は第２
のカバー３側に備えられている。支持体４の一端縁に
は、第２のカバー３の空洞層３１及び封止層３２の端縁
に設けられた切欠部３１４〜３１６、３２１〜３２３に
対応する切欠部４１〜４３を設けてある。切欠部４１〜
４３の内部及びその周辺部には、外部接続端子１３〜１
５が被着されている。外部接続端子１３〜１５は厚膜形
成技術、メッキ技術またはその組合せによって形成す
る。

【００５３】組立に当って、支持体１４の上に第２のカ
バー３、圧電基板１００及び第１のカバー２の積層体
を、接着層５を介して積層一体化する。圧電基板１００
の裏面側に設けられたリード電極６４、１１及び７４
は、第２のカバー３の空洞層３１及び封止層３２の端縁
に設けられた切欠部３１４〜３１６、３２１〜３２３を
介して、支持体４の切欠部４１〜４３の周辺に設けられ
た外部接続端子１３〜１５と対向するように配置する。
そして、切欠部３１４〜３１６、３２１〜３２３、切欠
部４１〜４３に導電塗料等による導電剤１６〜１８（図
５参照）を塗布し、リード電極６４、１１及び７４を外
部接続端子１３〜１５に導通接続させる。

【００５４】上述のように、圧電基板１００は、振動部
６、７が相対する両面に互いに対向して配置された表電
極６１、７１及び裏電極（６２、６３）、（７２、７
３）を含んでおり、第１のカバー２及び第２のカバー３
は、一面側に空洞部（２１１、２１２）、（３１１、３
１２）を有し、一面側が圧電基板１００の相対する両面
に重ねられ、空洞部（２１１、２１２）、（３１１、３
１２）が振動部６、７の周りに振動空間を形成している
から、空洞部（２１１、２１２）、（３１１、３１２）
により必要な振動空間を確実に形成し得る。

【００５５】保護層２３は第１のカバー２の一面側とは
反対側の他面側において、第１のカバー２に隣接して備
えられおり、支持体４は第２のカバー３の一面側とは反
対側の他面側において、第２のカバー３に隣接して備え
られているから、第１のカバー２及び第２のカバー３の
両面側において、機械的強度が補強される。このため、
搬送時や実装時等における欠けや破損が防止されると共
に、外部から熱衝撃等が加わった場合でも、圧電基板１
００と、第１のカバー２を構成する空洞層２１との間に
剥離を生じにくくなる。

【００５６】しかも、保護層２３は、アラミドを含む材
料で構成されているから、保護層２３を薄型化した場合
でも、第１のカバー２及び第２のカバー３の両面側にお
いて、機械的強度が、一層補強される。このため、搬送
時や実装時等における欠けや破損が、より一層確実に防
止されると共に、外部から熱衝撃等が加わった場合で
も、圧電基板１００と、第１のカバー２を構成する空洞
層２１との間に剥離を生じにくくなる。

【００５７】アラミドを含む材料で構成された保護層２
３は、セラミック材料でなる保護層２３と比較して、質
量が小さくなる。このため、圧電素子の振動特性に対す
る保護層２３の質量効果が低減し、圧電特性の劣化を回
避することができる。

【００５８】しかも、アラミドを含む材料で構成された
保護層２３は、セラミック材料でなる保護層２３と比較
して、切断加工が容易であり、製造工程における切断刃
等の摩耗も少ないから、コストダウンが可能になる。

【００５９】保護層２３を構成する材料としては、アラ
ミドを含む材料の代わりに、ポリイミド樹脂を用いるこ
ともでき、同様の効果を得ることができる。

【００６０】実施例では、表電極６１、７１が圧電基板
１００を表裏方向に通る導体１２によって裏面側に設け
られたリード電極１１と導通し、裏電極６３、７３が裏
面側に設けられた他のリード電極６４、７４と導通して
おり、支持体４は外面に外部接続端子１３〜１５を有
し、外部接続端子１３〜１５がリード電極６４、１１、
７４に導通しているから、従来と異なって、金属薄板で
なるキャップ状端子金具が不要である。このため、部品
点数が少なくなると共に、振動部取出構造が簡単にな
る。キャップ状端子金具が不要であるために、キャップ
状端子金具の反り、破損等による信頼性低下を招くこと
がない。

【００６１】また、圧電基板１００は、表電極６１、７
１が圧電基板１００を表裏方向に通る導体１２によって
裏面側に設けられたリード電極１１と導通し、裏電極６
３、７３が裏面側に設けられたリード電極６４、７４と
導通しているから、表電極６１、７１及び裏電極６３、
７４を同一面である裏面側で引出すことができる。この
ため、振動部６、７の外部引出経路が短くなり、リード
インダクタンスの減少、それに伴う特性向上等の利点が
得られる。

【００６２】支持体４は、外面に外部接続端子１３〜１
５を有し、外部接続端子１３〜１５がリード電極６４、
１１、７４に導通しているから、支持体４に設けられた
外部接続端子１３〜１５が外部接続端子となる。このた
め、振動部６、７から導出され薄膜で構成されているリ
ード電極６４、１１、７４の半田食われ現象等を防止で
きる。支持体４の外部接続端子１３〜１５は、厚膜とし
て形成できるから、半田食われの影響は実質的に無視で
きる。

【００６３】次に、実施例及び比較例に関する実験デー
タを挙げて、本発明の効果を更に具体的に説明する。

【００６４】＜実施例１＞図１〜図３に示した構造の圧
電部品（発振子）において、圧電素子１は、圧電基板１
００を、チタン酸鉛系焼結体によって構成し、厚み縦振
動の第３高調波を用いる高調波モード発振子とした。圧
電基板１００の厚みは２４０μｍであり、固有共振周波
数は約３３ＭＨｚである。上述した圧電基板１００の厚
み及び固有共振周波数は、圧電基板１００を研磨加工す
ることによって得た。

【００６５】圧電基板１００の両面に、第１のカバー２
及び第２のカバー３を密着させた。第１のカバー２及び
第２のカバー３は、特開平２ー１８０４１７号公報、特
開平５ー１４５３７１号公報に開示された方法に従って
形成した。第１のカバー２に含まれる空洞層２１、及
び、第２のカバー３に含まれる空洞層３１は、線膨張係
数３０ｐｐｍ／℃の樹脂を用いて形成した。

【００６６】空洞層２１、３１の上に封止層２２、３２
をそれぞれ形成した後、封止層２２の上に、接着層２４
により、アラミド紙（ノーメックスデュポン社所有の
登録商標）でなる保護層２３を接着した。このアラミド
紙は、アラミドの重合体から短繊維（フロック）と合成
パルプ（ファイブリッド）を作り、これを水中に分散さ
せ、抄紙機にかけてシート化し、得られたシートに対し
て、高温、高圧でカレンダー加工を行なって得られたも
のである。実施例１において用いられたアラミド紙は、
線膨張係数が１５ｐｐｍ／℃で、厚みが５０μｍであ
る。接着層２４としては、線膨張係数３０ｐｐｍ／℃の
熱硬化型エポキシ系接着剤を用いた。接着層２４の厚み
は２０μｍとした。封止層３２の下側には、接着層５に
より、支持体４を接着した。接着層５は線膨張係数３０
ｐｐｍ／℃の熱硬化型エポキシ系接着剤でなる。

【００６７】＜実施例２＞保護層２３を、ポリイミド樹
脂によって構成した以外は、実施例１と同様にして、図
１〜図３に示す構造の圧電部品を得た。

【００６８】＜比較例１＞図１〜図３に示す圧電部品に
おいて、圧電素子１と、第１のカバー２と、第２のカバ
ー３と、支持体４とを含む点では、実施例１、２と同じ
であるが、第１のカバー２を構成する封止層２２の厚み
を増大させ、封止層２２を、接着層２４及び保護膜２３
として兼用した。封止層２２は市販の熱硬化型エポキシ
系接着剤によって構成した。封止層２２の厚みは７０μ
ｍとした。また、封止層２２を構成する熱硬化型エポキ
シ系接着剤として、線膨張係数は３０ｐｐｍ／℃のもの
を用いた。

【００６９】＜比較例２＞封止層２２を構成する熱硬化
型エポキシ系接着剤として、線膨張係数が５０ｐｐｍ／
℃のものを用いた以外は、比較例１と同様にして、圧電
部品を得た。

【００７０】＜比較例３＞図１〜図３に示す圧電部品に
おいて、圧電素子１と、第１のカバー２と、第２のカバ
ー３と、保護層２３及び支持体４とを含む点では、実施
例１、２と同じであるが、保護層２３として、アルミナ
を用いた。アルミナでなる保護層２３は、線膨張係数３
０ｐｐｍ／℃の熱硬化型エポキシ系接着剤からなる接着
層２４によって、封止層２２に接着した。接着層２４の
厚みは２０μｍとし、アルミナでなる保護層２３の厚み
は５０μｍとした。アルミナの線膨張係数は７．５ｐｐ
ｍ／℃である。

【００７１】実施例１、２及び比較例１〜３の圧電部品
を、自動実装機により基板上に実装し、実装外観を顕微
鏡で観察した。更に−４０〜８５℃の熱衝撃試験を、１
００００サイクル実施した後、圧電部品の外観を顕微鏡
で観察した。その結果を表１に示す。

【００７２】表１からも明らかなように、本発明に係る
実施例１、２は、実装後及び熱衝撃後の何れにおいて
も、破損や剥離等の不良を発生しない。これに対して、
保護層２３として、アルミナを用いた比較例３は、アル
ミナの厚みを５０μｍと薄くしてあるために、実装後破
損不良率が９０％にも達している。

【００７３】比較例１、２の場合、実装後破損不良率は
ゼロであるが、熱衝撃後剥離不良率が、それぞれ、２３
％及び１００％になっている。これは、保護層２３の線
膨張係数が、空洞層２１との比較において、同一または
大きいために、熱衝撃等に伴う温度変動を受けた時、保
護層２３と張り合わされている空洞層２１に、大きな熱
膨張収縮量が発生し、空洞層２１と圧電基板１００との
間に剥離が生じてしまうためと推測される。

【００７４】次に、実施例１、２及び比較例１〜３の圧
電部品の圧電特性測定データを、表２に示してある。

【００７５】表２に示すように、本発明に係る実施例
１、２は、比較例１〜３よりも優れた電気的Ｑ値を示し
ており、本発明は圧電特性の向上にも効果があることは
明らかである。この圧電特性の向上は、保護層２３をア
ラミドを含む材料によって構成したことにより、圧電基
板１００に対する保護膜２３の質量負荷が軽減されたた
めと推測される。

【００７６】図９は本発明に係る圧電部品の更に別の実
施例を示す分解斜視図である。図において、図４〜図８
に図示された部分と同一の構成部分については、同一の
参照符号を付してある。この実施例の特徴は、第１のカ
バーから独立する保護層を持たず、第１のカバーが保護
層として兼用されていること、及び、第１のカバーがア
ラミドを含む材料で構成されていることである。

【００７７】上述のように、第１のカバー２１が保護層
として兼用されるので、部品点数の減少、薄型化が可能
である。

【００７８】また、第１のカバー２１は、アラミドを含
む材料で構成されているから、搬送時や実装時等におけ
る欠けや破損が、より一層確実に防止されると共に、外
部から熱衝撃等が加わった場合でも、圧電素子１に剥離
を生じにくくなる。

【００７９】アラミドを含む材料で構成された第１のカ
バー２１は、セラミック材料でなる保護層と比較して、
質量が小さくなる。このため、圧電素子１の振動特性に
対する第１のカバー２１の質量効果が低減し、圧電特性
の劣化を回避することができる。

【００８０】しかも、アラミドを含む材料で構成された
第１のカバー２１は、セラミック材料でなる保護層と比
較して、切断加工が容易であり、製造工程における切断
刃等の摩耗も少ないから、コストダウンが可能になる。

【００８１】第１のカバー２１を構成する材料として
は、アラミドを含む材料の代わりに、ポリイミド樹脂を
用い得ることは前述した通りである。更に、第１のカバ
ー２１と共に、第２のカバー３１を、アラミドを含む材
料またはポリイミド樹脂で構成してもよい。

【００８２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。（ａ）破損、欠けまたは剥離等が生じにくい高信頼度の
圧電部品を提供することができる。（ｂ）圧電特性劣化を生じにくい高信頼度の圧電部品を
提供することができる。（ｃ）薄型の圧電部品を提供することができる。（ｄ）切断加工が容易で、製造コストを低減するのに適
した圧電部品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧電部品の分解斜視図である。

【図２】本発明に係る圧電部品の正面図である。

【図３】図２の３ー３線上における断面図である。

【図４】本発明に係る圧電部品の分解斜視図である。

【図５】本発明に係る圧電部品の正面図である。

【図６】本発明に係る圧電部品の正面断面図である。

【図７】図５の７ー７線上における断面図である。

【図８】図５の８ー８線上における断面図である。

【図９】本発明に係る圧電部品の他の実施例を示す分解
斜視図である。

【符号の説明】

１圧電素子６、７振動部６１、７１表電極６２、７２、６３、７３裏電極６４、７４リード電極２第１のカバー２３保護層３第２のカバー４支持体８、１１リード電極１２導体

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年６月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】前記第１のカバー及び第２のカバーは、一
面側に空洞部を有し、前記一面側が前記圧電基板の相対
する両面のそれぞれに重ねられ、かつ、接着され、前記
空洞部が振動部の周りに振動空間を形成する。前述した
ように、第１のカバー及び第２のカバーは合成樹脂によ
って構成される。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】前記保護層は、アラミドを含む材料で構成
され、前記第１のカバーの前記一面側とは反対側の他面
側において、前記第１のカバーの全面を覆うように面接
着され、最外層を構成している。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】保護層は第１のカバーの一面側とは反対側
の他面側において、第１のカバーに接着されており、支
持体は第２のカバーの一面側とは反対側の他面側におい
て、第２のカバーに隣接して備えられているから、第１
のカバー及び第２のカバー側の両面側において、機械的
強度が補強される。このため、搬送時や実装時等におけ
る欠けや破損が防止されると共に、外部から熱衝撃等が
加わった場合でも、圧電基板に剥離を生じにくくなる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】別の態様として、本発明に係る圧電部品
は、圧電素子と、第１のカバーと、第２のカバーと、支
持体とを含む構造であってもよい。前記圧電素子は圧電
基板を含む。前記圧電基板は振動部を有する。前記振動
部は前記圧電基板の相対する両面に互いに対向して配置
された電極を含む。前記第１のカバー及び第２のカバー
は、一面側に空洞部を有し、前記一面側が前記圧電基板
の相対する両面のそれぞれに重ねられ、かつ、接着さ
れ、前記空洞部が振動部の周りに振動空間を形成する。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】前記第１のカバーは、アラミドを含む材料
で構成され、最外層を構成する。前記支持体は、前記電
極に導通する端子導体を有し、前記第２のカバーの前記
一面側とは反対側の他面側において、前記第２のカバー
に隣接して備えられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桐山崇一東京都中央区日本橋１丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電素子と、第１のカバーと、第２のカ
バーと、保護層と、支持体とを含む圧電部品であって、前記圧電素子は、圧電基板を含み、前記圧電基板は振動
部を有し、前記振動部は前記圧電基板の相対する両面に
互いに対向して配置された電極を含んでおり、前記第１のカバー及び第２のカバーは、一面側に空洞部
を有し、前記一面側が前記圧電基板の相対する両面のそ
れぞれに重ねられ、前記空洞部が振動部の周りに振動空
間を形成しており、前記保護層は、前記第１のカバーの前記一面側とは反対
側の他面側において、前記第１のカバーに隣接して備え
られ、アラミドを含む材料で構成されており、前記支持体は、前記電極に導通する端子導体を有し、前
記第２のカバーの前記一面側とは反対側の他面側におい
て、前記第２のカバーに隣接して備えられている圧電部
品。
【請求項２】圧電素子と、第１のカバーと、第２のカ
バーと、保護層と、支持体とを含む圧電部品であって、前記圧電素子は圧電基板を含み、前記圧電基板は振動部
を有し、前記振動部は前記圧電基板の相対する両面に互
いに対向して配置された電極を含んでおり、前記第１のカバー及び第２のカバーは、一面側に空洞部
を有し、前記一面側が前記圧電基板の相対する両面のそ
れぞれに重ねられ、前記空洞部が振動部の周りに振動空
間を形成しており、前記保護層は、前記第１のカバーの前記一面側とは反対
側の他面側において、前記第１のカバーに隣接して備え
られ、ポリイミド樹脂で構成されており、前記支持体は、前記電極に導通する端子導体を有し、前
記第２のカバーの前記一面側とは反対側の他面側におい
て、前記第２のカバーに隣接して備えられている圧電部
品。
【請求項３】圧電素子と、第１のカバーと、第２のカ
バーと、支持体とを含む圧電部品であって、前記圧電素子は圧電基板を含み、前記圧電基板は振動部
を有し、前記振動部は前記圧電基板の相対する両面に互
いに対向して配置された電極を含んでおり、前記第１のカバー及び第２のカバーは、一面側に空洞部
を有し、前記一面側が前記圧電基板の相対する両面のそ
れぞれに重ねられ、前記空洞部が振動部の周りに振動空
間を形成しており、前記第１のカバーは、アラミドを含む材料で構成されて
おり、前記支持体は、前記電極に導通する端子導体を有し、前
記第２のカバーの前記一面側とは反対側の他面側におい
て、前記第２のカバーに隣接して備えられている圧電部
品。
【請求項４】圧電素子と、第１のカバーと、第２のカ
バーと、支持体とを含む圧電部品であって、前記圧電素子は圧電基板を含み、前記圧電基板は振動部
を有し、前記振動部は前記圧電基板の相対する両面に互
いに対向して配置された電極を含んでおり、前記第１のカバー及び第２のカバーは、一面側に空洞部
を有し、前記一面側が前記圧電基板の相対する両面のそ
れぞれに重ねられ、前記空洞部が振動部の周りに振動空
間を形成しており、前記第１のカバーは、ポリイミド樹脂で構成されてお
り、前記支持体は、前記電極に導通する端子導体を有し、前
記第２のカバーの前記一面側とは反対側の他面側におい
て、前記第２のカバーに隣接して備えられている圧電部
品。