JPS586189A - 電極素子の電極形成方法および電極形成用マスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電極素子の電極形成方法および電極形成用
マスク装置（関し、特に、電極形成がｔＶＤ（よシ行な
われ得るように改良された電極炒成方法およびこの方法
の実施に直接用いられるマスク装置に関する。

箇１図はこの発明が適用される電極素子の＠１０電極形
成例を示す斜視図であるｅ　＠　１１ｊＡＷＣ示ｉ５゜
れる電極素子１は、たとえば圧電ブザーの振動子がそｏ
＊Ｗ１的な例である。このような電極素子ｌは、圧電性
磁器から成る基板エレメント２を含み、この基板エレメ
ント２は２つの主表面３．４とこの主表面３．４間を連
結する＠面５とを有する。

図示の基板エレメント２は円板状であるが、正・芳浄、
長ｒｊｓま九はその他の形状の板であってもよい、一方
の主表面３上には、その全面くわたって１１電極（隠れ
て図示されｑい）が形成される。

他方Ｏ主１ＩＩｉｉ４上には、１１１１図に示されるよ
うにその同縁ｆｌｊＡＫ電極が形成されｒｚ％ｔｈＮ分
を残して箇２電極６がＳ成される。このようにして、Ｉ
ＩＩ電極と１［２電極６とは、互ＩＡに独立分離して各
上表ＩＮ３．４ｔｌｃ形成される。したがって、こＯ＠
１電極と１１１２電極６とに適宜ＯＮ振電圧が加えられ
ると、圧電性磁器から成る基板エレメント２は所定の振
動数で振動するととＫｆｆる。

なお、上述した電極素子１のように、基板エレメントの
表裏両面上（適宜電極が形成された素子を、「電極素子
」と呼ぶが、これ蝋、振動子に曜ラス、コンデンサ、サ
ーミスタクどの素子も含すれることＶＣａる。

１１２図は電極票千〇＠２０電極形成例を示す斜視図で
ある。ここに示す電極素子７も、圧電ブザーの振動子を
意図してお〉、シたがってｍ１ｌｌｉに示す部分に相当
の要素は、同様Ｏｆ：照番号ｔＦ＠ｈ、重複する説明は
省略する。この偶ｖＩｃ怠ける電極形成態様の特徴とす
るところは、基板ニレメン）２０図による上側の上表（
１ｉ４に線、さらに、帰かん電極としての１１３電極８
がＳ成されていることである。１１３（極８は、ＩＩ２
電極６Ｗｔ対して、電極が形成されない部分すなわちギ
ャップｓｖｃよって独立分離し丸電極とされる。そして
、１１１２電極６および１１３電極８は、上表ｌｌ１４
１Ｃお―で、その金周縁ＩＣＥ電極を形成されない部分
を残している。

このような帰かん電極としての＠３電極８を有する振動
子は、圧電振動を帰かん電極からＮＬシ出してこれを発
振ｎ＊のトランジスタのベースに与えフィードバックを
かけ自励振させようとするものである。

１１Ｂ図は１１Ｂの電極形成例を示す斜視図である。

箇４１１は＠３図の電極素子を下方から示す斜視図であ
る。この例の電極素子１Ｇもまた、圧電ブデーの振動子
を窓開し丸ものである。したがって、８１＠に示す部分
に相当の要素は、同様の参照番号を用い、重複する説明
は省略する。ここに示す例の電極形成態様の特徴とする
ところは、１１３図て１伺の主表面４上に、引出電極１
１がＳ成されることである。引出電極１１は、主表面４
上において、１１２電極６と独立分離して形成され、そ
の丸めこの両者間（ギャップ１２が形成される。＠４図
（は、基板エレメント２の上表ｎｉ３が明白（図示され
、し丸がってこの主表面３の全面に形成されるＩＩＩ電
極１３がよく図示されている。引出電極１１は、このＩ
ｌｌ電極１３の丸めの引出電極となるもので１．シたが
って、引出電極１１は基板エレメント２の側面５を介し
て主表面３Ｋまで砥ＵにでＩＩＩ電極１３と接続されて
いる。このような引出電極１１を有するものは、＠１電
極１３および１１！電極６の双方が、基板エレメント２
の一方の主表面側、すｑわち主１１面４４ｍからだけで
電気的接続を行なえるという利点がある。

上述した各側で示され九電極を形成する九めＫは、従来
は、典型的には、銀ペーストを用−１これをスクリーン
で予め選ばれ九領域においての本基板エレメント２上に
ｍ、ａ、その後焼付けを行なうことによって達成されて
い丸、しかしながら、このような方法を鳩ｉることがで
きる０は、はとんど銀に限られ、常識的に鍜以外の金員
を用いること杜できないとさえ考えられていた。特に、
上述の箇２ＯＮ（１１２図）および箇３の例（第３図お
よび＠４図）のように成る上表面上で２以上の独立分離
された電極が形成される場合には、このスクリーンを用
いた電極形成方法ｌが量産性（満足で龜るものではない
とさえ考えられていた。

ｔｘお、実験室スケールで線、次のようｆｌ方法も試み
られているが、いずれも量産性を満足するもノテハない
、すなわち、第１の方法は、レジストインクを、スクリ
ーンを用いて基板エレメント表面（鎗シ、次にニッケに
無電解めっ＠ｔＸどの金属めつ龜を行ない、このめっき
後に、レジストをはがして所定のパターンの電極を形成
する方法である。１１２の方法は基板エレメント全体（
対して、ニッケＡ／＃ｌ電解めっき等の金属めっきを行
ない、ＣＯめつｌ！ｌＩＫスクリーンを使ってレジスト
インクを塗）、エツチングによりメッキをとかし、所望
ｖｉ−ｅｘ−ンで肢立分離した電極を形成し、その後レ
ジスｔをはがす方法である。このようｑ方法はいずれも
、能率性の低いことが、上述した工程から明らかであろ
う。

そこで注目されルノカ、Ｐ　Ｖ　Ｄ　（Ｐｈｙｓｉｃａ
ｌ　Ｖａｐｏｕｒｌ）ｅｐｏｓｉｔ＊ｏａ）による薄膜
被着手段である。これは、スパッタリング、麿着、さら
にはスプレーを含む概念として理解される。このＰＶＤ
を用いれば、七ネＶまたけニッケｌ＆／ｌＸＪ：Ｏ安価
な金属または合金を用いることができる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、ＰＶＤによる表
裏両面の電極形成を可能にした電極形成方法３よびその
実施に直接使喝する電極形ｌｉ！用マスク装置を提供す
ることである。

この発明によれば、ｒｖｎ＠珊する間、電極がＳ成され
るべき基板エレメントを有利に位置決め保持するマスク
装置が提供される。ＣＯマスク装置は、基板エレメント
の表面−の電極が形成されｔＪい部分に接触することに
よって基板エレメントを位置決め保持するとともに、基
板ニレメン）の表ｌ１ｌｉを七の接触部分に怠＾で外部
雰囲気から遮断することによってここＴＩｃおける電極
形成を阻止し、互いに独立分離した複数個の電電形成を
電率的に進めることができる。

この発明のその他の目的と特徴は以′Ｆに一面を＃照し
て行なう樺−な説明から−ｍ明らかとなろう。

以下に述べる実施例は、ａ４した箔１図ないし１１４図
に示す＠１ｆＸｖｈＬ、１１３の電極形成例（対応して
いる。

１１８図は電極素子の＠ｌの電極形成例に適用されてい
る状１１０この発明の電極形成用マスク装置の一実施例
の底面図である。８６図は１１５図の線ｌ−１に沿う断
面図である。ここに示す７スタ装置１４は、基板エレメ
ント２を位置決め保持する機能と、電極が形成されるこ
とを望まない部分をマスタする機能とを備える奄のであ
る。マスタ装置！１４には、基板エレメント２をその主
表面３゜４に交差する方向に一方向から受は入れる開口
１５を規定する内１ｉｉＩ！１６を有する。この内面壁
１・によって、基板エレメント２はその主表面３゜４０
砥びる方向へ変位することが禁止される。開口１１Ｐｉ
Ｋ受は入れられた基板エレメント２は、内面！１１＆か
ら内方に延びる段１１１７＜よって受けとめられる。す
なわち、段８１１７は、基板ニレメン）２の主表面４の
周縁部の少なくとも−ＷＡｖｃ当接し、基板エレメント
２がその主表面３．４に交差する一方方向、すｑわち主
表面４の向く方向へ変位することが禁止される。＠１図
に示す電極素子ｌでは、主表面４にお−で、１［２電極
６はこの主表面４の全周縁喝（電極が形成されｔｘ匹部
分を残していることが必須の要件となる。し丸がって、
段部１７が内面１ｅｔｓの全周から一様に地びて＠成さ
れたとき、上述の生麦１１４上Ｋｍけるマスク手染とし
て、この険１１１１丁は兼ねるととになる。なお、１１
１図において、たとえば１表［１ｉ３ｋに形成されるＩ
ＩＩ電極がわずかく基板エレメント２０側面５（まで延
びてＳｔされていてもよい。

したがって、内面壁１６の勢状は、基板エレメント２の
側面に密に接触する必要はなく、成る程度の余裕があっ
てもよい、むしろこのようａ余裕は、基板エレメント２
のマスク装置１４への装着ヲ容易にすることが考えられ
る。

１１５図および８６図に示すよう虻、マスク装置１４虻
基板エレメント２が位置決め保持された状態で、電極形
成のために、ＰＶＤ雰１気中に入れられる。そして、基
板エレメント２０表ＩＷＩｌｃは、マスク装置１４と接
触していない部分において電極となる薄膜が被着される
。そして、デＶＤ処理を終えたあと、基板エレメント２
をマスク装置１４から１ｉＬシ出したとき、笛１図に示
すような電極素子ｌが得られる。

箇７図は電極素子の第２の電極形成例に適用されてｉる
伏藤のこの発明の電極形成用マスク装置の他の実施例の
底面図である。第８図は＠７図の纏璽−■に沿う断面図
である。これらの図面（お％／％ｔ％前述した１１５図
および第６図に示す部分に相当の部分は同様の参照番号
を付し、重複する説明は省略する。第２図に示す＠２０
例では、ギャップ９が電極エレメント２の主表面４Ｅに
形成されて−る。シ九がって、とのｒヤツプ９ｒ：対応
する位置をマスクするために、マスク部１９が、段ｗＡ
１７から延びてｌｌ成される。このようなマスク部１９
は、基板エレメーント２の主表面４に、（おける電極鯵
成パターンに、応じて、任意にその形状や皺を変鍜する
ことができる。なお、このマスク部１９が本来のマスク
機能を達成するためには、基板エレメント２の主表面４
に対して密着していなければならない。マスク１１１８
が比較的細い形状であり、シたがって機械的に強度の劣
るものである（もかかわらず、を巡し良密着性を確実に
するため（、想像線で示したように、補強Ｏ丸めの鍜橋
２Ｑｔ形成してもよい、こＯ架橋２０は、マスクｗＡ１
９の先端と段部１７との藺で、１表＃４との関に間隔を
形成した状態で連結される。りお、架橋２０に代えて、
他の別の治具をマスク１Ｋ１９の纂８図による下方から
直接支持してもよい。

箇７図および１１８図に示され良状態で、？ＶＤ雰囲気
中に入れ、薄膜を被着させる。そして、？ＶＤ処理後、
基板ニレメン）２をマスタ装置１＄から取り出すと、８
２図に示すような電極素子７が得られる。明らかなよう
に、ギャップ９は、マスクｓｌｌ　ｌｌｌＩｃよって形
成されえことＫｔＸる。

１１９図は電極素子０１１１０電極ｌ１１例に適用され
ている状態のこの発明の電極Ｓ成用７スタ装置のさら（
他の実施例のｌ！Ｉｌｉ図である。１１１０図は８１１
図の線Ｘ−１に沿う断面図である。これらの図（ｍにお
いても、＊ｓａｉ禽よび箇６図に示す部分に相当の部分
はｍ−の参照番号を付し、重複する説明は省略する。こ
こ（示すマスク装置２１は、内面！１１６と、ｆＩｋ部
１部上７おいて、その各一部がわずかに修正される。す
なわち、内面！１６は、基板ニレメン）２０１１１１面
５を一部露出させるために８１１１２２を有する。した
がって、この凹部２２の存在で、開口１５０端縁は一部
外方へ広げられることになる。また、段１Ｉ１１７は、
凹部２２が設けられた位置に対応する部分において、基
板エレメント２の主表面４を遮閉しないよう和される。

このような凹＠２２の存在および段部１７の形成態様に
よ）、基板エレメント２の主表面４０屑縁謳付近の一部
には　ｇ出ＷＡ２３が形成される。さらに、１１３図の
ギャップ１２に対応して、マスク１１２４が形成される
。このマスク１Ｉ２４ｄ、基板エレメント２の主表面４
に密に接触して、この接触した部分ｗ−お＾て外部雰囲
気から遮断する。

１１９図オヨびｌ１ｌｌＯａａＣ示を状態で、ＰＶＤ雰
囲気中（入れられる。そして、このＩ’ＶＤ雰囲気雰囲
気−て電極となる薄膜が被着される。ＰＶＤ雰−気は、
基板エレメント２０１１＆ｔ）マスク装置’２１と接触
していｆＪ％Ａｌ１分すべてに実現され、したがって、
凹１１２２内にある露出部２３および側面５の−ａにま
で電極薄膜が被着される。したがって、ＰＶＤＭｍ後に
基板エレメント２をマスタ装置２１から取り出したとき
、８１３図および１１４図に示す電極素子１０が得られ
る。

以上のように、この発明によれば、電極素子の表裏両面
への電極形成方法として、ＰＶＤを有利に用いることか
で龜るようＣａる。したがって、工程の短縮化、工程数
の低減などが図れ、安価で良品率の高いｗＬ礪単素子得
ることができる。また、電極材料として、高価ｔＸ銀に
眼らず、千ネルまえはニッケＪＲ−／ｌＪどの比較的安
価な金ｌＩま丸は台金を有利（用いることができる。さ
ら（、この発明の電極形成用マスク装置によれは、ＰＶ
ＤＩＩ＆珊０閲、基板エレメントを位置決め保持する機
能と、マスクする機能とＯ双方を達成することができ、
七の取シ扱いがきわめて簡易である。また、基板エレメ
ントを位置決めする収納部分を多数持つ電極形威喝マス
タ装置も容易に製作することができるので、一度に多数
の基板エレメントを取に扱うこと一呵能である。さら虻
、マスク装置のマスク部の浄拭や寸法ならσに数は、任
意に選ぶことができるので、種々の電極パターンを有す
る電極素子に等しく適用することかで禽る。

ｇｇ、ＰＶＤ処理を実施する（あたに、マスク装置に保
持された基板ニレメン）を、必ずしも全表ｍＫつｉで同
時に行なう必要はなく、たとえば主表面について片面ず
つ行なってもよい。

ｔＩｉＩ［ｍｏｌＩＩＩＩＩＬｒＸ説明１１１１１１１
はこの発明が適用される電極素子０ＩＩＩＯ電極拳成例
を示す斜視図である。第２図はこの発明が適用される電
極素子の１Ｉ２ｃ）電極形成例を示す斜視図である。第
３図はこの発明が適用される電極素子の１１３０電極形
成例を示す斜視図である。１１４図は１１３図の電極素
子を下方から示す斜視図である。ＩＩｓ図は電極素子の
ＩＩＩの電極形成例に適用されている状態のこの発明の
電極Ｊｌｌｆｆｌ用マスタ饅置の一実装例の底面図であ
る。１１１図はＩＩｓ図の線１−１に沿う断ａｉａｉで
ある。１１７図は電極素子の＠ｌの電極形成例虻適用さ
れている状態のこの発明の電極形ｉｌ用マス？装置の他
の実施ＮＯ底（ｍＥｉａｆあ２＋、ｌｌ８ａｌはｌｌＴ
図ｏｓｉｍ−ｗｃ沿う断面図である。ｇｇ図は電極素子
４り１１３０電極形成例に適用されている状態のこの発
明の電極形ｔ＆用マスク装置のさら【他の実施例の底面
図である。１１１１０図は第９図の線！−４に幕う断面
図である。

図において、１．７．１０は電極素子、２は電極ニレメ
ン）、３．４は主表面、５往側面、６は＠ｘ電極、８は
＠３電極、―、１２はギャップ、１１は引出電極、１３
はＩＩＩ電極、１４．１８゜２１はマスク装置、１５は
開口、１６は内面壁、１７は段部、１９．２４はマスク
部、２２はＩ！１ｍｌ！である。

第１図 第３図 第２図 ／７ ｊ 第６図 第７１１ 第９図 ｃ １１８図 １８１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　互％ＡＫ対向する２つの主表面とこの主表面
   間を連結する側面とを備える基板ニレメン）上に少りく
   とも２個の電極が形成され、１個の電極は七の肩ＩＩＯ
   電極が形成されりい部分を介して他の電極に対して独立
   分離した状態である電極素子の電極ｌＩＩ成方法であっ
   て、 一配基板エレメン）０！［面上の１ｌｌｌａ電極が形成
   されｔｘｔ／％躯分く接部分て前記基板エレメントを位
   置決め保持しかつ１１１妃基板エレメントの表面を前記
   接触部分において外部雰囲気に対して遮断する丸めのマ
   スク装置を用意し、 前記マスク装置Ｋ１１ｇ基板エレメントを位置決めし前
   記電極が＊＊されない部分をマスクした伏線とし、 ｍ１ｉ３マスク装置に位置決め保持された状態で前記基
   板エレメントをＰＶＤ雰■電中に入れ、藺紀デＶＤ＠＠
   気内虻１１％Ａて酋妃基板エレメントの表ＩｎＯ＃ｊｉ
   記７スタ装置と接触して％／ｈな一部分に電極となる薄
   暎を被着し、 ｆｉｌＥ電極薄膜が被着書れ九基板エレメンシを前記マ
   スク装置から収〉出す各工程を含む、電極素子の電極拳
   威方法。 ＋２１　　互いに対向する２つＯ主＊ａｉとこＯ生麦−
   間を連結する側面とを有する基板エレメント上に少なく
   とも２個の電極が形成され、５１１ａ少ｑ（とも２個の
   電極に含まれる第１電極は一方生麦−の全面にわたって
   形成され、−妃ＩＩＩ電極を除く他の少なくとも１個の
   ｌＩｚ電極は他方生麦ｍｅ＠−内においてそのＲｓに電
   極がｓｔ＆されな一部分を形成しながら形成され、それ
   Ｋよって１１１１１１１電極と蘭ｆｆ１ｌｌ！電極とは
   互％／％（独立分離し良状態である、そのような電極素
   子の電極をデＶＤＫよ）形成する丸めの電極形成層マス
   タ装置であって、前記基板エレメントをその主表面に交
   差する方向に一方向から受は入れる開口を規定し＊ｌａ
   基板エレメントがその主表面の延びる方向へ変位するこ
   とを禁止する内面壁と。 １記内面壁から内方へ延び前記開口内に受は入れられ九
   帥紀基板エレメントの喧紀他方主表面のＦｌｌ１ｍ！の
   少なくとも−１１に当接しＭ紀基板エレメントがその主
   表面に交差する一方方向へ変位することを禁止する段部
   と、 前記電極が形成されない部分に接触してこの接触部分に
   おりて前記基板エレメントの表面を外部雰囲気に対して
   遮断するためのマスク部とを備える、電極素子の電極形
   成用マスク装置。 （３）前記１１２電極は前記他方主表面の全周縁部には
   電極が形成されｆＪいことを除いて１紀他方主表面の全
   面く形成され、 ｓＩ紀段部は前ｅ内面壁の全周から一様に延びて形成さ
   れ、この段部は前記マスタ部を兼ねる、特許請求の範１
   １＠１！１項紀載のマスク装置。 １４）　　ｌｉｔ紀他方主表面上には前記１１２電極と
   は独立分離した１１３電極が形成され、前記＠２電極お
   よび１１３電極は前記他方主表面の全周縁部に電極を形
   成されない部分を残し、 前記段部は前記内面！Ｏ全全周ら一様に地びて形成され
   、この段部は前記マスタ部〇−１を兼ね、さらに 前記マスク部は前記ＲＷＡから砥び前記１１２電極と＠
   ３電極との間をマスタする一分な含む、特許請求の範Ｗ
   ＡＩＩｔ！１項紀載のマスク装置。 ｆｉｌ　　前記他方主表面ｈＫは―８瘍２電極とは独立
   分離した引出電極が形成され、この引出電極は前記側面
   を介して前記一方生麦Ｉｌｉにまで延び前記＠１電極に
   接続され、 前記内面壁は前記＠面上の引出電極の位置に対応して藺
   紀開口の端縁を広げるＵＳを有し、前記段部は前記他方
   主表面上の引出電極の位置を遮閉せず、 藺紀マスク部は＠紀他方主表面上の喧紀＠２電極と前記
   引出電極との−をマスタする一分を含む、特許請求の範
   囲＠　ｆ！１項紀載Ｏマスク装置。