(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板に複数の圧電素子を一括して形成した後それぞれを分割する圧電部品において、該圧電素子は薄板の圧電基板に励振電極と該励振電極から延びる電極リード部を付着し、該電極リード部の先端にパッケージの外部電極と電気的に接続するための電極パッドを付着したものであり、前記電極パッドから前記圧電素子の分割部位を越えて隣接する圧電素子まで引き出し電極を延設し、該引き出し電極の先端に前記圧電素子を測定するための測定用電極パッドを設けたことを特徴とする圧電部品の電極構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は大量生産により適した圧電素子の電極構造、殊に圧電素子の共振周波数測定に都合の良い電極構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧電部品製造工程は、圧電素子を大型圧電基板に複数個配置する所謂バッチ処理にて製造するものとし、励振電極と該励振電極から延びる電極リード部及びパッケージの外部電極との接続用電極パッド部を付着した後に、圧電素子単体に分離してパッケージに機械的保持及び電気的接続するのが一般的であった。
【０００３】
前記圧電素子、例えばＭＣＦ（モノリシック・クリスタル・フィルタ）の構造は図４（ａ），（ｂ）の平面図、Ｂ―Ｂ′断面図に示す如く、薄さ約８０μｍの水晶基板１に機械加工、又はエッチングによって薄さ約１０〜１５μｍとした薄板状の励振部２を形成してから励振電極３，４と電極リード部５，６を付着し、該電極リード部５，６先端に電極パッド７，８を設けたものである。更に、このＭＣＦ９をパッケージ内に収納し、前記電極パッド７，８からパッケージの内部に備えた電極まで金又はアルミニウム等の導電性ワイヤで電気的に接続（ワイヤボンディング）するのが一般的である。前記パッケージ内部に備えた電極は、同パッケージの外壁に備えた外部電極と導通している。この外部電極は当該パッケージを配線基板などに固定すると共に電気的接続を得るものである。
【０００４】
なお、ＭＣＦ９を接着剤でパッケージ内部底面に固定し導電性ワイヤを接続し易いように前記水晶基板１の中央部近傍に前記電極パッド７，８を配置するのが一般的である。前記励振電極３，４、電極リード部５，６及び電極パッド７，８は、金、銀、クロム、ニッケル、アルミニウム等の金属または合金からなる導電性材料を単層或は複層にスパッタリングや真空蒸着等の薄膜形成技術により同時に形成しているので、同じ薄さ（例えば、１μｍ以下）となっている。
【０００５】
ところが、ＭＣＦ９の共振周波数は水晶基板１の形状、励振部２の厚みと加工状態及び該励振部２に付着した励振電極３，４の厚みによって決定するので、夫々の製造条件のばらつきにより前記ＭＣＦ９の共振周波数にばらつきが発生するという問題がある。従って、製造したＭＣＦ９の共振周波数のばらつきを無くすため、ＭＣＦ９に個別に共振周波数を調整する工程が必要となる。
【０００６】
前記ＭＣＦ９の共振周波数の調整方法は、電極パッド７，８に共振周波数測定機器の入力端子に接続したプローブを押し当てて、前記共振周波数を測定しながら励振部２に金、銀、クロム、ニッケル、アルミニウム等の金属または合金からなる導電性材料をスパッタリング、或は真空蒸着等の薄膜形成技術により所定量だけ付着し、所望する周波数に達したところで薄膜の形成をストップしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した如き従来のＭＣＦ９では電極パッド７，８が水晶基板１の中央部近傍に存在するため、プローブを電極パッド７，８に押し当てることによって図５に示す如くひずみが発生（電極パッド７，８から同心円状の干渉縞１０が確認可能）し、そのひずみが励振部２に到達した状態、又は前記ひずみが大きいときは水晶基板１全体が変形した状態でＭＣＦ９の共振周波数を測定することとなるため前記ＭＣＦ９の正確な共振周波数を測定できないという欠陥がある。そのため、薄膜の付着量に過不足が生じてＭＣＦ９の個別の共振周波数のばらつきが大きくなり、歩留まりが低下するという欠点があった。
【０００８】
更に、例えば電極パッドを励振部にひずみがかからないように該励振部から離した位置としてＭＣＦの基板端部に設けた場合、前記電極パッドとパッケージの外部電極とを導電性ワイヤにより電気的接続（ワイヤボンディング）をするときに水晶基板の端部が欠けることにより、ボンディング不良が発生し易いという欠点があった。
【０００９】
本発明は上述した如き従来の圧電部品が有する欠点を除去すべくなされたものであって、製造容易にして、共振周波数の調整時に圧電基板にひずみが発生しない構造を有する圧電部品の電極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】
本発明は上述した如き圧電部品が有する欠点を除去するためになされたものであり、圧電基板に複数の圧電素子を一括して形成した後それぞれを分割する圧電部品において、該圧電素子は薄板の圧電基板に励振電極と該励振電極から延びる電極リード部を付着し、該電極リード部の先端にパッケージの外部電極と電気的に接続するための電極パッドを付着したものであり、前記電極パッドから前記圧電素子の分割部位を越えて隣接する圧電素子まで引き出し電極を延設し、該引き出し電極の先端に前記圧電素子を測定するための測定用電極パッドを設けることにより圧電素子にひずみが発生することなく共振周波数を測定するよう構成したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態例を示す図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係わる圧電部品の電極構造の一形態例を示す平面図である。
【００１３】
即ち、大型水晶基板２０に複数のＭＣＦ９を一括して形成した後夫々分割するＭＣＦ９に於いて、水晶基板１の周縁部近傍に向けて電極パッド７，８から引き出し電極１１，１２を大型水晶基板２０からＭＣＦ９に分割する分割部位より外側まで延設し、該引き出し電極１１，１２の先端に共振周波数測定用電極パッド１３，１４を設け、該共振周波数測定用電極パッド１３，１４に共振周波数測定用のプローブを押し当てて、ＭＣＦ９の共振周波数を測定するよう構成したものである。
【００１４】
上述した如く構成することにより、該ＭＣＦ９の励振部２から離れた位置にある共振周波数測定用電極パッド１３，１４にプローブを押し当てることとなるため、前記励振部２にひずみがかかる、或は変形することがなくなり、前記ＭＣＦ９の正確な共振周波数を測定することが可能となる。
【００１５】
又、該ＭＣＦ９の分割用溝部より外部に設けた前記引き出し電極１１，１２と共振周波数測定用電極パッド１３，１４は、ＭＣＦ９の共振周波数を調整後、図２に示すように分割部位から分離してＭＣＦを構成することとなるがＭＣＦの特性上何等問題とならない。
【００１６】
上述したＭＣＦをパッケージ内部に収納した構成を図３（ａ）、（ｂ）の内部平面図、Ａ―Ａ’断面図に示す。同図に示すように電極パッド７、８をＭＣＦ中央部近傍に構成しているので従来のように該ＭＣＦをボンディングワイヤで電気接続する工程において特に作業性が悪化することはない。
【００１７】
前記引き出し電極１１，１２と共振周波数測定用電極パッド１３，１４は、励振電極３，４と電極リード部５，６及び電極パッド７，８と共にスパッタリングや真空蒸着等の薄膜形成技術により同時に形成するものとし、その薄さは例えばに１μｍ以下で、材料は金、銀、ニッケル、クロム、アルミニウム等の金属または合金からなる導電性材料とする。
【００１８】
尚、共振周波数測定用電極パッド１３，１４の位置は該ＭＣＦ９の分割用溝部より外部に設け、周辺のＭＣＦ形成に障害とならず、該共振周波数測定用電極パッド１３，１４にプローブを押し当ててもＭＣＦ９の励振部２にひずみがかからない位置ならどこでもよいものとする。
【００１９】
以上、ＭＣＦをバッチ処理にて製造する方法に適用したが、水晶振動子などの圧電共振子をバッチ処理する製造方法に本発明を適用してもよいことは明白である。更に、水晶基板の薄さが８０μｍの水晶振動子のみならず８０μｍより薄い水晶基板や逆に厚い水晶基板にも適用できる。
【００２０】
以上本発明を薄板の水晶基板を用いた多重モード共振子フィルタを例として説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、励振部を加工しないで水晶基板全体を振動するモノリシック・クリスタル・フィルタ（ＭＣＦ）、水晶振動子を含む共振子や、水晶以外のタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、四ほう酸リチウム、圧電セラミック等の圧電基板を用いた如何なる圧電素子にも適用可能である。
【００２１】
また、圧電素子の共振周波数調整工程において、圧電素子に歪みが発生するのを除去するのみではなく、クリスタルインピーダンス（ＣＩ）等の圧電素子の諸特性を測定する方法に適用しても良い。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明した如く構成するものであるから、圧電素子の共振周波数調整時に電極パッドにプローブを押し当てても、圧電素子の励振部にひずみがかかる、或は変形することがなく、前記圧電素子の正確な共振周波数の測定が可能となるため、圧電部品の共振周波数のばらつきを無くして歩留まり向上となり、圧電部品の低価格化に効果を発揮する。更に、前記圧電部品を搭載する電子機器の低価格化に効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる圧電基板上に形成した圧電素子の一実施例を示す平面図
【図２】本発明に係わる圧電基板から分割した圧電素子を示す平面図
【図３】（ａ）及び（ｂ）は本発明に係わる圧電素子をセラミック・パッケージに実装した圧電部品を示す内部平面図及び断面図
【図４】（ａ）及び（ｂ）は従来の圧電素子を示す平面図及び断面図
【図５】共振周波数の測定のときにひずみの発生状態を示す平面図
【符号の説明】
１………水晶基板
２………励振部
３，４………励振電極
５，６………電極リード部
７，８………電極パッド
９………ＭＣＦ
１１，１２………引き出し電極
１３，１４………共振周波数測定用電極パッド
２０………大型水晶基板
２１………分割用溝部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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