(57)【要約】【課題】はんだ非付着膜の付着した領域と付着していない領域との境界における端子電極膜に亀裂が発生しても、端子電極膜の上下間の電気的導通を確保し得る圧電部品を提供する。【解決手段】圧電基板１２は、支持基板１１及び天板１３と一体に組み立てられる。端子電極膜２１〜２３は、振動電極膜１４１、１４２に導通しており、部品本体の側面に形成される。はんだ非付着膜３は、部品本体側面５に形成された端子電極膜２１〜２３の表面において、電極露出領域７を除き、端子電極膜に付着される。部品本体側面５の電極露出領域７は、端子電極膜２１〜２３の下部において、端子電極膜２１〜２３の横幅より小さい横幅を有し、はんだ非付着膜３が付着した領域と横方向に隣接して設けられる。【選択図】  図１
2006261862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、圧電基板と、天板と、端子電極膜と、はんだ非付着膜とを含む圧電部品であって、
前記圧電基板は、両面に振動電極膜を有し、下面が振動空間を有して前記支持基板と対向し、上面が振動空間を有して前記天板と対向し、前記支持基板及び前記天板と一体に組み立てられており、
前記端子電極膜は、前記支持基板、前記圧電基板及び前記天板でなる部品本体の少なくとも側面に形成され、表面に、前記はんだ非付着膜が付着した領域と、前記はんだ非付着膜が付着していない電極露出領域とを含み、
前記はんだ非付着膜は、はんだの付着しない膜であり、少なくとも、前記部品本体側面に形成された前記端子電極膜の表面において、前記電極露出領域を除いて、前記端子電極膜の下部から上部に向かって付着され、
前記部品本体側面の前記電極露出領域は、少なくとも、端子電極膜の下部において、端子電極膜の横幅より小さい横幅を有し、前記はんだ非付着膜が付着した領域の横方向に隣接して設けられている、
圧電部品。
【請求項２】
請求項１に記載された圧電部品であって、前記圧電基板は、下面が前記支持基板の上面に接着され、上面が前記天板の下面に接着されている圧電部品。
【請求項３】
請求項１に記載された圧電部品であって、前記支持基板及び天板は、凹部を有する断面凹状の箱型に形成され、前記凹部を振動空間として前記圧電基板を密封する圧電部品。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載された圧電部品であって、前記支持基板及び天板の少なくとも一方は、誘電体基板を含み、内蔵容量を形成する圧電部品。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載された圧電部品であって、前記はんだ非付着膜は、金属酸化膜または絶縁樹脂膜から選択された一種である圧電部品。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載された圧電部品であって、前記部品本体側面の前記電極露出領域は、前記支持基板の側面に形成された前記端子電極膜の表面において、前記端子電極膜の幅方向の略中央部に形成され、上辺中央部が上方に突き出た円弧状を呈する圧電部品。
【請求項７】
請求項１乃至５の何れかに記載された圧電部品であって、前記部品本体側面の前記電極露出領域は、端子電極膜の横幅より小さい横幅を有し、端子電極膜の幅方向の略中央部に、端子電極膜の下部から上部に亘って、前記はんだ非付着膜が付着した領域と横方向に隣接して設けられている圧電部品。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかに記載された圧電部品であって、前記はんだ非付着膜は、前記部品本体側面の前記端子電極膜が形成されていない部分の略全域に付着した圧電部品。
【請求項９】
請求項６に記載された圧電部品であって、前記部品本体側面の前記電極露出領域は、前記端子電極膜の上部において、前記端子電極膜の幅方向の全域に亘って形成されている圧電部品。
【請求項１０】
請求項９に記載された圧電部品であって、前記はんだ非付着膜は、前記部品本体側面の前記端子電極膜が形成されていない部分の上部を除く略全域に付着した圧電部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共振子、発振子、またはフィルタ等に用いられる圧電部品に係る。
【背景技術】
【０００２】
この種の圧電部品として、圧電基板を、天板と支持基板とでサンドイッチした積層構造の圧電部品が知られている。圧電基板は、両面に振動電極膜を有し、下面が振動空間を有して支持基板の上面に接着されている。圧電基板の両面に形成された振動電極膜は、一端が圧電基板の側面に導出される。
【０００３】
圧電基板は圧電特性を得るためのものであるから、機械強度の高い材料よりも、圧電特性の優れた圧電セラミック等を用いて構成する。
【０００４】
天板は圧電基板の上面側に振動空間を有して接着されている。天板は、外装体としての機能以外に、圧電振動部品に対する内蔵負荷容量を形成する機能を含むことが多く、通常は誘電体基板が用いられ、その誘電体基板表面等の適当な位置に、負荷容量を取得するための電極が形成されている。誘電体基板は、負荷容量を取得するためのものであるから、機械的強度の高い材料よりも、誘電率の高い誘電体セラミック等を用いて構成される。
【０００５】
支持基板は、圧電基板及び誘電体基板を支えるもので、回路基板等の実装基板に対して、直接に取り付けられるものであることから、機械的強度の高いセラミック材料、例えばアルミナ、ステアタイト、フォルステライト等のセラミック材料を用いて構成される。
【０００６】
支持基板、圧電基板及び誘電体基板から構成される積層体の側面及び底面には、外部と接続するための端子電極膜が付与される。この端子電極膜は、圧電基板に備えられた電極膜のみならず、誘電体基板に形成された容量取得のための電極にも接続する必要がある。
【０００７】
上述した圧電部品を、回路基板等の実装用基板に実装する場合、端子電極膜を、実装用基板に設けられた導体パターンにはんだ付けする。
ところが、この端子電極膜は、支持基板、圧電基板及び誘電体基板からなる積層体の全体にわたって、帯状に形成されているため、積層体を実装用基板にはんだ付けしたとき、溶融はんだが、端子電極膜の表面を、支持基板の側から、圧電基板及び誘電体基板のある方向に上昇し、誘電体基板及び圧電基板の側面に形成されている端子電極膜の表面にも付着する。
【０００８】
上述したように、圧電基板は圧電特性を得るためのものであり、誘電体基板は、負荷容量を取得するためのものであるから、機械的強度の高い材料よりも、圧電特性の高い圧電セラミックス及び誘電率の高い誘電体セラミック等を用いて構成されている。このため、機械的強度の比較的弱い圧電基板及び誘電体基板が、溶融はんだによる熱膨張、はんだの冷却固化時の熱収縮に伴う熱応力により、端子電極膜との接触部分でクラックを生じたり、電極剥離による破損を受ける等の問題を生じることがあった。
【０００９】
この問題を解決するため、例えば特許文献１では、機械的強度の比較的弱い圧電基板及び誘電体基板の側面にはんだ非付着膜を付着させ、圧電基板及び誘電体基板の側面にはんだが付着するのを阻止する技術を開示している。
【００１０】
このようなはんだ非付着膜によれば、実装用基板に圧電部品をはんだ付けしたとき、溶融はんだが、端子電極膜の表面を、支持基板の側から、圧電基板及び誘電体基板のある方向に上昇しようとしても、圧電基板及び誘電体基板の側面に形成されている端子電極膜に付着するのを阻止できる。
【００１１】
このため、高い圧電特性を有する圧電セラミック等を用いて構成されていて、機械的強度の弱い圧電基板、及び、高誘電率の誘電体セラミック等を用いて構成されていて、機械的強度の弱い誘電体基板が、溶融はんだによる熱膨張、はんだの冷却固化時の熱収縮に伴う熱応力の影響を受けにくくなり、圧電基板及び誘電体基板が、端子電極膜との接触部分でクラックを生じたり、電極剥離による破損を受ける等の問題を生じることがなくなる。
【００１２】
しかし、この圧電部品を、はんだ付け時や、高温や低温にさらされる環境あるいは高温、低温が繰り返される過酷な環境下で使用すると、はんだ非付着膜の付着した領域と付着していない領域との境界における端子電極膜に亀裂が発生する場合がある。この亀裂は、はんだ非付着膜の付着した領域と、はんだ非付着膜が付着しておらず、はんだフィレットが形成された領域とにおける熱応力の差に起因すると考えられる。この亀裂は、はんだフィレットの境界に沿って進行する。境界は端子電極膜を幅方向に横断して形成されている。このため、亀裂が端子電極膜の幅方向の全域に至ると、端子電極膜を上下に分断し、上下間の電気的導通不良を発生させる。
【特許文献１】特開２００３−２１８６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の課題は、はんだ非付着膜を有する圧電部品において、はんだ非付着膜の付着した領域における端子電極膜や圧電部品構成材料を熱的損傷から保護することができる圧電部品を提供することである。
【００１４】
本発明のもう一つの課題は、はんだ非付着膜の付着した領域と付着していない領域との境界における端子電極膜に亀裂が発生しても、端子電極膜の上下間の電気的導通を確保し得る圧電部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するため、本発明に係る圧電部品は支持基板と、圧電基板と、天板と、端子電極膜と、はんだ非付着膜とを含む。前記圧電基板は、両面に振動電極膜を有し、下面が振動空間を有して前記支持基板と対向し、上面が振動空間を有して前記天板と対向し、前記支持基板及び前記天板と一体に組み立てられている。
【００１６】
前記端子電極膜は、前記支持基板、前記圧電基板及び前記天板でなる部品本体の少なくとも側面に形成され、表面に、前記はんだ非付着膜が付着した領域と、前記はんだ非付着膜が付着していない電極露出領域とを含む。
【００１７】
前記はんだ非付着膜は、はんだの付着しない膜であり、少なくとも、前記部品本体側面に形成された前記端子電極膜の表面において、前記電極露出領域を除いて、前記端子電極膜の下部から上部に向かって付着される。
【００１８】
前記部品本体側面の前記電極露出領域は、少なくとも、端子電極膜の下部において、端子電極膜の横幅より小さい横幅を有し、前記はんだ非付着膜が付着した領域と横方向に隣接して設けられる。
【００１９】
上述したように、本発明に係る圧電部品では、圧電基板は、両面に振動電極膜を有し、下面が振動空間を有して前記支持基板と対向し、上面が振動空間を有して前記天板と対向し、前記支持基板及び前記天板と一体に組み立てられているから、支持基板、圧電基板及び天板を積層した積層構造の圧電部品が得られる。
【００２０】
圧電基板は、両面に振動電極膜を有し、下面が振動空間を有して支持基板と対向し、上面が振動空間を有して天板と対向しているから、圧電基板の両面に形成された振動電極膜に信号を供給して圧電基板を励振した場合、圧電基板は振動空間において、振動することができる。
【００２１】
圧電部品は、端子電極膜を含んでおり、端子電極膜は、振動電極膜に導通している。従って、端子電極膜を通して、圧電基板の振動電極膜を外部に導き、励振のための信号を供給することができる。
【００２２】
端子電極膜は、支持基板、圧電基板及び天板でなる部品本体の少なくとも側面に形成されている。従って、支持基板を実装用基板に対面させ、支持基板の部分の端子電極膜を、実装用基板の導体パターン等にはんだ付けすることができる。
【００２３】
本発明に係る圧電部品は、その特徴部分として、はんだ非付着膜と電極露出領域とを含む。はんだ非付着膜は、はんだの付着しない膜であり、少なくとも、部品本体側面に形成された端子電極膜の表面において、電極露出領域を除いて、端子電極膜の下部から上部に向かって付着される。部品本体側面の電極露出領域は、少なくとも、端子電極膜の下部において、端子電極膜の横幅より小さい横幅を有し、はんだ非付着膜が付着した領域と横方向に隣接して設けられる。
【００２４】
このようなはんだ非付着膜によれば、実装用基板に圧電部品をはんだ付けしたとき、溶融はんだが、端子電極膜の表面を、支持基板の側から、圧電基板及び天板のある方向に上昇しようとしても、圧電基板及び誘電体基板の側面に形成されている端子電極膜に付着するのを阻止できる。
【００２５】
このため、圧電基板が、高い圧電特性を有する圧電セラミック等を用いて構成されていて、機械的強度の弱い場合や、天板が、高誘電率の誘電体セラミック等を用いて構成されていて、機械的強度の弱い誘電体基板である場合であっても、溶融はんだによる熱膨張、はんだの冷却固化時の熱収縮に伴う熱応力の影響を受けにくくなり、圧電基板及び天板が、端子電極膜との接触部分でクラックを生じたり、電極剥離による破損を受ける等の問題を生じることがなくなる。
【００２６】
また、はんだ非付着膜を有する圧電部品は、高温や低温にさらされる環境あるいは高温、低温が繰り返される過酷な環境下で使用すると、はんだ非付着膜の付着した領域と付着していない領域との境界における端子電極膜に亀裂が発生する場合があることは前述したとおりである。
【００２７】
この問題を解決することが本発明の主要な課題であり、その手段として、はんだ非付着膜は、少なくとも、部品本体側面に形成された端子電極膜の表面において、電極露出領域を除いて、端子電極膜の下部から上部に向かって付着される。部品本体側面の電極露出領域は、少なくとも、端子電極膜の下部において、端子電極膜の横幅より小さい横幅を有し、はんだ非付着膜が付着した領域と横方向に隣接して設けられる。このため、亀裂がはんだ非付着膜の付着した領域と付着していない領域との境界の全域に達したとしても、端子電極膜を上下方向に分断することがない。このため、端子電極膜の上下間の電気的導通不良が発生することがない。従って、端子電極膜と圧電基板との間あるいは内蔵容量との間が電気的に分断されるのを防止できる。
【００２８】
更に、本発明に係る圧電部品において、はんだ非付着膜は、金属酸化膜または絶縁樹脂膜から選択された一種で構成できる。また、はんだ非付着膜は、部品本体側面の端子電極膜が形成されていない部分の略全域にも付着させることができる。
【００２９】
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。但し、添付図面は、単なる例示に過ぎない。
【発明の効果】
【００３０】
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）はんだ非付着膜を有する圧電部品において、はんだ非付着膜の付着した領域における端子電極膜や圧電部品構成材料を熱的損傷から保護することができる圧電部品を提供することができる。
（Ｂ）はんだ非付着膜の付着した領域と付着していない領域との境界における端子電極膜に亀裂が発生しても、端子電極膜の上下間の電気的導通を確保し得る圧電部品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は本発明に係る圧電部品の分解斜視図、図２は図１に図示した圧電部品の組立状態を示す斜視図、図３は図２の３−３線に沿った断面図、図４は図２の４−４線に沿った断面図である。図５は図１〜図４に図示した本発明に係る圧電部品の等価回路図である。
【００３２】
図示された圧電部品は、支持基板１１と、圧電基板１２と、天板１３と、端子電極膜２１〜２３と、はんだ非付着膜３とを含む。圧電基板１２は、上下両面に振動電極膜１４１、１４２を有し、下面が、振動空間を有して支持基板１１の上面に接着剤１５によって接着され、上面が、振動空間を有して天板１３の下面に接着剤１６によって接着されている。圧電基板１２は、エネルギーとじこめ振動モードであれば、分極方向や振動モード等は任意であり、圧電部品において知られている圧電材料を用いることができる。
【００３３】
振動電極膜１４１、１４２は、円形状、角形状等、任意のパターンをとることができる。振動電極膜１４１、１４２は、印刷、スパッタリング、イオンプレーティング、メッキまたはそれらの併用によって形成することができる。振動電極膜１４１、１４２は、一例であるが、Nｉ−Ｃｒ合金およびＡｇの二層の金属で構成することができる。
【００３４】
接着剤１５は、第１の接着層１５１と、第２の接着層１５２との積層で構成されている。図１では、第１の接着層１５１及び第２の接着層１５２は、支持基板１１及び圧電基板１２から分離して図示されているが、第１の接着層１５１は、支持基板１１の周辺を縁とるように、支持基板１１に付着されたものであり、第２の接着層１５２は圧電基板１２の下面の周辺を縁取るように、圧電基板１２の周辺に付着されたものである。接着剤１５としては、例えば、エポキシ系接着剤を用いることができる。
【００３５】
支持基板１１は、機械的強度の大きなセラミック材料、または、その他の構造用絶縁材料を用いることができる。支持基板１１を構成する材料の代表例としては、アルミナ、ステアタイト、フォルステライト等を挙げることができる。
【００３６】
天板１３は、外装体としての機能があればよいが、本実施例では、外装体としての機能以外に、圧電振動部品に対する内蔵負荷容量Ｃ１、Ｃ２を形成するための誘電体基板としての機能をも有している。このため、本実施例の天板１３は、機械的強度の高い材料よりも、誘電率の高い誘電体セラミック等を用いて構成される。そのような材料はコンデンサ材料として用いられているセラミック材料から選択して使用することができる。
【００３７】
接着剤１６は、第３の接着層１６１と、第４の接着層１６２との積層で構成されている。図１では、第３の接着層１６１及び第４の接着層１６２は、圧電基板１２及び天板１３から分離して図示されているが、第３の接着層１６１は、圧電基板１２の周辺を縁とるように、圧電基板１２の上面に付着されたものであり、第４の接着層１６２は天板１３の下面の周辺を縁とるように、天板１３の周辺に付着されたものである。接着剤１６としては、例えば、エポキシ系接着剤を用いることができる。
【００３８】
本実施例において、接着剤１５、１６は、それぞれ二層の接着層で構成しているが、圧電基板１２と支持基板１１及び天板１３との間に振動空間を確保してそれぞれを接着できれば良く、一層あるいは三層以上の多層構造で構成してもよい。
【００３９】
端子電極膜２１〜２３は、支持基板１１、圧電基板１２及び天板１３でなる部品本体の少なくとも側面に形成されている。図示実施例において、端子電極膜２１〜２３は相互に間隔を隔て、天板１３の上面の一方の端部から一方の部品本体側面５及び支持基板１１の底面を通って連続し、他方の部品本体側面５を通り、天板１３の上面の他方の端部至るように配置されている。端子電極膜２１〜２３は、支持基板１１の底面で一部とぎれていてもよい。端子電極膜２３は、圧電基板１２に設けられた振動電極膜１４１に導通し、端子電極膜２１は圧電基板１２の下面に設けられた振動電極膜１４２に導通している。端子電極膜２２は、アース端子となるもので、天板１３の表面では、端子電極膜２２は端子電極膜２１と端子電極膜２３との間で、図５に図示した負荷容量Ｃ１、Ｃ２を生じさせる。
【００４０】
端子電極膜２１〜２３は、その全長にわたって、同一の材料による同一の膜構造とすることもできるし、天板１３及び支持基板１１の表面に形成される部分を、他の部分とは異なる材料または膜構造とすることもできる。例えば、図４における天板１３及び支持基板１１の表面に形成される部分は、５μｍのＡｇ膜を形成し、その上に、０．５μｍのＣｕ膜、その上に１．５μｍのＮｉ膜、更にその上に、４μｍのＳｎ膜を形成した膜構造とし、側面におけるはんだ非付着膜が付着した領域の下部の膜構造は、０．１μｍのＣｒ膜の上に１．５μｍのＣｕ膜を形成した膜構造とし、他の部分は、０．５μｍのＣｒ膜、その上に２μｍのＣｕ膜、その上に１．５μｍのＮｉ膜、更にその上に、４μｍのＳｎ膜を形成した膜構造とすることができる。端子電極膜２１〜２３は、スパッタリング、イオンプレーティング、メッキまたはそれらの併用によって形成することができる。端子電極膜２１〜２３は、更に、その表面にはんだ非付着膜３が付着した領域と、はんだ非付着膜３が付着していない電極露出領域７とを含んでいる。
【００４１】
はんだ非付着膜３は、はんだの付着しない膜であり、はんだ非付着膜３は、少なくとも部品本体側面５に形成された端子電極膜２１〜２３の表面において、電極露出領域７を除いて、端子電極膜２１〜２３の下部から上部に向かって付着される。はんだ非付着膜３は、金属酸化膜または絶縁樹脂膜から選択された一種で構成できる。
【００４２】
図１〜図４の実施例では、はんだ非付着膜３は絶縁樹脂膜によって構成し、端子電極膜２１〜２３に対してそれぞれ個別的に付着している。
【００４３】
部品本体側面５（図４参照）における電極露出領域７は、少なくとも、端子電極膜２１〜２３の下部において、端子電極膜２１〜２３の横幅より小さい横幅を有し、はんだ非付着膜３が付着した領域と横方向に隣接して設けられている。図１〜図４の実施例では、部品本体側面５における電極露出領域７は、支持基板１１の側面に形成された端子電極膜２１〜２３の表面において、端子電極膜２１〜２３の横幅より小さい横幅で、端子電極膜２１〜２３の幅方向の略中央部に形成され、はんだ非付着膜３が付着した領域と横方向及び上下方向に隣接して設けられている。電極露出領域７は、上辺中央部が上方に突き出た円弧状を呈しており、角部を持たず、全体として滑らかな境界線で構成される。このため、応力が分散され亀裂が生じにくい。
【００４４】
上述した本発明に係る圧電部品において、圧電基板１２は、一面が支持基板１１の一面に接着されており、天板１３は圧電基板１２の他面側に接着されているから、支持基板１１、圧電基板１２及び天板１３を積層した構造の圧電部品が得られる。
【００４５】
圧電基板１２は、両面に振動電極膜１４１、１４２を有し、一面が振動空間を有して支持基板１１の一面に接着されており、天板１３は圧電基板１２の他面側に振動空間を有して接着されているから、圧電基板１２の両面に形成された振動電極膜１４１、１４２に信号を供給して、圧電基板１２を励振した場合、圧電基板１２は振動空間において振動することができる。
【００４６】
圧電部品は、端子電極膜２１〜２３を含んでおり、端子電極膜２１〜２３は、少なくとも、圧電基板１２の側面に形成され、端子電極膜２１、２３は、振動電極膜１４１、１４２に導通している。従って、端子電極膜２１、２３を通して、圧電基板１２の振動電極膜１４１、１４２を外部に導き、励振のための信号を供給することができる。
【００４７】
端子電極膜２１〜２３は、また、支持基板１１の底面および側面に形成されている。従って、支持基板１１を実装用基板に対面させ、支持基板１１の部分の端子電極膜２１〜２３を、実装用基板の導体パターン等にはんだ付けすることができる。
【００４８】
更に、端子電極膜２１〜２３は、誘電体基板で構成された天板１３の側面に形成されている。この構造によれば、天板１３の表面等の適当な位置に形成された負荷容量用電極膜を、天板１３の側面において、端子電極膜２１〜２３に電気的、機械的に接続し、外部に接続することができる。
【００４９】
本発明に係る圧電部品は、その特徴部分として、端子電極膜２１〜２３の表面にはんだ非付着膜３が付着した領域と、はんだ非付着膜３が付着していない電極露出領域とを含んでいる。
【００５０】
次に、このはんだ非付着膜３の作用効果について、図６、図７を参照して説明する。図６は図１〜図４に図示した圧電部品を、実装用基板７０の上にはんだ付け実装した状態を示す断面図であり、図７はその状態を模式的に示す正面図である。
【００５１】
本実施例では、はんだ非付着膜３は、端子電極膜２１〜２３に対してそれぞれ個別的に付着し、電極露出領域７を除いて、端子電極膜２１〜２３の下部から上部に向かって付着される。
【００５２】
電極露出領域７は、支持基板１１の側面に形成された端子電極膜２１〜２３の表面において、端子電極膜２１〜２３の横幅Ｗ２より小さい横幅Ｗ７で、端子電極膜２１〜２３の幅方向の略中央部に形成され、はんだ非付着膜３が付着した領域と横方向及び上下方向に隣接して設けられている。電極露出領域７は、上辺中央部が上方に突き出た円弧状を呈しており、角部を持たず、全体として滑らかな境界線で構成される。
【００５３】
このように構成された圧電部品を実装用基板７０の導体パターン７５に、はんだ付けした場合、溶融はんだが、端子電極膜２１〜２３の表面を、支持基板１１の側から、圧電基板１２及び天板１３のある方向に上昇しようとするが、はんだ非付着膜３に阻止される。
【００５４】
従って、はんだ６０は、支持基板１１の側面上にあって、はんだ非付着膜３が付着していない電極露出領域７にのみ付着し、はんだフィレットが形成されるので、圧電基板１２及び天板１３の側面を覆っている端子電極膜２１〜２３に付着することがない。
【００５５】
このため、高い圧電特性を有するセラミック等を用いて構成されていて、機械的強度の弱い圧電基板１２、及び、高誘電率の誘電体セラミック等を用いて構成されていて、機械的強度の弱い誘電体基板を用いた天板１３が、溶融はんだによる熱膨張、はんだの冷却固化時の熱収縮に伴う熱応力の影響を受けにくくなり、圧電基板１２及び天板１３が、端子電極膜２１〜２３との接触部分でクラックを生じたり、電極剥離による破損を受ける等の問題を生じることがなくなる。
【００５６】
また、はんだ非付着膜３を有する圧電部品は、高温や低温にさらされる環境あるいは高温、低温が繰り返される過酷な環境下で使用すると、はんだ非付着膜３が付着した領域と付着していない領域との境界における端子電極膜に亀裂が発生する場合がある。
【００５７】
図７において、波線で示した部分は亀裂９を示している。本発明において、はんだ非付着膜３は、部品本体側面５に形成された端子電極膜２１〜２３の表面において、電極露出領域７を除いて、端子電極膜２１〜２３の下部から上部に向かって付着されている。部品本体側面５の電極露出領域７は、支持基板１１の側面に形成された端子電極膜２１〜２３の表面において、端子電極膜２１〜２３の横幅Ｗ２より小さい横幅Ｗ７で、端子電極膜２１〜２３の幅方向の略中央部に形成され、はんだ非付着膜３が付着した領域と横方向及び上下方向に隣接して設けられている。
【００５８】
このため、亀裂９がはんだ非付着膜３の付着した領域と付着していない領域との境界の全域に達したとしても、端子電極膜２１〜２３を上下方向に分断することがない。このため、端子電極膜２１〜２３の上下間に電気的導通不良が発生することがない。従って、図５に図示した回路図において、端子と圧電基板１２との間あるいは内蔵容量Ｃ１、Ｃ２との間の電気的接続が分断されるのを防止できる。
【００５９】
表１は亀裂の発生率を確認するための比較実験結果を示す。比較実験に当たり、本発明の実施例として図１〜図７に図示した実施例と同一の圧電部品を準備した。比較例としては、その圧電部品の端子電極膜２１〜２３における支持基板１１の側面に形成された電極露出領域を電極幅の全体に拡大し、電極露出領域とはんだ非付着膜付着領域との境界線を電極幅の全体に亘って形成した圧電部品を準備した。準備した圧電部品の個数はそれぞれ５０個である。準備した圧電部品は実装用基板にはんだ付けしたうえ、熱衝撃試験を行った。熱衝撃試験は、−５５℃の環境下で３０分間放置し、その直後１２５℃の環境下で３０分間放置し、これを１サイクルとして、２０００サイクル繰り返し、１００、３００、５００、１０００、２０００の各サイクルにおいて不良品発生状況を確認した。不良品は、電極に亀裂が発生したものをカウントしたものである。
【００６０】
【表１】
2006261862.tif 000003
【００６１】
表１に示す通り、比較例の場合、３００サイクルで、６．８（％）の不良率が発生し、２０００サイクルでは、不良率は２６．５（％）にも達する。これに対して、本発明の実施例では、不良率は、３００サイクルで０（％）、２０００サイクルでも、高々２．２（％）であり、不良率が比較例よりも著しく低い。
すなわち、本発明によれば、亀裂が発生しても端子電極２１〜２３の上下間の電気的断線が発生することがないことは勿論、更に断線の原因となる亀裂の発生率も低減できることが、本実験によって確認された。
【００６２】
図８は本発明に係る圧電部品の他の実施例を示す分解斜視図、図９は図８に図示した圧電部品の組立状態を示す一部切欠き斜視図である。図示された圧電部品は、支持基板１１と、圧電基板１２と、天板１３と、端子電極膜２１〜２３と、はんだ非付着膜３とを含む。この実施例は、支持基板１１に誘電体基板１１０と絶縁膜１１５とを組み合わせ、支持基板１１で内蔵容量Ｃ１、Ｃ２が得られるように構成している。
【００６３】
誘電体基板１１０は、容量形成電極１１１、１１２、１１３、１１４を有し、高誘電率材料を用いて構成する。誘電体基板１１０は、支持基板１１の上面側に接着剤１７によって接着され、誘電体基板１１０の上面側に絶縁膜１１５が接着され、支持基板１１と一体化される。
【００６４】
容量形成電極１１１、１１２、１１３、１１４は、任意のパターンをとることができ、印刷、スパッタリング、イオンプレーティング、メッキまたはそれらの併用によって形成することができる。
【００６５】
圧電基板１２は、図１〜図７に図示した実施例と同様に構成されている。圧電基板１２は、その下面が振動空間を有して、接着剤１５によって、支持基板１１と一体化された絶縁膜１１５の上面に接着され、上面が振動空間を有して、接着剤１６によって、天板１３の下面に接着されている。
【００６６】
天板１３は、外装体としての機能を有し、誘電体としての機能を含まず、アルミナ、ステアタイト、フォルステライト等で構成されている。天板１３は、また、図１〜図７に図示した実施例と同様に誘電体材料で構成したり、誘電体基板１１０と一体化して構成することもできる。このように構成した場合は、天板１３で内蔵容量Ｃ１、Ｃ２を形成できるので、支持基板１１と組み合わせた誘電体基板１１０は、あってもよいし、無くてもよい。
【００６７】
端子電極膜２１〜２３は、図１〜図７に図示した実施例と同様に構成されている。はんだ非付着膜３は、端子電極膜２１〜２３の表面において図１〜図７に図示した実施例と同様に構成され、更に、部品本体側面５の端子電極膜２１〜２３が形成されていない部分の略全域を覆うように付着させてある。本実施例も、図１〜図７に図示した実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００６８】
図１０は本発明に係る圧電部品の他の実施例を示す一部切欠き斜視図である。図示された圧電部品は、支持基板１１と、圧電基板１２と、天板１３と、端子電極膜２１〜２３と、はんだ非付着膜３とを含む。この実施例では、支持基板１１と天板１３とを凹部を有する断面凹状の箱型に形成している。支持基板１１と天板１３は、凹部を対向して組み合わせ、凹部を振動空間として、圧電基板１２を凹部に密封している。
【００６９】
圧電基板１２は、図１〜図７に図示した実施例と同様に構成されている。天板１３は、外装体としての機能を有していればよいが、更に、誘電体としての機能を含んでいれば内蔵容量Ｃ１、Ｃ２を形成できる。端子電極膜２１〜２３及びはんだ非付着膜３は、図８〜図９に図示した実施例と同様に構成されている。
【００７０】
本実施例も、図１〜図７に図示した実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００７１】
図１１〜図１４は本発明に係る圧電部品のはんだ非付着膜３の付着例を示す正面図である。図示した圧電部品は、２端子構造であって、圧電部品本体部分は、支持基板１１と、圧電基板１２と、天板１３との３層積層構造を例示しているが、その他の積層構造や、圧電基板１２を密封した箱型構造の圧電部品にも適用できる。また、端子数は３端子以上の多端子構造であってもよい。
【００７２】
図１１に図示した実施例において、はんだ非付着膜３は、部品本体側面５の端子電極膜２１、２３の表面において、電極露出領域７を除いて、端子電極膜２１、２３の下部から上部に向かって連続して形成されている。
【００７３】
部品本体側面５の端子電極膜２１、２３における電極露出領域７は、端子電極膜２１、２３の横幅Ｗ２より小さい横幅Ｗ７を有し、その幅方向の略中央に、端子電極膜２１、２３の下部から上部において、はんだ非付着膜３が付着した領域と横方向に隣接して設けられている。
【００７４】
図１２に図示した実施例では、端子電極膜２１、２３の表面おけるはんだ非付着膜３が付着した領域は、図１１に図示した実施例と同様であるが、更に、部品本体側面５における端子電極膜２１、２３が形成されていない部分も覆って付着されている。
【００７５】
図１１、図１２に図示した実施例では、はんだ付け実装の際、溶融はんだが端子電極膜２１、２３の表面を上昇するので、はんだフィレットが端子電極膜２１、２３の上部まで形成される。このため、支持基板１１、圧電基板１２及び天板１３は、端子電極膜２１、２３を介して溶融はんだによる熱膨張、はんだの冷却固化時の熱収縮に伴う熱応力の影響を受けるが、電極露出領域７は、端子電極膜２１、２３の横幅より小さいので、その影響は限定的であり、圧電基板１２及び天板１３が、端子電極膜２１、２３との接触部分でクラックを生じたり、電極剥離による破損を受ける等の問題を生じることが少ない。
【００７６】
また、はんだ非付着膜３が付着した領域と付着していない領域との境界における端子電極膜２１、２３に亀裂が発生した場合においても、亀裂が端子電極膜２１、２３を上下方向に分断することがない。このため、端子電極膜の上下間に電気的導通不良が発生することがない。
【００７７】
図１３に図示した実施例は、はんだ非付着膜３が、部品本体側面５の端子電極膜２１、２３の表面において、電極露出領域７を除いて、端子電極膜２１、２３の下部から上部に向かってその上端部を除いて付着されている。
部品本体側面５の端子電極膜２１、２３における電極露出領域７は、端子電極膜２１、２３の下部において、端子電極膜２１、２３の横幅Ｗ２より小さい横幅Ｗ７を有し、その幅方向の略中央に、はんだ非付着膜３が付着した領域と横方向及び上下方向に隣接して設けられ、更に、端子電極膜２１、２３の上部において、その幅方向の全域に形成されている。
【００７８】
図１４に図示した実施例は、端子電極膜２１、２３の表面おけるはんだ非付着膜３が付着した領域が、図１３に図示した実施例と同様であるが、更に、部品本体側面５における端子電極膜２１、２３が形成されていない部分についても、その上部を除いて付着されている。
【００７９】
図１３、図１４に図示した実施例では、端子電極膜２１、２３の上部にも電極露出領域７が形成されているが、下部の電極露出領域７及びはんだ非付着膜３が付着した領域は図１〜図７に図示した実施例と同様である。このため、溶融はんだの上昇が、はんだ非付着膜３に阻止されるので、上部の電極露出領域７にはんだが付着することはない。本実施例も図１〜図７に図示した実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００８０】
以上述べたように、本発明によれば、はんだ非付着膜が付着した端子電極膜や圧電部品構成材料を熱的損傷から保護することができ、更に、はんだ非付着膜の付着した領域と付着していない領域との境界における端子電極膜に亀裂が発生しても、端子電極膜の上下間の電気的導通を確保し得る圧電部品を提供することができる。
【００８１】
本発明に係る圧電部品は、図示の構造に限定されない。本発明は、共振子、発振子またはフィルタ等に適した構造に変形された全ての圧電部品に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る圧電部品の一実施例を示す分解斜視図である。
【図２】図１に図示した圧電部品の組立後の状態を示す斜視図である。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図である。
【図４】図２の４−４線に沿った断面図である。
【図５】図１〜図４に図示した圧電部品の等価回路図である。
【図６】図１〜図４に図示した圧電部品を、実装用基板７０の上にはんだ付け実装した状態を示す断面図である。
【図７】図６に図示した圧電部品を模式的に示す正面図である。
【図８】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。
【図９】図８に図示した圧電部品の組立状態を示す一部切欠き斜視図である。
【図１０】本発明に係る圧電部品の他の実施例を示す一部切欠き斜視図である。
【図１１】本発明に係る圧電部品のはんだ非付着膜の付着例を示す正面図である。
【図１２】本発明に係る圧電部品のはんだ非付着膜の付着例を示す正面図である。
【図１３】本発明に係る圧電部品のはんだ非付着膜の付着例を示す正面図である。
【図１４】本発明に係る圧電部品のはんだ非付着膜の付着例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１１            支持基板
１２            圧電基板
１３            天板
１４１、１４２            振動電極膜
２１、２２、２３            端子電極膜
３            はんだ非付着膜
５            部品本体側面
７            電極露出領域
【図１】
2006261862.tif 000004
【図２】
2006261862.tif 000005
【図３】
2006261862.tif 000006
【図４】
2006261862.tif 000007
【図５】
2006261862.tif 000008
【図６】
2006261862.tif 000009
【図７】
2006261862.tif 000010
【図８】
2006261862.tif 000011
【図９】
2006261862.tif 000012
【図１０】
2006261862.tif 000013
【図１１】
2006261862.tif 000014
【図１２】
2006261862.tif 000015
【図１３】
2006261862.tif 000016
【図１４】
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