(57)【要約】【課題】小型化されて導電性接着剤の塗布範囲が狭くなり、接着剤塗布装置の接着剤射出孔を小口径にして、該孔径に適した接着剤の粘度にすると、塗布された接着剤が四方に流れて所定の高さを得るのが困難である。【解決手段】セラミックパッケージ２２の凹部２１内定面の電極構造を、前記凹部２１内定面に内部アース電極３ａの接着剤塗布箇所に円形の電極３ｂを設け、この電極３ｂからリード電極３ｃを延出して周囲の他の前記内部アース電極３ａに接続した電極構造とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に形成した凹部内底面にパターン電極を有するパッケージの前記パターン電極と、両主面に励振電極を有する圧電基板であって前記励振電極から前記圧電基板縁端まで延出するリード電極端に設けられたパッド電極とを、前記パターン電極上の所定の塗布箇所において導電性接着剤で固着し、さらに、前記パッケージ凹部上面に上蓋をして密封する構造の圧電デバイスであって、前記凹部内底面のパターン電極面が所定の広さの円形電極であって、且つ該円形電極から前記圧電基板外周方向へ延出するリード電極を有することを特徴とする圧電デバイスの電極構造。
【請求項２】
上面に形成した凹部内底面にパターン電極を有するパッケージの前記パターン電極と、両主面に励振電極を有する圧電基板であって前記励振電極から前記圧電基板縁端まで延出するリード電極端に設けられたパッド電極とを、前記パターン電極上の所定の塗布箇所において導電性接着剤で固着し、さらに、前記パッケージ凹部上面に上蓋をして密封する構造の圧電デバイスであって、前記凹部内底面のパターン電極面の前記塗布箇所に該パターン電極の一部を構成する所定の広さの円形電極をもち、該円形電極から前記圧電基板外周方向へ延出するリード電極によって周囲の前記パターン電極とつながっていることを特徴とする圧電デバイスの電極構造。
【請求項３】
上面に形成した凹部内底面にパターン電極を有するパッケージの前記パターン電極と、両主面に励振電極を有する圧電基板であって前記励振電極から前記圧電基板縁端まで延出するリード電極端に設けられたパッド電極とを、前記パターン電極上の所定の塗布箇所において導電性接着剤で固着し、さらに、前記パッケージ凹部上面に上蓋をして密封する構造の圧電デバイスであって、前記圧電基板のリード電極面に小孔部群を設けたことを特徴とする圧電デバイスの電極構造。
【請求項４】
前記圧電基板が水晶基板であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の圧電デバイスの電極構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電デバイスの構造に関し、特に圧電基板を導電性接着剤によって固着するためにデバイス内に設けられた電極の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、圧電材を基板として、その基板の両主面に電極を形成したデバイス、例えば、周波数制御用の圧電振動子、あるいは、特定の周波数帯を分離する圧電フィルタ等の圧電デバイスが多用されている。そして、近年、機器の製造工程の自動化に対応する表面実装用の圧電デバイスが開発され、機器の小型化に伴って、これらのデバイスも小型化が進められている。
図３は、従来の表面実装用のモノリシック・クリスタル・フィルタ（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｆｉｌｔｅｒ  、以下  ＭＣＦという）の一例を示す構造図で、（ａ）は蓋を開放した外形斜視図、（ｂ）は蓋を除いた平面図、（ｃ）は蓋を開放した縦断面図であって、以下に述べるように、本ＭＣＦは圧電材として水晶片を用い、水晶基板上に近接した複数個の電極対を設け、その電極対間の音響結合を利用してフィルタを構成するものである。
【０００３】
同図に示されるように、本ＭＣＦ２０は、上面に凹部２１を有するセラミックパッケージ２２の前記凹部２１内底面に設けられた後述の内部パターン電極２３及び内部アース電極２４に、一方の主面に共通電極２５を備え、他方の主面に入力電極２６ａと出力電極２６ｂとを備えた水晶基板２７を導電性接着剤２８で固着し、前記凹部２１側壁上面に金属蓋２９をシーム溶接等で溶接して該凹部２１を密封したものである。
前記凹部２１内底面に設けられた内部パターン電極２３及び内部アース電極２４は、図示しない接続導体で前記セラミックパッケージ２２外底面周縁に設けられた本ＭＣＦ２０の表面実装用の外部パッド電極群３０に接続されている。
【０００４】
図４は、前記水晶基板２７の両主面に設けられた電極の細部を示す構造図で、（ａ）は共通電極、（ｂ）は入力電極及び出力電極のそれぞれ構造図である。
同図（ａ）に示されるように、共通電極２５は水晶基板２７の一方の主面のほぼ中央に設けられ、該共通電極２５より水晶基板２７外周部に向けて延出したリード電極３１の端部であって、前記水晶基板２７縁端に基板パッド電極３２が設けられている。
また、同図（ｂ）に示されるように、水晶基板２７の他方の主面のほぼ中央に入力電極２６ａ及び出力電極２６ｂが設けられ、それぞれの電極から水晶基板２７外周部に向けて延出したリード電極３３ａ、ｂの端部であって、前記水晶基板２７縁端に基板パッド電極３４ａ、ｂが設けられている。
これらの電極は、前記水晶基板２７上に、例えばアルミニウム（Ａｌ）の蒸着膜によって形成される。
【０００５】
図５は、前記セラミックパッケージ２２の凹部内底面に設けられた内部パターン電極及び内部アース電極の細部を示す構造図である。
同図に示されるように、セラミックパッケージ２２の凹部内底面の、図の左上と右下に内部パターン電極２３ａ、ｂが、また前記内部パターン電極２３ａ、ｂを除く全面に内部アース電極２４が、例えばタングステン（Ｗ）膜を介して金（Ａｕ）の膜を蒸着することによって形成されている。
【０００６】
前記水晶基板２７は、図３に示されるように、前記凹部２１内底面の内部パターン電極２３ａ、ｂ及び内部アース電極２４に、該水晶基板２７が前記凹部２１内底面のほぼ中央に位置するように、導電性接着剤２８で固着される。
このとき、前記導電性接着剤２８は、水晶基板２７縁端の基板パッド電極３４ａ、ｂに対応する図５の左上、右下の前記内部パターン電極２３ａ、ｂの適所３５ａ、ｂに、また、前記水晶基板２７縁端部の基板パッド電極３２に対応する同図の左下の内部アース電極２４の適所３６とに、それぞれ所定の高さになるように塗布される。
【０００７】
そして、所定の高さに塗布された導電性接着剤２８の上面に水晶基板２７が、該水晶基板２７と前記凹部２１内底面との間に所定の間隙を持つように圧着され、該水晶基板２７の基板パッド電極３２、３４ａ、ｂと、前記凹部２１内底面の内部アース電極２４及び内部パターン電極２３ａ、ｂとが、それぞれ導通固定される。
さらに、前記水晶基板２７上面の基板パッド電極３２と、前記内部アース電極２４との導通の確実性を増すために、前記基板パッド電極３２の縁端部を包むように導電性接着剤２８が追加塗布される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、前記水晶基板２７は、セラミックパッケージ２２の凹部２１内底面の所定の箇所に塗布された導電性接着剤２８上に押圧されて導通固定される。そして、塗布された導電性接着剤２８は、その上に圧着された水晶基板２７の下面の電極が前記凹部２１内底面に接触することがないよう、所定の高さを持つ必要がある。
しかしながら、ＭＣＦの外形平面寸法が、例えば、３．０×２．５（ｍｍ）、内部に装着される水晶基板の平面寸法が、１．２×０．８（ｍｍ）と極めて小型になると、塗布された接着剤が隣接する他の電極と接触するのを避けるため、推奨される接着剤の塗布領域３５ａ、ｂ、３６の径は０．２５〜０．３（ｍｍ）の狭い領域になる。
そのため、上記のように小径の領域に適量の導電性接着剤を塗布するため、接着剤塗布装置の接着剤射出孔の孔径を小さくし、さらに、前記導電性接着剤を前記孔径に適した粘度の低いものにすると、塗布された前記導電性接着剤は容易に四方に広がって所定の高さを得られず、なおも多量の接着剤を塗布すると、隣接の他の電極にまで広がってショートするという問題が発生した。
【０００９】
また、前述のように水晶基板２７を導電性接着剤２８の上から押圧すると、水晶基板２７に設けられた基板パッド電極３４ａ、ｂに接した該接着剤２８は、前記基板パッド電極３４ａ、ｂにつながるリード電極３３ａ、ｂの方へ流れてしまう。
このため、導電性接着剤２８が入・出力電極２６ａ、ｂ近くまで広がった場合は、ＭＣＦ２０の電気的特性（例えば、共振子のＱ値）が悪くなってしまうという問題があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、小型であっても容易に導電性接着剤を所定の高さに塗布することができて、且つ電気的性能に及ぼす悪影響を軽減できる圧電デバイスの電極構造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】
上記課題を解決するために、請求項１においては、上面に形成した凹部内底面にパターン電極を有するパッケージの前記パターン電極と、両主面に励振電極を有する圧電基板であって前記励振電極から前記圧電基板縁端まで延出するリード電極端に設けられたパッド電極とを、前記パターン電極上の所定の塗布箇所において導電性接着剤で固着し、さらに、前記パッケージ凹部上面に上蓋をして密封する構造の圧電デバイスであって、前記凹部内底面のパターン電極面が所定の広さの円形電極であって、且つ該円形電極から前記圧電基板外周方向へ延出するリード電極を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２においては、上面に形成した凹部内底面にパターン電極を有するパッケージの前記パターン電極と、両主面に励振電極を有する圧電基板であって前記励振電極から前記圧電基板縁端まで延出するリード電極端に設けられたパッド電極とを、前記パターン電極上の所定の塗布箇所において導電性接着剤で固着し、さらに、前記パッケージ凹部上面に上蓋をして密封する構造の圧電デバイスであって、前記凹部内底面のパターン電極面の前記塗布箇所に該パターン電極の一部を構成する所定の広さの円形電極をもち、該円形電極から前記圧電基板外周方向へ延出するリード電極によって周囲の前記パターン電極とつながっていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３においては、上面に形成した凹部内底面にパターン電極を有するパッケージの前記パターン電極と、両主面に励振電極を有する圧電基板であって前記励振電極から前記圧電基板縁端まで延出するリード電極端に設けられたパッド電極とを、前記パターン電極上の所定の塗布箇所において導電性接着剤で固着し、さらに、前記パッケージ凹部上面に上蓋をして密封する構造の圧電デバイスであって、前記圧電基板のリード電極面に小孔部群を設けたことを特徴とする。
また、請求項４においては、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の圧電デバイスの電極構造であって、前記圧電基板が水晶基板であることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施の形態に基づいて説明する。
図１は、本発明に係わる圧電デバイスとしてのＭＣＦのセラミックパッケージの凹部内底面に設けられた電極の実施の一形態例を示す構造図である。
ここで、同図に示す本発明に係わる電極構造は、図３〜５に示される従来のＭＣＦのセラミックパッケージ凹部内底面に形成されている電極の構造に関するもので、本電極構造は、図３と同様にＭＣＦ２０のセラミックパッケージ２２の凹部２１内底面に適用されるものである。したがって、以下の説明においては、電極構造以外の構成部位は、従来のＭＣＦ２０の構成部位に適用された符号を用いて説明する。
【００１４】
同図に示されるように、本発明に係わるＭＣＦのセラミックパッケージ２２の凹部内底面には、図の左上と右下に内部パターン電極１ａ、ｂと２ａ、ｂが、また前記内部パターン電極１ａ、ｂ、２ａ、ｂを除く中央部ほぼ全面に内部アース電極３ａと図の左下に前記内部アース電極３ａにつながる内部アース電極３ｂ、ｃとが、それぞれタングステン膜を介して金の蒸着膜によって形成されている。
ここで、前記内部パターン電極１ａ及び２ａは、図５に示された内部パターン電極２３ａ及び２３ｂにおける導電性接着剤２８の塗布適所３５ａ、３５ｂに相当する位置に円形に構成されたものである。また、前記内部パターン電極１ｂ及び２ｂは、前記内部パターン電極１ａ、２ａから、それぞれセラミックパッケージ２２凹部２１内底面の外周方向に向けて延出したリード電極である。
【００１５】
さらに、前記内部アース電極３ｂは、図５に示されたセラミックパッケージ２２の凹部２１内底面の内部アース電極２４における導電性接着剤２８の塗布適所３６に相当する位置に、周囲に電極膜を形成しないことによってほぼ円形に形成され、該内部アース電極３ｂからリード電極３ｃを延出して他の前記内部アース電極３ａと接続した構造を有するものである。
【００１６】
水晶基板をセラミックパッケージ２２凹部内底面の前記構造の電極に固着する場合は、前記基板パッド電極１ａ、２ａ及び基板アース電極３ｂに導電性接着剤を塗布し、その上に水晶基板を圧着する。
上述のように基板パッド電極１ａ、ｂ，２ａ、ｂ及び基板アース電極３ａ、ｂ、ｃを構成することによって、導電性接着剤の塗布面積、即ち、円形の基板パッド電極１ａ，２ａ及び基板アース電極３ｂの直径が、例えば、０．２５ｍｍと極めて小さくとも、電極が円形の形状であることによって導電性接着剤が周囲に広がることが制限され、また、接着剤の表面張力によって、所定の高さに塗布することができる。
また、導電性接着剤の塗布量が多過ぎた場合であっても、余分な接着剤は、これらの電極から延出するリード電極１ｂ、２ｂ、３ｃの方向へと流れ出るため、該接着剤の上に圧着された水晶基板の入・出力電極あるいは共通電極の方向へ伝わって流れることはない。
【００１７】
図２は、本発明に係わる圧電デバイスとしてのＭＣＦの水晶基板の電極構造の実施の形態例を示す図で、（ａ）は一方の主面の共通電極の電極構造図、（ｂ）は他方の主面の入・出力電極の電極構造図、（ｃ）及び（ｄ）は本発明の特徴を示すリード電極部の部分拡大図である。
ここで、同図に示す本発明に係わる水晶基板の電極構造は、図３〜５に示される従来のＭＣＦの水晶基板の両主面に形成されている共通電極及び入・出力電極の構造に関するもので、本水晶基板は図３と同様に、ＭＣＦ２０に適用されるものである。したがって、以下の説明においては、電極構造以外の構成部位は、従来のＭＣＦ２０の構成部位に適用された符号を用いて説明する。
【００１８】
同図（ａ）に示すように、本発明に係わるＭＣＦの水晶基板４の一方の主面には共通電極５が設けられ、該共通電極５から前記水晶基板４外周部に向けてリード電極６が延出し、その端部であって前記水晶基板４の縁端に基板パッド電極７が設けられている。
また、同図（ｂ）に示すように、前記水晶基板４の他方の主面には入力電極８ａ、出力電極８ｂが設けられ、それぞれの電極から前記水晶基板４の外周部に向けてリード電極９ａ、９ｂが延出し、それぞれの端部であって、前記水晶基板４の縁端に基板パッド電極１０ａ、１０ｂが設けられている。
そして、本発明に係わる前記水晶基板４の電極構造の特徴は次の通りである。即ち、前記水晶基板４の一方の主面に設けられたリード電極６の基板パッド７寄りに小孔部群１１が、他方の主面に設けられたリード電極９ａ、９ｂの基板パッド電極１０ａ、１０ｂ寄りに小孔部群１２ａ、１２ｂが、それぞれ設けられている。
【００１９】
同図（ｃ）は、他方の主面に設けられたリード電極９ａに設けられた小孔部群１２ａ（図の点線で囲まれた部分）の拡大図である。
同図に示すように、前記小孔部群１２ａは、前記水晶基板４にフォトリソグラフィー技術を用いたエッチングによって、アルミニウムの蒸着膜による各電極を形成するときに、同時に小孔部（この部分には金属膜が蒸着されていない）群を形成したものである。
また、同図（ｄ）は、前記小孔部群の他の実施例を示す拡大図である。同図のように、該小孔部群１３は、リード電極９ａに、基板パッド電極１０ａから入力電極８ａの方向へ向かう複数の細溝を設けたものである。
【００２０】
同図（ｃ）あるいは（ｄ）に示す小孔部群の例は、それぞれ同時に他のリード電極６、９ｂの小孔部群１１、１２ｂにも施されるものである。
上述のように、前記水晶基板４の各リード電極に小孔部群を設けることによって、セラミックパッケージの凹部内底面の電極面に塗布された導電性接着剤の上に、該水晶基板４の基板パッド電極１０ａ、１０ｂの部分を押圧したとき、前記小孔部群１２ａ、ｂは、導電性接着剤がリード電極９ａ、ｂを伝って入・出力電極８ａ、ｂの方へ広がることを防止することができる。
また、基板パッド電極７の上に、導通の確実性を増すために導電性接着剤を追加塗布したとき、前記小孔部群１１は、導電性接着剤がリード電極６を伝って共通電極５の方へ広がることを防止することができる。
【００２１】
前記小孔部群は、導電性接着剤が前記基板パッド電極につながるリード電極を伝って、共通電極、あるいは入・出力電極の方へ流れることを防止するために設けられるものであるので、該小孔部群の小孔部の形状は、図２（ｃ）、（ｄ）に示される形状に限られるものでなく、ＭＣＦの電気的性能に悪影響を及ぼさない限り、他のいかなる形状であっても良いことは当然である。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電極構造によれば、ＭＣＦのセラミックパッケージ凹部内底面の電極の導電性接着剤塗布部の形状を円形としたので、小径塗布に対応した粘度の低い接着剤であっても所定の接着剤の高さを容易に得ることが可能になった。また、前記導電性接着剤の上部に固着する水晶基板の縁端に設けられた基板パッド電極につながるリード電極に小孔部群を設けたので、圧着によって該リード電極に付着した導電性接着剤が前記リード電極を伝って水晶基板中央部に設けられた励振電極の方へ広がることを防止できる。
したがって本発明によれば、小型であっても、電気的性能に悪影響なく凹部内底面に、容易に所定の高さに圧電基板を固着できる圧電デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる圧電デバイスとしてのＭＣＦのセラミックパッケージの凹部内底面の電極構造の実施の一形態例を示す図。
【図２】本発明に係わる圧電デバイスとしてのＭＣＦの水晶基板の両主面に設けられた電極の実施の一形態例を示す図で、（ａ）は一方の主面の共通電極の構造図、（ｂ）は他方の主面の入出力電極の構造図、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、リード電極の部分拡大図。
【図３】従来の表面実装用のＭＣＦの一例を示す構造図で、（ａ）は蓋を開放した外形斜視図、（ｂ）は蓋を除いた平面図、（ｃ）は蓋を開放した縦断面図。
【図４】水晶基板の両主面に設けられた電極の細部構造を示す図で、（ａ）は一方の主面の共通電極の構造図、（ｂ）は他方の主面の入力電極及び出力電極の構造図。
【図５】セラミックパッケージの凹部内底面に設けられた内部パターン電極及び内部アース電極の構造図
【符号の説明】
１ａ、２ａ・・内部パターン電極、
１ｂ、２ｂ・・内部パターン電極（リード電極）、
３ａ、ｂ・・内部アース電極、      ３ｃ・・内部アース電極（リード電極）、
４・・水晶基板、    ５・・共通電極、    ６・・リード電極、
７・・基板パッド電極、    ８ａ・・入力電極、    ８ｂ・・出力電極、
９ａ、９ｂ・・リード電極、      １０ａ、１０ｂ・・基板パッド電極、
１１、１２ａ、１２ｂ、１３・・小孔部群
２０・・ＭＣＦ    ２１・・凹部、    ２２・・セラミックパッケージ、
２３ａ、ｂ・・内部パターン電極、    ２４・・内部アース電極、
２５・・共通電極、    ２６ａ・・入力電極、    ２６ｂ・・出力電極、
２７・・水晶基板、    ２８・・導電性接着剤、  ２９・・金属蓋、
３０・・外部パッド電極群、３１・・リード電極、３２・・基板パッド電極、
３３ａ、ｂ・・リード電極、      ３４ａ、ｂ・・基板パッド電極、
３５ａ、ｂ、３６・・接着剤塗布適所
【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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