(57)【要約】【課題】クロストークを発生させずに、１素子品と同様な測定時間で電気的特性の測定を行なうことができる複合圧電部品の特性測定方法を提供する。【解決手段】第１と第２の圧電素子１０，２０をケース基板１に搭載し、ケース基板の引出部に各圧電素子の端子部を個別に引き出してなる複合圧電部品において、第１の圧電素子の端子部と接続されたケース基板の引出部の間にＡＣの測定信号を印加して第１の圧電素子の電気的特性を測定すると同時に、第２の圧電素子の端子部と接続されたケース基板の引出部の間にＤＣの測定信号を印加して第２の圧電素子の電気的特性を測定する工程と、第１の圧電素子の端子部と接続されたケース基板の引出部の間にＤＣの測定信号を印加して第１の圧電素子の電気的特性を測定すると同時に、第２の圧電素子の端子部と接続されたケース基板の引出部の間にＡＣの測定信号を印加して第２の圧電素子の電気的特性を測定する工程とを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１と第２の圧電素子をケース基板に搭載し、ケース基板の引出部に各圧電素子の端子部を個別に引き出してなる複合圧電部品において、
上記第１の圧電素子の端子部と接続されたケース基板の引出部の間にＡＣの測定信号を印加して上記第１の圧電素子の電気的特性を測定すると同時に、上記第２の圧電素子の端子部と接続されたケース基板の引出部の間にＤＣの測定信号を印加して上記第２の圧電素子の電気的特性を測定する工程と、
上記第１の圧電素子の端子部と接続されたケース基板の引出部の間にＤＣの測定信号を印加して上記第１の圧電素子の電気的特性を測定すると同時に、上記第２の圧電素子の端子部と接続されたケース基板の引出部の間にＡＣの測定信号を印加して上記第２の圧電素子の電気的特性を測定する工程と、を有することを特徴とする複合圧電部品の特性測定方法。
【請求項２】
上記ＤＣの測定信号を印加して測定される圧電素子の電気的特性は、圧電素子の絶縁抵抗であることを特徴とする請求項１に記載の複合圧電部品の特性測定方法。
【請求項３】
上記ＡＣの測定信号を印加して測定される圧電素子の電気的特性は、圧電素子の周波数特性であることを特徴とする請求項１または２に記載の複合圧電部品の特性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の圧電素子をケース基板に搭載してなる複合圧電部品の電気的特性を測定する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図５に示すように、ケース基板５０と金属キャップ７１とからなるパッケージ内に、フィルタ素子６０を収納した圧電フィルタが広く用いられている。
この圧電フィルタでは、ケース基板５０に入力電極５１、出力電極５２およびアース電極５３が設けられ、これら電極５１〜５３はケース基板５０の上面から下面にかけて鉢巻き状に形成されている。ケース基板５０の上面には枠状に絶縁層５４が形成されている。フィルタ素子６０は、例えば実開平５−２５８３２号公報に開示されているように、複数の圧電振動部を中継容量により結合した二重モード圧電共振子である。フィルタ素子６０は、圧電性を有する圧電基板６１，６２と、誘電性を有するが圧電性を有しない誘電体基板６３とを接合することにより形成された一枚の複合基板を備え、圧電基板６１，６２には２つの振動部６４，６５が設けられている。これら振動部６４，６５は、一主面に設けた一対の分割電極と、他主面に設けた対向電極との間で、対称モード（Ｓモード）と斜対称モード（Ａモード）の２つの振動モードを同時に発生させるものである。
【０００３】
フィルタ素子６０の上面には、両端に端子電極６６，６７がそれぞれ形成され、中央部表裏面には中継容量部を構成する容量取出電極６８が形成されている。この容量取出電極６８は誘電体基板６３上に形成されているので、中継容量部での不要な振動の発生を防止できる。フィルタ素子６０の端子電極６６，６７は導電ペースト６９ａ，６９ｂによってそれぞれケース基板５０の入，出力電極５１，５２に接続され、容量取出電極６８は導電ペースト６９ｃによってケース基板５０のアース電極５３に接続される。
【０００４】
フィルタ素子６０をケース基板５０上に実装した後、フィルタ素子６０の上面にはシリコーンゴム７０が塗布される。そして、フィルタ素子６０を覆うように金属キャップ７１が絶縁層５４上に接着され、内部が封止される。このようにして表面実装型の圧電フィルタを得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような構造の圧電フィルタでは、１つのケース基板５０に１個のフィルタ素子６０が搭載されているに過ぎない。ところが、電子機器の小型化に伴い、その実装面積を削減することが求められており、その１つの解決方法として１つのケース基板５０に２個のフィルタ素子６０を隣接して搭載し、１素子品とほぼ同じサイズで２つの素子を有する複合型の圧電フィルタを構成することが考えられる。
この複合型フィルタでは、２つの素子は独立した機能を有するので、その選別工程では、個々の素子の電気的特性（例えば周波数特性、絶縁抵抗など）を測定する必要がある。
【０００６】
図６は複合品の測定方法の一例を示す。なお、ここでは説明を簡単にするため、各素子６０ａ，６０ｂを２端子型として記載した。
第１工程では計測器Ｂ１で一方の素子６０ａの周波数特性を測定し、第２工程では計測器Ｂ２で他方の素子６０ｂの周波数特性を測定し、第３工程では計測器Ａ１で一方の素子６０ａの絶縁抵抗を測定し、第４工程では計測器Ａ２で他方の素子６０ｂの絶縁抵抗を測定している。複合品の場合、１素子品と比べて測定対象となる素子が２倍になるので、上記のように２素子を別々に測定すると、測定回数および測定時間が倍増する。また、測定箇所を分けると、測定ブロックの増設（この場合には４箇所）が必要になり、設備コストが上昇する。
【０００７】
また、複合品の特性を１素子品と同様な処理時間で測定するため、図７のように同一基板内の２素子を同時に測定する方法も考えられる。
ところが、隣接する２素子で周波数特性の測定を同時に行なうと、双方の測定信号（ＡＣ信号）が測定器から測定端子までの測定系で干渉（クロストーク）し、その影響で単独で測定する場合に比べて測定誤差が大きくなるという不具合が発生する。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、測定器から測定端子までの測定系によるクロストークを発生させずに、１素子品と同様な測定時間で電気的特性の測定を行なうことができる複合圧電部品の特性測定方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、第１と第２の圧電素子をケース基板に搭載し、ケース基板の引出部に各圧電素子の端子部を個別に引き出してなる複合圧電部品において、上記第１の圧電素子の端子部と接続されたケース基板の引出部の間にＡＣの測定信号を印加して上記第１の圧電素子の電気的特性を測定すると同時に、上記第２の圧電素子の端子部と接続されたケース基板の引出部の間にＤＣの測定信号を印加して上記第２の圧電素子の電気的特性を測定する工程と、上記第１の圧電素子の端子部と接続されたケース基板の引出部の間にＤＣの測定信号を印加して上記第１の圧電素子の電気的特性を測定すると同時に、上記第２の圧電素子の端子部と接続されたケース基板の引出部の間にＡＣの測定信号を印加して上記第２の圧電素子の電気的特性を測定する工程と、を有することを特徴とする複合圧電部品の特性測定方法を提供する。
【００１０】
１つのケース基板に複数の圧電素子を独立して搭載した複合圧電部品の各圧電素子の電気的特性を測定する際、第１の圧電素子にＤＣ測定信号を印加すると同時に、第２の圧電素子にＡＣ測定信号を印加し、各素子の電気的特性を測定する。同様に、第１の圧電素子にＡＣ測定信号を印加すると同時に、第２の圧電素子にＤＣ測定信号を印加し、その電気的特性を測定する。
このように、複数の素子に同時にＡＣ信号を印加することがないので、測定器から測定端子までの測定系によるクロストークを発生させずに電気的特性を測定できる。また、各圧電素子のＡＣ特性とＤＣ特性とを１素子品と同様な測定時間で測定することができる。
【００１１】
圧電素子のＤＣ特性としては、請求項２のように、圧電素子の絶縁抵抗であってもよい。特に、絶縁抵抗の測定には比較的長い時間を必要とするので、ＡＣ特性の測定と同時に行うことで、時間短縮が可能である。
圧電素子のＡＣ特性としては、請求項３のように、圧電素子の周波数特性であってもよい。具体的には、減衰量特性、群遅延特性、インピーダンス特性などがある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明にかかる複合圧電部品の一例である圧電フィルタを示す。
この圧電フィルタは表面実装型に構成されたものであり、絶縁性のケース基板１、ケース基板１上に隣接配置された２個のフィルタ素子１０，２０、フィルタ素子１０，２０上に塗布されたシリコーンゴムなどからなるダンピング材３０、ケース基板１の上に接着固定され、フィルタ素子１０，２０を封止する金属キャップ４０などで構成されている。
【００１３】
ケース基板１はアルミナなどの圧電性を有しないセラミックスあるいは合成樹脂などからなる絶縁性基板であり、全体として長方形板状に形成されている。ケース基板１の上面の４つの対角位置には入力電極２，３と出力電極４，５とが設けられ、これら電極２〜５はケース基板１の長辺側側縁に形成された凹溝１ａ〜１ｄを介して裏面側まで引き出されている。また、ケース基板１の上面中央部には、上記入力電極２，３の間および出力電極４，５の間に延びるアース電極６が設けられ、アース電極６はケース基板１の長辺側側縁に形成された凹溝１ｅ，１ｆを介して裏面側まで引き出されている。アース電極６が引き出された凹溝１ｅは、入力電極２および出力電極４が引き出された凹溝１ａ，１ｃの中間部に位置し、アース電極６が引き出された凹溝１ｆは、入力電極３および出力電極５が引き出された凹溝１ｂ，１ｄの中間部に位置している。
【００１４】
フィルタ素子１０，２０は、従来（図５参照）と同様のエネルギー閉じ込め型厚みすべりモードを利用した二重モード共振子である。２個のフィルタ素子１０，２０の共振周波数は同一でもよいし異なる周波数でもよい。２個のフィルタ素子１０，２０は同一形状に形成されているので、以下に、一方のフィルタ素子１０についてのみ説明する。
フィルタ素子１０は、図２に示すように、圧電性を有する圧電基板１１，１２と、圧電性を有しない誘電体基板１３とを接合することにより形成された一枚の複合基板を備えており、圧電基板１１，１２は圧電セラミックスまたは圧電単結晶で構成されている。圧電セラミックスよりなる場合、圧電基板１１，１２の主面と平行な方向に分極されている。なお、図２には、フィルタ素子１０の下面の電極が投影図として示されている。
【００１５】
圧電基板１１，１２の上面には、所定の隙間をあけて分割電極１４ａ，１４ｂと分割電極１５ａ，１５ｂとが形成されており、これら分割電極１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂと圧電基板１１，１２を介して表裏対向する下面に、対向電極１６ａ，１６ｂが形成されている。分割電極１４ａ，１４ｂと対向電極１６ａとで第１の二重モード振動部が構成され、分割電極１５ａ，１５ｂと対向電極１６ｂとで第２の二重モード振動部が構成されている。これら振動部は、一主面に設けた分割電極と他主面に設けた対向電極との間で、対称モードと斜対称モードの２つの振動モードを同時に発生させるものである。
【００１６】
フィルタ素子１０の両端部には、上面から端面を介して下面まで延びる端子電極１７，１８がそれぞれ形成されている。端子電極１７は分割電極１４ａと接続され、端子電極１８は分割電極１５ｂと接続されている。また、フィルタ素子１０の中央部表裏面には中継容量部を構成する容量取出電極１９ａ，１９ｂが形成されている。表面の容量取出電極１９ａは分割電極１４ｂ，１５ａと接続され、裏面の容量取出電極１９ｂは対向電極１６ａ，１６ｂと接続されている。容量取出電極１９ａ，１９ｂは誘電体基板１３上に形成されているので、中継容量部での不要な振動の発生を防止できる。
【００１７】
フィルタ素子１０の端子電極１７，１８は導電ペースト２１，２２によってそれぞれケース基板１の入力電極２および出力電極４に接続され、容量取出電極１９ｂは導電ペースト２３によってケース基板１のアース電極６に接続固定される。同様に、フィルタ素子２０の端子電極１７，１８は導電ペースト２４，２５によってそれぞれケース基板１の入力電極３および出力電極５に接続され、容量取出電極１９ｂは導電ペースト２６によってケース基板１のアース電極６に接続固定される。
【００１８】
上記のように２個のフィルタ素子１０，２０をケース基板１に実装することで、図３の回路図に示すように、２個の二重モード振動部ＣＦ１，ＣＦ２と１個の中継容量Ｃとを有するフィルタ素子を２個独立して設けた複合型の圧電フィルタが得られる。
【００１９】
ケース基板１の上面には、フィルタ素子１０，２０の搭載部を取り囲むように、例えばガラスペーストやエポキシ樹脂などからなる絶縁層７が枠状に形成されている。絶縁層７の上に金属キャップ４０の開口部が絶縁性接着剤４１によって接着固定され、内部が封止される。そのため、金属キャップ４０と電極２〜５との導通を防止できるとともに、キャップ４０の内部にフラックスや湿気が侵入するのを阻止でき、信頼性の高い圧電フィルタを実現できる。
なお、必要に応じて金属キャップ４０とケース基板１のアース電極６とを電気的に導通させてもよい。この場合には、電磁シールド構造の圧電フィルタを得ることができる。
【００２０】
ここで、上記構成よりなる複合型の圧電フィルタの電気的特性を測定する方法を、図４を参照して説明する。なお、ここでは説明を簡単にするため、各フィルタ素子を２端子型として表してある。
先ず１番目の測定箇所で、絶縁抵抗測定用計測器Ａ１を一方のフィルタ素子１０と導通する端子電極２，４に接続し、同時に周波数測定用計測器Ｂ１を他方のフィルタ素子２０と導通する端子電極３，５に接続する。絶縁抵抗測定用計測器Ａ１はフィルタ素子１０にＤＣの測定信号を印加してその絶縁抵抗を測定する。また、周波数測定用計測器Ｂ１はフィルタ素子２０にＡＣの測定信号を印加してその周波数特性を測定する。
なお、上記測定は、ケース基板１にキャップ４０を接着する前あるいは接着した後のいずれに行ってもよい。
【００２１】
次に、２番目の測定箇所で、周波数測定用計測器Ｂ２を一方のフィルタ素子１０と導通する端子電極２，４に接続し、同時に絶縁抵抗測定用計測器Ａ２を他方のフィルタ素子２０と導通する端子電極３，５に接続する。周波数測定用計測器Ｂ２はフィルタ素子１０にＡＣの測定信号を印加してその周波数特性を測定し、絶縁抵抗測定用計測器Ａ２はフィルタ素子２０にＤＣの測定信号を印加してその絶縁抵抗を測定する。
【００２２】
上記のように１つの測定箇所で一方の素子にＤＣ信号を印加する時には他方の素子にＡＣ信号を印加するので、両方の素子に対して同時にＡＣ信号が印加されることがない。そのため、ＡＣ信号の干渉（クロストーク）が発生せず、クロストークによる測定誤差をなくすことができる。
また、測定時間は、ケース基板１に１素子のみを搭載した場合と同様の時間で済むので、測定時間を短縮することができる。
【００２３】
なお、図４では、１番目の測定箇所における絶縁抵抗測定用計測器Ａ１と２番目の測定箇所における絶縁抵抗測定用計測器Ａ２、１番目の測定箇所における周波数測定用計測器Ｂ１と２番目の測定箇所における周波数測定用計測器Ｂ２として、それぞれ別の計測器を用いたが、各計測器のプローブが異なる素子に接触できるように切替回路を設けることにより、同一の計測器を用いることも可能である。
【００２４】
上記実施例では、圧電素子として厚みすべり振動モードを利用した二重モードフィルタ素子を用いたが、これに限らず、厚み縦振動モードなど、他の振動を利用したフィルタ素子を用いてもよいし、フィルタ素子以外の圧電素子（発振子など）を用いてもよい。
但し、厚みすべり振動モードを利用したフィルタ素子の場合、その幅寸法を小さくできるので、２個のフィルタ素子を横並びに配置した場合に、ケース基板の幅寸法を短縮できる効果が大きい。
また、圧電素子は３端子品に限らず、２端子品でもよい。
本発明において、１枚のケース基板に搭載される第１の圧電素子および第２の圧電素子は、それぞれ１個ずつに限らない。つまり、第１の圧電素子および第２の圧電素子をそれぞれ複数個ずつ設けてもよい。但し、第１の圧電素子同士および第２の圧電素子同士が隣り合わないように配置するのがよい。
本発明は、独立した複数の圧電素子を有する複合圧電部品の電気的特性の測定に適用できる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に係る発明によれば、複数の圧電素子を有する複合圧電部品の電気的特性を測定する際に、一方の圧電素子にＤＣ測定信号を印加して特性を測定すると同時に、他方の圧電素子にＡＣ測定信号を印加して特性を測定するので、両方の素子に同時にＡＣ信号を印加することがなく、測定器から測定端子までの測定系による測定信号の干渉（クロストーク）が発生しない。そのため、各素子の電気的特性を精度よく測定できる。
また、２段階で２つの圧電素子のＡＣ特性とＤＣ特性とを測定できるので、１素子品と同様な測定時間で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧電フィルタの一例の分解斜視図である。
【図２】図１に示す圧電フィルタに用いられるフィルタ素子の斜視図である。
【図３】図１に示す圧電フィルタの回路図である。
【図４】図１に示す圧電フィルタの特性測定方法を示す図である。
【図５】従来の圧電フィルタの一例の分解斜視図である。
【図６】複合型の圧電フィルタの特性測定方法の一例を示す図である。
【図７】複合型の圧電フィルタの特性測定方法の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　　　ケース基板
２，３　　　　　入力電極（引出部）
４，５　　　　　出力電極（引出部）
６　　　　　　　アース電極
１０，２０　　　　　フィルタ素子（第１，第２の圧電素子）
４０　　　　　　　　　　　キャップ
【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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【図６】
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【図７】
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