(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、圧電基板と、誘電体基板と、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、一面が振動空間を有して前記支持基板の一面に接着されており、
前記誘電体基板は、前記圧電基板の他面側に振動空間を有して接着されており、
前記端子電極膜は、少なくとも、前記支持基板、前記圧電基板及び前記誘電体基板の側面に付着され、前記振動電極膜に導通しており、
前記はんだ非付着膜は、はんだの付着しない膜であり、少なくとも前記端子電極膜の上であって、前記誘電体及び圧電基板の側面に付着された前記端子電極膜に、はんだが付着するのを阻止する領域に付着されている
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３】
請求項１に記載された圧電部品であって、前記はんだ非付着膜は、少なくとも、前記誘電体及び圧電基板の側面、及び、その上の前記端子電極膜に付着されている圧電部品。
【請求項４】
請求項１に記載された圧電部品であって、前記はんだ非付着膜は、前記端子電極膜にのみ付着されている圧電部品。
【請求項５】
請求項１に記載された圧電部品であって、前記はんだ非付着膜は、前記圧電基板の側面及び前記圧電基板の前記端子電極膜に付着されている圧電部品。
【請求項６】
請求項５に記載された圧電部品であって、前記はんだ非付着膜は、前記端子電極膜にのみ付着されている圧電部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
この種の圧電部品として、圧電基板を、誘電体基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、一面が振動空間を有して支持基板の一面に接着されている。圧電基板の両面に形成された電極膜は、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】
誘電体基板は圧電基板の他面側に振動空間を有して接着されている。誘電体基板は、圧電振動部品に対する負荷容量を形成するために用いられるもので、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、例えばアルミナや、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。
【０００８】
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を覆っている端子電極膜の上部にも付着する。
【０００９】
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。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、はんだ付けに伴う圧電基板及び誘電体基板の熱的損傷を確実に阻止し得る圧電部品を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題解決のため、本発明に係る圧電部品は、支持基板と、圧電基板と、誘電体基板と、端子電極膜と、はんだ非付着膜とを含む。
【００１２】
前記圧電基板は、両面に振動電極膜を有し、一面が振動空間を有して前記支持基板の一面に接着されている。前記誘電体基板は、前記圧電基板の他面側に振動空間を有して接着されている。
【００１３】
前記端子電極膜は、少なくとも、前記支持基板、前記圧電基板及び前記誘電体基板の側面に付着され、前記振動電極膜に導通している。
【００１４】
前記はんだ非付着膜は、はんだの付着しない膜であり、少なくとも前記端子電極膜の上であって、前記圧電基板及び前記誘電体基板の側面に付着された前記端子電極膜にはんだが付着するのを阻止する領域に付着されている。
【００１５】
上述したように、本発明に係る圧電部品は、支持基板と、圧電基板と、誘電体基板とを含んでおり、圧電基板は、一面が支持基板の一面に接着されており、誘電体基板は圧電基板の他面側に接着されているから、支持基板、圧電基板及び誘電体基板を積層した積層構造の圧電部品が得られる。
【００１６】
圧電基板は、両面に振動電極膜を有し、一面が振動空間を有して支持基板の一面に接着されており、誘電体基板は圧電基板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。
【００１７】
圧電部品は、端子電極膜を含んでおり、端子電極膜は、少なくとも、圧電基板の側面に付着され、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。
【００１８】
端子電極膜は、また、少なくとも、支持基板の側面に付着されている。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。
【００１９】
更に、端子電極膜は、少なくとも、誘電体基板の側面に付着されている。この構造によれば、誘電体基板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、誘電体基板の側面において、端子電極膜に電気的、機械的に接続し、外部に接続することができる。
【００２０】
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、少なくとも端子電極膜の上であって、圧電基板及び誘電体基板の側面に付着された端子電極膜に、はんだが付着するのを阻止する領域に付着されている。
【００２１】
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ても、圧電基板及び誘電体基板の側面を覆っている端子電極膜に付着するのを阻止できる。
【００２２】
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及び圧電基板が、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。
【００２３】
更に、本発明に係る圧電部品は、次のような態様をとることができる。
（ａ）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。
（ｂ）はんだ非付着膜は、圧電基板及び誘電体基板の側面、及び、圧電基板及び誘電体基板の端子電極膜に限って付着させることができる。
（ｃ）はんだ非付着膜は、圧電基板及び誘電体基板上の端子電極膜にのみ付着させ、圧電基板及び誘電体基板の表面には付着させない構成であってもよい。
（ｄ）はんだ非付着膜は、圧電基板上の端子電極膜にのみ付着されていてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
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ー３線に沿った断面図、図４は図２の４ー４線に沿った断面図である。図示された圧電部品は、支持基板１１と、圧電基板１２と、誘電体基板１３と、端子電極膜２１〜２３と、はんだ非付着膜３とを含む。
【００２５】
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、接着剤１５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。
【００２６】
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、ＣｒおよびＡｇの二層の金属で構成することができる。
【００２７】
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。
【００２８】
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、アルミナやフォルステライト等を挙げることができる。
【００２９】
誘電体基板１３は、圧電基板１２の他面側に、振動空間を有して、接着剤１６によって接着されている。誘電体基板１３は、高誘電率材料を用いて構成する。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。
【００３０】
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及び誘電体基板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は誘電体基板１３の下面の周辺を縁とるように、誘電体基板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。
【００３１】
端子電極膜２１〜２３は、少なくとも、支持基板１１、圧電基板１２及び誘電体基板１３の側面に付着されている。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、支持基板１１、圧電基板１２及び誘電体基板１３の側面、支持基板１１の底面及び誘電体基板１３の上面を通って連続するように配置されている。端子電極膜２１〜２３は、支持基板の底面で一部とぎれても良い。端子電極膜２１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２３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、誘電体基板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、負荷容量を生じさせる。
【００３２】
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、誘電体基板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、誘電体基板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、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し、他の部分は、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。
【００３３】
はんだ非付着膜３は、はんだの付着しない膜であり、少なくとも端子電極膜２１〜２３の上であって、圧電基板１２及び誘電体基板１３の側面に付着された端子電極膜２１〜２３に、はんだが付着するのを阻止する領域に付着されている。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。
【００３４】
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、支持基板１１の側面を除き、圧電基板１２及び誘電体基板１３の側面を、端子電極膜２１〜２３の表面とともに、覆うように付着させてある。
【００３５】
上述したように、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、誘電体基板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及び誘電体基板１３を積層した構造の圧電部品が得られる。
【００３６】
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、誘電体基板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。
【００３７】
圧電部品は、一般的な構造として、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の側面に付着され、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、２２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。
【００３８】
端子電極膜２１〜２３は、また、少なくとも、支持基板１１の底面および側面に付着されている。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。
【００３９】
更に、端子電極膜２１〜２３は、少なくとも、誘電体基板１３の側面に付着されている。この構造によれば、誘電体基板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、誘電体基板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。
【００４０】
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３を含む。はんだ非付着膜３は、はんだの付着しない膜であり、少なくとも端子電極膜２１〜２３の上であって、圧電基板１２及び誘電体基板１３の側面に付着された端子電極膜にはんだが付着するのを阻止する領域に付着されている。次に、このはんだ非付着膜３による作用効果について、この圧電部品の使用状態を示す図５を参照して説明する。図５は図１〜図４に示した圧電部品を、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。
【００４１】
図５に示すように、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６０をした場合、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及び誘電体基板１３のある方向に上昇しようとする。
【００４２】
ところが、本発明に係る圧電部品は、はんだ非付着膜３を含んでおり、はんだ非付着膜３は、少なくとも端子電極膜２１〜２３の上であって、圧電基板１２及び誘電体基板１３の側面に付着された端子電極膜２１〜２３に、はんだが付着するのを阻止する領域に付着されている。具体的には、はんだ非付着膜３は、支持基板１１の側面を除き、圧電基板１２及び誘電体基板１３の側面を、端子電極膜２１〜２３の表面とともに、覆うように付着させてある。
【００４３】
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が付着されていない端子電極膜２１〜２３にのみ付着し、誘電体基板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。
【００４４】
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及び誘電体基板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。
【００４５】
図６は本発明に係る圧電部品の他の実施例を示す断面図である。断面位置は図２の４ー４線上である。この実施例では、はんだ非付着膜３は、誘電体基板１３上面、誘電体基板１３の側面、及び、圧電基板１２の側面の上にある端子電極膜２１〜２３を連続して覆うように付着されている。はんだ非付着膜３は、支持基板１１の側面に位置する端子電極膜２１〜２３には付着していない。
【００４６】
図７は本発明に係る圧電部品の更に別の実施例を示す正面図、図８は図７の８ー８線に沿った断面図である。この実施例では、はんだ非付着膜３は、圧電基板１２の側面、及び、その上にある端子電極膜２１〜２３のみを覆っている。はんだ非付着膜３は、誘電体基板１３の上面、誘電体基板１３の側面及び支持基板１１の側面及び底面の上に位置する端子電極膜２１〜２３の表面には付着していない。
【００４７】
図９は本発明に係る圧電部品の更に別の実施例を示す正面図である。この実施例では、はんだ非付着膜３１〜３３に分かれている。はんだ非付着膜３１は、誘電体基板１３及び圧電基板１２の側面上において、端子電極膜２１のみを覆っている。はんだ非付着膜３２は、誘電体基板１３及び圧電基板１２の側面上において、端子電極膜２２のみを覆っている。はんだ非付着膜３３は、誘電体基板１３及び圧電基板１２の側面上において、端子電極膜２３のみを覆っている。はんだ非付着膜３１〜３３は圧電基板１２及び誘電体基板１３の表面には、殆ど付着していない。
【００４８】
図１０は本発明に係る圧電部品の更に別の実施例を示す正面図である。この実施例でも、はんだ非付着膜３１〜３３に分かれている。はんだ非付着膜３１は、圧電基板１２の側面上において、端子電極膜２１のみを覆っている。はんだ非付着膜３２は、圧電基板１２の側面上において、端子電極膜２２のみを覆っている。はんだ非付着膜３３は圧電基板１２の側面上において、端子電極膜２３のみを覆っている。はんだ非付着膜３１〜３３は圧電基板１２及び誘電体基板１３の表面には、殆ど付着していない。
【００４９】
図６〜図１０に図示した実施例においても、はんだ非付着膜３、３１〜３３の働きにより、図１〜図４に示した圧電部品と同等の作用効果を得ることができる。
【００５０】
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。
【００５１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、はんだ付けに伴う誘電体基板の熱的損傷を確実に阻止し得る圧電部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧電部品の分解斜視図である。
【図２】図１に示した圧電部品の組立状態を示す斜視図である。
【図３】図２の３ー３線に沿った断面図である。
【図４】図２の４ー４線に沿った断面図である。
【図５】図１〜図４に示した圧電部品を、実装用基板の上にはんだ付け実装した状態を示す断面図である。
【図６】本発明に係る圧電部品の他の実施例を示す断面図である。
【図７】本発明に係る圧電部品の更に別の実施例を示す正面図である。
【図８】図７の８ー８線に沿った断面図である。
【図９】本発明に係る圧電部品の更に別の実施例を示す正面図である。
【図１０】本発明に係る圧電部品の更に別の実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
１１                支持基板
１２                圧電基板
１３                誘電体基板
２１〜２３          端子電極膜
３                  はんだ非付着膜
【図１】
0003841278.tif 000002
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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