説明

複合電子部品

【課題】 十分な耐衝撃性を確保した複合電子部品を提供する。
【解決手段】 このレゾネータ1では、板状の保持部72,82が含む受け部73,83により圧電素子2が支持され、保持部72,82が含む片部74a,84aが容量素子3と接触させられている。これにより、圧電素子2と容量素子3との間隔が一定に保たれることになる。更に、レゾネータ1が衝撃を受けても板状の保持部72,82により衝撃が吸収されることになる。従って、レゾネータ1の耐衝撃性を向上させることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばレゾネータ等、圧電素子及び容量素子を備える複合電子部品に関する。
【背景技術】
【0002】
従来における上記技術分野の複合電子部品として、圧電素子と、容量素子と、それらと接続部において電気的に接続されたリード端子群と、圧電素子、容量素子及びリード端子群の接続部を被覆する被覆部材とを備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】実公平6―33704号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、上述したような複合電子部品は、圧電素子の振動領域を内包する振動空間が被覆部材に設けられているため、被覆部材に対する容量素子の固定が不十分であり、耐衝撃性が低いという問題があった。
【0004】
そこで、本発明は、耐衝撃性が高い複合電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するために、本発明に係る複合電子部品は、振動領域を有する圧電素子と、所定の方向において圧電素子の一方の側に並設された容量素子と、圧電素子及び容量素子と接続部において電気的に接続されたリード端子群と、を備え、リード端子群は、所定の方向と略直交する方向における圧電素子の一端部を保持する板状の第1の保持部が形成された第1のリード端子と、所定の方向と略直交する方向における圧電素子の他端部を保持する板状の第2の保持部が形成された第2のリード端子と、を有し、第1の保持部は、圧電素子の一端部と接触する第1の受け部と、第1の受け部から圧電素子の他端部に向かって圧電素子から遠ざかり、容量素子と接触する第1の片部と、を含み、第2の保持部は、圧電素子の他端部と接触する第2の受け部と、第2の受け部から圧電素子の一端部に向かって圧電素子から遠ざかり、容量素子と接触する第2の片部と、を含むことを特徴とする。
【0006】
この複合電子部品では、板状の第1及び第2の保持部が含む第1及び第2の受け部により圧電素子が支持され、第1及び第2の保持部が含む第1及び第2の片部が容量素子と接触させられている。これにより、圧電素子と容量素子との間隔が一定に保たれることになる。更に、複合電子部品が衝撃を受けても板状の第1及び第2の保持部により衝撃が吸収されることになる。従って、複合電子部品の耐衝撃性を向上させることができる。
【0007】
また、本発明に係る複合電子部品においては、圧電素子は、振動領域を含む圧電体部と、圧電体部の一方の面に形成され、所定の方向に沿って振動領域と対向する第1の圧電素子電極と、圧電体部の他方の面に形成され、所定の方向に沿って振動領域と対向する第2の圧電素子電極と、を有し、容量素子は、誘電体部と、誘電体部の一方の面に形成された第1の容量素子電極と、誘電体部の他方の面に形成さえた第2の容量素子電極と、誘電体部の他方の面に形成された第3の容量素子電極と、を有し、リード端子群は、第1の圧電素子電極及び第2の容量素子電極と電気的に接続された第1のリード端子と、第2の圧電素子電極及び第3の容量素子電極と電気的に接続された第2のリード端子と、第1の容量素子電極と電気的に接続された第3のリード端子と、を有していることが好ましい。
【0008】
このような構成により、十分な耐衝撃性を確保したレゾネータを提供することが可能となる。
【0009】
また、本発明に係る複合電子部品においては、振動領域を内包する振動空間を有し、圧電素子、容量素子及びリード端子群の接続部を被覆する被覆部材を更に備えることが好ましい。
【0010】
このような構成によれば、圧電素子の振動領域の振動を阻害することなく、圧電素子及び容量素子が被覆部材によって固定されることになり、複合電子部品の耐衝撃性をより一層向上させることが可能となる。
【0011】
また、本発明に係る複合電子部品においては、第1の受け部は、圧電素子の一端部を挟むように湾曲しており、第2の受け部は、圧電素子の他端部を挟むように湾曲していることが好ましい。
【0012】
このような構成によれば、第1及び第2の保持部の緩衝効果を一段と向上させることができる。しかも、第1及び第2の受け部が圧電素子側の両端部を挟むように湾曲しているため、圧電素子の厚さが変わっても、圧電素子を所定の位置で支持することができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、複合電子部品の耐衝撃性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明に係る複合電子部品の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【0015】
図1に示されるように、レゾネータ(複合電子部品)1は、振動モードが厚みすべり振動である振動領域2aを有する長方形板状の圧電素子2と、圧電素子2の厚さ方向(所定の方向)(以下、単に「厚さ方向」という)において圧電素子2の一方の側に並設された長方形板状の容量素子3と、圧電素子2及び容量素子3と接続部4aにおいて電気的に接続されたリード端子群4とを備えている。
【0016】
更に、レゾネータ1は、圧電素子2、容量素子3及びリード端子群4の接続部4aを被覆するモールド樹脂(被覆部材)5を備えている。モールド樹脂5には、振動領域2aを内包する振動空間5aが設けられている。
【0017】
図2に示されるように、圧電素子2は、振動領域2aを含む長方形板状の圧電体部21と、圧電体部21の一方の面21aに形成され、厚さ方向に沿って振動領域2aと対向する電極(第1の圧電素子電極)22と、圧電体部21の他方の面21bに形成され、厚さ方向に沿って振動領域2aと対向する電極(第2の圧電素子電極)23とを有している。つまり、圧電体部21において電極22と電極23とで厚さ方向に沿って挟まれた領域が振動領域2aとなる。
【0018】
図3に示されるように、容量素子3は、長方形板状の誘電体部31と、誘電体部31の一方の面31aに形成された電極(第1の容量素子電極)32と、誘電体部31の他方の面31bにおいて長手方向における端部31c側に形成された電極(第2の容量素子電極)33と、誘電体部31の他方の面31bにおいて長手方向における端部31d側に形成された電極(第3の容量素子電極)34とを有している。
【0019】
図1及び図4に示されるように、リード端子群4は、圧電素子2の電極22及び容量素子3の電極33と半田6により電気的且つ物理的に接続されたリード端子(第1のリード端子)7と、圧電素子2の電極23及び容量素子3の電極34と半田6により電気的且つ物理的に接続されたリード端子(第2のリード端子)8と、容量素子3の電極32と半田6により電気的且つ物理的に接続されたリード端子(第3のリード端子)9とを有している。
【0020】
図4〜図6に示されるように、リード端子7は、圧電素子2の長手方向と略直交する方向に延在するリード部71と、リード部71の接続部4a側の端部に形成され、圧電素子2の長手方向における一端部2cを保持する板状の保持部(第1の保持部)72と、リード部71と保持部72との間に形成され、圧電素子2の一端部2cが載置される載置部76と、リード部71に形成された曲げ部77とを有している。
【0021】
保持部72は、圧電素子2の一端部2cを挟むように湾曲した受け部(第1の受け部)73を有しており、受け部73は、圧電素子2の一端部2cの角部において電極22と接触している。更に、保持部72は、受け部73から圧電素子2の長手方向における他端部2dに向かって圧電素子2から遠ざかる片部(第1の片部)74a及び片部74bを有しており、片部74aは、容量素子3の電極33と接触している。受け部73と電極22とが接触する部分、及び片部74aと電極33とが接触する部分は、半田6により固定されている。このようにして、リード端子7と電極22及び電極33とが電気的且つ物理的に接続されている。
【0022】
載置部76は、圧電素子2の長手方向と略直交する方向において圧電素子2を位置決めする。曲げ部77は、リード部71が外側へ略U字形状に曲げられることにより形成されている。曲げ部77は、リード部71を回路基板の取付孔に差し込む際のストッパとなり、圧電素子2及び容量素子3を水平に保つ。
【0023】
リード端子8は、圧電素子2の長手方向と略直交する方向に延在するリード部81と、リード部81の接続部4a側の端部に形成され、圧電素子2の他端部2dを保持する板状の保持部(第2の保持部)82と、リード部81と保持部82との間に形成され、圧電素子2の他端部2dが載置される載置部86と、リード部81に形成された曲げ部87とを有している。
【0024】
保持部82は、圧電素子2の他端部2dを挟むように湾曲した受け部(第2の受け部)83を有しており、受け部83は、圧電素子2の他端部2dの角部において電極23と接触している。更に、保持部82は、受け部83から圧電素子2の一端部2cに向かって圧電素子2から遠ざかる片部(第2の片部)84a及び片部84bを有しており、片部84aは、容量素子3の電極34と接触している。受け部83と電極34とが接触する部分、及び片部84aと電極34とが接触する部分は、半田6により固定されている。このようにして、リード端子8と電極23及び電極34とが電気的且つ物理的に接続されている。
【0025】
載置部86は、圧電素子2の長手方向と略直交する方向において圧電素子2を位置決めする。曲げ部87は、リード部81が外側へ略U字形状に曲げられることにより形成されている。曲げ部87は、リード部81を回路基板の取付孔に差し込む際のストッパとなり、圧電素子2及び容量素子3を水平に保つ。
【0026】
リード端子9は、容量素子3の長手方向と略直交する方向に延在するリード部91と、リード部91の接続部4a側の端部に形成された板状の保持部92と、リード部91に形成された曲げ部93とを有している。
【0027】
保持部92は、容量素子3の電極32と接触しており、保持部92と電極32とが接触する部分は半田6により固定されている。このようにして、リード端子9と電極32とが電気的且つ物理的に接続されている。
【0028】
曲げ部93は、リード部71が外側にクランク形状に曲げられることにより形成されている。
【0029】
図5に示されるように、容量素子3は、厚さ方向から見た場合に、容量素子3において圧電素子2の振動領域2aと重なる部分から、圧電素子2より外側に突出する突出部37を有している。突出部37は、容量素子3の長手方向と略直交する方向において容量素子3の両側に設けられている。
【0030】
上述したレゾネータ1の製造方法について説明する。
【0031】
リード端子7〜9のリード部71,81,91をそれぞれ等間隔となるようにテーピングにて固定する。テーピングに固定した状態で、リード端子7の保持部72、載置部76及び曲げ部77、リード端子8の保持部82、載置部86及び曲げ部87、並びにリード端子8の保持部92及び曲げ部93を成型する。そして、保持部72,82,92にクリームハンダを転写する。
【0032】
続いて、圧電素子2を保持部72と保持部82との間に挿入し、載置部76,86上に載置する。更に、容量素子3を保持部72の片部74a及び保持部82の片部84aと、保持部92との間に挿入する。このとき、容量素子3の長手方向と略直交する方向において容量素子3の両側に突出部37が設けられるように、圧電素子2に対して容量素子3を配置する。そして、保持部72,82,92に転写したクリームハンダを加熱することにより溶融させる。これにより、圧電素子2とリード端子7,8とが電気的且つ物理的に接続され、容量素子3とリード端子7〜9とが電気的且つ物理的に接続されることとなる。なお、この時点でのレゾネータ1の中間体は、圧電素子2が上側、容量素子3が下側となるように設置されている。
【0033】
続いて、振動空間5aを形成するためのワックスWを上方から圧電端子2の振動領域2aの周辺部分にコテにより塗布する。ここで、図7(a)に示されるように、圧電素子2及び容量素子3の長手方向と略直交する方向における幅が略等しい圧電素子2と容量素子3とが上下方向に並設されていると、ワックスWが容量素子3の下側の面に回り込んでしまう場合がある、更に、ワックスWが容量素子3の下側の面に回り込んだことに起因して、振動領域2aの周辺部分に塗布されるべきワックスWが不十分となってしまう場合もある。しかしながら、図7(b)に示されるように、容量素子3に突出部37が設けられていれば、突出部37がワックスWを受け止め、ワックスWが容量素子3の下側の面に回り込むことを防止すると共に、圧電素子2と容量素子3との間にワックスWが入り込み易くする。このように塗布したワックスWが確実に受け止められるので、ワックス塗布工程の作業効率も向上させることができる。また、突出部37の先端部にワックスWが塗布されないようにすることもできる。
【0034】
続いて、圧電素子2、容量素子3及びリード端子群4の接続部4aを被覆するようにモールド樹脂5を塗布する。そして、この時点でのレゾネータ1を加熱することにより、振動領域2aの周辺部分に塗布されたワックスWを蒸発させて、モールド樹脂5に振動空間5aを形成する。なお、容量素子3においてワックスWが塗布されなかった突出部37の先端部はモールド樹脂5に食い込むこととなる。
【0035】
図6に示されるように、圧電素子2の寸法Aと容量素子3の寸法Bとで寸法差を設けた共振周波数4MHzのレゾネータ1を製造し、その共振抵抗のばらつきを測定する。なお、容量素子3の長手方向と略直交する方向において容量素子3の両側に設けられた突出部37の突出量は、それぞれ同等とする。
【0036】
図8に示されるように、寸法差(寸法B−寸法A)が増加するにつれて共振抵抗のばらつきが小さくなる。すなわち、突出部37の突出量を十分確保すると、ワックスが安定して塗布されることとなり、レゾネータ1の特性が安定することが確認された。なお、寸法差(寸法B−寸法A)は0.15mm以上とすることが好ましい。このとき圧電素子2の寸法は、0.65mm(寸法A)×6.5mm(寸法C)×0.313mm(厚み)であり、容量素子3の寸法は、0.8mm(寸法B)×7.0mm(寸法D)×0.35mm(厚み)である。
【0037】
上述したレゾネータ1の作用効果について説明する。
【0038】
このレゾネータ1では、板状の保持部72,82が含む受け部73,83により圧電素子2が支持され、保持部72,82が含む片部74a,84aが容量素子3と接触させられている。これにより、圧電素子2と容量素子3との間隔が一定に保たれることになる。更に、レゾネータ1が衝撃を受けても板状の保持部72,82により衝撃が吸収されることになる。従って、レゾネータ1の耐衝撃性を向上させることができる。
【0039】
また、受け部73は、圧電素子2の一端部21cを挟むように湾曲しており、受け部83は、圧電素子2の他端部21dを挟むように湾曲しているため、保持部72,82の緩衝効果を一段と向上させることができる。しかも、受け部73,83が圧電素子2側の両端部を挟むように湾曲しているため、圧電素子2の厚さが変わっても、圧電素子2を所定の位置で支持することができる。そのような効果は、受け部73,83を略V字状にしたときも得ることができるが、受け部73,83を湾曲させることで、より小さいスペースで同様の効果を得ることが可能となる。
【0040】
なお、このレゾネータ1では、容量素子3は、容量素子3において振動領域2aと重なる部分から、圧電素子2より外側に突出する突出部37を有している。突出部37は容量素子3の長手方向と略直交する方向において容量素子3の両側に設けられている。これにより、容量素子3の突出部37がモールド樹脂5に食い込むため、圧電素子2の振動領域2aを内包する振動空間5aがモールド樹脂5に設けられていても、モールド樹脂5に対して容量素子3が十分に固定されることになる。従って、レゾネータ1の耐衝撃性を向上させることができる。
【0041】
また、図9(a)に示されるように、突出部37を、圧電素子2に対して容量素子3を厚さ方向と略直交する方向に偏倚させて配置することにより設けてもよい。これにより、容量素子3の突出部37を広く、且つ容易に設けることが可能となる。しかも、圧電素子2に対して容量素子3を偏倚させて配置することにより、容量素子3より外側に突出する突出部25を圧電素子2が有することになる場合がある。このような場合には、容量素子3の突出部37がモールド樹脂5に食い込むと共に圧電素子2の突出部25もモールド樹脂5に食い込むため、容量素子3のみならず圧電素子2もモールド樹脂5に十分に固定されることになり、レゾネータ1の耐衝撃性をより一層向上させることができる。図9(b)に示されるように、容量素子3の片側のみに突出部37が設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明に係る複合電子部品の一実施形態であるレゾネータの斜視図である。
【図2】図1に示されたレゾネータの圧電素子の斜視図である。
【図3】図1に示されたレゾネータの容量素子の斜視図である。
【図4】図1に示されたIV−IV線に沿っての断面図である。
【図5】図1に示されたレゾネータの正面図である。
【図6】図1に示されたレゾネータの側面図である。
【図7】ワックス塗布時に圧電素子及び容量素子を側方から見た図であり、(a)に従来のレゾネータのワックス塗布時の様子を示し、(b)に図1に示されたレゾネータのワックス塗布時の様子を示す。
【図8】図1に示されたレゾネータの共振抵抗のばらつきを示す特性図である。
【図9】変形例に係るレゾネータにおいてワックス塗布時に圧電素子及び容量素子を側方から見た図であり、(a)に圧電素子と容量素子とに突出部を設けた様子を示し、(b)に容量素子の片側のみに突出部を設けた様子を示す。
【符号の説明】
【0043】
1…レゾネータ(複合電子部品)、2…圧電素子、2a…振動領域、3…容量素子、4…リード端子群、5…モールド樹脂(被覆部材)、5a…振動空間、7…リード端子(第1のリード端子)、8…リード端子(第2のリード端子)、9…リード端子(第3のリード端子)、21…圧電体部、21a…面(圧電体部の一方の面)、21b…面(圧電体部の他方の面)、21c…一端部、21d…他端部、22…電極(第1の圧電素子電極)、23…電極(第2の圧電素子電極)、31…誘電体部、31a…面(誘電体部の一方の面)、31b…面(誘電体部の他方の面)、32…電極(第1の容量素子電極)、33…電極(第2の容量素子電極)、34…電極(第3の容量素子電極)、72…保持部(第1の保持部)、73…受け部(第1の受け部)、74a,74b…片部(第1の受け部)、82…保持部(第2の保持部)、83…受け部(第3の受け部)、84a,84b…片部(第2の受け部)。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
振動領域を有する圧電素子と、
所定の方向において前記圧電素子の一方の側に並設された容量素子と、
前記圧電素子及び前記容量素子と接続部において電気的に接続されたリード端子群と、を備え、
前記リード端子群は、前記所定の方向と略直交する方向における前記圧電素子の一端部を保持する板状の第1の保持部が形成された第1のリード端子と、前記所定の方向と略直交する方向における前記圧電素子の他端部を保持する板状の第2の保持部が形成された第2のリード端子と、を有し、
前記第1の保持部は、前記圧電素子の一端部と接触する第1の受け部と、前記第1の受け部から前記圧電素子の他端部に向かって前記圧電素子から遠ざかり、前記容量素子と接触する第1の片部と、を含み、
前記第2の保持部は、前記圧電素子の他端部と接触する第2の受け部と、前記第2の受け部から前記圧電素子の一端部に向かって前記圧電素子から遠ざかり、前記容量素子と接触する第2の片部と、を含むことを特徴とする複合電子部品。
【請求項2】
前記圧電素子は、前記振動領域を含む圧電体部と、前記圧電体部の一方の面に形成され、前記所定の方向に沿って前記振動領域と対向する第1の圧電素子電極と、前記圧電体部の他方の面に形成され、前記所定の方向に沿って前記振動領域と対向する第2の圧電素子電極と、を有し、
前記容量素子は、誘電体部と、前記誘電体部の一方の面に形成された第1の容量素子電極と、前記誘電体部の他方の面に形成さえた第2の容量素子電極と、前記誘電体部の他方の面に形成された第3の容量素子電極と、を有し、
前記リード端子群は、前記第1の圧電素子電極及び前記第2の容量素子電極と電気的に接続された前記第1のリード端子と、前記第2の圧電素子電極及び前記第3の容量素子電極と電気的に接続された前記第2のリード端子と、前記第1の容量素子電極と電気的に接続された第3のリード端子と、を有していることを特徴とする請求項1記載の複合電子部品。
【請求項3】
前記振動領域を内包する振動空間を有し、前記圧電素子、前記容量素子及び前記リード端子群の前記接続部を被覆する被覆部材を更に備えることを特徴とする請求項1又は2記載の複合電子部品。
【請求項4】
前記第1の受け部は、前記圧電素子の一端部を挟むように湾曲しており、前記第2の受け部は、前記圧電素子の他端部を挟むように湾曲していることを特徴とする請求項1〜3いずれか一項記載の複合電子部品。

【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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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2007−227667(P2007−227667A)
【公開日】平成19年9月6日(2007.9.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−47261(P2006−47261)
【出願日】平成18年2月23日(2006.2.23)
【出願人】(000003067)TDK株式会社 (7,238)
【Fターム(参考)】